Brevet FR3069938A1 — publié le 20190208

DISPOSITIF DE CAPTURE PAR CAPSULES THERMO-RÉSISTIVES ADAPTÉ À UN ADRESSAGE PASSIF DESCRIPTION DOMAINE TECHNIQUE L'invention concerne le domaine des capteurs de motifs thermiques, pour imager les motifs thermiques d'un objet, nommé objet à imager. Un tel capteur traduit une variation temporelle de température, ou une température absolue, en un signal électrique. Un tel capteur peut former un appareil d'analyse de type spectromètre de masse, ou débitmètre (en chauffant l'objet en un emplacement et en mesurant jusqu'où la chaleur se propage). Il peut également former un capteur d'empreinte papillaire, pour imager une empreinte liée aux plis particuliers de la peau, en particulier une empreinte digitale, mais également une empreinte palmaire, plantaire, ou phalangeaire. Ces diverses empreintes sont désignées ensemble sous le terme d'empreintes papillaires. Le capteur utilise alors une différence d'impact thermique, sur une surface de contact, entre des régions en contact physique direct avec le doigt, au niveau des crêtes de l'empreinte, et des régions hors contact physique direct avec le doigt, au niveau des vallées de l'empreinte. ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE On connaît dans l'art antérieur différents types de capteurs de motifs thermiques, en particulier des capteurs d'empreinte papillaire. De tels capteurs peuvent exploiter les propriétés thermo-résistives d'un matériau, dont la résistance électrique est fonction de la température. Selon un mode de détection, dit passif, on exploite simplement une différence initiale de température entre l'empreinte et des éléments sensibles en matériau thermo-résistif, situés sous une surface de contact du capteur. 2 On suppose par exemple que la température initiale des éléments sensibles est inférieure à celle de l'empreinte. Lorsqu'on pose le doigt sur la surface de contact du capteur, le doigt échange de la chaleur avec des éléments sensibles en matériau thermo-résistif. 5 Au niveau d'une crête, l'empreinte est en contact physique direct avec la surface de contact du capteur, réalisant ainsi un transfert de chaleur efficace qui se traduit par un fort échauffement des éléments sensibles. Les éléments sensibles ainsi chauffés présentent une première valeur de résistance électrique. Au niveau d'une vallée, l'empreinte n'est pas en contact physique direct avec la 10 surface de contact du capteur, de sorte que le transfert de chaleur est moindre. Les éléments sensibles présentent alors une seconde valeur de résistance électrique distincte de la première valeur, ce qui permet de former une image de l'empreinte. Un inconvénient de ce mode de détection est qu'il nécessite une différence de température non nulle entre l'empreinte et les éléments sensibles. Or, cette différence 15 peut être quasi-nulle, soit parce que dès le départ l'empreinte et les éléments sensibles présentent la même température, soit parce qu'après quelques instants durant lesquels le doigt est resté posé contre la surface de contact du capteur les températures se sont homogénéisées. Un autre mode de détection, dit actif, permet de parer à ces inconvénients, par un 20 chauffage des éléments sensibles qui augmente et entretient un déséquilibre thermique entre les éléments sensibles et l'empreinte. La demande de brevet FR 16 51423, déposée le 22 février 2016, décrit un capteur de motifs thermiques, dans lequel les éléments sensibles en matériau thermo-résistifs, prennent chacun la forme d'une structure tridimensionnelle, nommée « capsule », qui 25 délimite les frontières latérale et supérieure d'une cavité remplie d'un gaz ou scellée sous vide. Chaque capsule est connectée à des moyens de lecture de sa résistance électrique, par l'intermédiaire de deux plots de connexion situés sous la capsule. Une telle structure permet notamment d'obtenir un fort taux de remplissage par les éléments sensibles. 3 De façon classique, dans un tel capteur, les pixels sont disposés en lignes et en colonnes, et reçoivent chacun un transistor de sélection pour la sélection du pixel sur lequel on lit une résistance électrique. Pour un pas de pixel de 50,8 iim (soit une résolution de 500 dpi), l'intégration de ces 5 transistors de sélection ne présente pas de difficulté. En revanche, pour des pas de pixels bien inférieurs à 50 iim, par exemple inférieurs à 10 iim, l'intégration de ces transistors de sélection peut devenir difficile. Un objectif de la présente invention est de proposer une solution pour s'affranchir des difficultés d'intégration des transistors de sélection, dans une matrice d'éléments 10 sensibles constitués chacun d'une capsule en matériau thermo-résistif. EXPOSÉ DE L'INVENTION Cet objectif est atteint avec un dispositif de capture pour un capteur de motifs thermiques, en particulier pour un capteur d'empreinte papillaire, comprenant une surface 15 de contact, un premier substrat, et une matrice de pixels, dits pixels sensibles, disposés en lignes et en colonnes entre le premier substrat et la surface de contact, dans lequel chaque pixel sensible comporte : - une structure tridimensionnelle, dite capsule, formée en un matériau thermorésistif comprenant du silicium amorphe, et délimitant les frontières latérale et 20 supérieure d'une cavité remplie d'un gaz ou scellée sous vide ; et - un élément de chauffage, chaque élément de chauffage étant distinct de la capsule associée, ou faisant partie intégrante de celle-ci. Selon l'invention, le dispositif de capture présente en outre les caractéristiques 25 suivantes : dans chaque ligne de pixels sensibles, les éléments de chauffage sont reliés électriquement entre eux de façon à former une ligne de chauffage respective, apte à recevoir un signal électrique de chauffage indépendamment des lignes de chauffage associées aux autres lignes de pixels sensibles ; 4 dans chaque colonne de pixels sensibles, les capsules sont reliées électriquement entre elles de façon à former une colonne de mesure respective, apte à être connectée à un circuit de lecture pour lui fournir un signal électrique fonction de la somme des résistances électriques des capsules de ladite colonne. 5 L'invention concerne donc, d'abord, un dispositif de capture seul, sans les circuits de lecture pour mesurer des résistances électriques. Le dispositif de capture comporte une matrice de capsules, formant chacune un élément sensible à une température, comme décrit dans la demande FR 16 51423. En 10 revanche, selon la présente invention, les capsules ne sont pas connectées chacune à des moyens de lecture de résistance électrique, via des plots de connexion situés sous chaque capsule. Les capsules ne recouvrent pas chacune une planche bolométrique, puisqu'elles forment directement les éléments sensibles du dispositif de capture. 15 Selon l'invention, le dispositif de capture est adapté à la mise en oeuvre d'une détection en mode actif, impliquant un chauffage des capsules. L'idée à la base de l'invention consiste à réaliser un chauffage en ligne, combiné à une lecture de signal en colonne, pour lire la réponse de la capsule située au croisement de la ligne de chauffage activée et de la colonne lue. 20 Le chauffage en ligne peut être mis en oeuvre grâce aux lignes de chauffage mentionnées ci-dessus. La lecture de signal en colonne peut être mise en oeuvre grâce aux colonnes de mesure mentionnées ci-dessus. Lorsque l'une des lignes de chauffage est activée, une colonne de mesure fournit, en 25 réponse, un signal électrique dans lequel les réponses de toutes les capsules de la colonne sont mélangées. Parmi ces différentes réponses, une seule est susceptible de varier fortement en réponse au chauffage. Il s'agit de la réponse de la capsule située à l'intersection de la ligne de pixels recevant la ligne de chauffage activée, et de la colonne de pixels recevant la colonne de mesure. En mesurant une variation du signal électrique fourni par ladite 5 colonne de mesure, on peut donc obtenir une information sur la variation de la réponse de cette capsule. Le dispositif de capture selon l'invention est donc adapté à la mise en oeuvre d'un adressage de type passif, basé sur une détection en mode actif, avec un chauffage ligne par 5 ligne et une lecture de signal colonne par colonne. Cet adressage remplace un adressage actif basé sur des transistors de sélection, de sorte que le dispositif de capture selon l'invention ne comporte pas de tels transistors. On s'affranchit ainsi des difficultés d'intégration de ces transistors de sélection. L'invention permet également de réduire encore un pas de répartition des pixels, 10 dans un dispositif de capture comportant une matrice d'éléments sensibles en matériau thermorésistif. Ce pas de répartition peut notamment être inférieur ou égal à 10 um, sans que cela ne pose de difficulté liée à l'adressage des capsules. L'invention permet en outre de réduire les coûts de fabrication d'un dispositif de capture comportant une matrice d'éléments sensibles en matériau thermorésistif. 