MASTER PROFESSIONNEL "INTEGRATION DES CIRCUITS

Université Paul Sabatier (UPS)
Institut National Polytechnique de Toulouse (ENSEEIHT)
Institut National des Sciences Appliquées de Toulouse (INSAT)
MASTER PROFESSIONNEL
"INTEGRATION DES CIRCUITS ELECTRONIQUES ET
MICROELECTRONIQUES"
(ICEM)
EME
2
ANNEE
Responsable de la formation : Thierry Parra
Professeur des Universités
e-mail : [email protected]
Université Paul Sabatier – LAAS-CNRS
7 avenue du Colonel Roche
31077 TOULOUSE CEDEX 4
Tél. : 05.61.33.62.00
OBJECTIFS DE LA FORMATION ET RENSEIGNEMENTS GENERAUX
Cette 2ème année de Master professionnel résulte de la transformation de l'ancien DESS Microélectronique (1985-2004).
Elle se place dans la catégorie "Ecole d'Application" de niveau BAC+5, et a pour objectif de former les étudiants aux
techniques et matériels de la microélectronique rencontrés dans le milieu industriel, afin de leur permettre d'intégrer
rapidement le monde professionnel et d'être en mesure de s'adapter à son évolution. Les étudiants sont ainsi formés pour
occuper des fonctions d'ingénieur recherche et développement en conception dans des entreprises du domaine de l'électronique
ou de la microélectronique, aussi bien au niveau des équipementiers qu'au niveau des fabriquants de semi-conducteur.
Cette formation est à vocation professionnelle. La poursuite d'étude en thèse de doctorat est donc limitée et envisageable
presque uniquement dans le cadre d'une convention CIFRE (collaboration d'un laboratoire et d'un industriel). Sa structure se
compare avec celle d’une dernière année d’école d’ingénieur. En effet cette formation représente un total important de 618
heures de cours, conférences, travaux dirigés, travaux pratiques ou projets, réparties sur 25 semaines (de fin septembre à fin
mars). Elle est suivie d’un stage industriel de 3 mois minimum pouvant être étendu jusqu'à 6 mois. Ce dernier est effectué
(parfois à l’étranger) dans une entreprise travaillant dans le domaine de l’électronique, de l’espace ou des télécommunications.
C’est souvent une première expérience déterminante pour un emploi futur.
Les Etablissements organisant conjointement cette formation et qui délivrent le diplôme sont :
UNIVERSITE PAUL SABATIER
118 route de Narbonne
31062 TOULOUSE CEDEX
ENSEEIHT
2 rue Camichel
31071 TOULOUSE CEDEX
Correspondant :
M. AHMADPANAH
INSAT
Avenue de Rangueil
31077 TOULOUSE CEDEX
Correspondant :
P. TOUNSI
auxquels s'associe le troisième établissement :
Les cours se déroulent dans les locaux de ces trois établissements. Les deux tiers des enseignements sont dispensés par du
personnel de l’un de ces trois établissements et le restant est confié soit à des chercheurs du CNRS, soit à des ingénieurs
d’entreprises privées ou publiques.
MODALITES DE SELECTION
I-Diplômes requis
a) Etudiants français
Les candidats doivent être titulaires d'un diplôme de niveau BAC+4 de spécialité compatible (niveau d'électronique suffisant) :
• première année de master Electronique, Electrotechnique, Automatique,
• première année de master du domaine de la Physique, comportant des unités d’Electronique,
• diplôme d'ingénieur-maître ou d’ingénieur,
• titre reconnu équivalent à l’un des précédents par la Commission de Scolarité Inter-Etablissements.
b) Etudiants étrangers
Des candidats étrangers peuvent être admis.
• Pour ceux qui ont effectué leurs études universitaires en France, les conditions d’admission sont identiques à celles des
étudiants français
• Ceux qui ont effectué leurs études universitaires à l’étranger doivent justifier d’au moins quatre années dans les
disciplines requises pour les étudiants français. Il peut leur être demandé de suivre en France une année d’études,
préalablement à leur inscription, soit pour compléter leur formation scientifique, soit pour perfectionner leur
connaissance de la langue française. C’est la Commission de Scolarité Inter-Etablissements qui établit les équivalences
et fixe la formation complémentaire éventuelle à acquérir par le candidat.
