Description
Date depot: 1 janvier 1900
Titre: Outils de conception structurée pour les circuits HV/HT dans les applications automobiles
Directrice de thèse:
Marie-Minerve LOUËRAT (LIP6)
Domaine scientifique: Sciences et technologies de l'information et de la communication
Thématique CNRS : Non defini
Resumé:
Les circuits intégrés « Smart Power » intégrant sur un même substrat des étages de puissance et de la logique basse tension, sont aujourd’hui incontournables dans le domaine de l’automobile. La course à la performance (forte intégration, cohabitation de fonctionnalités de natures différentes, rapidité, faible consommation…) pose de nombreux problèmes de fiabilité en particulier sur le plan de l’intégrité des signaux véhiculés au sein du circuit. Il s’agit donc de développer une nouvelle méthode de conception structurée appliquée aux circuits intégrés mixtes haute tension (HV) et haute température (HT) pour les applications automobiles.
Le projet AUTOMICS (Pragmatic solution for parasitic-immune design of electronics ICs for automotive) financé par le 7ème programme cadre européen FP7 ICT s’attache à étudier les couplages parasites dans les circuits intégrés mixtes de type « smart power ». Pour réaliser ce projet, une nouvelle méthode pragmatique de conception est indispensable pour la conception, la modélisation et la simulation rapides des effets destructifs de couplage de substrat dans les circuits intégrés mixtes haute tension (HV) et haute température (HT) pour les applications automobiles. Durant la commutation des étages de puissance dans les circuits « smart power », des signaux parasites, induits par des transfert de charges électriques (électrons et trous) conduisent à un décalage local de la tension du substrat qui peut atteindre des centaines de millivolts. Ce couplage électrique peut perturber fortement les circuits basse-consommation voisins. Ces signaux parasites sont les causes principales du non-fonctionnement d'un tel circuit et de l’augmentation des coûts dus à la re-conception et re-fabrication de ces circuits. De plus, l’injection des porteurs parasites minoritaires est considérablement augmentée sous le fonctionnement en haute température comme dans le cas des applications automobiles où la fiabilité et la stabilité sont les préoccupations majeures. L’inexistence d’une stratégie de modélisation efficace pour modéliser l’injection des porteurs minoritaires et leur propagation dans le substrat rend très difficile la prédiction de ces perturbations dans les circuits intégrés HV/HT pour les applications automobiles.
Le développement des outils de conception structurée pour des applications réelles sont au coeur de ce sujet de thèse. Ces outils aideront l’industrie de l’automobile à tenir compte des effets parasites de substrat tôt dans la phase de conception sans avoir recours à une implémentation sur silicium. Cela permettra une réduction importante du coût des circuits intégrés pour l’automobile, assurera la durabilité des composants électroniques et améliorera la sécurité dans les véhicules électriques.
Doctorant.e: Zou Hao