Etude des mécanismes de défaillance        du contact électrique     dans un micro-interrupteur       en technologie MEMS ...
Contexte     ● Thèse CIFRE, mars 2007             ● Schneider Electric + CEA-Leti             ● LGEP + G2ELab             ...
Introduction | Analyse modes défaillances | Développement banc nouveaux matériaux | Transferts de matière nanométriques | ...
Introduction | Analyse modes défaillances | Développement banc nouveaux matériaux | Transferts de matière nanométriques | ...
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(vidéo)                                                              7Maxime Vincent – Soutenance de thèse – 7 mai 2010
Introduction | Analyse modes défaillances | Développement banc nouveaux matériaux | Transferts de matière nanométriques | ...
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Merci de votre attention !                             Contact: Maxime VINCENT (maxime2vincent@gmail.com)                 ...
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  1. 1. Etude des mécanismes de défaillance du contact électrique dans un micro-interrupteur en technologie MEMS Soutenance de thèse de doctorat Maxime VINCENT 7 mai 2010 Ecole doctorale EEATS Spécialité « Génie Electrique »
  2. 2. Contexte ● Thèse CIFRE, mars 2007 ● Schneider Electric + CEA-Leti ● LGEP + G2ELab Micro-interrupteur =S= / Leti Sur une pièce d’1 cent d’euro ● Développement d’un micro-interrupteur MEMS (DC) ● Début du projet chez =S= : 2004 ● Maintenant au stade pré-industriel ● Applications: Contrôle industriel, Automobile, Médical… ● Durée de vie ● Adaptée à certaines applications ● Limitée par la dégradation du contact électrique Micro-interrupteur =S= / Leti packagé Sujet de cette thèse: fiabilité du micro-contact électrique 2Maxime Vincent – Soutenance de thèse – 7 mai 2010
  3. 3. Introduction | Analyse modes défaillances | Développement banc nouveaux matériaux | Transferts de matière nanométriques | Perspectives dé maté matiè nanomé ● Les MEMS: Micro Electro Mechanical Systems ● 1er MEMS: 1967 ● 1er relais MEMS: 1979 3Maxime Vincent – Soutenance de thèse – 7 mai 2010
  4. 4. Introduction | Analyse modes défaillances | Développement banc nouveaux matériaux | Transferts de matière nanométriques | Perspectives dé maté matiè nanomé ● Les micro-relais MEMS 1µm Micro-relais OMRON ● Avantages ● Taille réduite (<10 mm3) ● Isolation galvanique ● Linéarité ● Prix réduit ● Limitations Micro-relais RadantMEMS ● Puissance admissible limitée Quasiment le seul micro-relais commercial ● Fiabilité à démontrer Applications militaires principalement 4Maxime Vincent – Soutenance de thèse – 7 mai 2010
  5. 5. Introduction | Analyse modes défaillances | Développement banc nouveaux matériaux | Transferts de matière nanométriques | Perspectives dé maté matiè nanomé ● Le micro-interrupteur Schneider / CEA-Leti ● Actionnement extérieur : aimant mobile ou bobine ● La membrane ferromagnétique s’aligne avec les lignes de champ N S OFF OFF N S ON OFF ON OFF 5Maxime Vincent – Soutenance de thèse – 7 mai 2010
  6. 6. Introduction | Analyse modes défaillances | Développement banc nouveaux matériaux | Transferts de matière nanométriques | Perspectives dé maté matiè nanomé ● Le micro-interrupteur Schneider / CEA-Leti 6Maxime Vincent – Soutenance de thèse – 7 mai 2010
  7. 7. (vidéo) 7Maxime Vincent – Soutenance de thèse – 7 mai 2010
