Thermographie hétérodynée et thermoréflectance ponctuelle à haute résolution temporelle pour le diagnostic thermique de composants microélectroniques

Xabier Apaolaza (1) , Fabrice Rigollet (1) , Jérôme Adrian (2) , Nathalie Ehret (1) , Jean-Laurent Gardarein (1) , Pietro Fichera (2) , Damien Barakel (3) , Vincent Goubier (2)

1 IUSTI - Institut universitaire des systèmes thermiques industriels
2 ST-ROUSSET - STMicroelectronics [Rousset]
3 IM2NP - Institut des Matériaux, de Microélectronique et des Nanosciences de Provence

Deux techniques sont utilisées en parallèle sur un même composant microélectronique pour diagnostiquer son échauffement au passage de pics de courant de quelques dizaines de microsecondes. La thermographie IR hétérodyne ‘full frame’ permet d’augmenter la résolution temporelle naturelle de la caméra d’un facteur 1000 (à 10μs). L’étalonnage est réalisé sur la scène (surface en aluminium avec couche de passivation). Le banc de thermoréflectance permet, lui, d’avoir un diagnostic sur un spot de 5μm de diamètre sur la zone d’intérêt, à 0,1μs de résolution temporelle. Les signaux obtenus sur la surface passivée sont cohérents avec l’IR mais nécessitent de poursuivre la phase d’étalonnage, plus complexe que sur une surface préalablement dorée.

Domaines: Thermique [physics.class-ph]; Traitement du signal et de l'image [eess.SP]; Electronique

Xabier Apaolaza, Fabrice Rigollet, Jérôme Adrian, Nathalie Ehret, Jean-Laurent Gardarein, et al.. Thermographie hétérodynée et thermoréflectance ponctuelle à haute résolution temporelle pour le diagnostic thermique de composants microélectroniques. Congrès Français de Thermique 2017, IUSTI & les laboratoires de la fédération Fabri de Peiresc, Aix-Marseille Université, May 2017, Marseille, France. pp.691-698. ⟨hal-01795333⟩