Brevet FR2534064A1 — publié le 19840406

"PROCEDE DE FABRICATION ET POSITIONNEMENT D'UNE GRILLE EN CAILLEBOTIS SUR UNE CIBLE ELECTROOPTIQUE ET GRILLE AINSI OBTENUE." La présente invention concerne un procédé de fabrication et positionnement d'une grille métallique disposée parallèlement a la surface d'une cible electrooptique, et à faible distance de celle-ci Elle concerne également une grille métallique obtenue par le procédé de fabrication et positionnement Belon l'invention. L'invention trouve une application particullèrement intéressante notamment dans les tubes électroniques du type "relais optique d'images". A titre d'exemple, la revue "Acta Electronica" d'Avril 1975 décrit, à la page 104 du numéro 2 de son volume 5, un tube electronique du type particulier "relais optique d'images". Ce tube comporte notamment une grille, dite grille principale, placée à proximité de la surface d'un mono-cristal biréfringent constituant la cible électrooptique qui, dans cette application, est recouverte d'un matériau à émission secondaire. Selon une technique classique, cette grille est maintenue parallèlement à la surface du cristal, à une distance prédéterminée de celle-ci, par des cales d'épaisseur disposées entre la grille et ladite surface.Cependant, si cette structure assure une bonne trans parence de la grille aux électrons qui la traversent, elle ne permet pas d'obtenir une résolution treks élevée des images projetées par le tube. En effet, sachant qu'un des paramètres définissant la résolution du tube est la distance entre la grille et la surface de la cible, car plus la grille est proche de la cible et plus l'effet de mélange entre électrons secondaires émis par des mailles voisines (diaphotie) est reduit, on conçoit qu'un moyen d'améliorer la qualité image du tube serait de rapprocher le plus possible la grille du cristal.Or, au dessous d'une certaine valeur de la distance grille-cristal, les forces d'origine électrostatique exercées sur les fils de grille sont telles que ceux-ci ont tendance à s'incurver en direction du cristal ou encore à entrer en vibration, ces phénomènes étant particulièrement néfastes quant aux performances du tube. C'est pourquoi il est nécessaire de tendre fortement les fils de la grille avec le risque de rupture que cela entraine et l'inconvénient qu'un fil cassé peut se mettre en court-circuit avec une autre électrode ou avec la cible, d'oû la mise hors fonctionnement du tube. Le but de la présente invention est de remédier à ces inconvénients, elle est basée sur l'idée que l'on pourrait entièrement supporter mécaniquement la grille métallique à la surface de la cible. En effet, selon la présente invention, un procédé de fabrication et positionnement d'une grille métallique disposée parallèlement à la surface d'une cible électrooptique, et à faible distance de celle-ci, est notamment remarquable en ce qu'on réalise à la surface de la cible une nappe d'un materiau plastique sur laquelle on dépose ensuite une couche métallique, et qu'après photogravure ( à travers un masque primaire reproduisant le motif désiré pour la grille) d'une résine photosensible dépose sur la couche métallique, on attaque la couche métallique, puis la nappe de matériau plastique à travers un masque secondaire constitué par la résine photogravée et la grille métallique, la résine étant ensuite dissoute. Ainsi, on obtient une grille métallique dont le motif peut être quelconque puisqu'il ne dépend que du choix initial du masque primaire. D'autre part, la grille est complètement maintenue par le caillebotis formé par les portions de materiau plastique restant après attaque et faisant office de piliers, ce qui offre la possibilité de placer la grille métallique à une distance très courte de la surface de la cible, sans que ladite grille ne subisse un effet de courbure ou un phénomène de vibrations, dus aux forces électrostatique d'interaction avec la cible.De plus, un autre avantage de l'invention réside dans le fait que les- fils de la grille métallique sont soumis à tension contrebalancée par la resis- tance du caillebotis et donc sont moins exposés à la rupture, et