15 Enfin, l'agencement en lignes de chauffage et en colonnes de mesure permet de déporter des électroniques de lecture et d'adressage à l'extérieur du premier substrat recevant les capsules et les éléments de chauffage. On s'affranchit ainsi de certaines contraintes sur le choix de ce premier substrat. 20 De préférence, le premier substrat est un substrat souple. Le premier substrat avantageusement en polymère. Le dispositif de capture selon l'invention peut comprendre en outre une ligne de pixels dits de calibration, comportant chacun une capsule et un élément de chauffage, et : chaque pixel de calibration est configuré pour empêcher des échanges thermiques 25 entre la capsule dudit pixel de calibration et un objet appuyé contre la surface de contact du dispositif de capture ; les pixels de calibration sont disposés en bordure de la matrice de pixels sensibles ; et les éléments de chauffage des pixels de calibration sont reliés électriquement entre 30 eux de façon à former une ligne de chauffage. 6 De préférence, la ligne de chauffage associée aux pixels de calibration est connectée, à l'une première de ses extrémités, à la masse, et à l'autre seconde de ses extrémités, aux lignes de chauffage associées aux pixels sensibles. L'invention concerne également un capteur d'empreinte comprenant un dispositif de 5 capture selon l'invention, et comprenant en outre, pour chaque colonne de mesure, le circuit de lecture associé. De préférence, le capteur d'empreinte comprend en outre des circuits d'adressage du chauffage, pour piloter l'envoi des signaux électriques de chauffage aux lignes de chauffage, lesdits circuits d'adressage du chauffage étant synchronisés avec l'au moins un 10 circuit de lecture. Les circuits d'adressage du chauffage et l'au moins un circuit de lecture peuvent être intégrés sur un second substrat, distinct du premier substrat. Selon un premier mode de réalisation, chaque circuit de lecture associé à une colonne de mesure peut être apte à mettre en oeuvre une polarisation en tension de ladite colonne 15 de mesure, et ledit circuit de lecture comporte, au moins, un intégrateur de courant pourvu d'un interrupteur de remise à zéro. L'intégrateur de courant est avantageusement un amplificateur trans-impédance capacitif pourvu d'un interrupteur de remise à zéro. L'interrupteur de remise à zéro et les circuits d'adressage du chauffage sont de 20 préférence synchronisés ensemble pour que l'intégrateur de courant intègre un courant entre un premier instant, après l'activation d'un chauffage sur l'une des lignes de chauffage, et un second instant, avant l'arrêt dudit chauffage. Le capteur d'empreinte peut comprendre en outre une pluralité de résistances de compensation associées chacune à l'une des colonnes de mesure, et chaque circuit de 25 lecture associé à une colonne de mesure peut être apte à mettre en oeuvre une polarisation en tension de la résistance de compensation correspondante, par une tension de signe opposé à celui de la tension de polarisation de ladite colonne de mesure. Le capteur peut comprendre un dispositif de capture ayant une ligne de pixels de calibration, tel que mentionné ci-dessus, et, de préférence : 7 le capteur d'empreinte comprend une pluralité de résistances de compensation, chacune montée en série avec la capsule d'un pixel de calibration ; et le capteur d'empreinte est configuré pour que l'activation et l'arrêt du chauffage sur chacune des lignes de chauffage associées aux pixels sensibles soient 5 simultanés, respectivement, à l'activation et l'arrêt du chauffage sur la ligne de chauffage associée aux pixels de calibration. Selon un deuxième mode de réalisation, chaque circuit de lecture associé à une colonne de mesure peut être apte à mettre en oeuvre une polarisation en courant de ladite colonne de mesure, et le circuit de lecture peut comporter un condensateur de liaison et 10 un interrupteur d'échantillonnage. De préférence, ledit circuit de lecture et les circuits d'adressage du chauffage sont alors synchronisés ensemble pour que : le condensateur de liaison mémorise une tension aux bornes de ladite colonne de mesure, avant l'activation d'un chauffage sur l'une des lignes de chauffage ; et 15 l'interrupteur d'échantillonnage échantillonne un signal en aval du condensateur de liaison, après arrêt dudit chauffage. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description d'exemples 20 de réalisation donnés à titre purement indicatif et nullement limitatif, en faisant référence aux dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 illustre de façon schématique un dispositif de capture selon l'invention ; - la figure 2 illustre de façon schématique un capteur d'empreinte selon l'invention ; - les figures 3, 4A et 4B illustrent un premier mode de réalisation d'un dispositif de 25 capture selon l'invention ; - les figures 5 et 6 illustrent respectivement un deuxième et un troisième modes de réalisation d'un dispositif de capture selon l'invention ; 8 - les figures 7A et 7B illustrent de façon schématique un premier mode de réalisation d'un circuit de lecture d'un capteur d'empreinte selon l'invention ; - les figures 8A et 8B illustrent de façon schématique un deuxième mode de réalisation d'un circuit de lecture d'un capteur d'empreinte selon l'invention ; 5 - les figures 9A et 9B illustrent de façon schématique une première variante du circuit de lecture illustré aux figures 8A et 8B; - les figures 10A et 10B illustrent de façon schématique une deuxième variante du circuit de lecture illustré aux figures 8A et 8B; - les figures 11 et 12 illustrent deux exemples de réalisation d'un pixel de calibration 10 selon l'invention ; et - la figure 13 illustre un exemple d'un dispositif de capture selon l'invention, comprenant des pixels de calibration. EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS 15 La figure 1 illustre, de manière schématique et selon une vue de dessus, un dispositif de capture 100 selon l'invention. Le dispositif de capture 100 comprend des pixels, nommés pixels sensibles 10, agencés en lignes et en colonne, selon une matrice carrée ou rectangulaire. Les termes « ligne » et « colonne » peuvent être échangés, ce qui correspondrait à 20 une simple rotation à 90° du dispositif de capture. Une surface externe du dispositif de capture 100, au-dessus de la matrice de pixels sensibles, forme une surface de contact 140 sur laquelle on positionne un objet à imager, notamment une empreinte papillaire. Les colonnes sont réparties régulièrement, selon un pas P. Les lignes sont réparties 25 régulièrement, selon un pas Py avantageusement égal à P. Les pas Px et Py sont avantageusement inférieurs ou égaux à 50,8 iim. On a par exemple Px = Py = 50,8 iim, ou Px = Py = 25,4 iim, Px = Py = 12,7 iim et on peut même avoir Px et Py inférieurs à 10 iim. Chaque pixel sensible 10 comporte, au-dessus d'un premier substrat 101 : 9 - une structure tridimensionnelle en matériau thermo-résistif, nommée capsule 120, et - un élément de chauffage 130. Le matériau thermo-résistif constituant la capsule 120 est plus particulièrement du 5 silicium amorphe, ou un alliage comprenant du silicium amorphe, le silicium amorphe pouvant être hydrogéné ou non. Le silicium amorphe peut être allié par exemple au germanium et/ou au bore. Un alliage comprenant du silicium amorphe est par exemple aSixGeyBz :H. La forme de la capsule 120 est décrite plus en détail dans la suite. 10 Le dispositif de capture 100 est configuré pour permettre des échanges thermiques entre les capsules 120, et un objet à imager positionné contre la surface de contact 140. Les capsules 120 forment les éléments sensibles du dispositif de capture 100, leurs résistances électriques respectives étant fonction de leurs températures respectives. Dans chaque pixel sensible 10, l'élément de chauffage 130 est configuré pour recevoir 15 un signal électrique de polarisation, et pour fournir en réponse, par effet Joule, un chauffage permettant de chauffer la capsule 120. Les éléments de chauffage 130 sont par exemple en métal. Selon l'invention, les éléments de chauffage 130 associés à une même ligne de pixels sensibles sont connectés ensemble en série, pour former une ligne de chauffage 13. 