Brevet FR3128821A1 — publié le 20230505

Chambre à vapeur La présente description concerne un procédé de fabrication d'une chambre à vapeur (300) comprenant les étapes suivantes : (a) graver, dans un premier substrat (301), au moins une première cavité (303) et au moins un canal (313) s'étendant à partir d'une face supérieure (305) dudit premier substrat (301), une première extrémité (315) dudit canal (313) débouchant dans ladite au moins une cavité (303) ; (b) coller une face inférieure d'une plaque (309) à la face supérieure (305) dudit premier substrat (301), la plaque (309) comprenant au moins une première région en un matériau ductile (321) disposée en regard de ladite première extrémité (315) dudit canal (313) ; (c) remplir ledit canal (313) avec un fluide de refroidissement (319) ; et (d) fermer ladite cavité (303) en appliquant une pression sur ladite région en matériau ductile de la plaque (309) jusqu'à obstruer ladite première extrémité (315) dudit canal (313). Figure pour l'abrégé : Fig. 2 Chambre à vapeur La présente description concerne de façon générale le refroidissement de systèmes, comme des systèmes mécaniques ou des systèmes électroniques. De façon plus particulière, la description concerne un dispositif de refroidissement de type "chambre à vapeur" et son procédé de fabrication. Beaucoup de systèmes, comme les systèmes mécaniques ou les systèmes électroniques, peuvent être sujets à des phénomènes de surchauffe susceptibles de les endommager ou d'endommager l'environnement dans lequel ils fonctionnent. Un moyen efficace de contrer les phénomènes de surchauffe est l'utilisation de dispositifs de refroidissement. Il existe plusieurs types de dispositifs de refroidissement, comme les systèmes de climatisation, les caloducs, les chambres à vapeur, etc. Il est courant d'associer un dispositif de refroidissement à un système susceptible de surchauffe en le positionnant proche d'un point chaud du système. Il serait souhaitable de pouvoir améliorer, au moins en partie, les inconvénients des dispositifs de refroidissement existants et de leurs procédés de fabrication. Il existe un besoin pour des dispositifs de refroidissement plus performants. Il existe un besoin pour des chambres à vapeur plus performantes. Il existe un besoin pour des procédés de fabrication de dispositifs de refroidissement plus performants. Il existe un besoin pour des procédés de fabrication de chambres à vapeur mieux adaptés à la fabrication en série de chambres à vapeur. Un mode de réalisation pallie tout ou partie des inconvénients des chambres à vapeur connus. Un mode de réalisation pallie tout ou partie des inconvénients des procédés de fabrication connus de chambres à vapeur. Un mode de réalisation prévoit Procédé de fabrication d'une chambre à vapeur (300) comprenant les étapes successives suivantes : (a) graver, dans un premier substrat, au moins une première cavité s'étendant à partir d'une face supérieure dudit premier substrat , et au moins un canal à partir de la face supérieure dudit premier substrat , une première extrémité dudit canal débouchant dans ladite au moins une cavité ; (b) coller une face inférieure d'une plaque à la face supérieure dudit premier substrat , la plaque comprenant au moins une première région en un matériau ductile disposée en regard de ladite première extrémité dudit canal ; (c) remplir ledit canal avec un fluide de refroidissement ; et (d) fermer ladite cavité en appliquant une pression sur ladite région en matériau ductile de la plaque jusqu'à obstruer ladite première extrémité dudit canal. Selon un mode de réalisation, pendant l'étape (d), ladite première cavité est fermée hermétiquement. Selon un mode de réalisation, le premier substrat est en un matériau choisi dans le groupe comprenant : un matériau semiconducteur, le silicium, un métal, un alliage métallique, le verre. Selon un mode de réalisation, le matériau ductile est en un matériau polymère ou en un métal comme le cuivre, de l'argent, de l'aluminium, de l'or, ou un alliage de ces métaux. Selon un mode de réalisation, pendant l'étape (a), des deuxièmes cavités sont gravées à partir de la face supérieure dudit premier substrat. Selon un mode de réalisation, ledit canal relie ladite première cavité et lesdites deuxièmes cavités. Selon un mode de réalisation, dans lequel les première et deuxièmes cavités sont reliées en série par ledit canal. Selon