même si celle-ci se produisait le fonctionnement du tube ne serait que très peu perturbé car le fil rompu resterait en place, donc sans provoquer de court-circuit, et la-conti- nuité électrique entre les fils de grille serait maintenue, sauf si, cas tout à fait exceptionnel, un fil était rompu deux fois entre deux noeuds consécutifs du motif de la grille. Même dans ce cas extrème, la qualité image du tube ne serait que ponctuellement affectee. Enfin, un autre avantage de lsinvention est d'isoler électroniquement les différents canaux définis par les mailles de la grille. En effet, les portions restantes du matériau plastique forment des parois suffisamment éaisses pour ne pas être traversées par les électrons secondaires émis à la surface de la cible. Donc tout mélange dVélectrons provenant de canaux voisins est rendu impossible, ce qui évite de confondre les différentes sources dvélectrons secondaires (effet de diaphotie) et conduit à une amélioration sensible de la résolution du tube. Dans un premier mode de réalisation de lVinvention,~la fla nappe de matériau plastique est un film de polyimide obtenu par oxydation à chaud d'une couche de polyamide étale par, voie liquide à la surface de la cible. Dans un deuxième mode de réalisation de l'invention, la nappe de-matériau plastique est un film de polyméthacrylate de méthyle cuit à chaud. Plusieurs procédés différents peuvent être envisagés pour attaquer le matériau plastique : d'une part, attaque de la nappe de matériau plastique par voie chimique, à l'aide de potasse pour une nappe de polyimide ou, d'autre part, dissolution dans la méthylisobutylcétone après insolation aux rayons X pour le polyméthacrylate de méthyle, ces deux procédés ne permettant d'atteindre qu'une transparence limitée à 75 ou 80 %. Enfin, si une meilleure transparence, de l'ordre de 90 %, est exigée, l'attaque chimique est à éviter car elle a tendance à s'étendre vers l'extérieur, d'où un risque de réduction excessive de l'épaisseur des parois du caillebotis. Dans ce cas, il est prévu quton attaque la nappe de matériau plastique par un plasma d'oxygène qui donne une découpe plus régulière. Dans une application particulière de l'invention aux tubes du type "relais optique d'image", une grille métallique obtenue par un procédé de fabrication selon l'invention, est principalement remarquable en ce qu'elle est disposée à la surface d'une cible électrooptique constituée par un cristal de phosphate diacide de potassium deutérié (D-KDP). La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, fera bien comprendre en quoi consiste l'invention et comment elle peut être réalisée. La figure 1 montre, sur des vues en coupe, les différentes étapes du procédé selon l'invention. La figure 2 représente en perspective une grille métallique pour cible électrooptique, conforme à l'invention. La figure 1 décrit un procédé de fabrication d'une grille métallique 11 disposée parallèlement à la surface 12 d'une cible électrooptique 13, et à faible distance de celleci. Comme le montre la figure la, on réalise à la surface 12 de la cible 13 une 'nappe 14 d'un matériau plastique sur laquelle on dépose ensuite une couche métallique 15, d'or par exemple. Après photogravure (Fig l.b), à travers un masque primaire 16 reproduisant le motif désiré pour la grille 11, d'une résine photosensible 17, positive par exemple, déposée sur la couche métallique 15, on attaque la couche métallique 15 (Fig lc), puis la nappe 14 de matériau plastique (Rig 1 d), à travers un masque secondaire 18 constitué par la résine photogravée et la grille métallique, la résine étant ensuite dissoute.Lorsque la couche métallique 15 est réalisée par un dépôt d'or, cette attaque peut être menée par voie humide avec de l'iodure de potassium ou par voie sèche par un plasma de tétrafluorure de carbone dans de l'oxygène. Dans un premier mode de réalisation de l'invention, la nappe 14 de matériau plastique est un film de polyimide obtenu par oxydation à chaud d'une couche de polyamide étalée par voie liquide à la surface 12 due la cible 13, tandis que dans un deuxième mode de réalisation, ladite nappe 