20 Chaque ligne de chauffage 13 est adaptée à être traversée par un signal électrique de chauffage, indépendamment des lignes de chauffages associées aux autres lignes de pixels sensible. Le signal électrique de chauffage est un courant ou une tension permettant d'activer le chauffage par chacun des éléments de chauffage 130 de la ligne de chauffage. 25 Selon l'invention, les capsules 120 associées à une même colonne de pixels sont connectées ensemble en série, pour former une colonne de mesure 12. Les différentes colonnes de mesure 12 sont isolées électriquement les unes des autres, dans le dispositif de capture 100. 10 Chaque colonne de mesure 12 est apte à être connectée à un circuit de lecture (n'appartenant pas au dispositif de capture 100), pour lui fournir un signal électrique fonction de la somme des résistances électriques des capsules de ladite colonne 12. Ainsi, les capsules 120 ne sont pas connectées chacune, de façon individuelle, à des 5 moyens de lecture de résistance électrique. On réalise néanmoins un adressage individuel de chaque capsule, en combinant ces colonnes de mesure, à un chauffage par ligne à l'aide des lignes de chauffage 13. A la figure 1, on a encadré une ligne de chauffage 13 et une colonne de mesure 12, et on a entouré en trait gras le pixel 10A adressé par l'activation de cette ligne de chauffage 10 et la lecture de cette colonne de mesure. Un dispositif de capture 100 peut notamment être intégré dans un support de type carte à puce. La figure 2 illustre de façon schématique un capteur de motifs thermiques selon 15 l'invention, notamment un capteur d'empreinte. Le capteur d'empreinte 1000 comporte le dispositif de capture 100, décrit ci-dessus, ainsi qu'une électronique de lecture et d'adressage. Cette électronique est intégrée ici sur un second substrat 102, distinct du premier substrat 101 recevant les capsules et les éléments de chauffage. 20 Puisque le premier substrat 101 ne reçoit pas l'électronique de lecture et d'adressage, il peut être constitué d'un matériau autre que le silicium. Il s'agit de préférence d'un matériau peu conducteur thermiquement. Par exemple, le premier substrat peut être constitué d'un polymère tel que le polyimide ou le polyétheréthercétone (PolyEtherEtherKetone, ou PEEK), ou d'un verre tel qu'un verre au borosilicate, ou encore 25 de quartz (Si02), etc. Un substrat 101 en métal peut également être utilisé. Dans ce cas, il est de préférence isolé des capsules par une couche d'isolation thermique. En tout état de cause, le premier substrat 101 est de préférence un substrat souple, ou flexible, pouvant être facilement courbé à la main, sans rupture. 11 Il présente de préférence une épaisseur inférieure ou égale à 200 iim, et même inférieure à ou égale 150 iim, par exemple une épaisseur de 125 iim, ou de 50 iim. Des épaisseurs inférieures à 50 lm, ne sont pas exclues, par exemple entre 5 iim et 50 iim. Dans ce cas, le premier substrat 101 doit généralement être manipulé à l'aide d'un carrier. 5 Le premier substrat 101 est constitué par exemple d'une couche de polyimide de 125 iim d'épaisseur. Ce caractère souple présente un intérêt dans de nombreuses applications, notamment pour la capture d'une empreinte palmaire qui s'étend sur une surface non plane de la main. 10 Le second substrat 102, en revanche, est de préférence en silicium. Il s'agit par exemple d'un circuit imprimé, souple ou rigide, qui contient des circuits intégrés (silicium ou non) dédiés au pilotage (lecture et adressage). Le second substrat 102 et l'électronique de lecture et d'adressage peuvent notamment former ensemble une puce silicium dédiée, de type ASIC (circuit intégré propre 15 à une application), notamment pour une carte à puce. L'électronique de lecture et d'adressage intégrée dans le second substrat 102 est reliée au dispositif de capture 100 par au moins une bande flexible intégrant des lignes métalliques. Le premier substrat 101 et le second substrat 102 présentent chacun des plots de 20 connexion, non représentés, pour la connexion entre le dispositif de capture 100 et l'électronique de lecture et d'adressage. Cette électronique de lecture et d'adressage comporte en particulier des circuits de lecture 160 et des circuits d'adressage du chauffage 170. Ici, le capteur 1000 comporte un circuit de lecture 160 par colonne de mesure. 25 Chaque circuit de lecture 160 est connecté électriquement à une seule des colonnes de mesure, pour recevoir et traiter un signal électrique en sortie de ladite colonne de mesure. En variante, plusieurs colonnes de mesure peuvent partager un même circuit de lecture, connecté alternativement à l'une ou à l'autre colonne de mesure. Les circuits d'adressage du chauffage 170 comportent ici une source de courant et 30 une série de transistors de sélection. A chaque ligne de chauffage correspond un transistor 12 de sélection, pour bloquer ou autoriser l'injection d'un signal électrique de chauffage dans ladite ligne de chauffage. Selon l'invention, le pilotage des circuits de lecture 160 et le pilotage des circuits d'adressage du chauffage 170 sont synchronisés ensemble. En particulier, chaque circuit 5 de lecture 160 est configuré pour mettre en oeuvre une série d'opérations, à des instants prédéterminés relativement à l'activation et/ou l'arrêt du chauffage, sur une ligne de chauffage. Le capteur selon l'invention est donc un capteur de motifs thermiques comprenant une matrice de pixels sensibles disposés en lignes et en colonnes, chaque pixel sensible 10 comprenant au moins une capsule thermorésistive et un élément chauffant, dans lequel : - les éléments chauffants d'une même ligne de pixels sensibles sont connectés en série à une source de courant ; et - les capsules thermorésistives d'une même colonne de pixels sensibles sont connectées en série à un circuit de lecture synchronisé avec la source de courant. 15 On décrit dans la suite le fonctionnement du capteur 1000 selon l'invention, dans l'exemple particulier, mais non limitatif, où l'objet à imager est une empreinte digitale. L'empreinte est positionnée contre la surface de contact du capteur 1000. Les circuits d'adressage du chauffage 170 pilotent l'activation du chauffage sur une seule des lignes de chauffage. 20 Sur chaque colonne de mesure, et comme expliqué ci-avant, ce chauffage se traduit par une variation de la température d'une seule des capsules, nommée capsule de mesure. Par conséquent, sur chaque colonne de mesure, ce chauffage se traduit par une variation de la résistance électrique de la capsule de mesure uniquement. La variation de température, et donc de résistance électrique, diffère selon que la 25 capsule de mesure est surmontée par une crête ou par une vallée de l'empreinte. Sur chaque colonne de mesure, ladite variation de résistance électrique est mesurée grâce au circuit de lecture correspondant. Les différentes colonnes de mesure peuvent être lues simultanément. Les différentes lignes de chauffage sont activées successivement, de préférence avec 30 un temps de relaxation entre l'arrêt du chauffage sur une ligne et le démarrage du 13 chauffage sur la suivante, pour s'assurer que les capsules soient revenues à leur température au repos avant le démarrage du chauffage suivant. Ce temps de relaxation peut être ajusté par une isolation thermique plus ou moins importante entre les capsules et le premier substrat. Une bonne isolation améliore la 5 sensibilité de la mesure, tandis qu'une isolation plus faible augmente la fréquence de lecture des lignes de pixels. De préférence, on fait l'hypothèse que l'effet des échanges thermiques entre les capsules et l'empreinte est stationnaire, en l'absence de chauffage. Cette hypothèse est réaliste, en particulier après quelques instants durant lesquels le doigt est resté contre la 10 surface de contact du capteur (moins d'une seconde). Les figures 3, 4A et 4B illustrent, plus en détail, un premier mode de réalisation d'un dispositif de capture 300 selon l'invention. Le dispositif de capture 300 est représenté selon une vue de dessus, en figure 3, selon 15 une vue en coupe dans le plan AA', en figure 4A, et selon une vue en coupe dans le plan BB', en figure 4B. Selon ce mode de réalisation, les différentes capsules 320 sont isolées physiquement les unes des autres, grâce à deux séries de tranchées croisées 321x, 321y. Chaque capsule 320 présente une forme de capot, avec une paroi supérieure 322, et 20 des parois latérales 323, délimitant ensemble les frontières supérieure et latérale d'une cavité 324 remplie d'un gaz ou scellée sous vide. Les parois latérales 323 forment ensemble la paroi latérale d'un cylindre, ici un cylindre à base carrée (ou rectangulaire). La paroi supérieure 322 est percée par au moins un orifice, ou évent 325, positionné 25 ici, mais de manière non limitative, au centre de la paroi supérieure. La paroi supérieure 322 présente ici une forme carrée (ou rectangulaire). Elle est en contact physique et électrique direct, sur tout son périmètre, avec les bords supérieurs des parois latérales 323 L'épaisseur de la paroi supérieure et des parois latérales est d'environ 1 iim, par 30 exemple comprise entre 0,5 et 2 iim. 14 La cavité 324 peut être remplie d'un gaz tel que l'air. Dans ce cas, elle ne forme pas forcément un volume fermé. En variante, la cavité 324 peut être fermée hermétiquement et mise sous vide pendant un procédé de scellement. Dans ce cas, elle forme un volume fermé. 