Scientific direction Development of key enabling technologies
Transfer of knowledge to industry

Programme de stages

Electronique - Electricité >> Microélectronique
2 proposition(s).

Amélioration de l’efficacité énergétique des véhicules électriques par l’optimisation des interconnexions métalliques des composants de puissance HEMT GaN.

DCOS/SCPE/LC2E

Electronique - Electricité - Microélectronique

Grenoble

Région Rhône-Alpes (38)

6 mois

Ingénieur/Master

3356851

Les candidatures doivent être adressées par email et sous forme d'un CV et d'une lettre de motivation détaillant les compétences à :
CEA Grenoble

17 rue des martyrs
38054 Grenoble
e-mail : murielle.fayolle@cea.fr

Cadre de la collaboration et contexte:Au sein de CEA-Tech, la Direction de la recherche technologique du CEA, l'Institut Leti crée de l'innovation et la transfère à l'industrie ; il fait ainsi le lien entre la recherche fondamentale et la production de micro et nanotechnologies dans le but d'améliorer la qualité de vie de chacun. Localisé à Grenoble en Isère, le Leti compte plus de 1 800 chercheurs. En réponse aux besoins sociétaux sur les énergies alternatives, le LETI a développé une forte activité de sur les composants de puissance, élément clé de la conversion d'énergie électrique utilisé dans de très nombreux domaines d'applications, comme le véhicule électrique. Le LETI se focalise une technologie en rupture à base de Nitrure de Gallium (High Electron Mobility Transistors) qui est très prometteuse par rapport aux composants de puissance actuellement sur le marché (fonctionnement à haute température, à des fréquences élevées, excellente efficacité de conversion d'énergie…). Cependant, des améliorations technologiques sont nécessaires (diminution de la résistance à l'état passant, tenue en température jusqu'à 200°C, fiabilité...) pour que le composant GaN remplisse toutes ses attentes.Ces évolutions nécessiteront une diminution des dimensions critiques des composants. Elles impacteront fortement les contraintes des interconnexions métalliques (augmentation des densités de courant, augmentation des résistances des interconnexions…). Ces interconnexions devront donc évoluer vers une nouvelle technologie (en cuivre) à développer. Travail demandé :Ø Dans un premier temps, des simulations seront effectuées pour analyser l'impact du design sur les 'contraintes électriques' des interconnexions métalliques. L'objectif est de réduire la résistance à l'état passant du composant en optimisant le design (diminution de la distance Source-Drain). Différent designs d'interconnexions et de packaging seront étudiés afin de diminuer la résistance à l'état passant tout en limitant les contraintes sur les interconnexions. Ø Le futur composant devra également supporter des températures élevées (>200°C) et être compatible avec de nouvelles générations de packaging (flip chip). Une réflexion de fond sera menée afin de proposer différentes stratégies. Ø Une fois le cahier des charges des contraintes des interconnexions établi, des études technologiques seront réalisées pour mettre en place les premières structures d'interconnexion cuivre et les caractériser électriquement. Ce travail se poursuivra en thèse afin d'optimiser le design et la technologie de ces interconnexions avancées, les adapter au techniques de packaging choisies et améliorer leur fiabilité en étudiant leurs modes de défaillance.

Interconnexion de micro-câbles pour microsystèmes dédiés aux objets communicants (textiles intelligents, implants médicaux actifs, capteurs pour aéronautique)

DCOS/SCMS/LPI

Electronique - Electricité - Microélectronique

Grenoble

Région Rhône-Alpes (38)

6 mois

Ingénieur/Master

3356841

Les candidatures doivent être adressées par email et sous forme d'un CV et d'une lettre de motivation détaillant les compétences à :
CEA Grenoble

17 rue des martyrs
38054 Grenoble
e-mail : jcsouriau@cea.fr

Cadre de la collaboration et contexte :Au sein de CEA-Tech, la Direction de la recherche technologique du CEA, l'Institut Leti crée de l'innovation et la transfère à l'industrie ; il fait ainsi le lien entre la recherche fondamentale et la production de micro et nanotechnologies dans le but d'améliorer la qualité de vie de chacun. Fort d'un portefeuille de 2.800 brevets, le Leti façonne des solutions avancées pour améliorer la compétitivité de ses partenaires industriels: grands groupes, PME ou startups.Le sujet de stage s'inscrit dans le cadre des développements du CEA-LETI sur les microsystèmes. Il concerne des applications où il y a nécessité d'interconnecter une puce silicium à plusieurs fils conducteurs. C'est le cas par exemple dans les textiles connectés ou les dispositifs médicaux. La demande croissante de fonctionnalités des microsystèmes entraîne une augmentation du nombre d'entrée/sortie électriques. De plus, le haut niveau d'intégration implique de trouver de nouvelles solutions qui tiennent compte des impératifs de topologie et des milieux spécifiques. Travail demandé :L'objectif du stage sera d'identifier des matières et des procédés permettant l'interconnexion électrique de fils sur des composants électroniques et de les tester sur un véhicule de test approprié. Le stage comportera les phases suivantes: 1/ une étude des solutions de connectiques existantes (fils mono et multi-brins). Différents matériaux pourront être évalués (Cu, Al, Pt, Inox, laiton…). Pour cela, le stagiaire pourra s'appuyer sur l'expertise interne du LETI. 2/ L'indentification des matières (finition des plots et type de fils) et procédés d'interconnexion (laser, soudure électrique, thermosonique, etc…). Des opportunités d'innovation pourront être considérées. 3/ La fabrication d'un véhicule de test dans les salles blanches silicium du LETI. 4/ la définition d'un protocole d'évaluation des interconnexions et caractérisation sur le véhicule de test.A l'issue du stage, l'étudiant devra être en mesure de faire un comparatif des solutions étudiées et de tirer un bilan des avantages et des inconvénients compte tenu des applications visées.

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