Brevet FR2110322A1 — publié le 19720602

L'invention se rapporte aux techniques de "visualisation thermique, en particulier à l'impression thermique, et plus particulièrement encore à un procédé de fabrication de modules d'impression thermique du type comportant un réseau 5 d'éléments chauffants thermiquement isolés, pouvant être sélectivement excités pour produire une représentantion d'information désirée sur un matériau d'enregistrement thermique sensible ainsi qu'aux modules d'impression thermique obtenus par ce procédé. 10 la recherche de techniques nouvelles et plus évoluées de visualisation de l'information a étendu la technologie à un domaine relativement nouveau d'enregistrement sans impact, utilisant de la chaleur comme source d'énergie d'impression ou plus généralement de visualisation., Suivant cette technique, 15 une matrice d'éléments chauffants est sélectivement excités pour produire une trame prédéterminée de "points chauds", en fonction de la représentation d'information désirée (lettre, chiffre, etc.). Cn reproduit alors par exemple la lettre ou le chiffre particuliers sur un matériau d'enregistrement thermi-20 quement sensible, en contaet avec cette matrice» Ainsi, par exemple, si l'on désire visualiser et notamment imprimer un chiffre "4", la matrice d'éléments chauffants est excitée suivant une configuration ou "trame" correspondant à ce chiffre, celui-ci étant ainsi défini ou "imprimé" sur le matériau d'en-25 registrement thermiquement sensible. L'organe essentiel pour la visualisation thermique est le module d'impression lui-même qui contient le réseau d'éléments chauffants. Depuis plusieurs années, divers modèles différents de ces modules d'impression ont été produits. L'un 30 de ces modèles fait appel au dépôt sélectif d'éléments dissipateurs de chaleur disposés suivant le réseau désiré, sur un substrat en matière céramique. Une autre technique utilise la technologie des semi-conducteurs pour former une série de parties semi-conductrices distinctes, thermiquement isolées, ou 35 "mesas", constituant les éléments d'impression thermique, sur un substrat isolant, divers composants électroniques étant formés à l'intérieur de ces mesas pour assurer l'élévation de 71 36261 2 2110322 température nécessaire du matériau semi-conducteur environnant» Si la solution des semi-conducteurs offre dans son ensemble des avantages par rapport à la solution antérieurement mentionnée, par contre les structures semi-conductrices actuel-5 lement proposées présentent un certain nombre d'inconvénients» Tout d'abord, l'établissement de connexion! ohmiques extérieures, soit, avec les composants disposés à l'intérieur des mesas semi-conducteurs, soit avec les composants de la matrice d'excitation thermique formés dans le même substrat que les éléments 10 d'impression, exige normalement des fils fixés par un point de soudure, qui traversent des trous du substrat, et qui se sont généralement avérés peu fiables, En second lieu, le montage logique d'excitation des comjjosants de la matrice d'excitation thermique sont extérieurs au module d'impression, et sont dis-15 posés séparément de celui-ci, de sorte qu'un nombre extrêmement grand de fils individuels s'étendent nécessairement entre la logique externe et la matrice d'excitation du module. Cette nécessité a imposé une limitation aux dimensions ainsi qu'à la fiabilité globale de l'ensemble de l'appareil, en particulier 20 dans le cas où le module d'impression lui-même se déplace par rapport au matériau d'enregistrement thermiquement sensible. Enfin, les techniques de fabrication actuellement utilisées pour former les éléments d'impression ou mesas eux-mêmes, empêchent le maintien d'un contrôle exact et précis des dimensions, 25 de la forme et de l'espacement des éléments d'impression, de sorte qu'il est impossible d'obtenir la définition nécessaire du "spot" enregistré sur le matériau d'enregistrement thermiquement sensible. Compte tenu de ce qui précède, l'invention a, notam-30 ment pour objet de créer : - un dispositif de visualisation thermique perfectionné ; - une unité de visualisation thermique perfectionnée du type utilisant un module d'impression comprenant un réseau 35 d'éléments chauffants semi-conducteurs thermiquement isolés, dans laquelle l'interconnexion électrique originale et le montage des différentes parties assurent une compacité et une fiabilité améliorées ; 71 36261 j 2110322 - un procédé original de fabrication de dispositifs semi-conducteurs comportant des composants électroniques formés dans des régions distinctes ou dans des parties matériellement séparées de matériau semi-conducteur disposées sur un substrat c ommun ; - un procédé original de fabrication d'un module dTimpression thermique ; - un procédé original permettant de former une série de parties chauffantes semi-conductrices thermiquement isolées et matériellement séparées drun dispositif de -visualisation thermique, procédé grâce auqel un contrôle exact et précis des dimensions, de la forme et de l'espacement des parties chauffantes est maintenu. Compte tenu de ces divers buts, caractéristiques et perfectionnements, l'invention vise un module de visualisation, et en particulier d'impression thermique, dans lequel le réseau d'éléments chauffants, la m'atrice d'excitation sélective de ces éléments et le générateur de caractères qui assure une commande sélective des composants de la matrice d'excitation, sont tous disposés sur un seul et même substrat. Les composants associés aux éléments chauffants et à la matrice d'excitation sont disposés à l'intérieur d'une unique pastille de matériau semiconducteur, les interconnexions électriques entre ces composants s'étendant sur la pastille jusqu'à des zones de connexion élargies et épaissies ou "plages de connexion" pour assurer une liaison directe avec la trame de métallisation présente sur le substrat, ce qui élimine la nécessité d'une liaison par points de soudure à travers le substrat. L'ensemble du module peut être inséré ou enfiché dans un boîtier extérieur. En outre, une succession originale de phases de fabrication est utilisée pour la formation des éléments chauffants thermiquement isolés, ainsi que pour