  8. 8. Introduction | Analyse modes défaillances | Développement banc nouveaux matériaux | Transferts de matière nanométriques | Perspectives dé maté matiè nanomé ● Le contact électrique Membrane ● Double contact: 2 contacts en parallèle – simple coupure ● Paramètres importants 66.7 µm ● Dynamique de commutation ● Forme du contact ● Matériau de contactContact mobile ● Tension/courant à commuter ● Résistance de contact (Rc) initiale ● Au-Au ~1 27.3 µm ● Ru-Ru ~1.5Contact fixe 8Maxime Vincent – Soutenance de thèse – 7 mai 2010
  9. 9. Introduction | Analyse modes défaillances | Développement banc nouveaux matériaux | Transferts de matière nanométriques | Perspectives dé maté matiè nanomé ● Le micro-contact électrique FC 100-500 µN 27.3 µm Surface de contact Surface de contact apparente réelle Ø 50µm < 1µm² ● Peu d’études, comportement différent Comportement dominé par la ● Et pourtant, point faible des micro-relais rugosité 9Maxime Vincent – Soutenance de thèse – 7 mai 2010
  10. 10. Introduction | Analyse modes défaillances | Développement banc nouveaux matériaux | Transferts de matière nanométriques | Perspectives dé maté matiè nanomé ● Problématique des travaux de thèse : durée de vie des micro-relais ● Limitée par la dégradation du contact électrique ● Limite les applications industrielles ● Enjeu : Augmentation de la durée de vie et des performances ● Faible puissance Sommaire ● Durée de vie satisfaisante ● Compréhension mécanismes défaillance, mécanismes ± connus partie 2 ● Puissance élevée ● Durée de vie extrêmement limitée ● Nouveaux matériaux de contact partie 3 ● Compréhension mécanismes défaillance, mécanisme nouveau partie 4 10Maxime Vincent – Soutenance de thèse – 7 mai 2010
  11. 11. Introduction | Analyse modes défaillances | Développement banc nouveaux matériaux | Transferts de matière nanométriques | Perspectives maté matiè nanomé Endurance du contact électrique sur le micro-interrupteur Schneider / CEA-Leti 11Maxime Vincent – Soutenance de thèse – 7 mai 2010
  12. 12. Introduction | Analyse modes défaillances | Développement banc nouveaux matériaux | Transferts de matière nanométriques | Perspectives maté matiè nanomé ● Composant pré-industriel ● Caractérisation de la durée de vie du micro-interrupteur 106 cycles sous 5V/1mA 108 cycles sous 3V/10µA MEMS i 10µA – 1mA R U 3 – 5 V DC ● Remplit le cahier des charges pour les faibles puissances Etude des mécanismes de défaillance 12Maxime Vincent – Soutenance de thèse – 7 mai 2010
  13. 13. Introduction | Analyse modes défaillances | Développement banc nouveaux matériaux | Transferts de matière nanométriques | Perspectives maté matiè nanomé Contacts Au Contacts Ru 2 matériaux de contact Mécanique 3V/10µA 5V/1mA 14V/10mA 4 types de test d’endurance Collage définitif Augmentation Ron des contacts 1 100-300 2 modes de défaillance Ecrouissage Polymères Carbone Hillocks Transfert de de friction matière 5 mécanismes de défaillances 13Maxime Vincent – Soutenance de thèse – 7 mai 2010
  14. 14. Introduction | Analyse modes défaillances | Développement banc nouveaux matériaux | Transferts de matière nanométriques | Perspectives maté matiè nanomé ● Endurance mécanique (0V) – 100 millions de cycles Contact mobile Contact fixe Contacts Au-Au Contacts Ru-Ru Ecrouissage Polymères de friction 14Maxime Vincent – Soutenance de thèse – 7 mai 2010