La sélection des étudiants étrangers est opérée par le même Jury d’admission que dans le cas des étudiants français, selon
des critères identiques et si nécessaire après test de niveau.
c) Formation continue
Des étudiants peuvent être admis au titre de la formation continue à condition qu’ils satisfassent aux conditions énumérées
aux paragraphes précédents. Un déroulement adapté de la scolarité peut être étudié pour ces étudiants. Des renseignements
complémentaires peuvent être obtenus auprès du service de la Formation Continue de l'Université au : (0)5 61 55 66 30.
II- Retrait du dossier de candidature
- Le dossier peut être directement retiré au Secrétariat de 3ème cycle à l'adresse suivante :
Secrétariat 3ème cycle EEA
LAAS-CNRS
7 avenue du colonel Roche
31077 Toulouse cedex 4
- Pour les étudiants qui ne peuvent pas se déplacer, le dossier peut être expédié par courrier postal :
la demande doit en être faite uniquement par courrier postal auprès du secrétariat (dont l'adresse est mentionnée cidessus), accompagnée d'une enveloppe grand format (A4) convenablement affranchie (pour 50 grammes) et libellée à
l'adresse du candidat.
NB : les demandes de dossier par courrier électronique ne seront pas prises en compte
III–Dépôt de candidature
Compte tenu de la limitation du nombre de places liée aux possibilités d’accueil, notamment pour les enseignements
pratiques, les candidats sont classés en fonction des résultats obtenus durant leur formation antérieure par un Jury
d’admission composé d’enseignants de la formation. Chaque année, ce Jury se réunit une première fois au début du mois de
Juillet et une deuxième fois vers le milieu du mois de Septembre.
Nous attirons l’attention des candidats sur l’intérêt qu’ils ont à remplir le plus scrupuleusement possible la feuille de
candidature, en particulier en ce qui concerne les résultats obtenus. S’ils ont envoyé leur feuille de candidature
avant d’être en possession de la totalité des résultats, ils doivent impérativement transmettre les résultats
manquants au plus tard 48 heures après leur publication, et de toute façon avant la réunion du Jury.
Les étudiants qui possèdent (ou possèderont avant le début de l’année universitaire) les titres nécessaires et qui souhaitent
poser leur candidature pour la préparation de la 2ème année du master ICEM doivent envoyer avant le 01 JUIN les
documents suivants :
a) Pour les étudiants (français ou étrangers) possédant l'un des diplômes cités au § I délivré par une Université ou une
Ecole française (ou qui espèrent raisonnablement être en possession de ces titres avant la réunion du Jury) :
• une lettre de motivation manuscrite
• le dossier de candidature dûment complété
• Une photocopie des diplômes
• Deux lettres de recommandation rédigées par leurs enseignants (sauf pour les étudiants de l’un des trois
établissements impliqués dans la formation)
b) Pour les étudiants (français ou étrangers) possédant un titre qu’ils jugent équivalent aux titres précédents :
• une lettre de motivation manuscrite
• le dossier de candidature dûment complété
• Une photocopie du diplôme
• Un document précisant la durée exacte des études accomplies, les matières étudiées, les résultats aux
examens, et éventuellement le classement et les notes obtenues à l'examen terminal.
• Deux lettres de recommandation rédigées par leurs enseignants
L’ensemble du dossier de candidature doit être adressé au :
SECRETARIAT 3ème CYCLE EEA
Master Professionnel ICEM
LAAS-CNRS
7 avenue du Colonel Roche
31077 TOULOUSE CEDEX 4
ORGANISATION DES ENSEIGNEMENTS
Les principaux thèmes traités sont la conception des circuits intégrés numériques, analogiques conventionnels, micro-ondes,
radiofréquences et de puissance, la microprogrammation (microcontrôleurs, circuits programmables ...), et l'architecture des
systèmes. Outre des enseignants du supérieur (UPS, ENSEEIHT et INSAT), interviennent aussi des ingénieurs d'entreprises ou
d'organismes régionaux (Freescale, Alcatel Space, CNES, Astrium, CNRS …).
Un fort accent est porté sur les enseignements pratiques (environ 40 % de la formation) dont une partie importante s'effectue
dans le cadre de l'Atelier Interuniversitaire de Microélectronique de Toulouse (AIME). L'étudiant dispose dans ce cadre de
moyens lourds de CAO et de fabrication, très proches de ceux qu'il trouvera lors de son insertion professionnelle.
Il faut noter que certains enseignements très spécialisés sont suivis en commun avec les étudiants de dernière année de
l'ENSEEIHT.
