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Maîtriser les effets thermiques dans les puces électroniques

Ridha Loukil

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Le projet européen THERMINATOR vise à développer des modèles et des outils permettant d’optimiser la conception de circuits électroniques sur le plan thermique.

La modélisation, le contrôle et la gestion des effets thermiques dans les circuits électroniques du futur sont au cœur du projet de recherche européen THERMINATOR. Lancé pour une durée de 3 ans dans la cadre du 7e PCRD, il mobilise un budget de 11 millions d’euros (dont 6,5 millions d’euros de financement européen) et rassemble 15 partenaires dont STMicroelectronics (le coordinateur), Infineon Technology, NXP, Synopsys, le CEA-Leti, un Institut Fraunhofer et l’institut belge de recherche en microélectronique, IMEC.

Les effets thermiques jouent un rôle important dans la performance, le coût et la fiabilité tant au niveau du circuit électronique que du système qui l’utilise. Des températures de fonctionnement élevées tendent à dégrader les performances et causer des dysfonctionnements, réduisant ainsi la fiabilité de l'application finale. Le phénomène est particulièrement sensible dans les systèmes automobiles et les automatismes des usines où les dispositifs électroniques doivent supporter des conditions difficiles avec des températures supérieures à 100 °C. Et la miniaturisation n’est pas près d’arranger le problème. Avec la réduction récurrente de la finesse de gravure, les fuites de courant tendent à croitre, augmentant du même coup la dissipation de chaleur.

Les modèles de prédiction des effets thermiques dans les circuits intégrés sont inclus dans les logiciels de CAO-Electronique que les fabricants utilisent pour concevoir leurs puces. Toutefois, les outils actuels n’ont pas la capacité de manier des nouveaux matériaux et les structures extrêmement petites nécessaires aux prochaines générations de puces éléectroniques.

Le projet THERMINATOR se donne trois objectifs essentiels:
 

  • Mettre au point des modèles thermiques novateurs , utilisables à différents niveaux d'abstraction, dans les plates-formes existantes de conception ;
  • Développer de nouvelles solutions de conception personnalisées prenant en compte les effets thermiques dans différents domaines d'application ;
  • Améliorer les outils de CAO par des modules thermiques additionnels susceptibles d’aider les concepteurs à résoudre les problèmes thermiques plus efficacement.
 
Ridha Loukil
 
Pour en savoir plus : http://cordis.europa.eu
 

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