la fixation de la pastille semi-conductrice, dans laquelle lesdits éléments sont formés, sur le substrat de support. Une opération de gravure par corrosion préférentielle produit une série d'éléments chauffants de forme trapézoïdale, dont les dimensions, la forme et l'espacement sont contrôlés ou déterminés de façon précise par cette opération de gravure même. 71 36261 4 2110322 L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit, et à l'examen des dessins joints qui en représentent à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation» 5 Sur ces dessins : - la figure 1 est une vue de dessus en perspective du module d'impression thermique, ou plus généralement de visualisation thermique, suivant l'invention, représenté conjointement à un matériau d'enregistrement thermiquement sensible, 10 avec lequel il communique ; - la figure 2 est un schéma simplifié, en partie symbolique, des interconnexions électriques entre les divers sous-ensembles du module représenté sur la figure 1, montrant le fonctionnement de ces sous-ensembles ; 15 - la figure 3 est un schéma de câblage simplifié des composants associés aux éléments chauffants et aux réseaux d'excitation thermique, montrant l'interconnexion de ces éléments et de ces réseaux ; - la figure 4 est une vue de dessus en perspective 20 de la pastille semi-conductrice du module, montrant la forme et la construction des éléments chauffants perfectionnés ; - les figures 5 à 8 sont des vues en coupe suivant la ligne 8-8 de la figure 4, montrant les phases de -fabrica- . tion de la structure représentée, sur cette figure ; 25 - la figure 9 représente une configuration d'inter connexion des éléments chauffants et de la matrice d'excitation thermique avec la trame de métallisation sur le substrat de support du module, suivant l'invention. Les dessins ne sont pas nécessairement à l'échelle 30 et dans certains cas, ils ont été exagérés pour mieux mettre en évidence les caractéristiques de 1*invention. On va tout d'abord examiner la figure 1 sur laquelle on voit en 10 la tête ou module d'impression thermique à laquelle est incorporée la structure suivant l'invention, plus préci-35 sèment, le module comprend un substrat 11 en matériau électriquement isolant, présentant une face principale oblongue 12, ayant par exemple pour dimensions environ 50 x 25 mm, et des COPY 71 36261 5 2110322 parties marginales 13 d'épaisseur minimale, normalement de l'ordre de 1,6 à 6,3 mm. Sur la face principale 12 est disposée une pastille semi-conductricé 14, comportant une première zone ou région 15 5 dans laquelle est disposé un réseau d'éléments chauffants 60,-et une seconde zone ou région 16 dans laquelle est disposé un réseau de matrice d'excitation 28 permettant d'exciter sélectivement les éléments 60„ La zone 16 est de préférence disposée autour de la zone 15, la zone 16 étant représentée sur la figure 10 1 comme s'étendant le long de trois côtés de la zone 15o Comme décrit plus loin de façon plus détaillée, les éléments chauffants 60 sont des parties distinctes du matériau; semi-conducteur de la pastille 14, pratiquement isolés thermiquement les unes des autres, le long de la surface supérieure 15 ou face 17 de la pastille. A l'intérieur de chacun des éléments 60 sont disposés des composants dissipateurs de chaleur respectifs, formés à l'interface entre la surface inférieure de la pastille 14 et la face 12 du substrat, le réseau excitateur 28, qui est disposé à l'intérieur de la région 16, comprenant une 20 série de composants électroniques respectivement connectés électriquement à ces éléments dissipateurs de chaleur. Les excitateurs 28 excitent sélectivement les éléments chauffants, en leur fournissant de l'énergie, conformément à la visualisation d'information désirée. Des marques correspondantes sont ainsi pro-" 25 duites sur le matériau d'enregistrement thermiquement sensible 19, qui défile sur la surface 12, en contact thermique avec les éléments chauffants sélectivement excités. A l'écart de la pastille 14 mais sur la même face principale 12 du substrat 11, est disposé un module de circuit 30 intégré 18, comprenant une série de composants électroniques électriquement interconnectés, qui forment un générateur de caractères permettant de déclencher ou de commander sélectivement les composants électroniques de la matrice d'excitation 28. Le module 18 peut être un circuit intégré de type monolithique ou 35 de type hybride connu dans la technique, dont les composants sont convenablement interconnectés pour former le réseau logique désiré. Toutefois, dans un mode de réalisation préféré, le modu- COPY 71 36261 6 2110322 18 est un réseau MOS (métal-oxyde-semiconducteur) dont les composants sont formés à l'interface du module 18 avec la surface 12 du substrat. Commedécrit plus loin, le module générateur de caractères 18 comporte un nombre beaucoup plus petit de bornes 5 d'entrée que de bornes de sortie, les bornes de sortie étant couplées avec la matrice d'excitation thermique 28. Les bornes de sortie du réseau logique du générateur de caractères 18 sont électriquement connectées aux bornes d'entrée de la matrice d'excitation 28 par une série de conduc-10 teurs constitués par une trame de métallisation 20 formée sur la surface principale 12 et adhérant à celle-ci. Cette trame peut être formée, par exemple, par dépôt sélectif du métal directement sur le substrat suivant la configuration désirée. Suivant une caractéristique spécifique, cette trame de métal-15 lisation, qui peut être par exemple en or, s'étend jusqu'à la surface inférieure de la pastille 14 qui est liée d'une manière originale par métallisation sur la pastille pour interconnecter la trame avec les composants excitateurs disposés à l'intérieur de la zone 16, comme décrit plus loin de façon plus détaillée. 20 Une autre trame de métallisation 21, qui peut être également par exemple en or, est formée sur la surface 12 à laquelle elle adhère, et est électriquement connectée aux bornes d'entrée du réseau logique du générateur de caractères 18, cette trame 21 s'étendant jusqu'au bord arrière 22 du substrat 25 11 où elle prend la configuration d'une série de cosses étalées 30-41, ces cosses formant les bornes d'entrée de la tête d'impression 10, pour permettre la connexion de celle-ci à un montage extérieur (non représenté), ce qui permet de commander de manière appropriée le réseau logique du générateur 18. 