L'organisation et le contenu de la formation sont résumés sur le tableau suivant
Unités d'Enseignement (UE)
Intitulé
Matières
Coef- ECTS
ficient
2S9EC1M
Micro-électronique des circuits
numériques
3,0
2S9EC2M
Microélectronique pour les
radiocommunications et le spatial
3,0
2S9EC3M
Conception des circuits numériques
3,0
4,0
2S9EC4M
Composants de la microélectronique
3,0
2,0
2S9EC5M
Microélectronique hyperfréquence
et opto-électronique
3,0
2S9EC6M
Formation générale
1,0
2S9EC7M
Informatique, management de
l'entreprise
1,0
2S9EC8M
ASICs et circuits programmables
2,0
2S9EC9M
Bureau d'Etude de Conception
Assistée par Ordinateur
2S9ECAM
Outils et techniques pour la microélectronique
2SAEC1M
Circuits hybrides et systèmes
électroniques
2SAEC2M
Technologie des circuits intégrés
2SAEC3M
Stage Industriel
3,0
3,0
3,0
3,0
3,0
3,0
1,0
3,0
1,0
3,0
1,0
3,0
1,0
2,0
7,0
25,0
Intitulé
Coefficient
Volume horaire par
étudiant
Cours TD
TP
Conception de cellules MOS (*)
1,0
12,0
Transistor bipolaire et Transistor MOS
Qualité des composants et circuits
intégrés
Conception de circuits analogiques
BiCMOS pour radiocommunications
Traitement du signal et Bruit de fond
Fonctions de l'électronique analogique
Microélectronique hyperfréquence
pour le spatial
VHDL et synthèse hiérarchisée
Test , fiabilité et architectures testables
(*)
Physique du semiconducteur et des
composants
Dispositifs à transfert de charges
(CCD)
CAO des circuits digitaux
Composants de puissance
Composants actifs pour circuits
analogiques rapides
Circuits actifs microondes
Optoélectronique et transmission par
voie optique
Anglais
Expression écrite et orale, recherche
d'emploi
Programmation en langage C
Droit et gestion
Marketing, protection industrielle et
innovation
ASICs et CAO (*)
FPGA
Architecture des systèmes numériques
de traitement du signal
Bureau d'étude conception des circuits
intégrés
1,0
12,0
6,0
2,0
12,0
3,0
2,0
16,0
12,0
10,0
2,0
3,0
10,0
12,0
1,5
8,0
Techniques d'analyse par faisceau
d'électrons
Initiation à la conception des circuits
intégrés
Compatibilité électro-magnétique des
circuits intégrés (*)
Technologie des circuits hybrides
Bureau d'étude d'électronique
analogique
1,0
8,0
10,0
8,0
28,0
8,0
4,0
4,0
1,0
3,0
3,0
12,0
12,0
3,0
6,0
12,0
3,0
3,0
12,0
12,0
6,0
6,0
7,0
36,0
5,0
1,0
2,0
1,0
2,0
6,0
10,0
20,0
3,0
1,0
2,0
20,0
6,0
16,0
5,0
6,0
3,0
9,0
12,0
44,0
12,0
2,0
24,0
2,0
16,0
1,0
1,0
4,0
10,0
12,0
24,0
28,0
32,0
(*) : cours suivis avec les étudiants de dernière année de l'ENSEEIHT.
PROGRAMME DES ENSEIGNEMENTS
2S9EC1M, Micro-électronique des circuits numériques
Conception de cellules MOS :
Cours : 12 heures
T.P. : 8 heures
TITULAIRE : D. Andreu
Cet enseignement présente tout d'abord l'évolution technologique vers les petites dimensions, faibles tensions et vers les
fréquences de plus en plus élevées. Le MOS est décrit comme un interrupteur, avec la visualisation de la tension de seuil, canal
N et canal P. Le dessin au micron est abordé, avec quelques règles d'implantation. La porte de transmission ainsi que
l'inverseur sont ensuite décrits. Les portes logiques de base et portes complexes sont détaillées au niveau analogique et au
niveau masque, avec l'exposé des techniques de routage et de minimisation de l'espace silicium utilisé. La conception CMOS
des bascules et des mémoires est ensuite abordée. Quelques circuits analogiques de base sont ensuite décrits : cellule
comparateur, amplificateur différentiel, convertisseurs. Une description de l'interface d'entrée/sortie conclut ce cours.