5 Les capsules 320 sont formées au-dessus d'un premier substrat 301 tel que décrit ci- avant. Ici, elles sont isolées thermiquement de ce premier substrat 301 par une couche intermédiaire, optionnelle, 350. Les capsules d'une même colonne de pixels sont montées en série comme illustré par 10 les figures 3 et 4B. Elles sont connectées deux à deux grâce à des premiers filaments de connexion électrique 361, intégrés dans ou sur le substrat 301. Les premiers filaments de connexion électrique 361 sont en métal, par exemple en Ti, Al, Ni, Cr, Cu, Ta, W, Pt, Ag, Au ou réalisés dans un matériau semi-conducteur dopé, par exemple du silicium polycristallin etc. 15 Afin d'assurer la connexion entre la capsule 320 et les premiers filaments de connexion électrique 361, au travers de la couche intermédiaire 350, chaque capsule 320 reçoit deux premiers pieds de connexion 326. Ces premiers pieds de connexion 326 s'étendent chacun verticalement à l'intérieur de la capsule, entre sa paroi supérieure 322 et un premier filament de connexion électrique 20 361. Ici, les deux premiers pieds de connexion 326 sont représentés au milieu de deux bords opposés de la paroi supérieure de la capsule. De nombreuses autres positions peuvent cependant être mises en oeuvre sans sortir du cadre de la présente invention. Par exemple, les deux premiers pieds de connexion 326 d'une capsule peuvent être positionnés 25 selon une première diagonale de la paroi supérieure de la capsule. En tout état de cause, soit une paroi supérieure carrée de côté a et une capsule de hauteur H2, la distance D entre les deux premiers pieds de connexion 326 vérifie de préférence : D + 2 * H2 G 2 * a. Chaque premier pied de connexion 326 présente une section de largeur comprise 30 typiquement entre 0,5 iim et 2 iim. 15 On a représenté également, sur les figures 3 et 4B, des plots de connexion électrique 362 disposés aux extrémités respectives de chaque colonne de capsules. Au-dessus de chaque capsule s'étend un élément de chauffage respectif 330, constitué ici d'un simple filament chauffant en métal, par exemple en Ti, TiN, TaN, voire Al, 5 etc. Dans la suite, on décrit plus en détail l'agencement de ces filaments chauffants, en référence aux figures 3 et 4A. Dans chaque pixel, le filament chauffant 330 s'étend ici selon un chemin en serpentin. De nombreuses autres formes du filament chauffant peuvent être mises en oeuvre sans sortir du cadre de la présente invention, par exemple des formes incorporant des cercles 10 concentriques. Chaque pixel comporte également deux portions traversantes 373, qui traversent chacune la paroi supérieure de la capsule sur toute son épaisseur. Chaque portion traversante 373 est en contact physique direct, d'un côté avec l'une extrémité du filament chauffant 330, et de l'autre avec l'un parmi deux seconds pieds de connexion 336 (décrits 15 plus loin). Les portions traversantes 373 sont avantageusement constituées du même matériau ou alliage que les filaments chauffants 330. Le filament chauffant 330 est isolé électriquement de la paroi supérieure de la capsule, grâce à une couche d'isolation électrique 331. 20 Les portions traversantes 373 sont isolées électriquement de la paroi supérieure de la capsule grâce à des manchons 372 en matériau électriquement isolant. Chaque manchon 372 s'étend dans l'épaisseur de la paroi supérieure de la capsule, en entourant l'une des portions traversantes 373. On évite ainsi la création d'un chemin électrique entre des colonnes de capsules 25 voisines, qui pourrait empêcher une lecture de chaque colonne de capsule isolément des colonnes voisines de capsules. On évite également qu'un courant, destiné au chauffage de l'un des filaments chauffants, circule jusqu'aux filaments chauffants de lignes de pixels voisines via le montage en série des capsules d'une même colonne. La couche d'isolation électrique 331 est par exemple en SiN, SiC, SiO, etc. 16 De préférence, les manchons 372 sont constituées du même matériau ou alliage que la couche d'isolation électrique 331. Les filaments chauffant 330 d'une même ligne de pixels sont montés en série. Ils sont connectés entre eux grâce à des seconds filaments de connexion électrique 5 371, intégrés dans ou sur le substrat 301. Ces seconds filaments de connexion électrique 371 sont en métal, par exemple en Ti, Al, Ni, Cr, Cu, Ta, W, Pt, Ag, Au ou réalisés dans un matériau semi-conducteur dopé, par exemple du silicium polycristallin etc. Afin d'assurer la connexion entre le filament chauffant 330 et les seconds filaments de connexion électrique 371, au travers de la couche intermédiaire 350, chaque capsule 10 320 reçoit deux seconds pieds de connexion 336, tels que mentionnés ci-avant. Ces seconds pieds de connexion 336 s'étendent chacun verticalement à l'intérieur de la capsule, entre sa paroi supérieure 322 et un second filament de connexion électrique 371. Dans chaque pixel, la couche d'isolation électrique 331 est ouverte au-dessus des deux seconds pieds de connexion 336. 15 Chaque second pied de connexion 336 présente une section de largeur comprise typiquement entre 0,5 iim et 2 iim. Ici, les deux seconds pieds de connexion 336 sont représentés chacun au milieu des deux autres bords opposés de la paroi supérieure de la capsule. De nombreuses autres positions peuvent cependant être mises en oeuvre sans sortir du cadre de la présente 20 invention. Par exemple, les deux seconds pieds de connexion 336 d'une capsule peuvent être positionnés selon une seconde diagonale de la paroi supérieure de la capsule. On a représenté également, sur les figures 3 et 4A, des plots de connexion électrique 372 disposés aux extrémités respectives de chaque ligne d'éléments de chauffage. Les capsules et leurs éléments de chauffage sont recouverts par une couche de 25 protection 341. Une surface externe de ladite couche de protection 341 forme la surface de contact 340 du dispositif de capture. La couche de protection 341 est électriquement isolante, et thermiquement conductrice. Elle est par exemple constituée d'une très fine couche DLC (« Diamond-Like Carbon »), ou d'une couche d'oxyde, ou d'une couche d'un polymère époxyde. 17 De nombreuses variantes peuvent être mises en oeuvre, sans sortir du cadre de l'invention. Par exemple, à la figure 5, on a représenté un dispositif de capture 500 selon l'invention, dans lequel le montage en série des capsules 520 d'une même colonne de 5 pixels est réalisé sans filaments de connexion électrique, simplement par contact physique direct entre lesdites capsules. Pour cela, chaque capsule comporte par exemple des bordures externes 528, s'étendant du côté du substrat, du côté opposé à la surface de contact, et assurant le contact physique direct entre les capsules d'une même colonne de pixels. 