30 Une couche 25 extrêmement mince, par exemple de ver re, est prévue sur les trames de métallisation 20 et 21 (le profil) en trait interrompu indiquant l'emplacement où, à titre de simple exemple, une partie de la couche 25 a été retirée, pour montrer la trame de métallisation sous-jacente), pour pro-35 téger les conducteurs de l'effet abrasif du mouvement du matériau d'enregistrement 19 par rapport à la surface 12; Suivant une caractéristique particulière de la structure de l'invention, 71 36261 7 2110322 les extrémités des cosses 30-41 restent exposées, comme représentés, pour permettre d'enficher l'ensemble du module 10 dans un boîtier contenant le montage extérieur, les parties exposées des cosses établissant une liaison électrique directe avec les 5 contacts électriques du montage extérieur» On va maintenant examiner les figures 2 et 3» pour décrire brièvement le fonctionnement du module d'impression thermique. A l'intérieur de chacun des éléments chauffants semi-conducteurs 60 est disposée une paire de composants électro-10 niques respectivement actif et dissipateur de chaleur, le composant électronique actif, lorsqu'il est déclenché, provoquant le passage d'un courant à travers le composant dissipateur, ce qui se traduit par une élévation correspondante de température dans l'élément environnant 60. Si les éléments chauffants 60 15 sont disposés suivant un réseau désiré (par exemple le réseau 5x7 représenté sur la figure 2), le déclenchement des composants électroniques actifs d'éléments 60 choisis, peut ainsi se traduire par un chauffage sélectif de ces éléments thermiquement isolés suivant une configuration d'information bien défi-20. nie. Ainsi, dans l'exemple représenté sur la figure 2, des éléments choisis 60' peuvent être chauffés, suivant une configuration correspondante à la lettre "A". En conséquence, lorsqu'un matériau d'enregistrement thermiquement sensible, tel que 19» est en communication thermique avec cette configuration, la 25 lettre "A" peut être visualisée ou imprimée sur ce matériau. Dans l'exemple représenté sur la figure 3» la paire de composants actif et dissipateur de chaleur est constituée par le transistor 84 et la résistance de collecteur 83, respectivement, une paire de composants de ce type étant disposée à 30 l'intérieur de chacune des parties semi-conductrices thermiquement isolées 60. Avantageusement, le transistor 84 est formé par des techniques de diffusion classiques dans le corps de la partie semi-conductrice 60, une partie de ce matériau semiconducteur formant alors la résistance 83, qui est ainsi liée 35 en partie intégrante, par l'intermédiaire du matériau semiconducteur, avec le collecteur du transistor 84.. 71 36261 8 2110322 L'excitation des éléments chauffants 60 est assuré^ par la série de réseaux excitateurs 28 qui sont tous disposés à l'intérieur de la zone 16 de la pastille 14. Chacun de ces réseaux, dont le nombre est égal à celui des éléments chauf-5 fants 60, comprend un transistor 80 et des résistances d'émetteur 81 et 82. Les sorties de ces réseaux excitateurs sont respectivement électriquement connectées aux bornes d'entrée ou bases des transistors 84 par les interconnexions électriques 85 de sorte que, lorsqu'une impulsion est appliquée à la borne 10 d'entrée A de réseaux excitateurs choisis, la paire de composants chauffants respectivement interconnectée est excitée, et il se produit une élévation de température résultante dans l'élément chauffant 60 correspondant. Les impulsions d'entrée appliquées aux bornes A du 15 réseau excitateur sont fournies par le générateur de caractères 18. Le générateur 18, dont le montage peut être d'un type quelconque bien connu dans la technique, est agencé de manière à pouvoir recevoir un mot digital codé aux bornes d'entrée à By, constituées par les cosses de contact allongées 31 à 37, 20 et à transmettre ainsi les signaux de sortie désirés aux bornes A du réseau excitateur. Dans l'exemple représenté, le générateur 18 peut recevoir un mot digital de 7-bits. Ainsi, en supposant qu'on désire visualiser ou imprimer la lettre "A", le mot digital codé correspondant à la lettre "A" (par exemple 25 0000001), est appliqué aux bornes B^-B^. En conséquence, le montage 18 du générateur produit des signaux de sortie qui sont appliqués aux bornes d'entrée A des réseaux excitateurs 28 particuliers électriquement connectés aux transistors 84 qui sont disposés à l'intérieur des éléments chauffants 60', ce qui se -30 traduit par le chauffage sélectif de ces éléments 60', de manière à définir la lettre "A". Les cosses allongées 30, 38 et 41 forment les connexions de branchement à la masse, appliquent une tension -V-p-p au générateur 18 et appliquent une tension -Vg aux transistors 35 d'excitation 81 et aux transistors chauffants 84^ respectivement. Les cosses 39 et 40 constituent des connexions de branchement sur des résistances compensatrices de température extérieure, et R2 (non représenté). ! COPY 71 36261 9 2110322 On va maintenant décrire, en se référant aux vues en coupe transversale des figures 5-8, et des figures 1, 4 et 10, la fabrication de la tête ou module d'impression thermique 10, et en particulier la formation du réseau d'éléments chauffants 5 60 et des réseaux d'excitation thermique 28 à l'intérieur de la pastille 14. On peut utiliser un matériau semi-oonducteur du type U, monocristallin, tel que du silicium, comme matière première de la pastille 14. Une partie de cette pastille est représentée sur la figure 5. En utilisant des techniques de mas-10 quage et de diffusion classiques, on forme à l'intérieur du substrat 14» les paires chauffantes transistor-résistance (I34- et les composants du réseau excitateur (transistor IgQ-résistance -résistance £32)1 la couche d'oxyde 50 étant formée au cours des opérations de diffusion, et présentant la con-15 figuration en gradins représentés. Des résistances du type P, Rgi et Rgg (non représenté) sont de préférence formées simultanément à la