Brevet FR2124485A1 — publié le 19720922

L'invention concerne un procédé permettant la fabrication d'électrodes sur un support électriquement isolant, une couche de matière d'électrode étant élaborée localement sur le support. L'invention concerne également un dispositif permettant la mise en ,oeuvre du procédé, ainsi que des systèmes électroniques optiques obtenus par la mise en oeuvre de ce procédé. Un tel procédé est connu par exemple du brevet américain N — 3.440.470. Suivant un procédé-décrit dans ce brevet, le support est d'abord recouvert entièrement d'une couche- de métal, ce métal étant ensuite éloigné localement par entaillage. Il s'agit là d'un procédé coûteux et difficile, surtout lorsqu'il s'agit d'élaborer des jeux d'électrodes plus compliqués. Lors de 1'éloignement du métal, le support risque d'être endoninagé légèrement, et des particules de métal peuvent subsister dans ce support, ce qui empêche le fonctionnement optimal du système électronique optioue auquel le support appartient. L'invention veut éliminer ces inconvénients et indiouer un procédé dont la mise en. oeuvre est rapide, j-ou coûteuse et fiable. A cet effet, conformément à l'invention, un procédé du genre mentionné dans le préa.mbule est remarquable en ce qu'au cours d'un procédé photolithographique pour élaborer localement la matière d'électrode sur le support isolant, on utilise un faisceau lumineux enregistreur. Le procédé conforme à l'invention permet la fabrication rapide de jeux d'électrodes présentant toute symétrie désirée avec une grande précision et des limites nettement définies. Suivant un mode de réalisation préféré d'un dispositif permettant la mise en oeuvre de ce procédé, le support peut tourner autour .ie son a.xe longitudinal et être déplacé suivant cet axe par rapport à un dispositif d'exposition qui fournit un spot en.suivant des enregistrements sur une paroi du support. La description suivante, en regard des dessins annexés, le tout donné à titre d'exemple, fera bien comprendre comment l'invention • peut être réalisée. La fig. 1 montre schématiquement un' agencement permettant la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention. La fig. 2 représente schématiquement un dispositif préféré pour la mise en oeuvre du procédé conforme à 1'invention. La fig. 3 montre un jeu d'électrodes obtenu par la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention. Dans l'agencement illustré sur la fig. 1, le support est un tube cylindrique 1 , formé par une matière électrinuement isolante, j?ar j COPY 72 03790 2 2124485 exemple du verre, une matière céramique ou une matière synthétique. Le tube support 1 peut tourner autour d'un axe longitudinal 2, et est serré dans un dispositif de serrage 3» A travers un objectif 6, un faisceau lumineux émanant d'une source 4 est projeté sur une paroi 8 du tube 1 et 5 y forme un spot f de dimensions exactement définies. Le tube 1 peut être déplacé suivant son axe par rapport à un support 9» monté coaxialement au tube et dans lequel se trouve la source de lumière ainsi que l'objectif, ladite source étant par exemple une lampe à vapeur de mercure ou un laser. Un dispositif miroir 10 dirige le faisceau 5 vers la paroi 8 du 10 tube 1. Le spot 7 se trouve nettement concentré sur une couche de photolaque 11 située contre la paroi 8 formée ici par la paroi intérieure du tube 1. A l'aide d'un rayonnement de laser, dans une couche métallique déposée par évaporation ou obtenue à partir d'un bain de nickel en l'absence de courant électrique, il est possible de faire disparaître par 15 évaporation directement aussi des interruptions établies entre les électrodes à former. Pour une irradiation intérieure, on peut alors utiliser par exemple un laser à base d'anhydride carbonique. Tour une irradiation qui à trav'ers la paroi de support a lieu de l'extérieur, on peut utiliser un laser à base de Nd YAG 1,06 micron). La solution citée en dernier 20 lieu offre, grâce au fait que l'irradiation a lieu de l'extérieur, également la possibilité de pouvoir procéder au besoin à un ajustage subséquent des électrodes formées.Le fait de combiner le déplacement axial du tube et sa rotation par rapport au spot, permet à celui-ci de décrire tout mouvement désiré par rapport à la paroi du tube. Ce mouvement com-25 biné peut être effpctué uniquement par le tube 1, partiellement par le tube 1 et partiellement par le support 9, ou uniquement par le support 9. Four élaborer des électrodes sur des surfaces non cylindriques, par exemple sur des surfaces coniques ou sur des tubes prismatiques, on peut imprimer au support 9 ou au tube 1 des mouvements suivant des directions 30 perpendiculaires, transversaux au mouvement axial déjà cité. Le cette façon, sur toute- surface, le procédé conforme