INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Le liquide qui se rassemble dans la partie inférieure du séparateur 34 s'écoule dans le bac 46 chaque fois que sa surface s'élève au-dessus d'un niveau prédéterminé dans le séparateur 34, du fait que la valve à flotteur 37 s'ouvre alors.
De l'air presque sans vapeur de solvant quitte le séparateur 34 par la conduite 38 et revient au tambour 20, où il peut à nouveau se charger de solvant.
L'échangeur thermique 28 peut être muni d'ailettes ou autres surfaces d'échange thermique sur le serpentin.
Au lieu d'être refroidi par l'air, 11 échangeur thermique peut être refroidi par de l'eau à la température ambiante.
La pression en amont de la restriction 40 peut, si nécessaire, être réglée en ajustant les dimensions de la restriction, ou le taux de fonctionnement du compresseur 24. Cette pression est choisie en fonction d'un certain nombre d'autres variables, telles que le solvant particulier utilisé, la taille de ltéchan- geur thermique 28 par rapport au débit de vapeur, et la température prévue pour l'air ambiant ou l'eau.
On va maintenant décrire les conditions d'un exemple de mise en oeuvre de la présente invention.
Le solvant utilisé est le trichîorotrifluoroéthane (point d'ébullition 47,60C). Pendant le séchage, on maintient dans le tambour 20 une température d'environ 30 à 400C. La pression dans le tambour est sensiblement la pression atmosphérique. Le com- presseur 24 maintient une pression d'environ 5 atmosphères absolues, qui règne continuellement dans la conduite 26, l'échangeur thermique 28, la conduite 32, le séparateur 34, et la conduite 38 jusqu'S la restriction 40. Quelle que soit la quantité de vapeur présente à l'entrée du compresseur 24, on ne trouve que 2 à 3 grammes de vapeur de solvant pour 10 litres d'air (mesurés dans les conditions normales) dans les échantillons prélevés dans la conduite 38.
La température dans la conduite 32 est sensiblement la température ambiante.
Une caractéristique du procédé conforme à l'invention consiste en ce qu'il peut être utilisé dans la même machine avec différents solvants. Tous les réglages qui peuvent être nécessaires quand on passe d'un solvant à un autre sont simples.
On notera que l'exemple de la fig. 1 présente la caractéristique qu'une fraction seulement du mélange de vapeur et d'air retiré de l'enceinte de nettoyage est soumise à la compression et au refroidissement. Le reste du mélange retiré de cette en ceinte passe dans un réchauffeur et revient dans l'enceinte de nettoyage.
Mais en raison de la zone occupée par l'adsorbant, il y a des pertes thermiques notables le long des supports car l'adsorbant, qui est -enfermé dans un boitier grillagé généralement métallique, occupe un volume non négligeable entre les fonds internes du récipient extérieur et les fonds rentrant du récipient intérieur; on ne profite pas ainsi de toute la longueur des supports comme isolation thermique et si l'on veut diminuer les pertes en frigories, il faut augmenter la longueur des supports, c'est-à-dire accroître la dimention des conteneurs eux-mêmeso La présente invention vise un conteneur pour G.N.Lo, par exemple, ou pour tout autre liquide cryogénique ou non, dont l'encombrement est réduit grace au fait que l'on supprime le boitier grillagé à adsorbant, ce qui diminue considérablement le volume du réservoir et cette diminution de volume permet un stockage plus commode dans des véhicules.Le réservoir selon l'invention se caractérise en ce que l'espace intersticiel entre enveloppes est garni de couches superposées de matières réflectrices et isolantes connues en soi, et en ce que le dit espace intersticiel au niveau du fond rentrant est uniquement occupé par des parties terminales desdites couches, substantiellement réparties le long desdits supports et s'étendant d'une zone la plus rétractée dudit fond rentrant jusqu'au voisinage d'une partie centrale du fond de l'enveloppe externe, l'adsorbant étant disposé au coeur de l'orifice cylindrique, le second support étant muni de perçages de communication avec l'espace intersticiel et ledit coeur, et servant à maintenir le vide dans ledit espace intersticiel, ladite cloison étant étanche et séparant le coeur du premier support.