diffusion des régions de base des transistors Ig^ et Tqq, tandis que des résistances dissipatrices de chaleur Rg^ sont en fait constituées par un prolongement en partie intégran-20 te des régions de collecteur des transistors constituées par la matière première du type N. l'interconnexion électrique des divers composants électroniques est alors effectuée ; à cet effet, on pratique des trous dans la couche d'oxyde 50 aux emplacements où. un cori-25 tact est nécessaire et l'on procède au dépôt, puis à l'élimina-, tion partielle sélective, d'une pellicule métallique, pour former la configuration d'interconnexion désirée, comme représenté. Cette configuration de contact métal-sur-oxyde comprend les conducteurs 85 qui interconnectent l'un des côtés des résistan-30 ces Rg.j avec la base du transistor chauffant Ig^» ce «lui assure l'interconnexion entre un réseau d'excitation 28 et un réseau chauffant, comme représenté sur la figure 3. Bien que la configuration j3e contact comprenant le conducteur 85 soit représentée spécifiquement sous la forme d'une unique couche de métal 35 telle'que de l'or, et puisse effectivement être formée d'une telle couche, il peut par contre être désirable d'utiliser une structure à couches multiples, comprenant par exemple du platiCOPY 71 36261 2110322 ne, du titane, à nouveau du platine et de l'or, l'or formant la couche supérieure. Des régions N+ de faible résistance peuvent être diffusées au point de contact avec les résistances de collecteur R85, le tout comme il est bien connu dans la technique. 5 La phase suivante de l'opération de fabrication con siste à épaissir des parties choisies de la configuration d'in-• terconnexion, ces parties épaissies étant ensuite connectées aux fils déposés (20, 30, 39» 40, 41) sur le substrat 11. En conséquence, en utilisant des techniques de dépôt, de masquage, 10 et de placage connues, on forme des parties de contact renforcées ou plages de connexion 51» le long de la périphérie de la pastille 14 par exemple sur le conducteur de base du transistor d'excitation Ïqq» comme représenté en coupe transversale sur la figure 5. Ces plages, qui sont de préférence en or, peuvent éga-15 lement être formées par exemple sur les conducteurs d'émetteur des transistors chauffants Tg^» sur le conducteur de collecteur du transistor TgQ» etc. On retourne ensuite sens dessus dessous la structure de la figure 5 (l'orientation des composants étant alors telle 20 que représentée sur la figure 6) et on la monte provisoirement sur un support (non représenté), au moyen d'un adhésif soluble. Le substrat 14 peut ensuite être rodé jusqu'à réduction à une épaisseur, par exemple de 75 à 100 microns. Une mince couche 54 d'un matériau de masquage, tel que par exemple de la silice, 25 est formée sur la pastille 14» du côté opposé aux diffusions et à la métallisation. En utilisant des techniques demasquage photographique et de gravure sélective connues, on élimine des parties choisies des couches de silice 54, 50, et du substrat en silicium du type ïf autour delà périphérie 58 de la pastille 30 14- pour exposer le réseau de conducteurs à l'emplacement des plages 51. Ces parties éliminées sont indiquées par des lignes en trait interrompu sur la figure 6 pour l'un de ces emplacements, la vue étant prise uniquement suivant la ligne de coupe 8-8, étant bien entendu que cette élimination est effectuée de 35 manière à exposer toutes les plages autour de la périphérie 58 de la.pastille. 71 36261 n 2110322 Ensuite, comme représenté sur la figure 7» en utilisant des techniques de masquage et de gravure classiques, on élimine des parties choisies 55 de la couche d'oxyde 54 pour exposer le matériau semi-conducteur sous-jacent de la pastille 14 entre la zone 16 dans laquelle sont formés les composants de la matrice d'excitation (Tqq» "La zone ^5 dans laquelle sont formés les composants (Tg^» E83^ âes ®l®merrts chauffants, ainsi qu'entre les paires transistor-résistance adjacentes (Tg^ et Rg^)® la structure résultante est ensuite retirée du support et montée sur le substrat isolant 11, de façon que les parties renforcées ou pla.quées (plages) 51 soient alignées avec la trame de métallisation sur la face 12 du substrat et en contact avec .cette trame. Plus précisément, comme représenté sur la figure 7, la plage 51 connectée à la base du transistor d'excitation Tqq est en contact avec le conducteur extérieur 20 qui part du générateur de caractères 18, de manière à former la borne d'entrée A du réseau d'excitation 28 „ D'une manière analogue, les autres plages 51 disposées à la périphérie 58 de la pastille 14, sont en contact avec d'autres conducteurs extérieurs 20, 30, 39» 40 et 41 pour former des bornes d'entrée A supplémentaires, et pour assurer la mise à la masse des transistors I80, les connexions de la résistance et de la résistance R2, et l'application de la tension d'alimentation -V^ à" la résistance Rg2> respectivement. Un matériau adhésif 57 est ensuite inséré dans l'interstice entre la pastille 14 et le substrat électriquement isolant 11, ainsi qu'au-dessus de l'emplacement des plages 51. Oe matériau augmente l'adhérence de la pastille 14 au substrat isolant 11, tout en assurant une protection pour les interconnexions, et un encapsulage des composants. Le matériau semi-conducteur exposé au-dessous des trous 55 de l'oxyde est ensuite sélectivement éliminé, de manié re à laisser subsister les mesas semi-conducteurs distincts thermiquement isolés 60 avec les paires transistor-résistance I84~R83 qui y son't formées, ainsi que les réseaux 28 (y compris les transistors ïg0 et les résistances Rg1 et Rg2) formés 71 36261 12 2110322 à l'intérieur de la partie environnante 16 de la pastille 14, comme représenté sur la figure 80 la gravure du matériau semi-conducteur entre les trous 55 peut être effectuée à l'aide d'un corrosif quelconque 5 capable d'éliminer sélectivement le silicium, tout en laissant la couche d'oxyde 54 pratiquement intacte» Toutefois, suivant une caractéristique particulière de l'invention, l'élimination du matériau semi-conducteur au-dessous des trous 55 s'effectue au moyen d'un corrosif, tel que par exemple une solution diluée 10 d'hydrate de soude, qui