à l'invention permet d'élaborer localement une matière d'électrode sans qu'il soit nécessaire d'utiliser des négatifs pour l'exposition sélective. Par la mise en oeuvre d'un procédé de dépôt par évaporation ou 35 d'autres procédés connus et. d'un procédé photolithographique, on élabore maintenant des électrodes sur la paroi du tube. La façon dont les diverses matières sont élaborées sur la paroi du tube est sans importance pour l'invention, sous condition que la différence entre les parties exposées par le spot et celles non exposées par le spot est telle que finalement 72 03790 3 2124485 la matière d'électrode se trouve sur une des deux parties mais pas sur l'autre. De la façon dont on expose la paroi intérieure, on peut exposer également une couche de photolaque élaborée sur la paroi extérieure et y élaborer localement la matière d'électrodes. 3i l'on désire éviter l'in-5 convénient de devoir procéder à l'exposition à. travers la matière constituant le support, l'exposition peut dans ce cas avoir lieu aussi de l'extérieur. Par-dessus un tel jeu d'électrodes, on peut élaborer une couche de matière résistante, pour contrecarrer par exemple les phénomènes de 10 charge. Cette couche résistante peut être élaborée soit localement entre les électrodes, soit par-dessus cet espace intermédiaire et les électrodes. Comme marque de photolaque, on utilise par exemple la laque "Kodak KOR" ou "Shipley HZ 1350"- Comme matériau d'électrode, il est possible d'utiliser un métal comme matériau convenablement conducteur, ou un 15 matériau semiconducteur comme matériau résistant. Lorsque le jeu d'électrodes est destiné à un tube d'enregistrement d'images de télévision du type "Flumbicon", l'emploi du nickel offre l'avantage que la couche photosensible ne subit aucune influence défavorable. Par ailleurs, une couche de nickel peut être formée convenablement sans courant électrique, 20 de telles couches étant convenablement homogènes. Le fait de pratiquer dans la paroi de support de petits orifices qui lors d'un revêtement de nickel élaboré sans emploi de courant sont intérieurement couverts d'une métallisation, permet de réaliser de manière simple des conducteurs traversant la paroi du tube et conduisant 25 aux diverses électrodes. A la face extérieure, on peut alors, éventuellement par la mise en oeuvre du procédé utilisé également pour l'élaboration des électrodes, former des pistes électriques auxquelles on peut raccorder les conducteurs d'alimentation des électrodes. Dans le dispositif représenté sur la fig. 2, il s'agit d'un 30 tube support 1 qui est cylindrique et qui est monté autour d'un tube 12 ■ perforé latéralement. Ce tube 12 est muni d'ouvertures d'admission d'air comprimé 13 et 14. De ce fait, le tube 1, serré sur le tube 12, repose dans un palier aérostatique. La source de lumière 4 se trouve sur le prolongement de l'axe du tube 12, cet axe coïncidant avec l'axe 2 du 55 tube 1. L'objectif 6 et le dispositif miroir 10 sont centrés également sur l'axe 2. De préférence, le dispositif 10 est monté de façon que le faisceau lumineux frappe perpendiculairement la paroi du tube support. Entre la source 4 et l'objectif 6, on a placé dans le dispositif en question un condenseur 1lj, une ouverture de passage 16 limitant le fais 72 03790 4 2124485 ceau lumineux' et ayant une dimension réglable, ainsi qu'un obturateur 17. A sa face extérieure, le tube support 1 est serré dans un dispositif de serrage 18 qui est raccordé à. un cylindre 19 pouvant être animé d'une rotation qu'un moteur 20 lui transmet par l'intermédiaire d'une trans-5 mission 21. Ce moteur est monté sur un bloc 22 dans lequel le dispositif de serrage 18 peut tourner dans des paliers 23. A l'aide d'un deuxième moteur 24, d'une transmission 25 et d'une tige filetée 26, le bloc 22 peut être dépla.cé suivant l'axe du tube 11. A l'endroit de l'ouverture d'admission 14, un mandrin 27 pénètre dans le tube 12, et l'extrémité i 10 du mandrin située dans le tube est munie d un support 28 du dispositif 10 et de l'objectif 6. Dans la paroi du support 28 et dans le tube 12, on a pratiqué une ouverture 29 en face du dispositif 10. A l'endroit de l'ouverture d'admission 13 se trouve une pièce 30 prolongeant le tube 12. Cette pièce 30 est montée dans un bloc 31> raccordé à un plateau de 15 montage 32. La pièce 30 sert d'ouverture d'admission du faisceau lumineux et est à son extrémité obturée par une fenêtre 33- De préférence, l'ouverture d'admission 14 est reliée au tube 12 par l'intermédiaire d'un raccord 34, facilement amovible. Le tube support 1 peut ainsi être glissé facilement autour du -tube 12. 