Dans le type de conteneur selon la présente invention, on peut facilement bobiner la matière isolante sur pratiquement toute la longueur des supports, ce qui évidemment n'est pas possible lorsque lladsor- bant est placé au voisinage desdits supports mais à l'extérieur de ceux-ci.
I1 y a une perte de place inutile, alors que dans le conteneur selon l'inven- tion cette disposition de l'adsorbant, par exemple zéolithe ou charbon actif, résoud avantageusement le problème de l'encombrement et rend aisée la disposition dudit adsorbant en perforant de trous l'un des supports, qui sont d'ailleurs tubulaires, ce qui permet, grace ces trous, un passage de cheminement des gaz à adsorber vers l'adsorbant.
Un autre avantage du conteneur selon l'invention est que l'on peut le disposer, selon le type de canalisations de remplissage et de soutirage, verticalement ou horizontalement ou dans n'importe quelle position intermédiaire, ce qui n'est pas à négliger étant donné la diversité des types de véhicules. Le conteneur selon ltinvention est de prix de revient peu élevé, de grande sécurité d'emploi, très fiable. La pression de service du réservoir est adaptée aux régulateurs de pression utilisée sur les véhicules fonctionnant aux gaz de pétrole liquéfiés (GPC) tels que propane et butane.
Les divers avantages et caractéristiques selon l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui suit, à titre d'exemple, en référence aux dessins dans lesquels : la figure 1 représente une vue en coupe d'un récipient de stockage de liquide cryogénique conforme à l'inventions selon la ligne 1-1 la figure 2 représente une vue de face du récipient avec le dispositif à vannes.
la figure 3 représente une vue en coupe suivant la ligne li de la figure 1 de l'intérieur du réservoir.
les figures 4, 5 et 6 représentent différents montages possibles réalisés à l'aide des récipients conformes à l'invention.
Les figures 7 et 8 sont nne vue en coupe détaillée du dispositif à électrovanne0 Comme le montrent les figures 1 à 3, on a successivement un réservoir 1 constitué par deux enveloppes, l'une externe 3, l'autre interne 4 formant paroi d'un récipient interne 2 destiné à recevoir du liquide cryogénique comme par exemple du gaz naturel liquéfié - Un espace intersticiel 10 sépare les enveloppes 3 et 4, et le récipient 2 est muni d'un orifice central cylindrique 60 afin d'y loger deux supports axiaux 50 et 51, ceci afin de maintenir ledit récipient 2 à l'intérieur et à distance de ltenve- loppe externe 3.Ces supports 50 et 51 montés de part et d'autre de l'orifice cylindrique 60 sont centrés sur les fonds respectifs 11 et 12 de l'enveloppe externe 3 de telle sorte que le récipient 2 soit coaxial à l'enveloppe 3, et que les deux supports 50 et 51 soient ainsi dans le prolongement ltun de l'autre, le diamètre de ces supports étant légèrement inférieur à orifice formant chambre 60 afin de faciliter le scellement par collage ou soudage des dits supports au niveau de renfoncements 40 et 41 pratiqués aux extrémités dudit orifice 60.Comme le montre la figure 1, le récipient 2 présente deux fonds rentrants 18, dont la partie centrale 21 coricide avec l'orifice 60; un d'autres termes, les fonds 18 sont emboutis et sont munis des renfonce- ments 40 et 41 qui servent respectivement au collage des supports 50 et 51.
L'enveloppe 3 formant enceinte extérieure présente également sur chacun de ses fonds 11 et 12, qui sont plats, respectivement un renfoncement 30 et 31 permettant également le collage ou soudage des supports 50 et 51 sur les fonds 11 et 12.