10 Selon une variante non représentée, deux capsules voisines d'une même colonne de pixel peuvent partager une même paroi verticale. Selon un troisième mode de réalisation, illustré en figure 6, le montage en série des éléments de chauffage d'une même ligne de pixel est réalisé sans filaments de connexion électriques intégrés dans le substrat, simplement par contact physique direct entre ces 15 éléments de chauffage. Pour cela, les éléments de chauffage 630 d'une même ligne de pixels forment ensemble une bande chauffante 63, qui s'étend d'un seul tenant au-dessus des parois supérieures des capsules correspondantes. La bande chauffante 63 est isolée électriquement des capsules par une couche d'isolation électrique 631 qui s'étend 20 également d'un seul tenant au-dessus des parois supérieures des capsules correspondantes. On peut s'affranchir des seconds pieds de connexion électrique tels que mentionnés ci-avant, ou les conserver comme renforts mécaniques pour les capsules. Afin d'améliorer le support mécanique de la bande chauffante, on peut combler d'un 25 matériau électriquement isolant l'espace entre deux capsules voisines, sous une bande chauffante. Les modes de réalisation des figures 5 et 6 peuvent également être combinés entre eux. De nombreuses autres variantes peuvent être mises en oeuvre sans sortir du cadre 30 de l'invention. 18 Par exemple, sous certaines conditions, on peut supprimer l'isolation électrique entre un filament chauffant et la capsule correspondante. Ces conditions sont réunies par exemple lorsque les matériaux et la géométrique des pixels assurent qu'un courant, destiné au chauffage de l'un des éléments de chauffage, ne circulera pas jusqu'aux éléments de 5 chauffage de lignes de pixels voisines (ou seulement très marginalement), et/ou qu'un signal, destiné à la lecture d'une colonne de capsules, ne circulera pas jusqu'aux colonnes de capsules voisines (ou seulement très marginalement). Ces conditions sont réunies par exemple en jouant sur la position des pieds de connexion dédiés au montage série des capsules et sur la position des pieds de connexion dédiés au montage série des filaments 10 chauffants. Selon une autre variante, chaque élément de chauffage peut être constitué d'une portion de la paroi supérieure de la capsule correspondante. En d'autres termes, on fait passer un courant de chauffage directement dans ladite paroi supérieure, ce qui provoque un échauffement par effet Joule. Dans chaque ligne de pixels, le courant de chauffage 15 circule d'une paroi supérieure de capsule à la suivante en passant par des pieds de connexion et des filaments de connexion électrique tels que décrits décrit en référence à la figure 4A. Selon cette variante, dans chaque pixel, la distance entre les deux pieds de connexion dédiés au chauffage de la capsule est inférieure à la distance entre les deux pieds de connexion dédiés au montage série des capsules. 20 Avantageusement, chaque élément de chauffage s'étend au regard d'une unique capsule. On décrit ensuite, en référence aux figures 7A et 7B, un premier mode de réalisation d'un circuit de lecture selon l'invention. 25 A la figure 7A, on a représenté de façon schématique le circuit équivalent d'une colonne de mesure et le circuit de lecture correspondant. Ce circuit équivalent de la colonne de mesure est constitué d'une série de résistances montées en série, associées chacune à l'une des capsules de ladite colonne. En l'absence de chauffage, chaque capsule présente une résistance de valeur Ro. 19 Lorsque le chauffage est activé sur l'une des lignes de chauffage, l'une des capsules, nommée capsule de mesure, prend une nouvelle valeur de résistance : Ro+dR. Le circuit de mesure comporte ici : - une source de courant, fournissant un courant de polarisation 11 constant à la 5 colonne de mesure, connectée à un premier noeud Ni situé à l'une première extrémité de ladite colonne ; - un condensateur Cl, nommé condensateur de liaison, ou condensateur de blocage de composante continue, connu sous le terme anglophone de « clamp », connecté en entrée au premier noeud Ni, et en sortie à un deuxième noeud N2; 10 - un interrupteur Si, connecté d'un côté à une source de tension fournissant une tension de référence Vref, et de l'autre au deuxième noeud N2; - un amplificateur à gain, A, connecté en entrée au deuxième noeud N2; - un interrupteur S2, nommé interrupteur d'échantillonnage, connecté d'un côté à la sortie de l'amplificateur A, et de l'autre à un troisième noeud N3 ; et 15 - un condensateur C2, nommé condensateur de mémorisation, connecté d'un côté au troisième noeud N3 et de l'autre à la masse. Le premier noeud Ni est au potentiel V. Le deuxième noeud N2 est au potentiel V1. Le troisième noeud N3 est au potentiel V. L'évolution en fonction du temps t de Vc, V1 et Vs est illustrée en figure 7B. 20 Le chauffage de l'une des lignes de chauffage est activé entre les instants tc et ti. Avant le démarrage du chauffage, à un instant to antérieur à tc, l'interrupteur Si est fermé, l'interrupteur S2 est ouvert, et on a les valeurs suivantes pour Vc et V1: V(t0) = /1 *n* Ro, soient n capsules dans la colonne de mesure et V'f = O; et V1(t0) = O. 25 Quelques instants après le démarrage du chauffage, à un instant ts ultérieur à tc, on ouvre l'interrupteur Si. Une dizaine de microsecondes séparent typiquement les instants ts et tc. Le fait d'ouvrir l'interrupteur Si après le démarrage du chauffage permet d'éviter de mesurer des parasites générés par l'appel de courant lors de la mise en route du chauffage. 20 Ensuite, à l'instant ti, on éteint le chauffage. On a par exemple une milliseconde entre les instants tc et t1. A partir de cet instant, la température décroît dans la capsule de mesure. Durant le chauffage, la valeur de la résistance électrique de la capsule de mesure a varié d'une valeur dR(ti) ce qui a modifié les valeurs de Vc et V1. A l'instant ti d'arrêt du 5 chauffage, on a : V(t1) = /1 * (n * Ro + dR(ti)), et I/1(t1) = Vc(ti) - Un, où Un est la tension aux bornes du condensateur Cl. Le condensateur Cl est un condensateur de liaison, utilisé pour soustraire un signal 10 continu, ici la valeur Vc(to). Il contient des charges telles que la tension Un à ses bornes vaut Vc(to) - V'f = Vc(to), soit V'f = O. On a donc I/1(t1) = Vc(ti) - Vc(to) = /1 * dR(ti). Juste après, à un instant t2 ultérieur à t1, l'interrupteur S2, initialement ouvert, est fermé (passant) puis rouvert (bloquant). Il reste fermé pendant quelques microsecondes 15 seulement, de façon à mémoriser Vs(t2) dans le condensateur C2. En d'autres termes, on réalise un échantillonnage du signal Vs(t) à l'instant t2. Une dizaine de microsecondes séparent typiquement les instants t1 et t2. Le fait de réaliser l'échantillonnage après l'arrêt du chauffage permet d'éviter de mesurer des parasites de commutation. On évite cependant de laisser un temps trop long entre t1 et t2, 20 pour que la température ait peu varié entre t1 et t2, dans la capsule de mesure. A l'instant t2 d'échantillonnage du signal, on a : Vs(t2) = A * V1(t2) = A * Il * dR(t2), avec V'f = O. La valeur de Vs(t2) dépend donc de dR(t2), qui dépend elle-même de la température de la capsule de mesure à l'instant t2. 25 Dans le cadre d'une capture d'empreinte, la valeur de dR(t2) varie selon que la capsule de mesure est surmontée par une crête ou par une vallée de l'empreinte. Ici, dR(t) prend des valeurs négatives. A la figure 7B, on a représenté l'évolution de Vc(t), lorsque la capsule de mesure est surmontée par une crête (courbe 71A), et lorsqu'elle est surmontée par une vallée (courbe 30 71B). 21 On a également représenté l'évolution de Vi(t), lorsque la capsule de mesure est surmontée par une crête (courbe 72A), et lorsqu'elle est surmontée par une vallée (courbe 72B). On a également représenté l'évolution de Vs(t), lorsque la capsule de mesure est 5 surmontée par une crête (courbe 73A), et lorsqu'elle est surmontée par une vallée (courbe 73B). La variation AVs correspond à la différence entre la valeur de Vs(t2) lorsque la capsule de mesure est surmontée par une vallée et lorsqu'elle est surmontée par une crête de l'empreinte. On a par exemple 11= 50 nA et A=10. Une valeur typique de Ro est 1 mn. Une valeur 10 typique de dR(t1)=dR(t2) est 160 k n, en valeur absolue. On obtient aisément des valeurs de AVs supérieures en valeur absolue à quelques mV, facilement détectables. Il est avantageux, mais non impératif, d'avoir V'f = O. Le premier mode de réalisation offre ainsi une lecture directe de la variation de 15 résistance électrique dR liée au chauffage, en supprimant le mode commun généré par les n résistances Ro montées en série dans la colonne de mesure. La mémorisation et soustraction du mode commun est réalisée par construction, grâce au condensateur Cl, sans besoin d'une mémoire dédiée. La soustraction du mode commun permet de supprimer le bruit fixe et/ou l'effet des 20 variations lentes de température. Ce mode de réalisation est particulièrement avantageux lorsque le dispositif de capture présente un nombre de lignes de pixels limité, par exemple inférieur ou égal à 400. Il permet en outre de commencer à chauffer la ligne de pixels sensible suivante, avant que la précédente ne soit revenue totalement à l'équilibre. 