  15. 15. Introduction | Analyse modes défaillances | Développement banc nouveaux matériaux | Transferts de matière nanométriques | Perspectives maté matiè nanomé ● Polymères de friction ● Contamination carbonée CxHy (process) ● Matériau catalytique (Ru) ● Action mécanique d’un contact sur l’autre « Polymères de friction » fortement isolants Image AFM (topographie) Image SSRM (résistance) 100 Analyse surfacique (EDX) (nm) Contacts Ru 0 0 5 10 µm 0 5 10 µm R*10x Caractérisation SSRM des polymères de friction 15Maxime Vincent – Soutenance de thèse – 7 mai 2010
  16. 16. Introduction | Analyse modes défaillances | Développement banc nouveaux matériaux | Transferts de matière nanométriques | Perspectives maté matiè nanomé ● Contamination carbonée – Tests en hot switching (3V & 5V), Au & Ru 1000 200-300 100 RON (ohms) 10 1 0.1 0 200000 400000 600000 800000 1000000 Cycles Contacts Au 5V/1mA 106 cycles Contact mobile Contact fixe 16Maxime Vincent – Soutenance de thèse – 7 mai 2010
  17. 17. Introduction | Analyse modes défaillances | Développement banc nouveaux matériaux | Transferts de matière nanométriques | Perspectives maté matiè nanomé ● Croissance d’hillocks – Tests en hot switching (3V & 5V), Au & Ru750nm Contacts Au, 5V/1mA, 106 cycles Contact fixe Contacts Ru, 5V/1mA, 106 cycles 17Maxime Vincent – Soutenance de thèse – 7 mai 2010
  18. 18. Introduction | Analyse modes défaillances | Développement banc nouveaux matériaux | Transferts de matière nanométriques | Perspectives maté matiè nanomé ● Croissance d’hillocks – Mécanisme d’apparition Hillock void Cathode e- Anode σ Hillock σ (1) Libération des contraintes du film (2) Déplacement de matière par sous l’effet de la température électromigration Ru Au Après un recuit à 350° C Ru Etat initial Croissance d’hillocks Au sur l’or sous l’effet de la température 18Maxime Vincent – Soutenance de thèse – 7 mai 2010
  19. 19. Introduction | Analyse modes défaillances | Développement banc nouveaux matériaux | Transferts de matière nanométriques | Perspectives maté matiè nanomé ● Transferts de matière – Phénomène inexpliqué Cathode (-) Anode (+) Contact mobile 3.33µm 5µm Anode (+) Cathode (-) Contact fixe 3.33µm 4.3µm ● Phénomène limité à 5V, principal à puissance élevée (14V) 19Maxime Vincent – Soutenance de thèse – 7 mai 2010
  20. 20. Introduction | Analyse modes défaillances | Développement banc nouveaux matériaux | Transferts de matière nanométriques | Perspectives maté matiè nanomé ● Conclusions sur les modes de défaillances du micro-interrupteur ● Faible puissance (3V & 5V) ● Cahier des charges rempli, performances ≥ état de l’art mondial ● Mécanismes de défaillances bien identifiés ● Améliorations simples possibles ● Puissance élevée (14V) ● Durée de vie limitée ● Mécanisme de défaillance nouveau : transfert de matière Nécessité d’un nouveau matériau de contact Compréhension mécanisme transfert de matière indispensable 20Maxime Vincent – Soutenance de thèse – 7 mai 2010
  21. 21. Introduction | Analyse modes défaillances | Développement banc nouveaux matériaux | Transferts de matière nanométriques | Perspectives dé matiè nanomé Développement d’un banc dédié à évaluer l’endurance de nouveaux matériaux de contact 21Maxime Vincent – Soutenance de thèse – 7 mai 2010
  22. 22. Introduction | Analyse modes défaillances | Développement banc nouveaux matériaux | Transferts de matière nanométriques | Perspectives dé matiè nanomé ● Conception du contact électrique expérimental : contact sphère/plan ● Contact mobile : lamelle prélevée sur un relais reed ● Ferromagnétique ● Surfaces propres 2.5 mm 0.5 mm ● Contact fixe : aiguille de prober ● Rayon de courbure contrôlé: 3-20 µm ● Surfaces propres 0.6 mm 10µm 22Maxime Vincent – Soutenance de thèse – 7 mai 2010
