Laboratoire Ampère - Ampère Lab

École Centrale de Lyon - INSA de Lyon - Université Lyon 1
Laboratoire Ampère
Unité Mixte de Recherche du CNRS - UMR 5005
Génie Electrique, Electromagnétisme, Automatique,
Microbiologie environnementale et Applications
http://ampere-lyon.fr/
Post-Doc position :
High temperature packaging for GaN power devices
(version française page suivante)
Background :
This position fits within the scope of the MEGAN project, which is a French initiative aimed at developping
Gallium Nitride (GaN) power technology, in particular for applications such as automotive or aerospace. As a
member of this project, the Laboratoire Ampère works on the high-temperature aspects (>200°C) : design of
suitable gate drivers, characterization of devices, or packaging and integration.
Ampère has a long experience in high temperature power electronics [1], ranging from power semiconductor
devices and passives characterization, to circuit design or packaging. In 2012, Ampère formed IPES, a « joint
laboratory » with the aerospace manufacturer SAFRAN.
Ampère is based in Lyon, France.
Research project:
The main objective of the post-doc will be to design and build a high-temperature-capable power module using
existing GaN devices, including the auxiliary components, such as gate drivers or decoupling capacitors. This
will be based on the experience of Ampère [2, 3], with a special emphasis on the high frequency behaviour of
GaN transistors: these devices have both a very high switching speed capability and a low robustness to
overvoltages. Therefore, the packaging must exhibit especially low parasitic inductances.
The design of the power module will be based on simulation software (Comsol multiphysics, InCa3D). Its
manufacturing will be performed at Ampère, using the existing packaging facilities (we may also use some of
our partner's facilities, in Lyon or Toulouse, depending on the design). Finally, the power module will be
characterized at Ampère to assess its performance.
Skills of the applicant :
We are looking for an applicant with PhD in electrical engineering interested in packaging, or for a material
scientist (also with a PhD) willing to work on electronics manufacturing technology. A working knowledge of
thermal/electrical/mechanical simulation tools (finite elements) is welcome. This work also comprises a strong
experimental part, both on manufacturing of the power modules and on their characterization (electric,
metallography…)
Duration/salary
This position is funded for one year. Estimated starting date is September—December 2015 (may be adjusted
depending on availability of applicant). The salary depends on the work experience of the applicant.
For more informations, or to apply, please contact
Cyril BUTTAY, [email protected], +33 (0)4.72.43.79.63
[1] Buttay, C.; Planson, D.; Allard, B.; Bergogne, D.; Bevilacqua, P.; Joubert, C.; Lazar, M.; Martin, C.; Morel,
H.; Tournier, D. & Raynaud, C. State of the art of high temperature power electronics Materials Science and
Engineering: B, 2011, 176, 283-288
[2] El Falahi, K.; Hascoët, S.; Buttay, C.; Bevilacqua, P.; Phung, L. V.; Tournier, D.; Allard, B. & Planson, D.
High temperature, Smart Power Module for aircraft actuators Proceedings of the High Temperature Electronics
Network (HiTEN), 2013
[3] Riva, R.; Buttay, C.; Locatelli, M.-L.; Bley, V. & Allard, B. Design and Manufacturing of a Double-Side
Cooled, SiC based, High Temperature Inverter Leg Proceedings of the High Temperature Electronics Conference
and Exhibition, HiTEC 2014, 2014
Ampère – Ecole Centrale de Lyon – 36, avenue Guy de Collongue - 69134 Ecully cedex – France
Tél : +33 (0) 4 72 18 60 99
Fax : +33 (0) 4 78 43 37 17
http://www.ampere-lab.fr
École Centrale de Lyon - INSA de Lyon - Université Lyon 1
Laboratoire Ampère
Unité Mixte de Recherche du CNRS - UMR 5005
Génie Electrique, Electromagnétisme, Automatique,
Microbiologie environnementale et Applications
http://ampere-lyon.fr/
Offre de Post-Doc :
Packaging haute température pour des composants GaN de puissance
(english version previous page)
Contexte :
Cette offre s'inscrit dans le cadre du projet français MEGAN, qui vise au développement de la technologie de
puissance en nitrure de gallium (GaN), en particulier pour des applications automobiles ou aéronautiques. En
tant que membre de ce projet, le laboratoire Ampère s'intéresse aux aspects « haute température » (>200°C) :
conception de circuits de commande, caractérisation des composants, ou packaging et intégration.