corrode de préférence le silicium semiconducteur le long du plan 100. Le masque d'oxyde 54 est ensuite éliminé d'une manière classique. A la suite de ces phases de fabrication, on obtient la structure représentée sur la figure 4 (et sur la vue par-15 tielle en coupe de la figure 8). Le réseau d'éléments d'impression 60, qui sont pratiquement thermiquement isolés les uns des autres, et la matrice de réseaux d'excitation 28 disposés à l'intérieur de la zone 16 sont liés entre eux en partie intégrante par le matériau de la pastille semi-conductrice 14. La 20 zone 16 entoure de préférence la zone 15 dans laquelle est disposé le réseau d'éléments chauffants, ce qui contribue à la compacité de l'ensemble de la "structure. Dans le mode de réalisation particulier représenté, la zone 16 entoure le réseau d'éléments chauffants sur trois côtés, mais il peut être dési-25 rable qu'il entoure complètement la zone 15 sur ses quatre côtés dans certaines circonstances. Les divers composants électroniques du réseau d'élé--ments chauffants et de la matrice d'excitation ainsi que les interconnexions conductrices entre eux, sont formés à l'inter-30 face entre la pastille 14 et le substrat de support 11, et sont par conséquent disposés à l'écart de la surface sur laquelle défile le matériau d'enregistrement thermiquement sensible. La configuration d'interconnexion formée sur la face arrière de la pastille 14 (dont un exemple est représenté sur la figure 9) 35 interconnecte sélectivement les divers composants électroniques à l'intérieur de la pastille et, comme représenté, présente des plages de connexion élargies ou épaissies 51 qui sont liées di 71 36261 13 2110322 rectement à la trame de métallisation sur le substrat 11» Ces plages de connexion 51 qui sont disposées à la périphérie de la pastille 14, non seulement assurent le couplage conducteur entre les conducteurs extérieurs 20, 30, 39s 40 et 41, et la con-5 figuration d'interconnexion conductrice formée sur la pastille 14, mais encore assurent le support ou le montage de la pastille elle-même sur le substrat 11. Comme précédemment mentionné, les éléments d'impression thermique 60 sont pratiquement thermiquement isolés les 10 uns des autres le long de la surface supérieure de la pastille 14, ainsi qu'à travers le substrat de support. A cet égard, il est désirable que le matériau adhésif 57 qui relie les éléments 60 au substrat 11 présente une conductibilité thermique suffisamment faible pour éviter une "diaphonie thermique, entre des 15 éléments adjacents. Des exemples de tels matériaux sont la résine époxyde, les silicones, et divers types de verre» Grâce à la gravure préférentielle précédemment décrite du matériau semi-conducteur, le long du plan 100, pour former les parties matériellement séparées 60 de la pastille, 20 on peut obtenir plusieurs avantages exclusifs. Tout d'abord, la configuration résultante de chacun des éléments 60 est trapézoïdale (comme représenté sur la figure 4), la surface supérieure de chacun des éléments trapézoïdaux présentant des angles pratiquement droits, ce qui assure une excellente définition du 25 "spot" d!impression formé sur le matériau d'enregistrement 19. En outre, la gravure préférentielle permet un contrôle exact et précis des dimensions et de l'espacement des éléments chauffants. La phase finale de la fabrication du module d'impression thermique 10 consiste à fixer le générateur de caractères 30 18 à la face 12 du substrat 11, les bornes d'entrée et de sortie de ce générateur étant respectivement liées aux trames de métallisation 21 et 20 sur la face 12. Le substrat 12, suivant une caractéristique particulière de la construction du module, sert non seulement de support au générateur de caractères, à la ma-35 trice d'excitation thermique, aux éléments d'impression et aux configurations d'interconnexion métalliques entre ces organes, mais également de dissipateur de chaleur pour les éléments d'im- 71 36261 H 2110322 pression isolés après chaque opération d'impression. A cet effet, le substrat 12 est avantageusement en un matériau à la fois électriquement isolant et bon conducteur de la chaleur. Un exemple d'un tel matériau est l'alumine» 5 La structure du module thermique 10 suivant l'inven tion présente donc des avantages considérables par rapport aux structures antérieures» Tout d'abord, le regroupement des éléments chauffants, de la matrice d'excitation, du générateur de caractères et des interconnexions entre ces organes, sur un 10 seul et même substrat, non seulement présente des avantages en raison de la compacité de l'ensemble de la structure, mais encore réduit le nombre de fils qui doivent- s'étendre jusqu'au module à partir d'une source extérieure. Ceci est particulièrement avantageux du fait que le module 10 se déplace normalement 15 par rapport à l'enregistrement 19 et que des fils extérieurs éventuels, aboutissant au module ou partant de celui-ci doivent nécessairement se déplacer également. En particulier, l'incorporation du générateur de caractères 18 au module 10 et son interconnexion avec la pastille 14 par une métallisation adhérant 20 à la surface du substrat éliminent un grand nombre de fils séparés sans tension qui sont normalement fixés au module. En second lieu, en fabriquant le module 10 avec les dimensions et la forme indiquées ci-dessus, et en utilisant les cosses de connexion allongées 30-41, on peut enficher l'ensem-25 ble du module dans un boîtier extérieur avec tous les avantages que cela comporte. Différentes variantes peuvent être apportées au mode ' de réalisation particulier décrit. Par exemple, le module 10 a été représenté comme étant utilisé conjointement à un papier 30 thermiquement sensible 19, la coopération entre ces éléments permettant d'utiliser le dispositif dans un appareil d'impression thermique. Selon une variante, le matériau d'enregistrement 19 peut être disposé à demeure sur le réseau d'éléments chauffants, certaines parties de ce matériau pouvant changer 35 d'état lorsqu'elles sont soumises à l'action de la chaleur. L'appareil résultant constituerait alors un dispositif de visualisation plutôt qu'une imprimante "d'épreuves sur papier". 