Transistor MOS et logiques à transistors bipolaires :
Cours : 12 heures
T.D. : 10 heures
TITULAIRES : A. Marty et N. Nolhier
En complément de l'enseignement précédent, il est abordé ici l’aspect physique du transistor Métal Oxyde Semi-conducteur,
afin de présenter la corrélation entre les paramètres technologiques et les performances électriques. Dans une première partie,
les équations régissant le fonctionnement du transistor en régime statique sont explicitées. Suit alors l’étude de différents
phénomènes critiques comme la variation de mobilité des porteurs, la notion de grille effective, la conduction sous le seuil, les
courants de substrat ou encore l’effet des faibles dimensions. Le fonctionnement du transistor en régime sinusoïdal petit signal
et notamment l’expression de ses capacités intrinsèques s’insère dans la dernière partie du cours.
Rappels sur le transistor bipolaire : Régimes de fonctionnement, modèle fort signal, charge stockée dans la base, le transistor
en commutation. Eléments de technologie des logiques bipolaires. Propriétés générales et critères de performances des portes
logiques : Caractéristique de transfert, immunité au bruit, entrance et sortance, temps de commutation et de propagation,
puissance consommée et facteur de mérite. Familles des logiques "saturées" et "non saturées" : DTL, TTL, RTL, DCTL, I2L,
ECL; étude comparative.
Qualité des composants et circuits intégrés. Effets des radiations sur les circuits intégrés :
Cours : 6 heures
TITULAIRE : F. Pressecq
Thèmes abordés par une série de conférences réalisées par un ingénieur du CNES.
2S9EC2M, Microélectronique pour les radiocommunications et le spatial
Synthèse de fréquence pour radiotéléphones portables :
Cours : 12 heures
TITULAIRE : S. Colomines (Freescale)
Définition de la PLL, avantages et inconvénients. Les points à spécifier : gamme de fréquence, résolution, agilité de la boucle,
réjection de la fréquence de référence et bruit. Bande passante de modulation. Description de chacun des éléments de la boucle
(oscillateur à quartz, VCO, diviseur de fréquence et comparateur de phase - charge-pump). Gain en boucle ouverte et calcul du
filtre de boucle. réponse en boucle fermée. Discussion sur le bruit de phase.
Traitement du signal et bruit de fond :
Cours : 16 heures
T.D. : 8 heures
TITULAIRES : T. Parra, L. Escotte
Caractéristiques spectrales des signaux déterministes et aléatoires. Echantillonnage des signaux. Conversion analogiquenumérique. CAN
Sources de bruit de fond électrique (origines physiques; bruit de grenaille, thermique, 1/f ...). Représentation du bruit
(générateurs de bruit, facteur de bruit ...). Bruit dans les composants et circuits (diodes, transistors, ampliOp ...).
Electronique analogique :
Cours : 12 heures
TITULAIRE : R. Plana
Eléments de technologie des circuits intégrés. Schéma équivalent des composants actifs électroniques (diodes, transistor
bipolaire, transistor MOS). Polarisation des composants et circuits électroniques (discret et intégrés). Amplificateur à un étage
et à plusieurs étages. Notion de linéarité et de bruit. Conception à faible tension d’alimentation. Multiplieur et mélangeur de
Gilbert. Oscillateur à contre réaction et à résistance négative.
Micro-électronique hyperfréquence pour le spatial :
Cours : 12 heures
TITULAIRES : JL. Roux, JL. Cazaux, M. Trier
Pour cette série de conférences , les intervenants sont des ingénieurs du CNES, d'Alcatel Space et de EADS-Astrium.
Le thème directeur en est la description du principe d'une charge utile de télécommunication. Au travers de l'exemple du
satellite Télécom 2, la structure d'un répéteur est détaillée et les principaux composants hyperfréquences utilisés sont identifiés.
Des informations relatives aux technologies d'assemblage, aux diodes, transistors et circuits intégrés hyperfréquences sont
ensuite présentées en mettant l'accent sur les aspects qualité et fiabilité.
Enfin, sont présentés les aspects de la conception et de l'intégration des filtres passifs.
2S9EC3M, Conception des circuits numériques
VHDL et synthèse hiérarchisée :
Cours : 10 heures
T.P : 28 heures
TITULAIRES : N. Nolhier, E. Tournier, E. Gonneau, F. Caignet
Initiation au langage VHDL : ce langage de description de circuits numériques est un standard de l’industrie. Dans le cours
sont abordés les éléments de base du langage ainsi que la présentation des différentes méthodes de description. Des travaux
pratiques permettent d’illustrer ces techniques à travers l’élaboration de plusieurs modèles de circuits numériques. Ils sont
menés sur stations de travail Unix dans un environnement d’outils de CAO professionnel (de type Cadence). Seul l’aspect
simulation est abordé dans cet enseignement.