Ampère a une forte expérience de l'électronique de puissance haute température [1], allant de la caractérisation
des composants actifs et passifs à la conception de circuits ou leur packaging. En 2012, Ampère a fondé le
laboratoire commun IPES (Intégration de Puissance en Environnement Sévère) avec le fabricant aéronautique
SAFRAN.
Ampère est basé à Lyon, en France.
Projet de recherche:
L'objectif principal de ce post-doc est de concevoir et construire un module de puissance haute température à
partir de composants GaN existants. Ce module inclura également des composants périphériques tels que les
circuits de commande ou les capacités de découplage. Ce travail sera basé sur l'expérience d'Ampère [2, 3], avec
une attention spéciale pour les aspects haute fréquence liés aux transistors GaN: ceux-ci permettent en effet des
vitesses de commutation très importantes, mais ne supportent pas les surtentions. Leur packaging doit donc
générer des inductances parasites particulièrement faibles.
La conception du module de puissance se fera à l'aide de logiciels de simulation (Comsol multiphysics, InCa3D).
Sa fabrication sera faite à Ampère, qui dispose de moyens à cet effet (au besoin, certaines étapes pourront
également être effectuées sur d'autres plateformes universitaires, à Lyon ou Toulouse notamment). Enfin, le
module de puissance sera caractérisé à Ampère pour en mesurer les performances.
Profil du candidat :
Nous recherchons un docteur en génie électrique intéressé par le packaging, ou par un docteur en sciences des
matériaux qui cherche à s'orienter vers les techniques de fabrication en électronique. Une connaissance des outils
de simulation électrique/thermique/mécanique (éléments finis) est bienvenue. Ce travail comporte également une
forte composante expérimentale, qu'il s'agisse de la fabrication des modules de puissance, ou de leur
caractérisation (électrique, métallographique…)
Conditions :
Ce post doc a une durée d'un an, avec un démarrage prévu au dernier trimestre 2015 (suivant disponibilité des
candidats). Le salaire dépend de l'expérience professionnelle des candidats
Pour plus d'informations, ou pour candidater, contacter
Cyril BUTTAY, [email protected], +33 (0)4.72.43.79.63
[1] Buttay, C.; Planson, D.; Allard, B.; Bergogne, D.; Bevilacqua, P.; Joubert, C.; Lazar, M.; Martin, C.; Morel,
H.; Tournier, D. & Raynaud, C. State of the art of high temperature power electronics Materials Science and
Engineering: B, 2011, 176, 283-288
[2] El Falahi, K.; Hascoët, S.; Buttay, C.; Bevilacqua, P.; Phung, L. V.; Tournier, D.; Allard, B. & Planson, D.
High temperature, Smart Power Module for aircraft actuators Proceedings of the High Temperature Electronics
Network (HiTEN), 2013
[3] Riva, R.; Buttay, C.; Locatelli, M.-L.; Bley, V. & Allard, B. Design and Manufacturing of a Double-Side
Cooled, SiC based, High Temperature Inverter Leg Proceedings of the High Temperature Electronics Conference
and Exhibition, HiTEC 2014, 2014
Ampère – Ecole Centrale de Lyon – 36, avenue Guy de Collongue - 69134 Ecully cedex – France
Tél : +33 (0) 4 72 18 60 99
Fax : +33 (0) 4 78 43 37 17
http://www.ampere-lab.fr