25 On décrit ensuite, en référence aux figures 8A et 8B, un deuxième mode de réalisation d'un circuit de lecture selon l'invention. A la figure 8A, on a représenté de façon schématique le circuit équivalent d'une colonne de mesure selon l'invention, et le circuit de lecture correspondant. 30 Ce circuit équivalent de la colonne de mesure est décrit en référence à la figure 7A. 22 Le circuit de mesure comporte ici : - une source de tension (de préférence commune à toutes les colonnes de mesure), fournissant une tension de polarisation Vp, et connectée à une première extrémité de la colonne de mesure ; et 5 - un intégrateur de courant de type amplificateur trans-impédance capacitif (CTIA). L'amplificateur trans-impédance capacitif CTIA comporte un amplificateur opérationnel AO, et un condensateur Cf. L'entrée non inverseuse (+) de l'amplificateur opérationnel AO est connectée à la masse, tandis que son entrée inverseuse (-) est 10 connectée à la seconde extrémité de la colonne de mesure. Le condensateur Cf est monté entre l'entrée inverseuse et la sortie de l'amplificateur opérationnel. Un interrupteur de remise à zéro Sf est monté en parallèle avec le condensateur Cf. Le chauffage de l'une des lignes de chauffage est activé entre les instants tc et t1, pendant une durée At (voir figure 8B). 15 Avant le démarrage du chauffage, à un instant to antérieur à tc, l'interrupteur Sf est fermé, et le courant lo arrivant sur l'entrée inverseuse de l'amplificateur opérationnel vaut : 10(4) = VpInRo. Durant le chauffage, la valeur de la résistance électrique de la capsule de mesure varie d'une valeur dR(t), et l'on a : 10(t) = Vpl(nR0 + dR(t)). 20 Là encore, dR(t) prend des valeurs négatives. L'idée consiste à intégrer le courant lo pendant au moins une partie de la durée du chauffage, afin d'amplifier le signal en l'accumulant. Pour cela, l'interrupteur Sf est ouvert juste après le démarrage du chauffage, à un instant t3 ultérieur à tc, puis refermé avant l'arrêt du chauffage, à un instant t4 antérieur à 25 ti.. Au moins une dizaine de microsecondes séparent typiquement les instants t3 et tc, pour éliminer des parasites de commutation. De préférence, cet intervalle de temps est de quelques centaines de microsecondes, pour démarrer l'intégration lorsque les valeurs de courant lo diffèrent selon que la capsule de mesure est surmontée par une crête ou une 30 vallée d'une empreinte. 23 La durée d'intégration du courant, t443, vaut par exemple une ou deux milliseconde(s). On arrête l'intégration avant l'arrêt du chauffage pour ne pas intégrer de parasites de commutation. La tension Vs(t) en sortie de l'amplificateur CTIA est fonction du courant 10(t) intégré 5 entre les instants t3 et t. La valeur de Vs(t4), à la fin de la durée d'intégration du courant, dépend des valeurs de dR(t) prises pendant cette durée d'intégration, qui dépendent elles-mêmes des échanges thermiques entre la capsule de mesure et l'extérieur. Ainsi, dans le cadre d'une capture d'empreinte, la valeur de Vs(t4) varie selon que la 10 capsule de mesure est surmontée par une crête ou par une vallée de l'empreinte. A la figure 8B, on a représenté l'évolution de lo(t), lorsque la capsule de mesure est surmontée par une crête (courbe 81A), et lorsqu'elle est surmontée par une vallée (courbe 81B). La surface 82 est la différence des courants intégrés, selon que la capsule est surmontée par une crête ou par une vallée. 15 On a également représenté l'évolution de Vs(t), lorsque la capsule de mesure est surmontée par une crête (courbe 83A), et lorsqu'elle est surmontée par une vallée (courbe 83B). La variation AVs correspond à la différence entre la valeur de Vs(t4) lorsque la capsule de mesure est surmontée par une vallée et lorsqu'elle est surmontée par une crête de l'empreinte. 20 Ce mode de réalisation est particulièrement avantageux, car simple à mettre en oeuvre. Ici, on a par exemple Cf=25 pF et t4-t3=2 ms. On peut montrer que Vs(t) comprend une première contribution, qui dépend du courant initial 10(t0), et une deuxième contribution, qui dépend de la variation de courant, 25 A10(t) liée au chauffage. La première contribution présente une valeur très élevée relativement à la deuxième contribution, alors que l'information pertinente est dans la deuxième contribution. On propose donc une première variante, pour s'affranchir de cette première contribution, et donc améliorer la sensibilité de la mesure. Cette variante est illustrée aux 30 figures 9A et 9B. 24 Dans cette variante, le circuit de lecture comporte en outre une résistance de compensation, Rcr". La résistance Rcr" est connectée d'un côté à une source de tension fournissant une seconde tension de polarisation -Vc,,p, et de l'autre à un noeud N4 situé à l'intersection de la seconde extrémité de la colonne de mesure et d'une ligne de connexion 5 à l'entrée inverseuse (-) de l'amplificateur opérationnel. La résistance de compensation Rcr" et la colonne de mesure sont donc polarisées par des tensions de signes opposés. La résistance Rcr" génère un courant de compensation /,,,p = V,,,pIR,,,p. Le courant arrivant sur l'entrée inverseuse de l'amplificateur opérationnel vaut 10 /0' (t) = 10(t) - /,,,p, les courants 10(t) et /,,,p étant orientés dans des sens opposés. On peut ainsi réduire la première contribution de Vs(t), qui dépend du courant initial arrivant sur l'entrée inverseuse de l'amplificateur opérationnel. De préférence, on annule cette première contribution en faisant en sorte que /,,,p = Vp/nR0 (voir figure 9B). On a alors /0(t0) = O. 15 Par exemple, Rcrnp=n*Ro et -Vcrnp=Vp. Pour des grandes matrices, avec beaucoup de pixels, la valeur de n*Ro est très élevée. On préfère alors attribuer à Rcr" une valeur inférieure à n*Ro, et ajuster -Vc,,p en conséquence dans la même proportion afin de respecter le rapport Vp/nR0. La courbe Vs(t) présente la même forme qu'à la figure 8B, mais des amplitudes 20 moindres puisque la première contribution liée à l'intégrale du courant de repos /0(t0) est nulle. La résistance de compensation peut être intégrée dans le substrat recevant les capsules, ou dans le substrat recevant les circuits de lecture. On a de préférence une résistance de compensation par colonne de mesure. 25 La source de tension fournissant la tension de polarisation -Vc,,p peut être commune à toutes les colonnes de mesure. En variante, plusieurs colonnes de mesure partagent une même source de tension fournissant la tension de polarisation -Vc,,p. La tension de polarisation -Vcr" et/ou la résistance de compensation Rcru peuvent être ajustables, pour l'adaptation à des conditions réelles de fonctionnement, notamment 30 la température ambiante qui peut modifier la valeur des Ro. 25 Ici, on a par exemple Cf=3 pF. On peut jouer sur les valeurs de Vp, Cf, et t4-t3, pour ajuster l'amplitude de Vs(t4) et profiter au mieux d'une dynamique de mesure offerte par l'amplificateur opérationnel. Dans la variante illustrée en figures 9A et 9B, Vs(t) ne comprend plus que la deuxième 5 contribution, qui dépend de la variation de courant liée au chauffage. Or, pour imager une empreinte, l'information pertinente est la différence entre la variation de courant lorsque la capsule est surmontée par une crête de l'empreinte, et la variation de courant lorsque la capsule est surmontée par une vallée. On propose donc, aux figures 10A et 10B, une variante du circuit de lecture des 10 figures 9A et 9B, permettant que le signal Vs(t) ne comprenne que cette information pertinente. Selon cette variante, le capteur d'empreinte comporte en outre au moins un pixel de calibration, comportant une capsule dite de calibration et un élément de chauffage. Chaque capsule de calibration est identique aux capsules des pixels sensibles. 15 En revanche, les capsules de calibration n'échangent pas de chaleur avec l'empreinte appuyée contre la surface de contact du capteur. On décrit dans la suite différents modes de réalisation d'un pixel de calibration, et d'un capteur comportant des pixels de calibration. Lors de la lecture de la réponse fournie par une capsule d'un pixel sensible, nommée 20 capsule de mesure, une capsule de calibration correspondante est soumise au même chauffage que la capsule de mesure, mais n'échange pas de chaleur avec l'empreinte. Les instants de démarrage et d'arrêt du chauffage sont identiques, sur la capsule de mesure et sur la capsule de calibration. La capsule de calibration est représentée à la figure 10A par une résistance de valeur 25 Ro+d Rcal. Elle est montée en série avec la résistance compensation Romp, entre le noeud N4 et la source de la tension de polarisation -Vc,,p. La résistance Romp et la capsule de calibration génèrent ensemble un courant icai(t) - Vcmp ARcmp + Ro + dRcal(t)). 