14 est un film de polyméthacrylate de méthyle cuit à chaud. Plusieurs types d'attaque de la nappe de matériau plastique peuvent être envisagés. D'une part, une attaque par voie chimique avec de la potasse pour la polyimide ou par insolation aux rayons X suivie d'une dissolution dans la méthylisobutylcétone pour le polymèthacrylate de méthyle, si une transparence de 75 à 80 Comme le montrent les figures le et 2, on obtient finalement une grille métallique 11 entièrement soutenue par le caillebotis constitué par les portions 19 de la nappe 14 de matériau plastique restant après l'attaque. Cette structure est particulièrement avantageuse puisqutelle permet, sans qu'il soit nécessaire de tendre la grille, d'éviter toute flexion ou toute vibration de la grille 11, dues aux forces électrostatiques apparaissant entre la grille et la cible électrooptique 13. I1 est donc possible de rapprocher la grille de la cible jusqu'a' une distance de l'ordre de lO,Lm, m, ce qui, lorsque l'ensemble grille-cible fait partie d'un tube du type "relais optique d'images", conduit à une meilleure résolution du tube.Dans cette application, la grille métallique 11 obtenue par le procédé suivant l'invention est déposée à la surface 12 d'une cible électrooptique 13 constituée par un cristal de phosphate diacide de potassium deutérié (D-KDP), par exemple, recouvert d'une couche 23 d'un matériau à émission secondaire, comme de la silice. Remarquons que les matériaux utilisés et les traitements employés, mentionnés ci-dessus sont compatibles avec les propriétés physico-chimiques du D-KDP. Comme on peut le voir aux figures le et 2, les portions 19 restantes de la nappe de matériau plastique définissent des parois séparant deux canaux 20 consécutifs. Cette disposition présente l'avantage d'isoler électroniquement des canaux 20 voisins et donc de concourir également à l'amélioration de la qualité image du tube relais optique d'images puisqu'elle empêche des électrons secondaires 22 d'un canal 20 donné, émis sous l'impact des électrons incidents 21, et d'être confondus avec les électrons secondaires émis dans un canal voisin (effet de diaphotie). REVENDICATIONS: 1. Procédez de fabrication et positionnement d'une grille métallique (11) disposée parallèlement à la surface (12) d'une cible électrooptique (13), et à faible distance de celle-ci, caractérisé en ce qu'on réalise à la surface (12) de la cible (13) une nappe (14) d'un matériau plastique sur laquelle on dépose ensuite une couche métallique (15), et ce qu'après photogravure, à travers un masque primaire (16) reproduisant le motif désiré pour la grille (11), dtune résine photosensible (17) dc*posée sur la couche métallique (15), on attaque la couche métallique (15), puis la nappe (14) de matériau plastique à travers un masque secondaire (18) constitué par la resine photogravée et la grille métallique, la résine étant ensuite dissoute. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la nappe (14) de matériau plastique est un film de polyimide obtenu par oxydation â chaud d'une couche de polyamide étalée par voie liquide à la surface (12) de la cible (13). 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la nappe (14) de matériau plastique est un film de polyméthacrylate de. méthyle cuit à chaud. 4 Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce dugon attaque la nappe-(14) de matériau plastique par voie chimique. 5. Procédé selon l'ensemble des revendications 2 et 4, caractérisé en ce qu'on attaque le film de polyimide par de la potasse. 6. Procédé selon 19 ensemble des revendications 3 et 4, caractérisé en ce qu'on attaque le film de polynéthacrylate de méthyle par de la méthylisobutylcétone après insolation aux rayons X. 7. Procédé selon l'une des: revendications 1 à 3, carac tétras en ce qu'on attaque la nappe (14) de matériau plastique par un plasma d'oxygène. 8. Grille métallique (11) obtenue par un procédé de fabrication selon l'une es revendications 1 à 7, caractérisée en ce qu'elle est disposée à la surface (12) d'une cible électrooptique (13) constituée par un cristal de phosphate diacide de potassium deutérié (D-I(DP).