Brevet FR2000965A1 — publié le 19690919

Ci/61 -1- 2000965 La présents invention concerne des dispositifs de production d'images et, plus spécialement, un procédé de production de bonne définition et un dispositif pour sa mise en oeuvre. 5 Pour la description de la présente demande, on peut se référer au brevet français n° 1.486.617. Dans des applications comme des montages miniatures, il est souhaitable de produire des images ayant une bonne définition, en vue d'une gravure ultérieure. Dans les structures con-10 nues, le pouvoir de résolution du dispositif de production d'images a été principalement réglé par la dimension des ouvertures de l'écran ou trame utilisé, la présente invention concerne un procédé et un dispositif perfectionné pour produire des images de bonne définition, dans lesquels aussi bien la dimension des 15 ouvertures que le rapport apparent des ouvertures sont réglés pour fournir un moyen perfectionné de production d'images. Ainsi, la présente invention a notamment pour but de. fournir : - un nouveau procédé perfectionné de production d'images 20 de bonne définition ; - un tel procédé de production d'images de bonne définition, qui consiste à former une structure à trous concentrés, constituée par un corps présentant plusieurs passages parallèles sensiblement rectilignes, débouchant à travers des surfaces espacées dudit 25 corps, les passages ayant une dimension transversale maximale inférieure à 500 microns environ et un rapport apparent élevé préalablement choisi d'au moins 5:1 environ, à disposer sur l'une des surfaces un cache définissant me ouverture ayant une forme préalablement choisie, l'ouverture laissant plusieurs des passa-30 ges à découvert, et à faire passer un rayonnement à travers les passages à découvert pour définir une série d'images de rayonnement correspondant avec précision aux sections droites des passages à découvert ; - un tel procédé de production d'images de bonne défini-35 tion qui consiste à former un composite constitué par une matrice métallique présentant plusieurs filaments parallèles sensiblement rectilignes en un métal différent, qui sont destinés à être enlevés de la.matrice par lixiviation et s'étendant jus 69 01781 -2- 2000965 qu'aux surfaces espacées de la matrice, les filaments ayant une dimension transversale maximale inférieure à 500 microns environ et une longueur entre les surfaces au moins cinq fois plus grande que la dimension transversale maximale, à disposer sur l'une 5 des surfaces un cache définissant une ouverture de forme préalablement choisie, l'ouverture laissant à découvert l'extrémité d'une série des filaments, et à éliminer les filaments par lixiviation à travers l'ouverture pour former une série de passages définissant un réseau correspondant à la forme de l'ouverture, 10 et à faire passer un rayonnement à travers les passages pour définir une série d'images de rayonnement correspondant précisément à la section droite des passages ; - un tel procédé de production d'images de bonne définition, dans lequel le cache est constitué par une couche déposée 15 électrolytiquement ; - un tel procédé de production d'images de bonne définition, dans lequel le cache comprend une couche de réserve développée sensible au rayonnement ; - un tel procédé de production d'images de bonne défini- 20 dans lequel l'image est utilisée pour graver une feuille ; - un tel procédé de production d'images de bonne définition, qui consiste en outre à disposer sur l'autre surface espacée un second cache correspondant au cache mentionné en premier lieu et dont l'ouverture est alignée avec celle du cache 25 mentionné en premier lieu ; - un tel procédé de production d'images de bonne définition dans lequel le cache comprend une structure à trous concentrés, présentant un passage relativement grand définissant l'ouverture ; 50 - un tel procédé de production d'images de bonne défini tion, dans lequel les passages ont une section droite transversale maximale inférieure à 10 microns environ ; - un nouveau dispositif perfectionné de production d'images de bonne définition comprenant une structure à trous concentrés, 35 constituée par un corps présentant plusieurs passages parallèles sensiblement rectilignes débouchant à travers des surfaces espacées du corps, les passages ayant une dimension transversale maximale inférieure à 500 microns, environ et un rapport apparent 69 01781 -3- 2000965 élevé préalablement choisi d'au moins 5:1 environ, et un cache fixé à l'une des surfaces et définissant une ouverture ayant une forme préalablement choisie, l'ouverture laissant à découvert un nombre préalablement choisi des passages, en vue 5 d'une transmission de rayonnement. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, faite en regard du dessin annexé et donnant à titre explicatif, mais nullement limitatif, plusieurs formes de réalisation de l'invention. 10 Sur ce dessin : La figure 1 est une élévation de côté montrant le premier stade de la formation d'une structure à trous concentrés, destinée à être utilisée dans un dispositif de production d'images suivant 1'invention ; 15 La figure 2 est une coupe verticale montrant un second stade dudit procédé ; La figure 3 est une vue en perspective à plus grande échelle d'un élément formé par le procédé représenté sur la figure 1 ; 20 La figure 4 est une élévation de côté dudit élément, une couche formant cache étant disposée sur l'une de ses surfaces d'extrémité ; La figure 5 est une vue en perspective dudit élément montrant une configuration des ouvertures du caebe- f - 25 La figure 6 est une coupe diamétrale montrant une variante de l'élément muni de caches, dans lequel des caches correspondants sont prévus sur chacune des surfaces d'extrémité opposées ; La figure 7 est une vue en perspective d'un dispositif de production d'images suivant l'invention, utilisé pour produire 30 une image sur une feuille sous-jacente ; La figure 8 est une vue en plan de la feuille, après achèvement de la formation des trous conformément à la configuration de la figure 7 ; La figure 9 est une élévation de côté montrant l'utilisa-35 tion de deux structures à trous concentrés suivant l'invention pour constituer ensemble le moyen de production d'images ; La figure 10 est une vue en perspective montrant l'utilisation d'une partie de la structure de la figure 8 comme filière ; et 69 01781 -4- 2000965 La figure 11 est une vue analogue à celle de la figure 2, montrant la formation de passages choisis dans l'élément au moyen d'une structure à deux caches, comme représenté sur la figure 6. 5 Dans la forme de réalisation donnée à titre d'exemple de l'invention et comme représenté sur le dessin, un dispositif de production d'images, désigné d'une façon générale par 10, est représenté comme comprenant un corps de matrice 11 présentant plusieurs passages sensiblement rectilignes 12. Le dispositif 10 10 de production d'images constitue effectivement un dispositif de production d'images de bonne définition, dans lequel des motifs ou configurations 13 sont constitués par une série de petites images 14 des passages 12. Les configurations 13 correspondant aux ouvertures 15 d'un cache 16 prévu sur le dispositif 15 de production d'images. Etant donné que les passages 12 peuvent avoir une section droite extrêmement petite et un rapport apparent relativement élevé, c'est-à-dire le rapport de la longueur des passages à leur dimension de section droite maximale, les images produites peuvent être des images de définition extrême-20 ment bonne. Le procédé de fabrication du dispositif 10 de production d'images comprend un premier stade, comme représenté sur la figure 1, dans lequel une série de tiges 17 sont enveloppées dans des gaines tubulaires 18 et groupées dans une gaine externe ou 25 enveloppe 19 pour définir un ensemble 20. L'ensemble 20 est resserré par un moyen de resserrement approprié et, dans le présent cas, il est resserré, à titre illustratif, en étant étiré à travers une filière appropriée 21. Le processus de resserrement peut être effectué en plusieurs stades pour former un composite 30 réduit final 22 dans lequel les tiges 17 forment des filaments très minces 23 noyés dans une matrice 24 comprenant les gaines initiales 18 qui ont été combinées ou soudées ensemble par les forces de resserrement, de façon à définir un corps sensiblement monolithique 11. Le composite 22 peut être découpé transversale-35 ment, par exemple par un couteau approprié 25, pour définir une série d'éléments 26 en forme de disques. Les tiges 17 sont de préférence en une matière différente de celle des gaines 18 et de l'enveloppe 19, pour permettre de 69 01781 -5- 2000965 séparer ultérieurement les filaments 23 de la matrice 24, par exemple par lixiviation. A titre illustratif, les tiges 17 peuvent être en métal "Monel" et les gaines 18 et l'enveloppe 19 peuvent être en acier inoxydable. Ainsi, les filaments 23 5 peuvent être enlevés en les traitant dans un bain classique d'acide nitrique, désigné d'une façon générale par 27, pour dissoudre la matière des filaments, afin de laisser le corps 11 en acier inoxydable présentant plusieurs très petit s passages 12. 