26 Le courant arrivant sur l'entrée inverseuse de l'amplificateur opérationnel vaut /0"(t) = 10(t) - /c'i(t), les courants 10(t) et /c'i(t) étant orientés dans des sens opposés. De préférence, on a : R,,,p = (n - 1) *Ro et -Vc,,p=Vp. On peut ainsi soustraire au courant 10(t) non seulement la contribution liée à 5 l'intégrale du courant de repos, mais également une contribution supplémentaire correspondant à tout ou partie d'une variation de courant commune au cas où la capsule est surmontée par une crête et au cas où elle est surmontée par une vallée de l'empreinte. Sur les graphiques de la figure 10B, on a représenté le cas où le pixel de calibration est configuré pour que la capsule de calibration correspondante fournisse une réponse 10 intermédiaire entre la réponse d'une capsule de mesure surmontée par une crête et la réponse d'une capsule de mesure surmontée par une vallée d'une empreinte. En d'autres termes, les échanges thermiques entre la capsule de calibration et l'extérieur sont intermédiaires entre, d'une part, les échanges thermiques entre la capsule de mesure et une crête d'une empreinte, et d'autre part, les échanges thermiques entre la 15 capsule de mesure et une vallée d'une empreinte. En figure 10B, on a représenté en haut l'évolution en fonction du temps de la variation de résistance électrique dR liée au chauffage, dans une capsule de mesure surmontée par une crête d'une empreinte (courbe 101A), dans une capsule de mesure surmontée par une vallée (courbe 101B), et dans la capsule de calibration (courbe 101c). 20 On a également représenté l'évolution en fonction du temps de la contribution au courant 10"(t) arrivant sur l'entrée inverseuse de l'amplificateur opérationnel, d'une capsule de mesure surmontée par une crête d'une empreinte (courbe 102A), d'une capsule de mesure surmontée par une vallée d'une empreinte (courbe 102B), et de la capsule de calibration (courbe 102c). 25 La contribution de la capsule de calibration permet ici de centrer le courant 10"(t) sur la valeur nulle. On a également représenté l'évolution en fonction du temps de la tension Vs(t), selon que la capsule de mesure est surmontée par une crête (courbe 1034, ou par une vallée (courbe 103B). 27 Vs(t) dépend maintenant uniquement de la différence entre la variation de résistance dR(t) sur la capsule de mesure, lorsqu'elle est surmontée par une crête, et la variation de résistance dR(t) sur la capsule de mesure, lorsqu'elle est surmontée par une vallée. L'intégralité du signal Vs(t) est donc utile à la discrimination d'une crête et d'une vallée 5 d'une empreinte. Un pixel de calibration peut être commun à plusieurs colonnes de mesure. Cependant, il y a de préférence un pixel de calibration par colonne de mesure. Chaque pixel de calibration est disposé à l'extrémité d'une colonne de mesure, les différents pixels de calibration formant ensemble une ligne de pixels de calibration, en 10 bordure de la matrice de pixels sensibles. On a représenté, en figure 11, un exemple d'une ligne de pixels de calibration 110', représentée selon une vue en coupe. Chaque pixel de calibration 110' comporte une capsule 1120', et un élément de chauffage 1130'. 15 Les capsules et les éléments de chauffage des pixels de calibration sont identiques aux capsules et aux éléments de chauffage respectifs des pixels sensibles. En revanche, les pixels de calibration ne présentent pas les mêmes propriétés thermiques que les pixels sensibles. Pour cela, chaque pixel de calibration comporte en outre un élément de recouvrement, au-dessus de la capsule et son élément de chauffage, 20 pour fixer la capacité thermique de la capsule. Ici, cet élément de recouvrement est un chapeau 190, surmontant, dans chaque pixel de calibration 110', l'ensemble comportant la capsule 1120' et l'élément de chauffage 1130'. Le chapeau 190 est constitué du même matériau que les capsules, et délimite au- 25 dessus de la capsule 1120' une cavité 191 remplie d'un gaz ou d'un vide, pour isoler thermiquement la capsule 1120' relativement à la surface de contact 1140. La figure 11 montre également que les éléments de chauffage 1130' des différents pixels de calibration sont montés ensemble en série pour former une ligne de chauffage. Dans une variante illustrée en figure 12, l'ensemble comportant la capsule 1220' et 30 l'élément de chauffage 1230' est surmonté plutôt par une couche supplémentaire 293. 28 Ladite couche supplémentaire 293 présente une masse thermique volumique et une épaisseur adaptées pour qu'en fonctionnement, et lorsque la capsule 1220' est chauffée, cette dernière fournisse une réponse connue, de préférence une réponse intermédiaire entre la réponse d'une capsule de mesure surmontée par une crête et la réponse d'une 5 capsule de mesure surmontée par une empreinte. La couche supplémentaire 293 est par exemple constituée d'un verre tel que Si02, ou d'un polymère tel que du silicone, du polychlorure de vinyle (PVC), du polyéthylène naphtalate (PEN), du polyéthylène téréphtalate (PET), du polycarbonate (PC), etc. En variante, la couche supplémentaire est constituée d'un simple isolant thermique. 10 De préférence, et comme illustré sur les figures 11 et 12, la couche de protection recouvre à la fois les capsules des pixels de calibration et les capsules des pixels sensibles, et l'élément de recouvrement de chaque pixel de calibration s'étend sur la couche de protection, au-dessus des capsules de calibration. De préférence, les capsules de calibration et les capsules des pixels sensibles sont 15 réalisées ensemble, par un même procédé de fabrication. De nombreuses autres variantes peuvent être mises en oeuvre sans sortir du cadre de l'invention, l'idée étant d'utiliser une capsule de calibration, de capacité thermique fixe et soumise au même chauffage que la capsule de mesure, pour s'affranchir au moins partiellement de l'effet du chauffage commun au cas où la capsule de mesure est 20 surmontée par une crête et au cas où elle est surmontée par une vallée. En complément ou en variante, les pixels sensibles sont disposés au regard de la surface de contact, tandis que les pixels de calibration sont disposés au regard d'une zone de non-contact, séparée de la surface de contact. La surface de contact et la zone de non-contact sont délimitées par une démarcation physique telle qu'une bordure, une rainure, 25 des plots, ou un simple marquage, pour éviter que l'utilisateur pose le doigt sur la surface de non-contact. Ainsi, chaque capsule de calibration est positionnée à un emplacement où elle ne sera pas surmontée par l'empreinte. Dans ce cas, les pixels de calibration peuvent éventuellement présenter les mêmes propriétés thermiques que les pixels sensibles. On pourrait remplacer un pixel de calibration réel, par un pixel de calibration virtuel 30 réalisé par ajustement de la polarisation d'une résistance de compensation. 29 Afin de réaliser un même chauffage sur une capsule de mesure et une capsule de calibration, celles-ci sont chauffées par des éléments de chauffage respectifs de même résistance traversés par un courant de chauffage identique. On illustre, en figure 13, un mode de réalisation avantageux pour réaliser ces 5 chauffages identiques. La figue 13 illustre un dispositif de capture 1300 comportant une ligne de pixels de calibration 1310'. Chaque pixel de calibration 1310' est disposé en bas d'une colonne de mesure 132. Les éléments de chauffage des pixels de calibration forment ensemble une ligne de 10 chauffage 133', identique aux lignes de chauffage 133 associées aux pixels sensibles. En fonctionnement, pour chaque ligne de chauffage 133, l'activation et l'arrêt du chauffage est concomitant à une activation et un arrêt du chauffage sur la ligne de chauffage 133', les deux lignes étant chauffées à l'aide de courants identiques. Afin de réaliser ce chauffage simultané, et par un courant de polarisation présentant 15 les mêmes caractéristiques, on propose à la figure 13 un agencement du dispositif de capture, dans lequel chacune des lignes de chauffage 133 associée aux pixels sensibles est montée en série avec la ligne de chauffage 133' associée aux pixels de calibration. Une même bande 134 électriquement conductrice s'étend le long d'un bord de la matrice de pixels, en contact électrique avec une première extrémité de chacune des lignes 20 de chauffage 133 et 133'. Le long d'un bord opposé de la matrice de pixels, le dispositif de capture reçoit des plots de connexion 135, connectés chacun à l'une des lignes de chauffage 133, et un plot 136 relié à la masse et connecté à la ligne de chauffage 133' des pixels de calibration. Un unique courant de polarisation peut ainsi circuler depuis un plot 135 jusqu'au plot 25 136, en traversant l'une des lignes de chauffage 133 puis la ligne de chauffage 133' associée aux pixels de calibration. On s'assure ainsi d'un chauffage identique sur une ligne de chauffage 133 associées aux pixels sensibles et sur la ligne de chauffage 133' associée aux pixels de calibration. 