Synthèse logique VHDL : présentation du logiciel de synthèse SYNOPSYS. Principes de conversion d'une description
comportementale vers une description structurelle. Présentation des méthodes et scripts de synthèse. Synthèse d'un système
comportant un module combinatoire et un module séquentiel. Test de différentes options de compilation, et comparaison des
performances obtenues. Exploitation de l'interface graphique du logiciel mais aussi de scripts de synthèse.
Test, fiabilité et architectures testables :
Cours : 12 heures
T.P. : 8 heures
TITULAIRES : D. Dragomirescu, Ph. Bourdeu-d'Aguerre, E. Tournier
Objectifs : Introduire les bases de la sûreté de fonctionnement des circuits électroniques et étudier le test de détection et de
diagnostic.
Description : Une première partie présente la problématique générale de la sûreté de fonctionnement des systèmes
électroniques. Dans une seconde partie, les grands principes et approches permettant de résoudre cette problématique sont
présentés et analysés : évitement, suppression et tolérance aux fautes. Enfin, dans une dernière partie plus technique, quelques
méthodes significatives de test au niveau logique et électronique sont étudiées. Deux séances de TD permettent une meilleure
maîtrise de quelques problèmes concrets: analyse de fiabilité, étude de redondance, test de détection et de diagnostic. Enfin,
deux séances de travaux pratiques effectuées à l'A.I.M.E. viennent compléter cet enseignement en approfondissant le problème
du test logique avec l'outil de simulation de fautes Verifault de Cadence et le testeur de composants industriel du LIRMM.
2S9EC4M, Composants de la micro-électronique
Physique du semi-conducteur et des composants :
Cours : 8 heures
T.D. : 4 heures
TITULAIRES : A. Bernes
Matériaux cristallins et amorphes pour l'électronique. Théorie des bandes. Modèles unidimensionnel et tridimensionnel. Les
défauts dans les semi-conducteurs. Production et transport des porteurs de charge libres dans les semi-conducteurs.
Structures d'hétérojonctions à semi-conducteurs. Discontinuités de bandes. Mécanismes de conduction bidimensionnelle.
Mobilité de transport. Transport balistique. Effet de survitesse et de sous-vitesse. Approche microscopique par la méthode de
"Monte-Carlo".
Dispositifs à transfert de charges (CCD) :
Cours (conférences) : 6 heures
TITULAIRE : G. Rolland (CNES)
L’utilisation des dispositifs à transfert de charges (CCD) a conduit à une spectaculaire miniaturisation des systèmes modernes
de prise d’image. Nous présentons, dans la première partie, les principes physiques qui sous-tendent le fonctionnement de ces
dispositifs (capacités MOS en régime transitoire, confinement de charges, transfert de charges par couplage de puits de
potentiel etc …). Nous décrivons également le fonctionnement et la technologie des principaux étages rencontrés sur ces
dispositifs (photosenseurs, registres à décalages, étages de conversion etc. …). Dans la seconde partie, nous examinons en
détail les principales architectures internes rencontrées actuellement sur les composants de ce type. L’ensemble des paramètres
caractéristiques des performances de ces dispositifs est présenté de façon exhaustive et le lien avec les paramètres physiques de
la puce est effectué. Des cas concrets de puces CCD sont également analysés.
CAO des circuits digitaux :
T.P. : 12 heures
TITULAIRES : A. Cazarré, K. Isoird
Modélisation physique et électrique des dispositifs MOS et bipolaires pour les circuits intégrés. Outil de travail : HSPICE sur
station UNIX.
Modélisation électrique des transistors MOS. Tension de seuils : sensibilité aux dimensions des grilles, aux épaisseurs des
oxydes de grilles. Incidence sur le facteur de mérite des portes. Effet canal court: différentes approches selon le niveau
d'approche( Level1,2,3 de HSPICE). Application aux filières ASIC du fondeurs AMS.
Modélisation électrique des transistors bipolaires. Analyse des principaux paramètres des modèles SPICE (gains direct et
inverse, temps de transit direct et inverse)- Phénomènes de désaturation- Logiques TTLS et ECL.
Principes de la filière BICMOS
Composants de puissance :
Cours : 12 heures
T.D. : 3 heures
TITULAIRE : P.Tounsi
Composants semi-conducteurs en électronique de puissance : caractère et problèmes propres, technologie.
