Thèse soutenue

Conception et réalisation de nouvelle topologie de composants hyperfréquences en technologie PCB multicouche innovante (CHYFOMI)

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Auteur / Autrice : Hassan Bouazzaoui
Direction : Benjamin Potelon
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Electronique
Date : Soutenance le 13/07/2022
Etablissement(s) : Brest
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Mathématiques et sciences et technologies de l'information et de la communication (Rennes)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire en sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance
Jury : Président / Présidente : Christophe Gaquière
Examinateurs / Examinatrices : Benjamin Potelon, Christophe Gaquière, Jorge Daniel Martinez Perez, Florence Podevin, Cédric Quendo, Rozenn Allanic
Rapporteurs / Rapporteuses : Jorge Daniel Martinez Perez, Florence Podevin

Mots clés

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Résumé

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Ce travail de thèse, réalisé au Lab-STICC en collaboration avec l’entreprise de fabrication de circuits imprimés Protecno GTID porte sur le développement de nouvelle topologie et technologie de composants hyperfréquence multicouche. Dans le domaine des hyperfréquences, l’encombrement, les performances électriques, et le coût de fabrication des dispositifs hyperfréquences sont des critères sur lesquels de nombreuses recherches ont été menées au cours des dernières années. L'enjeu de ce travail consiste donc à mettre au point des solutions technologiques de circuits imprimés hyperfréquences basées sur une haute densité d'intégration à facteur de qualité amélioré avec un coût de fabrication faible. Il est donc essentiel de développer et de fournir des technologies innovantes permettant l’évolution des topologies, avec une théorie de conception simple et des performances électrique bien élevées. Parmi les solutions envisageables pour la réduction d’encombrement, il est possible d’utiliser l’axe-Z. Une technologie multicouche à base de vernis (solder Mask) métallisé a été développée.Celle-ci permet d’utiliser le vernis de protection de PCB en tant que couche diélectrique. Cette utilisation est possible aujourd’hui grâce au procédé de métallisation de vernis développé par Protecno, Lab-STICC et Elliptika. En continuant d’exploiter les avantages offerts par l’axe-Z, une technologie d’assemblage des dispositifs hyperfréquences à base de la thermodiffusion est développée. Cette technologie permet la fabrication de PCB multicouches avec des cavités à air et/ou semi remplie de diélectrique intégrées sans utilisation de couches pré-imprégnées. Celles-ci sont remplacées par des couches (alliages) métalliques thermodiffusées. Elle permet également le développement de dispositifs hyperfréquences hybrides combinant deux technologies de circuits imprimés et impression 3D plastique métallisée. Cette hybridation permet d’améliorer les spécifications électriques tout en gardant un encombrement faible et un coût de fabrication réduit.