Développement de procédés avancés d'encapsulation de composants microélectroniques basés sur les techniques de thermocompression

L'un des grands défis de la recherche et développement est d'optimiser l'ensemble du cycle de fabrication d'un produit microélectronique, depuis sa conception jusqu’à sa tenue mécanique en service. Un objectif essentiel des entreprises était de réduire le temps de cycles d’assemblage afin de minimiser les coûts de production. La phase d’assemblage des composants microélectroniques est l'une des étapes clé qui doit être bien optimisée afin d’atteindre l’objectif de minimisation du temps de cycle. La méthode d'assemblage traditionnelle des puces par refusion (en anglais mass reflow MR) convenait généralement à une fabrication à grand volume, en particulier pour des puces à pas standard d'environ 150 μm. Cependant, la forte demande du marché pour des interconnexions à pas plus fin, pour permettre un nombre d'entrée/sortie (Input/Output : I/O) plus élevé dans un facteur de forme plus petit, a entraîné une transition du processus de la liaison MR conventionnel à l'assemblage par thermocompression (en anglais ThermoCompression Bonding TCB). Bien que le procédé TCB offre un assemblage de plus grande précision et permet l'utilisation des pas d'interconnexion plus fins, il présente également de nouveaux défis. L'un des problèmes majeurs de l'assemblage TCB est qu'il s'agit d'un processus assez long, dans lequel chaque puce doit être passée indépendamment à travers un cycle TCB complet, incluant le chauffage, le maintien de la température et le refroidissement. Cela entraîne une diminution significative de la productivité par rapport au MR. Le débit de production peut être amélioré en réduisant le temps nécessaire pour atteindre les températures de processus requises. Cependant, des variations thermiques peuvent se produire aux interfaces de liaison, entraînant une mauvaise uniformité de température sur la surface de la puce et conduisant à des régions où le point de fusion de la brasure n'est pas atteint. Ainsi, il est extrêmement important de prévoir et contrôler la température réelle à l'interface de liaison afin d’obtenir une bonne uniformité thermique et des joints de brasure sans défaut. C'est dans cette perspective que s'inscrit les travaux menés dans la première partie de la thèse. Le premier objectif de cette étude était donc de déterminer la durée minimum de temps de chauffe nécessaire assurant une uniformité de température optimal et par conséquent des joints de brasure de bonne qualité. Pour atteindre cet objectif, il fallait alors proposer et valider une nouvelle méthodologie pour estimer la température d'interface lors d'un processus TCB. Une évaluation de l'influence de différentes vitesses de chauffe sur la distribution de température à travers la surface de la puce, ainsi que sur la qualité de liaison résultante, a été réalisée à l’aide d’un capteur de type RTD (). Les résultats ont montré que les défauts de brasure observés aux interfaces de liaison peuvent éventuellement être liés à une mauvaise uniformité de température, liée à des vitesses de chauffe élevées. Des variations thermiques acceptables ont été trouvées à une faible vitesse de chauffage de 80°C/s. Par conséquent, pour surmonter les températures de processus élevées et leurs effets néfastes sur la productivité, le développement d'une nouvelle méthode d’assemblage TCB à basse température devient primordiale. Le développement d’une nouvelle méthode de liaison par thermocompression à l'état solide détecteur de température résistif, Resistance Temperature Detector en anglais était donc notre second objectif dans cette étude. Cette méthode est basée sur la création d'une liaison mécanique temporaire initiale au début du processus de packaging (en utilisant une pression à une température inférieure au point de fusion de la brasure). Les joints de iv brasure seront entièrement refondus à la fin du processus de packaging, lorsque les billes de brasure BGA (ball-grid-array) seront brasées au substrat. Cette nouvelle méthode peut surmonter les limitations associées au processus TCB conventionnel, notamment la température élevée, le processus d'assemblage lent et les contraintes mécaniques élevées. Une investigation a été menée pour déterminer les conditions d'assemblage appropriées à appliquer pendant ce processus. Des investigations supplémentaires ont été également menées pour explorer le mécanisme d'assemblage responsable de l’assemblage mécanique temporaire. Les résultats préliminaires de cette méthode sont prometteurs, montrant des joints de brasure de bonne qualité formés en un temps d'assemblage très court (6 secondes) et à des températures bien inférieures au TCB conventionnel (200°C)