Diodes et redresseurs : tension de blocage, chute de tension directe, comportement dynamique, diodes Schottky.
Tyristor : principe de fonctionnement, déclenchement, mise en conduction, état passant, extinction, état bloqué; composants
dérivés : GTO.
Transistor bipolaire : caractéristiques de sortie, limitations en tension, compromis courant-tension, commutation, 2nd claquage.
Transistor MOS : tension de blocage, résistance apparente à l'état passant.
Associations monolithiques MOS/Bipolaire : transistors IGBT, thyristors MCT. Composants à effet de champ de jonction.
2S9EC5M, Microélectronique hyperfréquence et opto-électronique
Composants actifs pour circuits analogiques rapides :
Cours : 12 heures
T.D. : 6 heures
TITULAIRES : J. Graffeuil, JG. Tartarin
Caractéristiques électriques fonctionnelles d'un multipôle actif pour micro-ondes : paramètres S, gain, stabilité, bruit,
puissance de sortie....
Les amplificateurs micro-ondes à état solide : techniques d'adaptation et de réalisation, différentes topologies, performances
comparées.
Les composants actifs micro-ondes : matériaux semiconducteurs composés, phénomènes de transport spécifiques aux petites
dimensions, les diverses familles de transistors micro-ondes : TEC, HEMT, BJT et HBT III-V et SiGe et leurs technologies.
Diodes pour micro-ondes et circuits associés : (diodes Schottky, PIN, VARICAP, détection , mélange et génération de
signaux)
Circuits actifs micro-ondes :
Cours : 12 heures
T.D. : 6 heures
TITULAIRES : T. Parra, O. Llopis
Oscillateurs micro-ondes à transistor : équations des oscillateurs, facteurs de mérite et bruit de phase, conception et notions de
CAO non-linéaire, exemples de réalisations.
Conversion de fréquence : principes de la conversion et facteurs de mérite des mélangeurs et multiplicateurs, exemples de
réalisations.
Intégration des circuits actifs pour hyperfréquences : lignes de transmission et réalisation d'éléments passifs, circuits hybrides,
intégration monolithique et techniques de conception.
Optoélectronique et transmissions par voie optique :
Cours : 12 heures
TITULAIRE : J. Graffeuil
Caractéristiques fonctionnelles d’une liaison optique : Intérêts d’une liaison optique et ses différents constituants.
La fibre optique : ses principales caractéristiques : modes, fréquence de coupure, dispersion, atténuation. Les solitons.
L’amplificateur optique à fibre dopée erbium. Eléments d'optique intégrée : modulateur électro-optique et interféromètre Mach
Zender
Les émetteurs de lumière : DEL, Laser, modulation et bande passante, bruit.
Les photorécepteurs : Photodiode, photodiode avalanche, bande passante et bruit.
Techniques et systèmes d'émission et de réception : détection directe : rapport signal à bruit de la tête de détection. Détection
cohérente : principes, rapport signal à bruit de la tête de détection, avantages et inconvénients. Bilan d'une liaison.
Multiplexage en longueur d'onde.
L'électronique du récepteur optique : choix du préamplificateur, égalisation, circuits de décision et de récupération des signaux
d’horloge, intégration et bruit résultant. Sensibilité du récepteur, BER, facteurs pouvant dégrader cette sensibilité. Tête
intégrée de réception.
Formation générale :
Anglais :
T.D. : 36 heures
TITULAIRE : P. Murillo
Cet enseignement donne une large part à l'anglais scientifique pour l'électronique en faisant notamment travailler les étudiants
sur des articles de revues d'électronique.
Expression écrite et orale, recherche d'emploi :
Cours : 7 heures
TD : 5 heures
TITULAIRES : F. Borloz
Cet enseignement traite des principes de base pour l'élaboration d'un rapport de synthèse d'activités et la construction d'un
exposé oral de présentation d'un projet. D'autre part il concerne les techniques de recherche de stage ou d'emploi.
2S9EC7M, Informatique, management de l'entreprise
Programmation en langage C :
Cours : 6 heures
T.P. : 16 heures
TITULAIRE : M. Ahmadpanah
Eléments de base du langage C. Structure d'un programme. Instructions. Types de structures. Entrées/sorties. Langage C++
Droit, gestion :
Cours : 10 heures
T.D. : 5 heures
TITULAIRE : M. Lomi
L'objectif est ici de découvrir la gestion comptable de l'entreprise au travers des principaux documents de synthèse et de
quelques notions de coûts. Les points abordés sont l'entreprise et son environnement, les amortissements et provisions, le
résultat, le bilan et la trésorerie de l'entreprise, les coûts (complets, fixes/variables,...), le seuil de rentabilité, le financement de
l'entreprise, et enfin, quelques bases de droit du travail.