10 Etant donné que les gaines 18 sont combinées entre elles et avec l'enveloppe 19, il se forme un corps monolithique 11 sensiblement rigide présentant une grande résistance, mécanique. En réglant avec précision la dimension des tiges et des gaines et les stades de resserrement ou de compression, on peut obtenir 15 une dimension, une disposition et une configuration très précises des passages 12. A titre illustratif, les filaments et, ainsi, les passages 12 peuvent avoir une dimension de section droite maximale inférieure à 500 microns. Etant donné que les filaments peuvent être formés à une dimension aussi petite qu'on le désire 20 par le nouveau procédé de conformation, les passages peuvent avoir une section droite maximale extrêmement petite, par exemple inférieure à 10 microns, jusqu'à des dimensions inférieures au micron. En outre, étant donné que les filaments 23 supportent la matrice 24 pendant le sectionnement, les éléments 26 peuvent 25 être extrêmement petits. Les éléments 26 peuvent être découpés par un couteau 25, de façon à être relativement minces. Cependant, l'invention se propose de former dans le dispositif 10 de production d'images des passages ayant un rapport apparent relativement élevé, par exemple d'au moins 5:1, pour améliorer la 30 définition des images 14. La structure 28 à trous concentrés résultant de l'élimination des filaments par lixiviation à partir des éléments 26 est représentée plus en détail sur la figure 3. Comme représenté sur cette figure, les passages 12 s'étendent à travers la struc-35 ture et débouchent à une surface avant 29 et une surface arrière 30 (figure 4). Un cache 16 est disposé sur la surface 29 pour définir les ouvertures 15 correspondant aux motifs ou configurations d'images 13. A titre illustratif, le cache peut comprendre 69 01781 -6- 2000965 une couche de matière, comme un métal, déposée électrolytique-ment sur la surface 29, en appliquant une matière de réserve appropriée sur la partie de la surface définissant les ouvertures 15. Ainsi, lorsqu'un rayonnement comme la lumière est dirigé 5 contre une surface 29 ou 30 du dispositif 10, seuls les passages 12 laissés à découvert par les ouvertures 15 transmettent la lumière. Etant donné que les passages présentent un rapport apparent relativement élevé et une petite section droite, la lumière passant à travers eux peut être utilisée pour produire des 10 images ponctuelles d'une très bonne définition. Un autre procédé de formation d'un tel dispositif de production d'images est représenté sur les figures 6 et 11, sur lesquelles l'élément 26 est muni d'un premier cache 31 sur la surface 29 et d'un cache analogue 32 sur la surface 30. En repérant 15 les caches respectifs pour laisser à découvert les extrémités opposées des minces filaments 23 et en enlevant les filaments exposés, par exemple en plaçant l'élément plaqué 33 dans un bain approprié de lixiviation contenant de l'acide nitrique 34, des passages 35 sont formés sélectivement et les filaments non ex-20 posés restent dans la matrice 24 pour définir un dispositif de production d'images, désigné d'une façon générale par 36, qui est analogue au dispositif 10 de production d'images. Les caches 31 et 32 peuvent être formés par d'autres procédés appropriés, comme par exemple en exposant et développant 25 une matière de photo-réserve pour définir les ouvertures voulues 15. D'autres procédés convenant pour former les caches voulus sont évidents pour les spécialistes. Le dispositif 10 (36) de production d'images peut être utilisé pour former des images de bonne définition, qui convien-30 nent par exemple pour des applications telles que des circuits miniatures, des filières, etc. Comme représenté sur la figure 7, le dispositif 10 de production d'images peut être utilisé pour produire des images 14 sur une couche 37 de photo-réserve sur une basé comme une plaque métallique 38. Après le développement 35 des images latentes 14 et après le lessivage ultérieur de la plaque à travers les trous définis par les images développées, des passages 39 peuvent être formés dans la plaque 38, conformément aux configurations 13 correspondant aux ouvertures 15. 