30 De préférence, en utilisation, les lignes de chauffage associées aux pixels sensibles sont activées les unes après les autres. Cependant, l'invention n'est pas limitée à une telle utilisation. On peut par exemple chauffer deux lignes de chauffage voisines simultanément, pour réaliser une lecture rapide à résolution moindre. 5 On peut utiliser différentes puissances de chauffage, et/ou lire à différents instants relativement au démarrage ou à l'arrêt du chauffage, pour obtenir des données à différentes profondeurs dans l'objet imagé. On peut activer tour à tour le chauffage sur des lignes de chauffage éloignées les unes des autres, pour améliorer le refroidissement d'une ligne de pixels précédemment 10 chauffée. L'invention est particulièrement avantageuse pour des dispositifs de capture de grande dimension, REVENDICATIONS1. Dispositif de capture (100; 300; 500; 600; 1300) pour un capteur de motifs thermiques, en particulier pour un capteur d'empreinte papillaire, comprenant une surface de contact (140; 340; 1140), un premier substrat (101; 301), et une matrice de pixels, dits pixels sensibles (10), disposés en lignes et en colonnes entre le premier substrat et la surface de contact, dans lequel chaque pixel sensible comporte : une structure tridimensionnelle, dite capsule (120; 320; 520), formée en un matériau thermo-résistif comprenant du silicium amorphe, et délimitant les frontières latérale et supérieure d'une cavité remplie d'un gaz ou scellée sous vide ; et un élément de chauffage (130; 330; 630), chaque élément de chauffage étant distinct de la capsule associée, ou faisant partie intégrante de celle-ci ; caractérisé en ce que : dans chaque ligne de pixels sensibles, les éléments de chauffage (130; 330; 630) sont reliés électriquement entre eux de façon à former une ligne de chauffage respective (13 ; 133), apte à recevoir un signal électrique de chauffage indépendamment des lignes de chauffage associées aux autres lignes de pixels sensibles ; dans chaque colonne de pixels sensibles, les capsules (120; 320; 520) sont reliées électriquement entre elles de façon à former une colonne de mesure respective (12; 132), apte à être connectée à un circuit de lecture (160) pour lui fournir un signal électrique fonction de la somme des résistances électriques (Ro ; Ro+dR) des capsules de ladite colonne. 2. Dispositif de capture (100; 300; 500; 600; 1300) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier substrat (101; 301) est un substrat souple. 32 3. Dispositif de capture (100; 300; 500; 600; 1300) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le premier substrat (101; 301) est en polymère. 4. Dispositif de capture (1300) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, 5 caractérisé en ce qu'il comprend en outre une ligne de pixels dits de calibration (110'; 1310'), comportant chacun une capsule (1120'; 1220') et un élément de chauffage (1130'; 1230'), et en ce que : chaque pixel de calibration (110' ; 1310') est configuré pour empêcher des échanges thermiques entre la capsule (1220' ; 1220') dudit pixel de calibration et un objet 10 appuyé contre la surface de contact du dispositif de capture ; les pixels de calibration (110' ; 1310') sont disposés en bordure de la matrice de pixels sensibles ; et les éléments de chauffage (1130' ; 1230') des pixels de calibration sont reliés électriquement entre eux de façon à former une ligne de chauffage (133'). 15 5. Dispositif de capture (1300) selon la revendication 4, caractérisé en ce que la ligne de chauffage (133') associée aux pixels de calibration est connectée, à l'une première de ses extrémités, à la masse, et à l'autre seconde de ses extrémités, aux lignes de chauffage (133) associées aux pixels sensibles. 20 6. Capteur d'empreinte (1000) comprenant un dispositif de capture (100; 300; 500; 600; 1300) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend en outre, pour chaque colonne de mesure, le circuit de lecture associé (160). 25 7. Capteur d'empreinte (1000) selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des circuits d'adressage du chauffage (170), pour piloter l'envoi des signaux électriques de chauffage aux lignes de chauffage (13 ; 133), lesdits circuits d'adressage du chauffage étant synchronisés avec l'au moins un circuit de lecture (160). 33 8. Capteur d'empreinte (1000) selon la revendication 7, caractérisé en ce que les circuits d'adressage du chauffage (170) et l'au moins un circuit de lecture (160) sont intégrés sur un second substrat (102), distinct du premier substrat (101; 301). 5 9. Capteur d'empreinte (1000) selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que chaque circuit de lecture (160) associé à une colonne de mesure (12 ; 132) est apte à mettre en oeuvre une polarisation en tension de ladite colonne de mesure, et en ce que ledit circuit de lecture comporte, au moins, un intégrateur de courant pourvu d'un interrupteur de remise à zéro (Sf). 10 10. Capteur d'empreinte (1000) selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'intégrateur de courant est un amplificateur trans-impédance capacitif pourvu d'un interrupteur de remise à zéro (Sf). 15 11. Capteur d'empreinte (1000) selon la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce que l'interrupteur de remise à zéro (Sf) et les circuits d'adressage du chauffage (170) sont synchronisés ensemble pour que l'intégrateur de courant intègre un courant entre un premier instant (t3), après l'activation d'un chauffage sur l'une des lignes de chauffage, et un second instant (t4), avant l'arrêt dudit chauffage. 20 12. Capteur d'empreinte (1000) selon l'une quelconque des revendications 9 à 11, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une pluralité de résistances de compensation (Rcrnp) associées chacune à l'une des colonnes de mesure, et en ce que chaque circuit de lecture (160) associé à une colonne de mesure est apte à mettre en oeuvre une polarisation 25 en tension de la résistance de compensation correspondante, par une tension (-Vc,,p) de signe opposé à celui de la tension de polarisation (Vp) de ladite colonne de mesure. 13. Capteur d'empreinte (1000) selon la revendication 12, caractérisé en ce que : - le dispositif de capture (1300) est conforme à la revendication 4 ou 5; 34 le capteur d'empreinte (1000) comprend une pluralité de résistances de compensation (Ftc,,p), chacune montée en série avec la capsule (1120'; 1220') d'un pixel de calibration ; et le capteur d'empreinte (1000) est configuré pour que l'activation et l'arrêt du 5 chauffage sur chacune des lignes de chauffage (13; 133) associées aux pixels sensibles soient simultanés, respectivement, à l'activation et l'arrêt du chauffage sur la ligne de chauffage (133') associée aux pixels de calibration. 14. Capteur d'empreinte (1000) selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que 10 chaque circuit de lecture (160) associé à une colonne de mesure est apte à mettre en oeuvre une polarisation en courant de ladite colonne de mesure, et en ce que le circuit de lecture comporte un condensateur de liaison (Cl) et un interrupteur d'échantillonnage (S2). 15. Capteur d'empreinte (1000) selon la revendication 14, caractérisé en ce que ledit 15 circuit de lecture (160) et les circuits d'adressage du chauffage (170) sont synchronisés ensemble pour que : - le condensateur de liaison (Cl) mémorise une tension aux bornes de ladite colonne de mesure, avant l'activation d'un chauffage sur l'une des lignes de chauffage (13; 133) ; et 20 - l'interrupteur d'échantillonnage (S2) échantillonne un signal en aval du condensateur de liaison (Cl), après arrêt dudit chauffage.