En outre, les supports 50 et 51 peuvent entre avantageusement construits en plastique renforcé de fibres de verre. Le support tubulaire 50 est muni de perçages de communication 25 avec l'espace intersticiel 10, favorisant l'action d'un adsorbant 14, placé dans le coeur 80 de l'orifice 60, sur l'espace intersticiel 10 afin de maintenir un vide poussé entre les deux enveloppes 3 et 4. Cet adsorbant est par exemple une zéolithe. L'autre support 51 sert de col pour le passage de canalisations 7, 16 et 17 dont le role respectif sera décrit par la suite. Un grillage ou une tôle perforée 71 sépare le support 50 du coeur 80 de l'orifice 60o Le support 51 présente un fond fermé par une cloison 8 étanche qui sépare le coeur 80 dudit support 51. I1 est clair que de l'adsorbant peut être également placé dans le support 50. I1 est clair que l'orifice 60 sert à renforcer la rigidité de l'enceinte 2.
Comme le montre la figure 1, un queusot 800 formant clapet de dégazage est monté sur le réservoir externe du conteneur. L'espace 10 est garni de couches superposées 20 de matières à la fois réflectrices et isolantes de la chaleur, dites de superisolant". L'espace intersticiel 10 au niveau de la partie centrale 21 de chaque fond rentrant 18 est uniquement occupé par des parties terminales 22 des couches 20 que l'on répartit substantiellement sur la longueur des supports tubulaires 50 et 51 et qui s'étendent depuis le voisinage d'une zone la plus rentrée 23 de chaque fond 18, soit sur la figure 1, au repère 26, Jusqu'au voisinage du niveau d'une partie centrale 24 du fond 11 de îtenvcloppe externe 3.Grâce à ce montage des couches 20 selon l'invention, les pertes de frigories sont réduites à lt extrême; en effet, ces couches épousent sensiblement le contour géométrique de l'enve- loppe intérieure 4 à la manière d'équipotentielles 27 ou d'isothermes maté rialisées. De mtme grtce à la forme des fonds 18 du récipient 2, on réduit l'encombrement extérieur du réservoir 1, et l'isolation représentée par les couches 20 peut foisonner le long des supports 50 et 51, les protégeant, par là, du rayonnement thermique puisque ces derniers sont enveloppés pratiquement sur toute la partie extérieure au récipient 2 par le superisolant. Comme le montrent les figures 2 et 3, le réservoir est maintenu stable en position horizontale par des pieds 70.
Comme le montrent les figures 4 à6 on voit que les conteneurs 1 peuvent ttre disposés en parallèle, être gerbés, ce qui permet 11 obtention de grande réserve de gaz liquéfié. On peut concevoir des réser- voirs unitaires de 50, 80 et 120 litres de capacité utile par exemple, et leur couplage permet une réserve de 360 litres, si on le veut.
L'espace 10 comprend en fait deux régions, l'une 10a coaxiale au support 50, l'autre substantiellement perpendiculaire lOb audit support.
L'espace lOb, par sa forme, permet le foisonnement des couches 20, ce qui fait que les couches, dans la région lOb, au voisinage des supports 50 et 51, ont une pression de contact entre elles égale à celle des couches identiques au voisinage de l'espace annulaire lOa.
On compte un nombre voisin de vingt couches réparties le long des supports et le gradient de température entre deux couches successives est avantageusement voisin de lO0C quand le liquide utilisé dans le conteneur est de 11 azote et que la température extérieure est de 20 C.
On sait, en outre, que les pressions de contact entre couches déterminent les entrées de chaleur par conduction solide. Ainsi, les isothermes formées par ces couches correspondent sensiblement au niveau des supports à la répartition de température le longde ceux-ci, ce qui,bien saur, évite toute entrée de chaleur par rayonnement. Le gradient de température le long des supports est identique à celui des couches au voisinage desdits supports, et est réparti de façon continue le long desdits supports. Grâce à cette disposition des couches, on s'arrange pour que le gradient thermique matérialisé le long des couches au voisinage des supports coïncide avec le gradient thermique théorique des supports le long des supports pris isolèment.