  23. 23. Introduction | Analyse modes défaillances | Développement banc nouveaux matériaux | Transferts de matière nanométriques | Perspectives dé matiè nanomé ● Composants principaux Electroaimant Actionneur piézoélectrique Newport (résolution 10nm) Capteur de force SMD Sensors (résolution 10µN) 23Maxime Vincent – Soutenance de thèse – 7 mai 2010
  24. 24. Introduction | Analyse modes défaillances | Développement banc nouveaux matériaux | Transferts de matière nanométriques | Perspectives dé matiè nanomé ● Ajustement de la force de contact « Contact normalement fermé » Electroaimant Actionneur piézoélectrique Newport Force de (résolution 10nm) contact OK Capteur de force SMD Sensors (résolution 10µN) 24Maxime Vincent – Soutenance de thèse – 7 mai 2010
  25. 25. Introduction | Analyse modes défaillances | Développement banc nouveaux matériaux | Transferts de matière nanométriques | Perspectives dé matiè nanomé ● Réalisation et assemblage ● Pilotage Labview ● Mesure Rc 4 fils ● Fréquence de cyclage > 50Hz > 4 millions de cycles par jour 25Maxime Vincent – Soutenance de thèse – 7 mai 2010
  26. 26. Introduction | Analyse modes défaillances | Développement banc nouveaux matériaux | Transferts de matière nanométriques | Perspectives dé matiè nanomé ● Evaluation du tungstène – Endurance hot switching 5V/1mA 5000 Contact Au-Au Contact W-W 4000 Résistance de contact ( ) 3000 2000 1000 0 0 10000 20000 30000 40000 Cycles 26Maxime Vincent – Soutenance de thèse – 7 mai 2010
  27. 27. Introduction | Analyse modes défaillances | Développement banc nouveaux matériaux | Transferts de matière nanométriques | Perspectives dé matiè nanomé ● Evaluation du tungstène – Endurance hot switching 5V/1mA ● Observation des contacts à l’issue des tests SiO2 Carbone 1 µm Au-Au contact mobile W-W contact mobile ● Contact Au-Au: carbone + fonte locale Mécanisme de défaillance similaire au micro-interrupteur ● Contact W-W: érosion, aucun polymère de friction 27Maxime Vincent – Soutenance de thèse – 7 mai 2010
  28. 28. Introduction | Analyse modes défaillances | Développement banc nouveaux matériaux | Transferts de matière nanométriques | Perspectives dé matiè nanomé ● Conclusions sur le banc de test ● Banc de test se démarquant de l’état de l’art ● Fréquence de test élevée ● Etude sous différentes atmosphères gazeuses ● Simplicité ● Reproduit le comportement du micro-interrupteur ● Mise en évidence des mêmes modes de défaillance ● Intérêt évident, mais très dépendant de l’état de surface ● Nécessiterait plus de temps ● Etude de procédés de nettoyage des contacts ● Couches de protection ● Influence de l’atmosphère 28Maxime Vincent – Soutenance de thèse – 7 mai 2010
  29. 29. Introduction | Analyse modes défaillances | Développement banc nouveaux matériaux | Transferts de matière nanométriques | Conclusions dé maté Emission électronique et transfert de matière à l’échelle nanométrique 29Maxime Vincent – Soutenance de thèse – 7 mai 2010
  30. 30. Introduction | Analyse modes défaillances | Développement banc nouveaux matériaux | Transferts de matière nanométriques | Conclusions dé maté ● Contexte de l’étude ● Transferts de matière observés systématiquement ● Sous 5V/1mA limités, sous 14V/10mA prépondérants ● Toujours dirigés de l’anode vers la cathode anode - contact fixe 3.33µm cathode - ct. mobile 3.33µm ● Problème: inexplicables à tension/courant si faibles Etude grâce à un microscope à force atomique (AFM) modifié Contrôle de la cinématique de commutation 30Maxime Vincent – Soutenance de thèse – 7 mai 2010