71 36261 15 2110322 En outre le réseau 5 x 7 d'éléments chauffants n'est indiqué ici qu'à titre d'exemple car, bien entendu, on peut choisir une quantité quelconque d'éléments chauffants et une configuration quelconque du réseau, suivant la nature de l'in-5 formation qu'on désire imprimer ou visualiser sur le matériau d'enregistrement thermiquement sensible. Enfin, et bien entendu, l'invention est susceptible de nombreuses variantes accessibles aux spécialistes, suivant les applications envisagées et sans qu'on s'écarte pour cela de 10 l'esprit ni du domaine de l'invention. 11 36261 16 2110322 REVENDICATIONS 1. Module de visualisation thermique destiné à être utilisé en coopération avec un matériau thermiquement sensible pour enregistrer une certaine forme de représentation d'informa-5 tion sur ce matériau, ledit module étant caractérisé en ce qu'il comprend un substrat de support présentant une grande face oblongue, une pastille semi-conductrice comportant deux faces principales opposées, ladite pastille étant montée sur la grande face oblongue du substrat de support par 10 une première des deux faces principales en question, un réseau d'éléments chauffants disposé à l'intérieur d'une première zone de la pastille semi-conductrice, des éléments chauffants déterminés, définissant, lorsqu'ils sont excités sélectivement, ladite forme de représentation d'information, 15 et lesdits éléments chauffants s'étendant jusqu'à l'autre face principale de la pastille semi-conductrice et étant pratiquement thermiquement isolés les uns des autres le long de ladite autre face principale, une matrice de réseaux d'excitation disposée à l'intérieur d'une seconde 20 zone de la pastille semi-conductrice, ces réseaux étant sélectivement couplés avec les éléments chauffants précités pour les exciter, un module.de circuit pour commander sélectivement ces réseaux d'excitation, ce module étant disposé sur ladite grande face du substrat de support à un emplace-25 ment espacé de la pastille semi-conductrice, ledit module de circuit comprenant une série de bornes d'entrée et une série de bornes de sortie, une première trame de métallisation disposée sur ladite grande face du substrat de support et formant une série d'interconnexions entre lesdites bor-30 nes de sortie du module de circuit et ladite matrice de réseaux d'excitation, et une seconde trame de métallisation disposée sur ladite grande face du substrat de support, et formant une série d'interconnexions avec les bornes d'entrée précitées du module de circuit,, COPY 71 36261 17 2110322 2. Module suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend des composants dissipateurs de chaleur respectivement associés à chacun, des éléments chauffants, des moyens conducteurs disposés entre ladite première face principale 5 de la pastille et la grande face du substrat et dont cer taines parties interconnectent sélectivement la matrice de réseaux d'excitation avec lesdits composants dissipateurs de chaleur ; des régions épaissies discrètes de ces moyens conducteurs disposées sur ladite première face principale 10 étant respectivement connectées à la série d'interconnexions précitées, constituée par la première trame de métallisation. 3. Module suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le nombre de bornes de sortie du module de circuit précité est supérieur au nombre de bornes d'entrée. 15 4. Module suivant la revendication 3, caractérisé en ce que la seconde trame de métallisation s'étend jusqu'à un bord de ladite grande face oblongue, et comprend des parties extrêmes allongées, ou cosses de connexion, sur ledit bord. 5. Module suivant la revendication 4, caractérisé en ce qu'il 20 comprend un matériau protecteur résistant à l'usure, disposé sur les première et seconde trames de métallisation. 6. Module suivant la revendication 4, caractérisé en ce que la longueur et la largeur de la grande face précitée sont notablement supérieures à l'épaisseur du substrat de support." 25 7. Module d'impression thermique du type destiné à être utilisé conjointement à un matériau thermiquement sensible pour enregistrer une certaine forme de représentation d'information sur ce matériau, ledit module étant caractérisé en ce qu'il comprend un substrat électriquement isolant, une pas-30 tille semi-conductrice comportant deux grandes faces, "ladi te pastille étant montée sur une surface principale dudit substrat, sur une première des deux grandes faces en question,, un réseau d'éléments chauffants constitués par des parties discrètes de matériau semi-conducteur de la pastil-35 le disposées dans une première zone de celle-ci, lesdites parties discrètes étant matériellement séparées le long de l'autre grande face de la pastille, des éléments chauffants COPY 36261 18 2110322 déterminés définissant, lorsqu'ils sont sélectivement excités, ladite forme de représentation d'information, des moyens résistifs étant respectivement disposés à l'intérieur desdites parties discrètes, sur ladite première grande face, une matrice de réseaux d'excitation thermique pour exciter lesdits éléments chauffants, ladite matrice étant disposée dans une seconde zone de la pastille sur ladite première grande face, des interconnexions électrique entre ladite première grande face de la pastille et ladite surface principale connectant sélectivement lesdits réseaux d'excitation thermique auxdits moyens résistifs, des conducteurs extérieurs disposés sur le substrat et dont certaines parties s'étendent au voisinage immédiat de ladite première grande face de la pastille, et des moyens conducteurs disposés sur ladite première grande face de la pastille et comportant des parties d'épaisseur renforcée, ou plages de connexion, celles-ci étant respectivement connectées directement aux parties des connexions extérieures s'étendant au voisinage immédiat de ladite première grande face. Dispositif suivant la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un matériau adhésif interposé entre ladite première grande face de la pastille et ladite surface principale du substrat. Dispositif suivant la revendication 7, caractérisé en ce que la seconde zone de la pastille entoure la première sur au moins trois côtés, et en ce que lesdites