La présente invention concerne le dépit sous vide des couches ou films minces, et en particulier le dépit d'une couche d'une épaisseur sensiblement uniforme sur une surface non plane. Suivant un mode de mise en oeuvre de l'invention, l'inventien concerne la métallisation des structures microélectroniques en semi-conducteurs telles que les transistors et les circuits intégrés pour établir des parcours conducteurs de section transversale pratiquement uniforme le long d'une surface irrégulière.
Le dépit des matières sous un vide poussé (10 6 à 10 -5 torr) comporte le passage en ligne directe de la matière de la source dans toutes les directions à partir du point d'évapora- tion . Ces techniques sont habituellement utilisées pour déposer des couches ou pellicules minces uniformes sur des surfaces planes. Les tentatives pour déposer des couches minces d'épaisseur pratiquement uniforme sur des surfaces irrégulières n'ont pas donné satisfaction parce que certaines parties dela surface support, cachées derrière des zones saillantes, reçoivent des quantités exagérément fables de vapeur ou mdme n'en reçoivent pas.Les efforts effectués jusqu'ici pour résoudre ce problème ont été basés principalement sur l'utilisation de plusieurs sources d'évaporation arrangées en différentes dispositions géométriques. Cette solutien est efficace pour le dépôt d'une épaisseur substantielle sur toutes les parties d'une surface irrégulièrev Cependant, la pellicule résultante n'est pas satisfaisante parce que les zones les plus accessibles de la surface reçoivent de la vapeur de toutes les sources, tandis que les zones moins accessibles de la surface ne reçoivent la vapeur que d'une seule source. Il est par suite apparent que l'épaisseur de la pellicule résultante ne peut pas Outre uniforme.
La présente invention a pour objet un procédé per sectionné pour le dépit par évaporationgous vide, et plus parti culireient un procédé permettant de former une pellicule d'une épaisseur pratiquement uniforme sur une surface irrégulière ou non plane.
Une caractéristique de l'invention est la modification des techniques habituelles de dépit par évaporation sous vide in plaçant le support récepteur et la source de vapeur dans une atmosphère constituée par un gaz non réactif et en chauffant la source à la température d'évaporation tout en maintenant la pression de l'atmosphère inerte non réactive (en torrs) entre 0,01 et 0,50 fois l'inverse de la dis-tance en centimètres entre la source et la surface réceptrice. Les pressions utilisées sont suffisantes pour qu'il existe au moins deux libres parcours moyens entre la source et la surface réceptrice.
Suivant un mode de mise en oeuvre particulier de lt invention, ltatmosphère inerte est obtenue en établissant d'abord dans une cloche ou autre récipient à vide contenant le support ré- cepteur et la source à une pression inférieur à b -5 x 10 5 torrs et en envoyant ensuite dans le récipient un gaz inerte sous une pres- sion d'au moins 10-4 torrs. Le gaz inerte est de préférence un gaz lourd tel que l'argon, ayant une masse substantielle pour la col- lis ion avec les molécules de vapeur entre la source et la surface réceptrice. N'importe quel gaz ou mélange de gaz ne réagissant pas avec la vapeur et le support peut convenir.
