thesis

Fiabilité fonctionnelle de condensateurs intégrés pour la téléphonie mobile : cas du PZT

Defense date:

Jan. 1, 2006

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Institution:

Tours

Disciplines:

Computer sciences

Authors:

Directors:

Abstract EN:

L'utilisation du PZT (PbZrxTi1-xO3) comme matériaux diélectrique permet d'atteindre des densités capacitives de l'ordre de 30 nF/mm², ce qui répond parfaitement au cahier des charges des nouvelles générations de condensateurs de filtrage et de découplage pour l'industrie de la téléphonie mobile. Dans ce travail, deux problématiques essentielles liées à la fiabilité de cette nouvelle technologie ont été explorées : le comportement du courant de fuite et la tenue au claquage. Les spécifications imposent en effet que le courant de fuite des condensateurs n'excède pas la dizaine de uA/cm² afin de ne pas impacter l'autonomie énergétique des téléphones. Ces condensateurs doivent par ailleurs présenter une durée de vie supérieur à sept ans dans les conditions nominales d'utilisation. L'aboutissement majeur de ce travail de thèse repose sur la proposition de deux modèles comportementaux qui permettent d'apprécier les limites des condensateurs vis à vis de ces deux spécifications industrielles.

Abstract FR:

This study deals with Water Level Reliability (WLR) and electrical characterization of high density integrated PZT (PbZrxTi1-xO3) capacitors developed for mobile phone applications. The report focuses more especially on the two main issues accompanying the industrial qualification of new capacitor technologies : leakage current and Time-dependant-dielectric-breakdown. On the one hand, the capacitors leakage current must remain below a critical value, so that the energetic autonomy of mobile phones might be preserved. On the other hand, concerning reliability expectation, an intrinsic lifetime of seven years at 0,01% of failure rate must be guarantied for these devices in operating conditions. The two mains results of this work are provided by two mathematical models that define the application domains in which these industrial specifications of reliability and leakage current levels are satisfied.