  31. 31. Introduction | Analyse modes défaillances | Développement banc nouveaux matériaux | Transferts de matière nanométriques | Conclusions dé maté ● Problématique – La commutation sous courant Anode + -+ - N2 N2 + -+ + + +- ● Ouverture : arc électrique N2 + +- + - N2 + -+ + - ● Au: 12,5V / 350mA nécessaires Cathode ● Vérification expérimentale sur le micro-interrupteur Passage d’un courant à travers un milieu isolant ● Fermeture : claquage diélectrique 600 (air à pression atmosphérique) 500 ● Loi de Paschen non valable pour gaps < 5µm Tension de claquage (V) 400 Avalanche de Townsend 3,6 V/µm ● Comportement similaire 300 Plateau ~330 V claquage dans le vide 200 Effet de champ ● Mais aucune étude à tensions ~75 V/µm Claquage dans le vide 100 Courbe de Paschen si faibles (et gaps si réduits) Courbe de Paschen modifiée 0 0 5 10 15 20 25 30 Distance inter-électrodes (µm) 31Maxime Vincent – Soutenance de thèse – 7 mai 2010
  32. 32. Introduction | Analyse modes défaillances | Développement banc nouveaux matériaux | Transferts de matière nanométriques | Conclusions dé maté ● Utilisation d’un AFM à pointe conductrice modifié i Ouverture/fermeture du contact 10 k Mesure du gap inter-électrodes U=10 V Détecteur Laser Piézo Z A 10 k V U2 Substrat GPIB NanoScope ● Utilisation en mode approche/retrait = commutation micro-contact électrique ● Levier (sans pointe) et substrat métallisés ● Contrôle vitesse de commutation : nm/s ● Données recueillies : U, I et le déplacement vertical du levier (gap) 32Maxime Vincent – Soutenance de thèse – 7 mai 2010
  33. 33. Introduction | Analyse modes défaillances | Développement banc nouveaux matériaux | Transferts de matière nanométriques | Conclusions dé maté ● Analyse d’un cycle de commutation 150 100000 100 10000 Résistance de contact (ohms) Force de contact (µN) II III 50 1000 (F = k.x) I V 0 100 IV -50 10 Fc (µN) Rc (ohms) -100 1 0 1000 2000 1000 3000 00 4000 Déplacement du piézo Z (nm) 33Maxime Vincent – Soutenance de thèse – 7 mai 2010
  34. 34. Introduction | Analyse modes défaillances | Développement banc nouveaux matériaux | Transferts de matière nanométriques | Conclusions dé maté ● Reproduction des transferts de matière observés précédemment ● Enchainement de 300 cycles sous 5V/1mA, contact Au/Au, 100 nm/s ● Observation du levier AFM à l’issue des tests ● Polarité 1 ● Levier : cathode Gain de matière 996nm 1.2µm ● Polarité 2 ● Levier : anode Perte de matière 600nm 750nm ● Phénomène similaire à celui observé sur le micro-interrupteur ● Transfert de matière anode cathode 34Maxime Vincent – Soutenance de thèse – 7 mai 2010
  35. 35. Introduction | Analyse modes défaillances | Développement banc nouveaux matériaux | Transferts de matière nanométriques | Conclusions dé maté ● Etude de la phase de fermeture du micro-contact (6 nm/s) 3 6 Courant (µA) Tension (V) 2 4 Courant (µA) Tension (V) 1 2 0 0 -40 -30 -20 -10 0 10 Fermeture du contact (gap (nm)nm) Espacement inter-contacts en ● Courant ~20 nm avant la fermeture du contact ! 35Maxime Vincent – Soutenance de thèse – 7 mai 2010