69 01781 -7- 2000965 Ainsi, comme représenté sur les figures 7 et 8, lorsque les ouvertures 15 sont en forme de T, les configurations 13 des orifices 39 de la plaque 38 sont également en forme de T, les passages individuels correspondant exactement aux sections 5 réglées avec précision des passages 12 du dispositif de production d'images. A titre illustratif, une telle configuration de trous 39 peut être utilisée pour former une filière 40 pour produire un filament 41 de matière plastique en forme de T à plusieurs brins, par exemple par extrusion dans une extrudeuse 10 classique 42 de matière plastique. l'invention concerne en outre l'utilisation d'une structure à trous concentrés pour définir le cache, afin de laisser à découvert des passages préalablement choisis 12, comme dans une structure à trous concentrés désignée par 28. Comme on le 15 voit sur la figure 9, une structure à trous concentrés, désignée d'une façon générale par 43, présentant une disposition préalablement choisie de passages relativement grands 44, peut être superposée à une structure 28 pour laisser à découvert les passages 12 voulus, de façon que la configuration définie par les 20 passages 44 soit reproduite sur la surface sous-jacente 45, en faisant passer un rayonnement à travers les structures superposées. Ainsi, on peut voir que la structure 28 constitue un moyen permettant de former des images de bonne définition, la configu-25 ration des images peut être réglée en disposant un cache sur la structure à trous concentrés ou en superposant l'un quelconque d'une série de caches différents, y compris les caches définis par d'autres structures à trous concentrés. On peut utiliser n'importe quelle disposition de configuration voulue pour lais-30 ser à découvert des passages différents 12, de manière à pouvoir obtenir une très grande diversité de configurations. Un réglage précis de la définition des images 14 fournies par le dispositif perfectionné de production d'images de l'invention permet de l'utiliser pour former des images extrêmement 35 petites, comme celles utilisées dans un montage ou circuit miniature. Les caractéristiques de robustesse et de solidité des structures à trous concentrés permettent de réutiliser les dispositifs de production d'image, tout en garantissant le maintien 69 01781 -8- 2000965 de la précision et du réglage des images ainsi produites. Etant donné que les caches peuvent être formés de façon qu'ils soient solidaires des structures à trous concentrés, on peut effectuer une reproduction précise des images, de manière à obtenir une 5 production de caches d'une très grande précision. Naturellement, l'invention n'est pas limitée aux formes de réalisation décrites et représentées et est susceptible de recevoir diverses variantes rentrant dans le cadre et l'esprit de 1'invent ion. 69 01781 -9- 2000965 REVENDICATIONS 1- Procédé de production d'images de bonne définition, caractérisé en ce qu'il consiste : à former une structure à trous concentrés constituée par 5 un corps présentant une série de passages parallèles sensiblement rectilignes débouchant à travers les surfaces espacées dudit corps, les passages ayant une dimension transversale maximale inférieure à 500 microns environ et un rapport apparent élevé préalablement choisi d'au moins 5:1 environ ; 10 à disposer sur l'une des surfaces un cache définissant une ouverture ayant une forme préalablement choisie, l'ouverture laissant à découvert plusieurs des passages ; et à faire passer un rayonnement à travers les passages laissés à découvert pour définir plusieurs images de rayonnement cor-15 respondant avec précision aux sections droites des passages à découvert. 2- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le stade de formation du cache comprend un stade de dépôt électrolytique. 20 3- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le stade de production du cache consiste à placer une couche d'une matière de réserve sensible ; au rayonnement sur l'une des surfaces, à exposer ladite couche sélectivement à un rayonnement conformément à une configuration correspondant à l'ouverture, et 25 à développer la couche exposée pour enlever la matière de réserve pour former ladite ouverture. 4- Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que la matière de réserve comprend une matière de photo-réserve et en ce que le rayonnement comprend la lumière. 30 5- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites images sont formées comme des images latentes sur une couche de réserve disposée sur une feuille, et il consiste en outre à développer les images latentes. 6- Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce 35 qu'il consiste en outre à graver la feuille pour reproduire les images sur cettQ&ernière. 7- Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il consiste en outre à graver la feuille pour former des 69 01781 -10- 2000965 trous dans. cette dernière qui correspondent aux passages à découvert. 8- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le cache comprend une structure à trous concentrés présen- 5 tant un passage relativement grand définissant ladite ouverture. 9- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste en outre à appliquer à l'autre surface espacée un second cache correspondant au cache mentionné en premier lieu, et dont l'ouverture est alignée avec celle du cache mentionné en 10 premier lieu. 10- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les passages ont une section droite transversale maximale inférieure à 10 microns environ. 11- Dispositif de production d'images de bonne défini-15 tion, caractérisé en ce qu'il comprend une structurera trous concentrés constituée par un corps présentant plusieurs passages parallèles sensiblement rectilignes débouchant à travers les surfaces espacées dudit corps, lesdits passages ayant une dimension transversale maximale inférieure à 500 microns environ et 20 un rapport apparent élevé préalablemen-fykhoisi d'au moins 5:1 environ ; et un cache fixé à l'une des surfaces et définissant une ouverture de forme préalablement choisie, ladite ouverture laissant à découvert un nombre préalablement choisi des passages en vue de la transmission d'un rayonnement. 25 12- Procédé de production d'images de bonne résolution, caractérisé en ce qu'il consiste : ■ à former un composite constitué par une matrice métallique présentant plusieurs filaments parallèles sensiblement rectilignes en un métal différent et destiné à être éliminé par lixi-30 viation de ladite matrice, et s'étendant jusqu'aux surfaces espacées de la matrice, les filaments ayant une dimension transversale maximale inférieure à 500 microns environ et une "longueur comprise entre les surfaces qui est au moins cinq fois supérieure à la dimension transversale maximale ; 35 à- disposer sur l'une des surfaces un cache définissant une ouverture de forme préalablement choisie, ladite ouverture laissant à découvert l'extrémité d'une série des filaments : 69 01781 -11- 2000965 à éliminer les filaments par lixiviation à travers ladite ouverture, pour former plusieurs passages définissant un réseau correspondant à la forme de l'ouverture ; et à faire passer un rayonnement à travers lesdits passages 5 pour définir plusieurs images de rayonnement correspondant avec précision aux sections droites desdits passages. 13- Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que le stade de formation du cache oomprend un stade de dépôt électrolytique. ■j 0 14- Procédé selon la revendication 1 2, caractérisé en ce que le stade de formation du cache consiste à placer une couche d'une matière de réserve sur l'une des surfaces, à exposer la couche à un rayonnement conformément à ûne configuration correspondant à ladite ouverture, et à développer la couche exposée *15 pour enlever la matière de réserve, afin de former ladite ouverture . 15- Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que la matière de réserve comprend une matière de photo-réserve et en ce que le rayonnement comprend la lumière. 20 16- Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que les images sont formées comme des images latentes sur la couche de réserve disposée sur une feuille et ledit procédé consiste en outre à développer les images latentes. 17- Procédé selon la revendication 16, caractérisé en ce 25 qu'il consiste en outre à graver.la feuille pour reproduire les images sur cette dernière. 18- Procédé selon la revendication 16, caractérisé en ce qu'il consiste en outre à graver la feuille pour produire des trous dans cette dernière qui correspondent auxdits passages. 30 19- Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que le cache comprend une structure à trous concentrés présentant un passage relativement grand qui définit ladite ouverture. 20- Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'il consiste à disposer sur l'autre surface espacée un second 35 cache correspondant àu cache mentionné en premier lieu et ayant une ouverture alignée avec celle du cache mentionné en premier lieu. ' 69 01781 -12- 2000965 21- Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que les passages ont une section droite transversale maximale inférieure à 10 microns environ.