Marketing, protection industrielle et innovation :
Cours : 16 heures
TITULAIRES : C. Alia, chefs d'entreprises
L'objectif de ces interventions est d'initier les étudiants du DESS microélectronique à la création de l'entreprise et à son
approche commerciale. Dispensé par des professionnels et par des universitaires, le contenu est essentiellement pratique
concernant la création d'entreprise. Le marketing est présenté de manière à permettre aux étudiants d'appréhender la culture de
cette discipline, les étudiants devraient acquérir le vocabulaire et les concepts essentiels leur permettant de dialoguer avec des
professionnels.
2S9EC8M, ASICs et circuits programmables
ASICs et CAO :
Cours : 12 heures
T.D. : 6 heures
TITULAIRE : P. Magnan
Principes généraux : définition, avantages et inconvénients, aspects techniques et économiques, conception, rôles du fondeur et
de l'équipementier, choix d'une technologie, situation du marché.
Les architectures des ASICs : circuits logiques programmables (PLD et CPLD), circuits personnalisés sur Silicium (GateArray , Précaractérisés), Gate-Array programmables (FPGA).
Bibliothèques de conception : nature, caractérisation temporelles des cellules logiques, caractérisation topologique des cellules
de base, cellules d'entrée-sortie, organisation des alimentations, "bufferisation" des signaux, estimation de puissance.
Outils de simulation : objectifs et limitations, représentation des phénomènes analogiques, détection des aléas temporels,
librairies VITAL .
Conception synchrone et analyse temporelle : conception synchrone, évaluation et optimisation des performances temporelles,
minimisation des retards, limitations des outils d'analyse temporelle, analyse statique, couplage avec la synthèse logique.
FPGA :
T.P. : 12 heures
TITULAIRE : JL. Noullet
Le sujet consiste à réaliser l'interface entre un micro-ordinateur (PC) et un moteur pas-à-pas (génération de séquence de phases
et décomptage des pas) à l'aide d'un réseau de portes logiques électriquement configurable. (FPGA).
Les diverses étapes du travail permettent d'aborder la description de modules en langage Verilog, la validation par simulation
(logiciel Verilog-XL), la synthèse logique (logiciel Synopsys), le placement-routage (logiciel Xilinx Design Manager) et enfin,
l'expérimentation sur maquette équipée d'un FPGA Xilinx XC3030a et d'un moteur pas-à-pas.
Architecture des systèmes numériques de traitement du signal :
Cours : 6 heures
T.D. : 6 heures
T.P : 12 heures
TITULAIRES : E. Gonneau, N. Nolhier
Ce cours porte sur l'étude et la mise en ouvre du microprocesseur de traitement du signal (DSP) 21065L d'Analog Devices.
Dans une première partie, l’architecture particulière de ce DSP est présentée. Une description du jeu d’instruction du 21065L
est ensuite donnée. Vient alors l’étude des mécanismes d’interruptions, de la programmation des timers internes, de l’accès aux
ports d’entrées-sorties, du port DMA et de l’interface série haut débit (I2S). Une partie est plus particulièrement dédiée à
l’étude de convertisseurs A/D D/A à accès sériels. Des travaux dirigés et des travaux pratiques permettent d’illustrer ce cours
par la mise en place de chaînes de traitements numériques du signal utilisant des méthodes de transformée de Fourier discrète
ou encore l’implantation de filtres numériques.
2S9EC9M, Bureau d'Etude de Conception Assistée par Ordinateur
Bureau d'Etude Conception des circuits intégrés :
T.P. : 44 heures
TITULAIRES : E. Tournier, JG. Tartarin
Il s'agit, à partir d'un cahier des charges, de réaliser la conception complète d'un circuit intégré (jusqu'au dessin des masques).
La promotion des étudiants est divisée en deux groupes.
Le premier groupe (groupe A) travaille sur la conception de circuits analogiques micro-ondes en technologie MMIC
(Microwave Monolithic Integrated Circuit) sur GaAs à l'aide d'un logiciel commercial très largement utilisé dans le domaine
des hyperfréquences (MDS/ADS de Hewlett Packard).