  36. 36. Introduction | Analyse modes défaillances | Développement banc nouveaux matériaux | Transferts de matière nanométriques | Conclusions dé maté ● Phénomène physique Anode E = ~108 V/m Elocal = β*E X Cathode ● Emission électronique Fowler-Nordheim ● Possible uniquement grâce à effet de pointe (facteur de forme β) Comportement identique à la coupure du courant dans le vide 36Maxime Vincent – Soutenance de thèse – 7 mai 2010
  37. 37. Introduction | Analyse modes défaillances | Développement banc nouveaux matériaux | Transferts de matière nanométriques | Conclusions dé maté  3   B.ν ( y ).Φ 2  ● Tracé en coordonnées Fowler-Nordheim i = S . A.( βE ) . exp 2   β .E    -52 -53 -54  i  1 Ln  2  vs. E Ln(i/E²) E  -55 y = -5E+09x - 40.525 -56 -57 2.3E-09 2.5E-09 2.7E-09 2.9E-09 1/E (m/V) ● Tracé linéaire, de pente négative. Reproductible. Phénomène d’émission électronique Fowler-Nordheim confirmé 37Maxime Vincent – Soutenance de thèse – 7 mai 2010
  38. 38. Introduction | Analyse modes défaillances | Développement banc nouveaux matériaux | Transferts de matière nanométriques | Conclusions dé maté ● Les électrons émis entrent en collision avec le contact opposé (anode) ● Emission 1µA, polarisation 5V Densité d’énergie énorme ! (1011 W/m²) ● Surface d’impact de quelques nm² 6000 Température de lanode (K) 5000 4000 3000 2000 Températures d’évaporation W 1000 Au Ru 0 0 50 100 150 200 Temps (ns) Carslaw, H. S. & Jaeger, J. C. (1959), ‘Conduction of heat in solids’, Clarendon Press, 510 p. 38Maxime Vincent – Soutenance de thèse – 7 mai 2010
  39. 39. Introduction | Analyse modes défaillances | Développement banc nouveaux matériaux | Transferts de matière nanométriques | Conclusions dé maté ● Vérification expérimentale ● Séries de 100 cycles (30 nm/s) ● Fermeture sous 5V ● Ouverture à vide (0V) ● Cathode : substrat Au Impacts des électrons ● Anode : levier AFM (Au) émis depuis la cathode Observations MEB du levier à l’issue des 100 fermetures sous 5V 39Maxime Vincent – Soutenance de thèse – 7 mai 2010
  40. 40. Introduction | Analyse modes défaillances | Développement banc nouveaux matériaux | Transferts de matière nanométriques | Conclusions dé maté ● Evaporation du matériau de l’anode ● Front d’évaporation ● Perpendiculaire au plan Anode ● Vitesse atomes évaporés : 300-900 m/s ● Libre parcours moyen atomes dans l’air : 400 nm ● Gap : ~20nm Aucune interaction gaz environnant / atomes (analogie avec le vide) En quelques picosecondes la majorité des atomes évaporés atteint le contact opposé Transfert de matière anode cathode 40Maxime Vincent – Soutenance de thèse – 7 mai 2010
  41. 41. Introduction | Analyse modes défaillances | Développement banc nouveaux matériaux | Transferts de matière nanométriques | Conclusions dé maté ● Evaporation du matériau anodique – Vérification expérimentale ● Test avec les 3 matériaux Au (cathode) ● 100 cycles en hot switching 5V (30 nm/s) ● Cathode: Leviers AFM (Au) Au, Ru, W ● Anode: Au, Ru ou W Anode ● Contact dissymétrique: permet de s’assurer qu’un transfert a bien lieu Au Ru W Au Au Au Observation MEB des leviers après chacun des tests 41Maxime Vincent – Soutenance de thèse – 7 mai 2010
  42. 42. Introduction | Analyse modes défaillances | Développement banc nouveaux matériaux | Transferts de matière nanométriques | Conclusions dé maté ● Description du mécanisme complet de transfert de matière Anode Fermeture du contact e- Émission E Fowler-Nordheim Elocal = β.E β Cathode (a) (b) (c) Anode e- Echauffement Transfert de matière local Evaporation anode cathode Cathode (d) (e) (f) 42Maxime Vincent – Soutenance de thèse – 7 mai 2010