plages de connexion sont disposées le long de la périphérie de ladite seconde zone. Dispositif suivant la revendication 7, caractérisé en ce que les éléments chauffants sont de forme trapézoïdale. Procédé de fabrication d'un dispositif semi-conducteur du type comportant un certain nombre de parties matériellement séparées de matériau semi-conducteur disposées sur un substrat commun, et des composants électroniques interconnectés disposés à l'intérieur de chacune desdites parties matériellement séparées, ledit procédé étant caractérisé en ce qu*il comprend les opérations consistant à former une série de 71 36261 2110322 composants électroniques à l'intérieur de première et seconde zones, le long d'une première grande face d'une pastille semi-conductrice, à former sélectivement une trame de métallisation le long de ladite première grande face, de manière à intercon-5 necter sélectivement des composants choisis situés dans la première zone avec des composants choisis situés dans la seconde zone, à renforcer sélectivement l'épaisseur de certaines parties de ladite trame de métallisation le long de la périphérie de ladite pastille semi-conductrice, à éliminer sélectivement des 10 parties du matériau semi-conducteur de ladite pastille pour exposer dans l'autre grande face de la pastille lesdites parties sélectivement renforcées, à monter ladite pastille semi-conductrice par ladite première grande face sur un élément formant substrat qui porte une seaonde trame de métallisation, de façon 15 que lesdites parties renforcées soient respectivement en contact avec cette seconde trame, à injecter un matériau adhésif entre ledit élément formant substrat et ladite première grande face et à graver sélectivement le matériau semi-conducteur entre les première et seconde zones et entre des régions discrètes à l'in-20 térieur de la seconde zone pour former une série de parties matériellement séparées à l'intérieur de ladite seconde zone, ces parties étant entourées par la première zone, et cette gravure sélective s'effectuant le long du plan 100 du matériau semi-conducteur. 25 120 Module de visualisation thermique destiné à être utilisé-en coopération avec un matériau thermiquement sensible pour enregistrer une certaine forme de représentation d'information sur ce matériau, ledit module étant caractérisé en ce qu'il comprend un substrat de support présentant une grande face oblongue, un 30 bloc de tête de visualisation thermique comprenant une première et une seconde zones de matériau semi-conducteur, ledit bloc ayant deux faces principales opposées, et étant monté sur la grande face oblongue dudit substrat de support par une première de ses deux faces principales, un réseau d'éléments chauffants 35 disposés à l'intérieur de ladite première zone, des éléments chauffants déterminés définissant, lorsqu'ils sont excités sélectivement, ladite forme de représentation d'information, lesdits éléments chauffants s'étendant jusqu'à l'autre face principale dudit bloc, et étant pratiquement isolés thermiquement 71 36261 20 2110322 les uns des autres le long de ladite axitre face principale, une matrice de réseau d'excitation disposée à l'intérieur de ladite seconde zone, et sélectivement couplée avec lesdits éléments chauffants, "un module de circuit pour commander sélectivement 5 ces réseaux d'excitation, ce module 'étant disposé sur ladite grande face du substrat de support, à ira. emplacement espacé dudit bloc, ledit module de circuit comprenant une série de bornes d'entrée et une série de bornes de sortie, une première trame de métaltsation disposée sur ladite grande face du substrat 10 de support et fournissant une pluralité d'interconnexions entre lesdites bornes de sortie du module de circuit et ladite matrice de réseaux d'excitation, une seconde trame de métallisation disposée sur ladite grande face du substrat de support et fournissant une série d'interconnexions avec les bornes d'entrée 15 précitées du module de sortie, et des moyens conducteurs disposés isolément à l'interface de la grande face oblongue.dudit substrat de support et de ladite première face principale dudit bloc, pour interconnecter de façon sélective ladite matrice avec ledit réseau, lesdits moyens conducteurs comprenant en 20 outre des plages de connexion sur ledit interface, pour entrer en contact direct avec des parties de ladite première trame qui sont adjacentes audit bloc, et fournir un support pour le montage dudit bloc sur ledit substrat de support. 13- Module d'impression thermique, du type destiné à 25 être utilisé conjointement à un matériau d'enregistrement thermiquement sensible pour enregistrer une certaine forme de représentation d'information sur ce matériau, ledit module étant caractérisé en ce qu'il comprend un substrat de support en matériau électriquement isolant, ayant une surface princi-30 pale, un bloc de tête d'impression ayant deux grandes faces opposées, et étant monté sur ladite surface principale du substrat de support par une première des deux grandes faces, ledit bloc de tête d'impression comprenant en outre une première région en matériau semi-conducteur comportant un réseau d'élé-35 ments chauffants constitués par des portions discrètes dudit matériau semi-conducteur qui sont matériellement séparées le long de l'autre grande face du bloc d'impression, des éléments 71 36261 21 2110322 chauffants déterminés définissant, lorsqu'ils sont excités sélectivement, ladite forme de représentation d'information, lesdits éléments comportant des moyens de dissipation de chaleur disposés respectivement en leur intérieur sur ladite première 5 grande face, ledit '"bloc de tête d'impression comprenant en outre une seconde région en matériau semi-conducteur dans laquelle est disposée sur ladite première grande face une matrice de réseaux d'excitation thermique pour exciter lesdits éléments chauffants, une couche de matériau isolant sur ladite première grande face, 10 qui adhère aux première et seconde régions semi-conductrices et les réunit intégralement, des moyens conducteurs dont la plus grande partie est adjacente et adhérente à ladite couche isolante, pour interconnecter électriquement de façon sélective la matrice