20 La fig. 3 montre un jeu d'électrodes obtenu par la mise en oeuvre du procédé décrit ci-dessus. Chaque électrode 40 à 45 de ce jeu est formée par une couche de nickel qui sur la paroi intérieure du tube support 1 a été élaborée en l'aiasence de courant électrique. En face de chaque électrode 40 à 45» le tube 1 présente un orifice 46 à 51» la sur-25 face intérieure entière de ces orifices étant de préférence métallisée par du nickel déposé de la même façon. Le métal dans les orifices entre électriquement en contact avec des pistes de préférence également en nickel déposées aussi en l'absence de courant, seules les pistes 52 à 55 ayant été représentées. 30 En guise d'exemple de ce genre de jeux d'électrodes, on peut citer en particulier des jeux d'électrodes destinés à 1a. concentration et la déviation par voie électrostatique dans des tubes d'enregistrement d'images de télévision, à. la concentration dans des tubes de reproduction d'images de télévision, à la réalisation de champs de potentiel continus 35 pour lentilles de correction ou systèmes de déviation, etc.-.. Le procédé conforme à l'invention couvre ainsi la fabrication en grande série, peu coûteuse et rapide, de jeux d'électrodes simples, et la fabrication de jeux d'électrodes coûteux et très .compliqués. Lorsqu'on part de résultats de calculatrices électroniques en 72 03790 5 2124485 vue d'établir des répartitions de champ optimales et la configuration d'électrodes la plus optimale pour engendrer ladite répartition de champ le procédé conforme à l'invention permet de réaliser cette configuration même dans le cas où il en résulterait un jeu comportant de nombreuses électrodes sur une surface réduite. 72 03790 6 2124485 REVENDICATIONS: 1. Procédé permettant la fabrication d'électrodes sur un support électriquement isolant, une couche de matière d'électrode étant élaborée localement sur le support, caractérisé en ce qu'au cours d'un procédé photolithogra.phique pour élaborer localement la matière d'électrode sur le support isolant, on utilise un faisceau lumineux enregistreur. 2. Dispositif permettant la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un faisceau lumineux à émettre par une source frappe la paroi du support, et que le dispositif comporte des mécanismes pour déplacer le support par rapport au point d'impact du faisceau. 3. Dispositif selon la revendication 2, cara.ctérisé en ce qu'il comporte un premier moteur pour la commande d'un mécanisme devant imprimer au support une rotation, le dispositif comportant un deuxième moteur pour la commande d'un mécanisme devant imprimer a.u support une translation. 4. Dispositif selon la revendication 2 ou 3» ca.ractérisé en ce que celui-ci est réalisé pour des tubes supports cylindriques, un palier aérostatique tubulaire étant prévu pour permettre la rotation du tube support maintenu en place par serrage et que le faisceau lumineux enregistreur frappe la paroi intérieure du tube support par l'intermédiaire du palier a.érostatique. 5. Dispositif selon la revendication 4» caractérisé en ce que le premier moteur est monté sur un bloc et est, à l'aide d'une transmission faisant tourner le tube support dans ce bloc, couplé à un dispositif de serrage serrant extérieurement le tube support, tandis qu'à l'aide d'une tige filetée déplaçant ledit bloc suivant l'axe du palier aérostatique, le deuxième moteur est couplé à ce bloc. 6. Jeu d'électrodes, élaboré sur un support électriquement isolant, caractérisé en ce que ledit jeu est obtenu suivant le procédé selon la revendication 1 » 7. Jeu d'électrodes selon la revendication 7r-caractérisé en ce qu'à l'aide de perforations munies mtérÈurement d'une métallisation et traversant la paroi du tube support, les électrodes élaborées sur la face intérieure sont raccordées à des pistes conductrices élaborées sur la paroi extérieure du tube. 8. Jeu d'électrodes selon la revendication 6 ou 7j caractérisé en ce que le support électriquement isolant est muni de couches métalliques conductrices et de couches résistantes. 72 03790 7 2124485 9. Jeu d'électrodes selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de correction électronique optique. 10. Tube cathodique, caractérisé en ce que son dispositif de con-5 centration est un jeu d'électrodes selon l'une des revendications 6 à. 9. 11. Tube d'enregistrement d'images de télévision, caractérisé en ce que son dispositif de déviation est un jeu d'électrodes selon l'une des revendications 6 à 9- 12. Tube d'enregistrement selon la revendication 11, caractérisé 10 en ce que son dispositif de concentration est un jeu d'électrodes selon l'une des revendications 6 à 9» 13. Tube d'enregistrement selon la revendication 11 ou 12, caractérisé en ce que le matériau constituant les électrodes est principalement du nickel déposé sans emploi de courant électrique, alors que le 15 tube comporte une cible constituée principalement de protoxyde de plomb.