  43. 43. Introduction | Analyse modes défaillances | Développement banc nouveaux matériaux | Transferts de matière nanométriques | Conclusions dé maté ● Conclusion sur les transferts de matière ● Mise en évidence et description d’un nouveau mécanisme de dégradation des micro-contacts ● Phénomène similaire à la phase pré-disruptive d’un claquage dans le vide ● Durée du mécanisme complet 50ns maximum Influence vitesse / temps dans la zone critique ● Sur le micro-interrupteur, temps critique sous 5V : 5µs ● Vitesse nécessaire pour éviter transferts de matière: > 10 m/s ● Paramètres à ajuster pour limiter ces transferts de matière ● Cathode : Φ élevé, β faible ● Anode : Tf et K élevées ● Vitesse de commutation la plus élevée possible (~20 mm/s actuellement) 43Maxime Vincent – Soutenance de thèse – 7 mai 2010
  44. 44. Introduction | Analyse modes défaillances | Développement banc nouveaux matériaux | Transferts de matière nanométriques | Conclusions dé maté matiè nanomé Conclusions et perspectives 44Maxime Vincent – Soutenance de thèse – 7 mai 2010
  45. 45. Introduction | Analyse modes défaillances | Développement banc nouveaux matériaux | Transferts de matière nanométriques | Conclusions dé maté matiè nanomé ● Recommandations pour un micro-contact fiable ● Faible puissance (3V & 5V) : Amélioration du procédé actuel ● Pas d’or (collages). Ru en couche unique ● Nettoyage des surfaces et packaging dans même chambre ● Ou désactivation des surfaces de Ru (oxydation) ● Puissance élevée 14V: Suppression des transferts de matière ● Supprimer les reliefs de la cathode (bumps, rodage mécanique ?…) ● Augmenter la vitesse de commutation du composant à plusieurs m/s ● Revêtement protecteur ou gaz limitant l’émission électronique ● Matériau de contact : alliage adapté ? (Φ, K, Tf) 45Maxime Vincent – Soutenance de thèse – 7 mai 2010
  46. 46. Introduction | Analyse modes défaillances | Développement banc nouveaux matériaux | Transferts de matière nanométriques | Perspectives dé maté matiè nanomé ● Bilan de la thèse ● Compréhension complète des mécanismes de défaillance du contact électrique sur un micro-interrupteur pré-industriel ● Au & Ru ● 4 calibres de test ● Développement de deux bancs d’étude du micro-contact ● Banc endurance nouveaux matériaux ●Tests d’endurance, grand nombre de cycles ●Tests comparatifs de matériaux et d’atmosphères ● Banc étude fine des phases de commutation ●Contrôle très précis de la cinématique de commutation 46Maxime Vincent – Soutenance de thèse – 7 mai 2010
  47. 47. Introduction | Analyse modes défaillances | Développement banc nouveaux matériaux | Transferts de matière nanométriques | Perspectives dé maté matiè nanomé ● Champ d’investigation encore vaste ● Poursuite des travaux CEA-Leti / LCFM : sujet de thèse ● Etude des mécanismes de coupure et détablissement dun courant électrique dans un commutateur en technologie MEMS ● Thématique abordée au LGEP depuis de nombreuses années, mais volonté de renforcement cette année ● Etude de micro- & nano- contacts grâce à un AFM à pointe conductrice ● Personnellement, suite dans le cadre d’un post-doc ● UC Berkeley, micro-commutateurs en carbure de silicium (SiC) 47Maxime Vincent – Soutenance de thèse – 7 mai 2010
  48. 48. Merci de votre attention ! Contact: Maxime VINCENT (maxime2vincent@gmail.com) Manuscrit de thèse: http://www.amazon.fr/gp/product/6131537658 ou sur demande 48Maxime Vincent – Soutenance de thèse – 7 mai 2010

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