de réseaux d'excitation thermique aux moyens de dissi-15 pation de chaleur à travers des ouvertures de la couche isolante lesdits moyens conducteurs comportant en outre des plages de connexion qui dépassent par le dessus ladite couche isolante, lesdites plages de connexion étant disposées isolément à l'inter face de ladite première grande face et de la surface principale 20 du substrat de support, des moyens pour fournir des signaux élec triques à ladite matrice, comprenant une trame de métallisation disposée isolément en adhérence par le dessus à ladite surface principale du substrat de support, la trame de métallisation s'étendant depuis un emplacement immédiatement adjacent audit 25 bloc de tête d'impression jusqu'à un emplacement éloigné de ce bloc, la partie de la trame de métallisation qui est adjacente au bloc de tête d'impression entrant en contact direct audit emplacement adjacent avec les plages de connexion, lesdites plages de connexion fournissant un suppoiiTâ^SijLaire pour le 30 montage du bloc de tête d'impression sur le substrat de support. -14 Module selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un matériau protecteur résistant à l'usure disposé par dessus les plages de connexion et la trame de métalli'sation au moins à l'emplacement du contact direct de 35 la trame de métallisation avec les plages de connexion. 15- Module d'impression thermique du type destiné à être utilisé conjointement à un matériau thermiquement sensible pour enregistrer une certaine forme de représentation d'information 71 36261 2110322 sur ce matériau, ledit module étant caractérisé en ce qu'il comporte un substrat de support en matériau pratiquement électriquement isolent;» un bloc de tête d'impression ayant deux faees principales, et fixé rigidement à une surface principale 5 dudit substrat de support par l'une de ses grandes faces, ledit bloc de tête d'impression comprenant en une première et une seconde zones de matériau semi-conducteur, un réseau d'éléments chauffants disposés à l'intérieur de ladite première zone, des éléments chauffants déterminés définissant, lorsqu'ils sont 10 excités sélectivement, ladite forme de représentation d'information, lesdits éléments chauffants s'étendant jusqu'à l'autre grande face du bloc d'impression, et étant pratiquement thermiquement isolés les uns des autres le long de ladite autre •grande face, une matrice de réseaux d'excitation thermique pour 15 exciter sélectivement des éléments chauffants déterminés, ladite matrice étant disposée à l'intérieur de ladite seconde zone sur ladite première grande face, des moyens conducteurs disposés à 1*interface de ladite première grande face ët de ladite surface principale du substrat de support pour interconnecter électri-20 quement de façon sélective ladite matrice avec des moyens dissipateurs de chaleur formés dans ledit réseau d'éléments chauffants, lesdits moyens conducteurs comprenant en outre des plages de connexion qui adhèrent à la périphérie de ladite seconde zone et s'étendent vers l'extérieur de façon adjacente 25 à cette périphérie, des moyens pour fournir des signaux électriques à ladite matrice, comprenant une trame de métallisation adhérente au dessus de ladite surface principale du substrat de support, la trame de métallisation rencontrant en un contact direct aux emplacements adjacents, lesdites plages de 50 connexion, la trame de métallisation s'étendant jusqu'à des emplacements éloignés de ces emplacements adjacents et un matériau pretecteur résistant à l'usure disposé par dessus les plages de connexion et la trame de métallisation, au moins à l'emplacement de ladite intersection. 35 16- Dans un appareil de visualisation d'informations du type comprenant un matériau pour enregistrer une forme de représentation d'information et des moyens opérativement associés à ce matériau d'enregistrement pour engendrer ladite 71 36261 23 2110322 forme de représentation d'information, le perfectionnement caractérisé en ce que lesdits moyens générateurs d'information comprennent un substrat de support ayant une surface principale; une première partie semi-conductrice ayant deux grandes faces 5 et comprenant un réseau de régions opérativement distinctes en matériau semi-conducteur, avec des composants de circuit respectifs disposés dans ces régions discrètes sur une première des deux grandes faces, et ayant des portions de surface s1étendant jusqu'à l'autre grande face, des composants déterminés 10 excitant, lorsqu'ils sont activés sélectivement, des régions opérativement distinctes sélectives, définissant par là ladite forme de représentation d'information; une seconde partie semi-conductrice adjacente à la première partie semi-conductrice; une matrice de réseau d'excitation pour activer sélectivement 15 lesdits composants de circuit, ladite matrice étant disposée sur une grande face de la seconde partie semi-conductrice, lesdites première et seconde parties semi-conductrices étant fixées rigidement à la surface principale du substrat de support par leur première grande face respective; des moyens conducteurs 20 disposés de façon intermédiaire entre la surface principale du substrat de support et la première grande face desdites première et seconde parties semi-conductrices pour interconnecter électriquement de façon sélective ladite matrice avec lesdits composants; des moyens pour fournir des signaux électriques à,. 25 ladite matrice, ces moyens comprenant une trame de métallisation adhérente au dessus de ladite surface principale du substrat de support, la trame de métallisation s1étendant depuis un emplacement immédiatement adjacent à ladite seconde^ partie semi-conductrice jusqu'à un emplacement éloigné de ladite seconde 30 partie semi-conductrice; et des plages de connexion disposées isolément à l'interface de ladite seconde partie semi-conductrice et ladite surface principale du substrat de support, reliées électriquement à ladite matrice, et entrant en contact direct avec la trame de métallisation de façon adjacente à la seconde 35 partie semi-conductrice, les plages de connexion fournissant un su;port pour le montage de ladite seconde partie semi—conductrice sur ledit substrat de support.