Fixed Rank Kriging for Cellular Coverage Analysis

Coverage planning and optimization is one of the most crucial tasks for a radio network operator. Efficient coverage optimization requires accurate coverage estimation. This estimation relies on geo-located field measurements which are gathered today during highly expensive drive tests (DT); and will be reported in the near future by users' mobile devices thanks to the 3GPP Minimizing Drive Tests (MDT) feature~\cite{3GPPproposal}. This feature consists in an automatic reporting of the radio measurements associated with the geographic location of the user's mobile device. Such a solution is still costly in terms of battery consumption and signaling overhead. Therefore, predicting the coverage on a location where no measurements are available remains a key and challenging task. This paper describes a powerful tool that gives an accurate coverage prediction on the whole area of interest: it builds a coverage map by spatially interpolating geo-located measurements using the Kriging technique. The paper focuses on the reduction of the computational complexity of the Kriging algorithm by applying Fixed Rank Kriging (FRK). The performance evaluation of the FRK algorithm both on simulated measurements and real field measurements shows a good trade-off between prediction efficiency and computational complexity. In order to go a step further towards the operational application of the proposed algorithm, a multicellular use-case is studied. Simulation results show a good performance in terms of coverage prediction and detection of the best serving cell

Microfinance Institutions’ Efficiency in the MENA Region: a Bootstrap-DEA approach

The purpose of this study is to evaluate the performance of microfinance institutions in The MENA region over the period 2006-2009. Following Simar and Wilson (1998, 2000) we use a DEA-Bootstrapping methodology to drift appropriate measures of DEA efficiency scores. The estimated results show that average efficiency of the most countries in the region has decreased over the period under study. Results also reveal that efficiency significantly differs by legal status of the microfinance institutions. Keywords: Microfinance, DEA, Bootstrap, MENA

Impact of Parameter Uncertainty on One-dimensional Vertical Unsaturated Flow of Water

Agricultural Engineerin

Encapsulation of Natural Bioactive Compounds: Nanoemulsion Formulation to Enhance Essential Oils Activities

The microencapsulation technology consists of a trap of a compound inside a tiny sphere known as microsphere. The microencapsulation concerns many different active materials such as bioactive compounds, drugs, vitamins, enzymes, flavors, and pesticides. This technology has gained real interest in numerous fields such as agriculture, cosmetic, pharmaceutical, textile, and food. This chapter highlights the encapsulation of essential oils into nanoemulsion-based delivery system as a model for the encapsulation of natural bioactive compounds. Moreover, an investigation of different parameters affecting the stability of produced nanoemulsion was conducted, in addition to the study of the effect of the nanoencapsulation of essential oils on their antibacterial activity. Finally, an enumeration of the advantages of encapsulating essential oils into nanoemulsion-based delivery systems in order to provide a natural food preservatives has been provided

A framework for IP and non-IP multicast services for vehicular networks

International audienceEnabling drivers to be connected to the Internet and/or Vehicular Ad-hoc networks, is one of the main challenges of the future networking. This enables drivers to benefit from the existing Internet services as well as emerging ITS applications based on IP or non-IP communications (e.g geonetworking). Many of ITS applications such as fleet management require multicast data delivery. Existing works on this subject tackle mainly the problems of IP multicasting inside the Internet or geocasting in VANETs. This paper presents a new framework that enables Internet-based multicast services on top of VANETs. We introduce a self-configuring multicast addressing scheme based on the geographic locations of the vehicles coupled with a simplified approach that locally manages the group membership to allow packet delivery from the Internet. Moreover, we propose an approach that selects the appropriate network-layer protocol for either geocasting or IP multicasting depending on the vehicles' context and the application requirements. Finally, we present the integration of the designed framework to the ITS reference architecture

Experimental Performance Evaluation and Frame Aggregation Enhancement in IEEE 802.11n WLANs

The IEEE 802.11n standard promises to extend today’s most popular WLAN standard by significantly increasing reach, reliability, and throughput. Ratified on September 2009, this standard defines many new physical and medium access control (MAC) layer enhancements. These enhancements aim to provide a data transmission rate of up to 600 Mbps. Since June 2007, 802.11n products are available on the enterprise market based on the draft 2.0. In this paper we investigate the effect of most of the proposed 802.11n MAC and physical layer features on the adhoc networks performance. We have performed several experiments in real conditions. The experimental results demonstrated the effectiveness of 802.11n enhancement. We have also examined the interoperability and fairness of 802.11n. The frame aggregation mechanism of 802.11n MAC layer can improve the efficiency of channel utilization by reducing the protocol overheads. We focused on the effect of frame aggregation on the support of voice and video applications in wireless networks. We also propose a new frame aggregation scheduler that considers specific QoS requirements for multimedia applications. We dynamically adjust the aggregated frame size based on frame's access category defined in 802.11e standard