Titre original :

Mise en oeuvre d'une méthode d'éléments finis à éléments d'arêtes en deux et trois dimensions : applications aux lignes de topologies complexes pour circuits intégrés monolithiques micro-ondes et aux interconnexions sur circuit silicium

  • Langue : Français
  • Discipline : Électronique
  • Identifiant : Inconnu
  • Type de thèse : Doctorat
  • Date de soutenance : 01/01/1999

Résumé en langue originale

La stratégie de miniaturisation des fonctions de l'électronique microondes s'articule sur une approche multiniveaux donc en trois dimensions (3D) des problèmes. Une version 3D de ces circuits intégrés met en oeuvre une technologie très innovante car s'appuyant sur la confection de métallisations en forme de U plus hautes que larges (10 par 3 m). De ce fait, le volume occupé par ces métallisations n'est plus négligeable comparé à celui dédié aux couches diélectriques de polyimide (10 m) ou de silice. Dans ce contexte, outre la forme compliquée des métallisations, les caractéristiques des matériaux doivent être prises en compte. Le logiciel de simulation électromagnétique que nous avons créé, pour répondre à ces besoins, repose sur les éléments finis (EF) à éléments d'arêtes (EFEA) en 2D et 3D. Nous présentons sommairement les différentes formulations EF utilisées en électromagnétisme puis nous détaillons la construction des EFEA en 2D. Afin de valider notre code calcul 2D, une comparaison avec des relevés expérimentaux de constantes de phase, d'atténuation et d'impédances caractéristiques est effectuée pour des lignes microrubans, coplanaires et à membranes diélectriques de dimensions microniques. Des valeurs fournies par HFSS interviennent également dans cette validation. Nous appliquons les EFEA à l'étude d'une ligne ultracompacte puis coplanaire à ruban central en forme de T , puis à ruban central suspendu. Pour toutes ces études, la conductivité des métallisations est prise en considération ainsi, bien évidemment, que la forme complexe des rubans puisque nous maillons aussi l'intérieur des métallisations. Le dernier volet repose sur une étude des interconnexions sur circuit silicium et leurs modélisations. Ce travail trouve son aboutissement dans la mise en oeuvre des EFEA en 3D. Un exemple de discontinuité (3D) en ligne microruban est proposé et comparé avec des travaux existants. Enfin, une conclusion reprend les points essentiels de ces travaux.

  • Directeur(s) de thèse : Kennis, Patrick

AUTEUR

  • Kenmei Nganguem II, Louis Bertrand
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