Filière des composants de puissance haute fréquence
Ce groupe de travail (GT) a des objectifs similaires au GT de la filière commutation mais pour des dispositifs dédiés à fonctionner à des fréquences élevées. Les objectifs de ce GT sont les suivants :
- la mise en oeuvre et le développement des outils d’analyse, ainsi que de nouvelles méthodes expérimentales pour l’étude des performances des dispositifs haute fréquences à large bande interdite,
- former des personnels pour acquérir de nouvelles compétences,
- et la réalisation d’études pour les partenaires académiques/industriels.
La plateforme propose des moyens métrologiques originaux permettant de percer plus finement les verrous technologiques des dispositifs haute fréquences à large bande interdite. Les appareils de mesure et bancs expérimentaux se situent à des niveaux de manipulations génériques ou expertes, et constituent un ensemble cohérent et original pour définir de manière exhaustive les performances des filières technologiques sous test.
Métrologie du bruit
Un large éventail de bancs expérimentaux dédiés à la mesure du bruit (en bande de base et en modulation), développés en interne pour la plupart, permet de couvrir une gamme étendue de fréquence allant de quelques Hertz jusqu'en bande Ka (40 GHz) ; que ce soit pour la mesure sous pointes ou en conditionnement boîtier. Il est à noter que le laboratoire est reconnu comme centre expert Européen de mesure du bruit basse fréquence, ainsi que centre d’expertise en bruit linéaire et non-linéaire (IEEE Microwave Magazine, European Microwaves, sept-oct 2013).
Banc de mesure de bruit de fond électronique
Le banc se compose d'un analyseur de bruit basse fréquence Keysight E4727A, associé à ces modules et au logiciel WaferPro, permettant la caractérisation et l'analyse des sources de bruit en excès (bruit de scintillation (1/f), du bruit de génération-recombinaison (GR) et bruit en créneaux (RTN)) de dispositifs actifs/passifs en configuration puce nue ou encapsulée. Les équipements sont positionnés dans une cage de Faraday pour éviter toutes perturbations liées à l'environnement externe.
Caractéristiques techniques :
- Bande de fréquences : 30 mHz - 40 MHz
- Sensibilité au bruit : -183 dBV²/Hz
- Tension de polarisation max : +/-200 V
- Courant de polarisation max : +/-100 mA
- Type de DUT : FET, diode, BJT, resistance, circuit
Bancs de mesure des quatre paramètres de bruit
Ce banc de caractérisation automatisé permet l'extraction des quatre paramètres de bruit à partir de la technique des impédances multiples et de la méthode d'extraction de A. Boudiaf.
Trois configurations de ce banc sont disponibles pour couvrir un large spectre de fréquences (1 - 4 GHz, 4 - 26 GHz et 26 - 40 GHz).
Le banc se compose des éléments suivants :
- Analyseur de Réseau Vectoriel Agilent N5230C 40 GHz
- Analyseur de facteur de bruit Agilent N8975A 26.5GHz
- Convertisseur basse fréquence Agilent N8975A-K40 26.5 - 40 GHz
- Synthétiseur d'impédances électromécanique programmable Maury MT983A 4 - 26.5 GHz
- Contrôleur Maury MT986A
- Contrôleur et synthétiseur d'impédances électronique ATNmicrowave NP5B 26 - 40 GHz
- Déphaseur
- Sources de bruit
- Amplificateurs faible bruit
- Tés de polarisation
- Commutateurs électromécaniques SPDT
- Contrôleur de commutateurs
- Alimentations DC
- Station sous pointes Karl Suss PM8
Fiabilité
Banc de vieillissement thermique à haute fréquence - version mode CW
Dans l’optique d’étudier la fiabilité des composants hyperfréquences de puissance, un banc de stress en mode onde entretenue (CW) a été conçu au LAAS afin de répondre aux besoins des conditions de vieillissement à haute fréquence et thermique (cyclage). Ce banc est piloté par un logiciel, développé spécifiquement pour celui-ci, permettant un contrôle personnalisé et évolutif des différents matériels, ainsi qu’une automatisation de l’acquisition des mesures des paramètres statiques (DC) et haute fréquence (HF) in-situ des dispositifs sous test (DUT). L'originalité de ce banc provient de l'intégration d'un Analyseur de Réseau Vectoriel (ARV) pour le suivi des paramètres [S] des dispositifs sous test durant les campagnes de vieillissement.
Caractéristiques du banc :
- Bande de fréquences : 1 à 40 GHz
- Nombre maximum de DUTs vieillis simultanément : 3
- Niveau de puissance maximale injectée à l'entrée des DUTs : +30 dBm
- Acquisition des données statiques et dynamiques : IDS, PINJ, POUT, paramètres [S], T°étuve, T°salle
- Une voie de test est réservée pour le suivie de l'évolution de la puissance injectée aux DUTs et pour la vérification du calibrage de l'ARV
- Type de DUTs : circuits/composants sous boîtier de test HF
Banc de vieillissement thermique à haute fréquence - version mode pulsé
Un nouveau type de banc de stress est actuellement en cours de développement dans le cadre du projet PROOF. Celui-ci va être destiné au vieillissement de dispositifs hyperfréquences de puissance sous des conditions pulsées, mais également aux tests de robustesse/vieillissement d'amplificateurs faible bruit (LNA).
- Bande de fréquences : 1 à 40 GHz
- Nombre maximum de DUTs vieillis simultanément : 1
- Niveau de puissance maximale injectée à l'entrée du DUT : NC
- Module de polarisation de Grille : +/-25 V ; +/-1 A
- Module de polarisation de Drain : +250 V ; +30A
- Largeur impulsionnelle minimale : 200 ns
- Acquisition des données statiques et dynamiques : IDS, IGS, PINJ, POUT, paramètres [S], NF50, T°étuve, T°salle
- Une voie de test est réservée pour le suivie de l'évolution de la puissance injectée aux DUTs et pour la vérification du calibrage de l'ARV
- Type de DUT : circuit/composant sous format puce nue ou boitier de test HF