da fr Fault modeling and design-for-test of MEMS Modélisation de fautes et conception en vue du test structurel des microsystèmes Report as inadecuate




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1 TIMA - Techniques of Informatics and Microelectronics for integrated systems Architecture

Abstract : MEMS are electromechanical devices fabricated with microelectronic technological processes at micron scale. They share on the same substrate sensors, actuators and electronic interfaces analogue, digital and mixed-signal circuits. As for integrated circuits, MEMS testing is an important step to achieve a good level of quality and reliability. The purpose of this work is to transpose structural testing techniques for integrated circuits to MEMS. Such techniques include fault simulation and design-for-test. Fault simulation allows the generation of specific test stimuli targeting real defects that can affect the behaviour of the device. The first step has been to study MEMS failures mechanisms and defects for two different standard MEMS technologies. Once defects have been classified, we focused on fault modeling and fault injection at different levels of MEMS modeling. Design-for-test is a set of techniques that ease the production test step by insertion in the design of specific circuitry. Concerning MEMS, we focus on the development of self-testing components by an on-chip generation of electrically induced physical stimuli. We apply such a self-test approach to two different MEMS applications : a thermopile-based infrared sensor and a microbeam-based fingerprint sensor. In both cases, the design components considered make structural testing possible without needing external physical stimuli.

Résumé : Les microsystèmes sont des composants électromécaniques fabriqués à l-échelle du micron par des procédés technologiques issus des microélectronique. Ils associent sur un même substrat des capteurs et des actionneurs avec des circuits analogiques et numériques d-interface. Comme pour les circuits intégrés, le test des microsystèmes est une étape importante du cycle de fabrication en terme de coût mais également pour assurer un certain niveau de qualité et de fiabilité. Le but de cette thèse est de transposer aux microsystèmes les techniques de test structurel développées pour les circuits intégrés. Ces techniques sont la simulation de fautes et la -conception en vue du test-. La simulation de fautes permet de générer des stimuli de test visant des défauts physiques du système et susceptibles d-affecter le comportement du composant. Pour transposer cette technique aux microsystèmes, il a fallu tout d-abord faire une étude des mécanismes de défaillance et des défauts des microsystèmes. Nous avons ciblé deux technologies différentes et représentatives des microsystèmes. Une fois les défauts répertoriés notre étude s-est portée sur la modélisation et l-injection des fautes dans les différents niveaux de modélisation des microsystèmes. La -conception en vue du test- est un ensemble de techniques facilitant les étapes de test de production par l-insertion d-éléments spécifiques dans le circuit. En ce qui concerne les microsystèmes, nous avons cherché, dans cette thèse, à développer des éléments permettant de générer des stimuli de test de différentes natures multidisciplinaires à partir de signaux électriques et ceci directement sur le circuit. Nous avons appliqué une conception auto-test à deux exemples de microsystèmes, un capteur d-empreintes digitales à micropoutres et un détecteur infrarouge à thermopiles. Dans les deux cas les éléments rajoutés permettent d-effectuer un test structurel sans avoir recours à une source externe

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Keywords : Microsystems Build-in Self Test

Mots-clés : Microsystèmes Bist





Author: B. Charlot -

Source: https://hal.archives-ouvertes.fr/



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