Le second groupe (groupe B) réalise la conception de circuits analogiques, numériques ou mixtes sur Silicium (convertisseur
analogique-numérique "Sigma-Delta", convertisseur courant-fréquence pour mesure de courants de fuite, mémoire statique
CMOS …) à partir de l'utilisation des logiciels commerciaux HSPICE et Cadence
2S9ECAM, Outils et techniques pour la micro-électronique
Initiation à la CAO des circuits intégrés analogiques :
T.P. : 24 heures
TITULAIRES : JG. Tartarin, E. Tournier
Cet enseignement vient en complément du Bureau d'Etude précédent : une série de Travaux Pratiques permet à chacun des
groupes de découvrir le second environnement de conception.
Pour le groupe A, les thèmes abordés permettent, à partir de l'utilisation d'une technologie BiCMOS 0,8 µm, d'exploiter
l'environnement de conception Cadence (Composer, Spectre, Virtuoso, DRC, Extract, LVS).
Le groupe B exploite l'environnement MDS/ADS en mettant en œuvre des modèles de lignes et lignes couplées, en concevant
un amplificateur micro-onde faible bruit et en réalisant son dessin des masques pour les technologies hybride et MMIC, et
enfin, en extrayant le schéma équivalent d'un transistor à partir de mesures.
Techniques d'analyse par faisceau d'électrons :
Cours : 12 heures
TITULAIRE : JP. Martinez
Techniques de microscopie électronique. Interactions électron-matière : émission secondaire, rétrodiffusion, émission X.
Techniques de caractérisation des semi-conducteurs : courant induit, cathodoluminescence, contraste de potentiel.
Microlithographie par faisceau d'électrons : principes de base, techniques utilisées, limitations.
Compatibilité électromagnétique des circuits intégrés :
Cours : 16 heures
TITULAIRE : M. Lescure, JY. Fourniols
Principes et fondements de la CEM. Etude et caractérisation des lignes de transmission et des interconnexions. Caractérisation
du Back-end et influence sur l'intégrité du signal transmis. Présentation de différents modèles traduisant les effets parasites.
Etude des paramètres R L C des lignes en différents types de layers (métal, cuivre, or, tungstène). Caractérisation de l'effet des
vias d'interconnexion.
2SAEC1M, Circuits hybrides et systèmes électroniques
Technologie des circuits hybrides :
Cours : 4 heures
T.P. : 24 heures
TITULAIRES : M. Lagroue, Y. Batut
Initiation aux techniques de conception d'un circuit couche épaisse et des techniques de report de composants. Réalisation d'un
circuit dans le cadre d'une plateforme technologique (Lycée Bourdelle de Montauban).
Bureau d'Etude Electronique analogique :
T.D. : 10 heures
T.P. : 28 heures
TITULAIRES : M. Ahmadpanah, E. Tournier
Conception d'un émetteur/récepteur infrarouge de transmission d'un signal audio, sur la base d'un cahier des charges.
Exploitation d'une DEL. Mise au point d'une transmission en modulation de fréquence mettant en œuvre un oscillateur contrôlé
en tension, divers amplificateurs (audio, transimpédance…), divers filtres (accentuateur, désaccentuateur...) et une PLL.
Étude de la qualité de transmission en terme de rapport signal/bruit.
Réalisation et test de la cellule d'émission : simulation de l'émetteur avec Spice et réalisation sur plaquette LABDEC puis sur
circuit imprimé. Les étudiants disposent du matériel de test et mesure nécessaire pour qualifier leur circuit.
Technologie des circuits intégrés :
Cours : 12 heures
T.P. : 32 heures
TITULAIRES : M. Daurie, P. Arguel, P. Austin, T. Camps, R. Plana
Les thèmes abordés par le cours sont : introduction, les différentes approches de conception (Full Custom, Standard Cell, Gate
Array, compilation de Silicium), les technologies utilisées (bipolaire, MOS), éléments de technologie des circuits intégrés,
ambiance (salle blanche, eau désionisée), croissance cristalline et purification du Silicium, les principales étapes de la
technologie planar.
Ce cours est suivi d'un stage en salle blanche de réalisation de circuits intégrés en technologie MOS (1 semaine) dont le
contenu est le suivant : réalisation de composants MOS, diodes, motifs de test, réalisation de circuits intégrés : inverseur,
décodeur, trigger de Schmitt, oscillateur en anneau. Apprentissage des concepts de base de la technologie MOS : oxydation,
diffusion, photogravure.