un mode de réalisation, dans lequel les première et deuxièmes cavités sont reliées en parallèle par ledit canal. Selon un mode de réalisation, dans lequel ladite plaque comprend une ouverture disposée au-dessus d'une première portion dudit canal. Selon un mode de réalisation, la première portion du canal est une deuxième extrémité dudit canal. Selon un mode de réalisation, dans lequel ledit canal comprend une troisième extrémité débouchant sur une ouverture en périphérie du premier substrat. Selon un mode de réalisation, le procédé comprend, en outre, une étape (e) exécutée entre les étapes (b) et (c), pendant laquelle un quasi vide ou le vide est fait dans ladite au moins une première cavité. Selon un mode de réalisation, ladite première région de ladite plaque s'étend sur toute la longueur de ladite plaque. Selon un mode de réalisation, le liquide de refroidissement est choisi parmi le groupe comprenant : l'eau, l'hélium, l'hydrogène, l'oxygène, l'azote, le sulfure, le néon, l'argon, le méthane, le krypton, le mercure, l'ammoniaque (NH3), l'acétone (C3H6O), l'éthane (C2H6), le pentane (C5H12), l'heptane (C7H16), l'éthanol (C2H5OH), le méthanol (CH3OH), l'éthylène glycol (C2H6O2), le toluène (C7H8), le naphtalène (C10H8), le trichlorofluorométhane (CClL3F, aussi connu sous la dénomination commerciale Fréon 11), le dichlorofluorométhane (CHClL2F, aussi connu sous la dénomination commerciale Fréon 21), le chlorodifluorométhane (CHCIF2, aussi connu sous la dénomination commerciale Fréon 22), le 1,1,2-Trichloro-1,2,2-trifluoroéthane (C2CL3F3, aussi connu sous la dénomination commerciale Freon 113), le fluide connu sous la dénomination commerciale Flutec PP2, le fluide connu sous la dénomination commerciale Flutec PP9, le fluide connu sous la dénomination commerciale Dowtherm, le fluide connu sous la dénomination commerciale Novec, et les dérivés et mélanges de ces fluides. Un autre mode de réalisation prévoit une chambre à vapeur fabriquée selon le procédé décrit précédemment. Ces caractéristiques et avantages, ainsi que d'autres, seront exposés en détail dans la description suivante de modes de réalisation particuliers faite à titre non limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles : la représente une vue en coupe et fonctionnelle, schématique, d'une chambre à vapeur associée à un dispositif électronique ; la représente une vue en coupe, schématique, d'un mode de réalisation d'une chambre à vapeur ; la représente trois vues de dessus, schématiques, de modes de réalisation de chambres à vapeur de la ; la représente deux vues en coupe d'une partie d'une chambre à vapeur de la ; la représente deux vues en coupe d'une autre partie d'une chambre à vapeur de la ; la représente une vue de dessus illustrant schématiquement une variante de réalisation d'une chambre à vapeur de la ; la représente trois vues en coupe illustrant des étapes d'un mode de mise en oeuvre d'un procédé de fabrication de chambres à vapeur de la ; la représente trois vues en coupe illustrant d'autres étapes du mode de mise en oeuvre du procédé de la ; la représente quatre vues en coupe illustrant d'autres étapes du mode de mise en oeuvre du procédé de la ; la représente quatre vues en coupe illustrant des étapes d'un mode de mise en oeuvre d'un autre procédé de fabrication de la chambre à vapeur de la ; la représente quatre vues en coupe illustrant des étapes d'un mode de mise en oeuvre d'encore un autre procédé de fabrication de chambres à vapeur de la ; la représente deux vues en coupe illustrant des étapes d'un mode de mise en oeuvre d'encore un autre procédé de fabrication de la chambre à vapeur de la ; la représente six vues en coupe illustrant des étapes d'un mode de mise en oeuvre d'un procédé de fabrication d'un système électronique ; et la représente deux vues en coupe illustrant d'autres étapes du mode de mise en oeuvre du procédé de la . Procédé de fabrication d'une chambre à vapeur (300) comprenant les étapes successives suivantes : (a) graver, dans un premier substrat (301 ; 605 ; 750 ; 1000 ; 1200), au moins une première cavité (303 ; 650 ; 751 ; 1201) s'étendant à partir d'une face supérieure (305 ; 753 ; 1203) dudit premier substrat (301 ; 605 ; 750 ; 1000 ; 1200), et au moins un canal (313 ; 755 ; 1205) à partir de la face supérieure (305 ; 753 ; 1203) dudit premier substrat (301 ; 605 ; 750 ; 1000 ; 1200), une première extrémité (315 ; 757) dudit canal (313 ; 755 ; 1205) débouchant dans ladite au moins une cavité (303 ; 650 ; 751 ; 1201) ; (b) coller une face inférieure (711) d'une plaque (309 ; 700 ; 801 ; 901) à la face supérieure (305 ; 753 ; 1203) dudit premier substrat (301 ; 605 ; 750 ; 1000 ; 1200), la plaque (309 ; 700 ; 801 ; 901) comprenant au moins une première région en un matériau ductile (321 ; 709 ; 803 ; 913 ; 1117) disposée en regard de ladite première extrémité (315 ; 757) dudit canal (313 ; 755 ; 1205) ; (c) remplir ledit canal (313 ; 755 ; 1205) avec un fluide de refroidissement (319 ; 760 ; 1150) ; et (d) fermer ladite cavité (303 ; 650 ; 751 ; 1201) en appliquant une pression sur ladite région en matériau ductile (321 ; 709 ; 803 ; 913 ; 1117) de la plaque (309 ; 700 ; 801 ; 901) jusqu'à obstruer ladite première extrémité (315 ; 757) dudit canal (313 ; 755 ; 1205). Procédé selon la revendication 1, dans lequel, pendant l'étape (d), ladite première cavité (303 ; 650 ; 751 ; 1201) est fermée hermétiquement. Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel, le premier substrat (301 ; 605 ; 750 ; 1000 ; 1200) est en un matériau choisi dans le groupe comprenant : un matériau semiconducteur, le silicium, un métal, un alliage métallique, le verre. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel, le matériau ductile (321 ; 709 ; 803 ; 913 ; 1117) est en un matériau polymère ou en un métal comme le cuivre, de l'argent, de l'aluminium, de l'or, ou un alliage de ces métaux. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel, pendant l'étape (a), des deuxièmes cavités (751 ; 1201) sont gravées à partir de la face supérieure (305 ; 753 ; 1203) dudit premier substrat (301 ; 605 ; 750 ; 1000 ; 1200). Procédé selon la revendication 5, dans lequel ledit canal (313 ; 755 ; 1205) relie ladite première cavité (751 ; 1201) et lesdites deuxièmes cavités (751 ; 1201). Procédé selon la revendication 6, dans lequel les première et deuxièmes cavités (751 ; 1201) sont reliées en série par ledit canal (313 ; 755 ; 1205). Procédé selon la revendication 6, dans lequel les première et deuxièmes cavités (751 ; 1201) sont reliées en parallèle par ledit canal (313 ; 755 ; 1205). Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel ladite plaque (309 ; 700 ; 801 ; 901) comprend une ouverture (620 ; 704 ; 809 ; 907) disposée au-dessus d'une première portion (317 ; 603) dudit canal (313 ; 755 ; 1205). Procédé selon la revendication 9, dans lequel la première portion du canal est une deuxième extrémité (317 ; 603) dudit canal (313 ; 755 ; 1205). Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, dans lequel ledit canal comprend une troisième extrémité (603) débouchant sur une ouverture (630) en périphérie du premier substrat (605). Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, comprenant, en outre, une étape (e) exécutée entre les étapes (b) et (c), pendant laquelle un quasi vide ou le vide est fait dans ladite au moins une première cavité (303 ; 751 ; 1201). Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, dans lequel, ladite première région de ladite plaque (801) s'étend sur toute la longueur de ladite plaque (801). Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, dans lequel le fluide de refroidissement (319 ; 760 ; 1150) est choisi parmi le groupe comprenant : l'eau, l'hélium, l'hydrogène, l'oxygène, l'azote, le sulfure, le néon, l'argon, le méthane, le krypton, le mercure, l'ammoniaque (NH3), l'acétone (C3H6O), l'éthane (C2H6), le pentane (C5H12), l'heptane (C7H16), l'éthanol (C2H5OH), le méthanol (CH3OH), l'éthylène glycol (C2H6O2), le toluène (C7H8), le naphtalène (C10H8), le trichlorofluorométhane (CClL3F, aussi connu sous la dénomination commerciale Fréon 11), le dichlorofluorométhane (CHClL2F, aussi connu sous la dénomination commerciale Fréon 21), le chlorodifluorométhane (CHCIF2, aussi connu sous la dénomination commerciale Fréon 22), le 1,1,2-Trichloro-1,2,2-trifluoroéthane (C2CL3F3, aussi connu sous la dénomination commerciale Freon 113), le fluide connu sous la dénomination commerciale Flutec PP2, le fluide connu sous la dénomination commerciale Flutec PP9, le fluide connu sous la dénomination commerciale Dowtherm, le fluide connu sous la dénomination commerciale Novec, et les dérivés et mélanges de ces fluides. Chambre à vapeur (300) fabriquée selon le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 14.