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Fiche détaillée Thèses
Université Paul Sabatier - Toulouse III (2012-02-27), N.NOLHIER (Dir.)
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Étude transitoire du déclenchement de protections haute tension contre les décharges électrostatiques
Antoine Delmas1

Les travaux présentés dans ce mémoire visent à analyser et optimiser le comportement des composants de protection haute tension contre les décharges électrostatiques (ESD) à leur déclenchement. Pour cela, deux approches ont été suivies : Un outil de mesure dédié, le "transient-TLP", a été développé. Cet outil est basé sur la correction mathématique des données mesurées à l'oscilloscope avec un système de mesure vf-TLP standard. L'erreur de mesure est inférieure à 2 %. La méthode, d'abord conçue pour des mesures sur wafer, a ensuite été appliquée pour mesurer des composants sur boîtier. A l'aide de cet outil, le comportement transitoire des protections ESD utilisées à Freescale a pu être analysé. En particulier, la simulation physique a permis de mieux comprendre l'origine physique de l'apparition d'un pic de surtension au déclenchement de ces composants et des solutions de dessin ont été proposées pour en réduire l'amplitude.
1 :  LAAS - Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes [Toulouse]
LAAS-ISGE
TLP – VF-TLP – Surtension – Transitoire – Instrumentation – TCAD – simulation

The research work presented in this thesis is aimed to analyze and optimize the triggering behavior of high voltage devices against electrostatic discharges (ESD). Two approaches were used : A dedicated tool was created. The "transient-TLP" tool is based on mathematical postprocessing of oscilloscope raw data, measured using a standard vf-TLP system. Measurement error is less than 2 %. This method, first designed for on-wafer measurement were then adapted to packaged device measurements. The transient behavior of ESD devices used at Freescale was analyzed using this tool. TCAD simulations were then performed to analyze the turning-on of high voltage ESD devices. The physical origins of the strong voltage overshoot peak observed at the triggering of this component was explained, and design solutions were proposed to significantly reduce the magnitude of this peak.