L'invention concerne ainsi un procédé pour lue dépôt d'une pellicule d'une épaisseur sensiblement uniforme sur une surface non plane en commençant par placer le port récepteur et une source de matière pour la pellieule dans une cloche à vide ou autre récipient à vide convenable et à introduire-dans le récipi- ent une -petite quantité d'un gaz non réactif . La ratière de la source est ensuite chauffé à la température d'évaporation en main- tenant la pression du gaz inerte Cen torrs) entre 0,01 et 0,50 fois l'inverse de la distance en centimètres entre 12 source et la sur face réceptrice0 La pression en torrs est de préférence maintenue au moins à 0,02 fois l'inverse de la distance en centimètres entre la source et la surface réceptrice. Le procédé selon l'invention peut Outre utile pour le dépôt par évaporation sous vide de pellicules minces sur des surfaces irrégulières de n1 importe quel support. Ce procédé est particulièrement avantageux pour le depEt de pellicules minces de métal sur différentes surfaces modifiées des structures microélectroniques en semiconducteurs.Par exemple, dans la fabrication des circuits intégrés an silicium, il est d- venu récemment nécessaire de développer des procédés perfectionnes pour former plusieurs couches par métallisation avec des points de croisement séparés par des couches déposées-par évaporation de verre ou d'autres matières diélectriques. Pour le dépit de la première couche de métallisation et de n'importe lesquelles des couches consécutives , différentes ondulations ou autres irrégularites non planes de la surface du diélectrique doivent être couvertes, en particulier dans les zones où le diélectrique couvre une couche métallique.En conséquence, il devient impossible de déposer plusieurs couches métalliques de section transversale uniforme en utilisant des techiques d'évaporation sous vide suivant lesquelles le libre parcours moyen des molécules évaporées est supérieur à la distance entre la source de vapeur et la surface réceptrice Il existe d'autresvexemples dans la fabrication des structures des semiconducteurs pour lesquels il est désirable d'obtenir des configurations métallisées en pellicules de section transversale uniforme couvrant des surfaces irrégulières. Par exemple, les transistors du type mesa ont une surface non plane demandant dans certains cas des techniques de métallisation permettant la formation de pellicules métalliques de section transversale uniforme pour couvrir les surfaces irrégulières.
Les sources de vapeur utilisées suivant la présente invention sont principalement l'étain, le chrome, l'argent, l' aluminium, l'indium, le titane, le cuivre et le nickel. N'importe quelle source connue utilisée par les procédés antérieurs de dépôt par évaporation sous vide convient aussi pour la mise en oeuvre de la présente invention Typiquement, le métal devant être évaporé est sous la forme de fil, de ruban ou de perle en contact avec du tungstène ou un autre métal réfractaire ou avec un filament en graphite chauffé b une température suffisante pour évaporer le métal. D'autres sources et d'autres techniques d'évaporation connues peuvent aussi convenir.
Une atmosphère inerte à la pression comprise entre les limites nécessaire-s est obtenue en établissant le vide dans une cloche ou un autre récipient convenable à une pression inféri eure à 5 x 10 5 torrs et en envoyant ensuite dans le récipient un gaz inerte pour qu'il soit sous une pression d'au moins 104 torrs.
Une telle atmosphère peut aussi être obtenue en purgeant la cloche ou autre récipient avec un gaz inerte et en établissant ensuite le vide à la pression nécessaire La distance entre la source de vapeur et la surface réceptrice est en général comprise entre 1 cm et 1 m. Cette dis tance doit de préférence être inférieure à la distance entre la source et la paroi de la chambre à vide pour améliorer le rendement de dépôt.La distance est adaptée à la pression du gaz inerte pour qu'il existe au moins deux libres parcours moyens entre la source et le support0 Il se produit par suite un certain nombre de collisions entre les molécules de la vapeur, les molécules du gaz inerte et d'autres molécules de la vapeur avant que la vapeur atteigne la surface réceptrice0 Les différentes collisions des molécules de la vapeur avant l'arrivée à la surface réceptrice assurant que la vapeur arrive sur cette surface dans des directions au hasard. Une pellicule d'une épaisseur sensiblement uniforme est ainsi formée sur la surface d'un support non plan.
