Développement et intégration de MEMS RF dans les architectures d'amplificateur faible bruit reconfigurables

par Jean-Pierre Busquère

Thèse de doctorat en Conception des circuits micrélectroniques et microsystèmes

Sous la direction de Robert Plana et de Katia Grenier.

Soutenue en 2005

à Toulouse, INSA .


  • Résumé

    De nos jours, les modules hyperfréquences doivent de plus en plus présenter non seulement des performances électriques sans cesse améliorées mais aussi des fonctionnalités nouvelles ainsi que de fortes compacités, et des coûts de fabrication les plus réduits possibles. Les perspectives attractives apportées par l'utilisation des technologies SiGe permettent aujourd'hui d'envisager la réalisation de circuits intégrés jusqu'aux fréquences millimétriques tandis que, dans le même temps, le développement rapide des technologies MEMS RF permet de réaliser de nouvelles fonctionnalités au niveau des circuits radiofréquences. Dans la première partie de ce mémoire, nous proposons un concept d'amplificateur faible bruit reconfigurable en fréquence et basé sur l'association des technologies SiGe et MEMS RF. Conception et performances simulées des amplificateurs élaborés à la fois pour une intégration monolithique et une autre par fil de soudure sont alors présentées. La deuxième partie est entièrement consacrée à la conception et la réalisation des MEMS RF suivant les spécifications que nous avons établi lors de la première partie. Conception, réalisation et caractérisation des structures MEMS RF sont présentés, pour aboutir à l'obtention de performances situées à l'état de l'art pour des capacités autant séries que parallèles. La dernière partie, traite de l'assemblage entre les deux technologies MEMS et SiGe, avec trois études réalisées sur une intégration monolithique dite " Above IC ", un assemblage par fils de soudure et un assemblage Flip Chip. Au final, des modules de test assemblés sont présentés et caractérisés

  • Titre traduit

    Development and integration of RF MEMS in reconfigurable architectures of low noise amplifier


  • Résumé

    Nowadays, high frequencies modules must present electric performances unceasingly improved but also, new functionalities as well as strong compactness, and manufacturing costs, which are more and more reduced. SiGe technologies enables to plan the realization of integrated circuits until the millimetre-length frequencies while, in the same time, the fast development of RF MEMS technologies makes possible to design new functionalities. Within the framework of this memory, we will present the development of a reconfigurable in frequency Low Noise Amplifier at HIPERLAN (5. 5 GHz) and BLUETOOTH (2. 45 GHz) frequencies, thanks to the specific association of the SiGe technologies developed by STMicroelectronics and RF MEMS elaborated at LAAS-CNRS. In the first part of this memory, we propose the concept of a reconfigurable in frequency Low Noise Amplifier, which is assembled in post-processing with RF MEMS varactors on the integrated SiGe circuit. Design and simulated performances of amplifiers integrated monolithically or through wire bonding are presented. The second part is entirely devoted to the design and the realization of RF MEMS, according to the different specifications defined previously. Electromagnetic and mechanical considerations and optimised process are presented. The RF MEMS characterization led to performances located at the state of the art for varactors. The last part is dedicated to the assembly of both MEMS and SiGe technologies. Monolithic (currently called Above IC), flip chip and wire bonding integrations have been studied. Finally the assembled test modules are presented and characterized.

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Informations

  • Détails : 1 vol. ( 174 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 166-168

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  • Bibliothèque : Institut national des sciences appliquées. Bibliothèque centrale.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2005/815/BUS
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