Le libre parcours moyen est réduit conformément à l'invention pour permettre plusieurs libres parcours moyens entre la source et la surface réceptrice. D'après les types d'atomes, la relation approximative entre le libre parcours moyen et la pression est la suivante : 5 x10-3 libre parcours moyen = ------ cm pression (torr) Ainsi, pour une pression de 5 x 10-3, le libre parcours moyen est approximativement de 1 cmO Un certain nombre de libres parcours moyens entre la source et la surface réceptrice, par exemple de 2 à 100 et de préférence de 3 à 20 libres parcours moyens, assurent l'arrivée dans des directions au hasard de la vapeur sur la surface réceptrice permettant le dépôt d'une pellicule. d'une épaisseur uniforme0 L'invention est illustrée plus particulièrement par ltexemple suivant* EXEMPLE Une pastille en silicium ayant une structure de circuit intégré monolithe comportant une première couche métallisée et une couche de verre avec des fenêtres aux points désirés pour la connexion entre les couches métalliques est placée dans une cloche baside de dimension importante à une distance de 20 cm d'une source de vapeur constituée par de l'aluminium sur un fila- ment de~tungstène. Le vide est établi à environ 10 -6 torrs dans Li Fl3ffihe qui est ensuite chargée d'argon sous une pression de torrs. Le filament est ensuite chauffé par passage de courant électrique pour l'évaporation complète de l'aluminium en 30 secondes . L'examen de la pastille après son enlèvement de la cloche indique le dépôt d'une pellicule sensiblement uniforme d'aluminium d'une épaisseur d'environ 5fi000 A e Une caractéristique particulièrement significative est l'épaisseur uniforme dans les régions non planes , c1est-à-dire les points de croisement des couches métalliques et les points de contact avec la première couche métallique où les reliefs sont compris environ entre 0,5 et 1,0 micron Bien entendu, la description qui précède n'est pas limitative et l'invention peut outre mise en oeuvre suivant d'autres variantes, sans que l'on sorte de son cadre
En matière de télécommunication on fait un usage toujours croissant de matieres plastiques pour isoler les câbles plutôt que d'utiliser les isolants à papier et à air mais on rencontre certaines difficultés bien que les matières plastiques aient des qualites remarquables telles que leur court et leur facilite de soudure.
Dans les câbles isolés par papier et air soumis à une pression d'air sec a' l'intérieur d'une gaine de plomb, toute faute de manipulation qui permettrait à lthumidite de traverser la gaine peut facilement être localisée et la réparation ne soulève aucune difficulté.
Par contre, les câbles dont les conducteurs sont isolés par des matières plastiques présentent un comportement différent puisque le fil doit être parfaitement isolé et sans aucun défaut d'isolement pour assurer une bonne transmission du signal ; en effet, la pénétration éventuelle de 11 eau dans le câble qui pourrait se produire par condensation ou rupture de la gaine plastique du câble non soumis à pression provoque la rise hors service de la paire non pa~rfaitement isolée.
Malgré les sévères normes du contrôle de 11 isolement de chacun des fils en cours de fabrication, le problème de l'établissement de câbles téléphoniques à isolement plastique sans défaut a incité plusieurs sociétés produisant du matériel téléphonique à établir des cabales destinés à être utilisés sous pression d'air sec et isolés par du polyéthylène cellulaire ctest-å-dire par un isolement à base d'air et de matière plastique sous une gaine métallique imperméable. Ce processus augmente le coût des câbles et nécessite un entretien considérable.
La présente invention permet d'obtenir des câbles dont 11 isolement constitué par des matières plastiques est exempt de tels défauts et assure un isolement parfait entre fils â cet effet les câbles conformes à l'invention permettent la recherche et la réparation aisées des défauts dtisolement éventues de l'un des fils au cours de la fabrication des câbles.
Il va de soi que des modifications peuvent être apportées aux modes de réalisation qui viennent d'hêtre décrits, notamment par substitution de moyens techniques équivalents, sans sortir pour cela du cadre de la présente-invention.
Les matières mises en oeuvre dans toute la machine, que ce soit' des matières plastiques ou des métaux, conviennent pour leur mise en oeuvre dans un équipement de traitement des aliments et permettent la réalisation d'éléments en contact avec ceux-ci qui sont stériles, facilement nettoyés et entretenus.
Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent entre apportées au dispositif décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention.