INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Le couplage de la fibre et du VCSEL avec un angle (tel que l'angle a de la figure 1) permet d'éviter les réflexions directes de lumière dans le VCSEL. De plus, un tel angle est nécessaire pour coupler des fibres optiques ou, plus généralement, des composants optiques, sans retour direct de lumière.
L'invention permet aussi le couplage d'une fibre optique et d'un laser de façon démontable. Ceci est schématiquement illustré par la figure 6 sur laquelle on voit une plaque inférieure 82 comportant trois trous borgnes, tels que les trous 84 et 86,
formés à partir de la face supérieure de cette plaque (le troisième trou n'est pas visible sur la figure 6), et un VCSEL 88 qui peut être émetteur ou détecteur de lumière et qui est formé à partir de cette face supérieure.
On utilise aussi une plaque supérieure 90 qui est identique à la plaque 82 à ceci près que ses trois trous, tels que les trous 92 et 94, ne sont pas des trous borgnes : ils traversent cette plaque supérieure 90 (mais pourraient être borgnes dans un autre exemple).
Dans l'exemple de la figure 6, tous les trous ont le même diamètre et l'on utilise des billes telles que les billes 96 et 98, ayant le même diamètre (supérieur au diamètre des trous) de sorte que l'angle formé par les faces des plaques 82 et 90, qui sont en regard l'une de l'autre, est nul.
La plaque supérieure 90 comporte également un trou borgne dans lequel on a inséré l'extrémité d'une fibre optique 100. Les trous que comporte l'assemblage de la figure 6 sont prévus pour que, lorsque cet assemblage est formé, l'axe du coeur ( core ) 104 de la fibre optique 100 rencontre le VCSEL 88.
On choisit une plaque 90 en un matériau transparent à la lumière qui est destinée à passer de la fibre au VCSEL ou réciproquement.
Dans un exemple non représenté, on utilise un assemblage du genre de celui de la figure 6 pour aligner un réseau ( array ) de fibres optiques avec un réseau d'émetteurs ou de détecteurs de lumière.
On voit en outre sur la figure 6 des ressorts de fixation ( clamping springs ) 106 permettant de fixer mécaniquement les plaques 82 et 90 l'une à l'autre.
Dans l'exemple de la figure 2, on suppose que le dispositif d'élaboration du stimulus 11 est un
comparateur qui reçoit le signal du préamplificateur 10 et le compare à un seuil S.
Si le signal est inférieur au seuil S, le stimulus Sétat aura pour effet, au niveau des préamplificateurs 2, de sélectionner le condensateur Cl, sinon il aura pour effet de sélectionner le condensateur C2. La sélection du condensateur Cl se fait en fermant l'interrupteur Il et en laissant ouvert l'interrupteur 12. Les positions des interrupteurs sont inversées lorsque le condensateur C2 est sélectionné.
La sortie du dispositif d'élaboration du stimulus 11 est reliée par une connexion 12 à l'entrée du dispositif de distribution 13 du stimulus aux préamplificateurs 2 de la voie. En sortie du dispositif de distribution 13 est recueilli le stimulus Sétat. Le dispositif de distribution 13 peut être réalisé par une ligne à retard comportant autant de cellules de retard 14 que de préamplificateurs 2 dans la voie V.
Dans l'exemple, ces cellules de retard 14 sont montées en série. Chaque préamplificateur 2 est relié à la sortie d'une des cellules de retard 14. La première cellule traversée par le stimulus est reliée au préamplificateur associé au premier détecteur utile 1 éclairé par la fraction de flux incident lors du balayage.
Le retard apporté par les cellules 14 est adapté pour que la propagation du stimulus vers les préamplificateurs 2 se fasse de manière synchrone avec le balayage. Dans le cas où le balayage est uniforme, les cellules 14 apportent toutes le même retard.
Les préamplificateurs 2 doivent être opérationnels lorsqu'ils reçoivent le photosignal du détecteur 2 associé, pour en assurer la meilleure conversion possible avant de le transmettre au dispositif de sommation retardée 4.
Le processus de fonctionnement du détecteur de flux photonique selon l'invention peut être résumé comme suit. Lors d'une prise de vue, au niveau d'une voie, à cause du balayage, le détecteur de calibration 9 est éclairé par une fraction de flux photonique, puis c'est le tour des détecteurs 1 utiles successifs. En réponse à cette fraction de flux, chacun des détecteurs 9,1 délivre une information et ces informations sont échelonnées dans le temps, la première étant celle délivrée par le détecteur de calibration 9. A partir de l'information du détecteur de calibration 9, le dispositif 11 élabore un stimulus qui est distribué, par le dispositif 13, aux différents préamplificateurs 2 de la voie V pour contrôler leur fonction de transfert au mieux. Ils reçoivent ce stimulus avant que l'information provenant du détecteur utile 1 qui leur est associé ne leur parvienne.
On va maintenant, à l'aide de chronogrammes expliquer l'évolution de différents signaux de deux photosites utiles successifs dans un dispositif de détection de l'art antérieur conforme par exemple à la réalisation de la figure 1. On suppose que l'on s'intéresse aux deux premiers photosites encadrés par des pointillés en gras sur la figure 1.
On se réfère à la figure 4 La courbe A montre les signaux d'horloge régissant le balayage. On désigne par temps de vol T, l'intervalle de temps mis par la fraction de flux photonique pour passer d'un détecteur au suivant. Ce temps de vol est fonction du pas entre détecteurs et de la vitesse de balayage.
Les courbes B et C illustrent respectivement pour le premier et le deuxième photosites considérés, le photocourant d'intensité IA puis IB, délivré par leurs détecteurs respectifs exposés à la fraction de flux photonique provenant d'un
premier élément de la scène à observer puis d'un second élément de la scène à observer. On suppose que la fraction de flux du premier élément est inférieure en amplitude à celle du second élément.
Les courbes D et E montrent l'évolution de la tension délivrée par les préamplificateurs des deux photosites. Les tensions en sortie des préamplificateurs, à la fin de l'intégration, sont homothétiques du photocourant car il n'y a pas eu modification de leur fonction de transfert au cours de la prise de vue.
Les courbes F et G montrent des échantillons de la tension en sortie des préamplificateurs à envoyer vers le dispositif de sommation retardée.
On se réfère maintenant à la figure 5. Elle concerne le photosite de calibration PC et les deux photosites utiles PU encadrés de pointillés gras sur la figure 2.
La courbe A est analogue à la courbe A de la figure 4 et montre les signaux d'horloge régissant le balayage.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront mieux à la lecture des exemples suivants, donnés bien entendu à titre illustratif et non limitatif.
Exposé détaillé des modes de réalisation Les exemples qui suivent illustrent la fabrication de fibres de nitrure de bore à partir de [2,4-bis(monométhylamino)-6-diméthylamino]borazine et de [2,4-bis(diméLhylamino)-6-monométhylamino]borazine.
Exemple 1 : Synthèse du [2,4-bis(monométhylamino)-6diméthylamino]borazine Ce borazine s'obtient à partir du trichloroborazine (TC3) par addition d'un équivalent de diméthylamine peur un équivalent: de TCB puis, après réaction, addition de 2 équivalents de monométhylamine, ce qui correspond au schéma réactionnel suivant :
La synthèse est effectuée dans le toluène.
La diméthylamine est cryopompée dans une solution TCB/toluène/Et3N (0,30 M en TCB), puis on ramène le mélange réactionnel à la température d'un bain acétone/glace à -10 C pendant 5 heures, puis on laisse sous agitation pendant encore 19 heures. On opère ensuite de la même façon avec la monométhylamine en utilisant 2 équivalents de monométhylamine pour un équivalent de TCB. On filtre ensuite le mélange réactionnel, puis on évapore le solvant sous vide. On obtient alors un produit visqueux orange-clair contenant en masse environ 5 % de toluène. Le produit est caractérisé par RMN multinoyaux, infrarouge et chromatographie par perméation de gel.
On observe touj ours en RMN 1H et 13C, des signaux d'intensité faible que l'on peut attribuer au dimère de formule :
Exemples 2 à 5 Polymérisation du [2,4-bis(monométhylamino)-6-diméthylamino]borazine.
Dans ces exemples, on commence tout d'abord par soumettre le monomère à un séchage sous vide à une température de 50 à 80 C, puis on effectue la polymérisation sous atmosphère d'argon en utilisant différents programmes de température.
Les températures et les durées utilisées pour les polymérisations sont données dans le tabeau 1. On détermine ensuite la masse de polymère obtenu, le taux de polymérisation, c'est-à-dire le nombre de moles d'atomes d'azote dégagé sous forme d'amine par mole d'aminoborazine, la masse molaire moyenne du polymère et sa température de transition vitreuse Tg.
Les conditions de polymérisation ainsi que les résultats obtenus sont donnés dans le tableau 1.
On remarque ainsi que les températures de transition vitreuse des polymères sont d'au plus 9C C et que ceux-ci ont des masses molaires moyennes de l'ordre de 780 à 1000 g/mol.
Exemples 6 à 17.
Dans ces exemples, on réalise le filage, puis la céramisation des polymères obtenus dans les exemples 2 à 5. Pour le filage, on utilise un piston d'un diamètre de 9,98 mm se déplaçant à une vitesse si-ruée dans la gamme allant de 0,8 à 1,3mm/min, et une filière ayant un diamètre de 200 m. La température de filage de 137 à 192'C. A. la sortie de la filière, Filage va de -5 192 C. 'ï la sortie de la filière, les fibres sont enroulées sur une bobine en graphite d'un diamètre de 50 mm, dans les exemples 6 à 14, et
sur une bobine en graphite d'un diamètre de 100 mm dans les exemples 15, 16 et 17. Les vitesses de bobinage peuvent varier de 1,5 tours/secondes à 25 tours/secondes.
Les conditions de filage et les polymères de départ sont donnés dans les tableaux 2 à 4. Après filage, on soumet les fibres de polymères à une céramisation, dans les conditions décrites ci-dessous.
Céramisation A : a) Précéramisation : jusqu'à 600 C, à une vitesse de 25 C/h, sous NH3. b) Céramisation : Chauffage de 600 à 1100 C, à une vitesse de 100 C/h, sous N2.
La zone Z11 est une zone qui n'est jamais couverte par la page P1du plan supérieur.
La zone Z11 contient donc en permanence la partie correspondante de la page P2 du plan inférieur.
Enfin la zone Z14 est une zone qui est couverte par la page P1du plan supérieur quelle que soit la position de cette dernière.
La figure 19 présente les deux positions possibles de la page Pldu plan supérieur.
Ainsi, quand la page du plan inférieur est le cas échéant chargée : - si le pointeur de la souris se trouve dans la zone Z1 1, le fait de l'amener dans la zone Z12 - si le pointeur se trouve dans l'une des zones Z12, Z13 et Z14, le fait de l'amener dans la zone Z11 puis de nouveau dans la zone Z12 aura comme conséquence de décaler la page P1du plan supérieur.
Ce double choix offert à l'utilisateur présente un avantage important : - le premier choix permet d'utiliser les moyens d'interactivité (boutons, etc.) contenus dans la page P2 du plan inférieur dans la zone Zl 1, - le deuxième choix permet d'utiliser les moyens d'interactivité contenus dans la page P1du plan supérieur dans la zone Z12.
Les figures 3 à 5 ne seront pas décrites plus en détail, on notera simplement que du côté de la face arrière est prévue une couche 2 de type P+ revêtue d'une métallisation d'anode MA. Pour simplifier la compréhension de ces structures, on a désigné par G1 et G2 les grilles des transistors MOS impli qués en figures 3A, 4A et 5A et on a désigné de la même façon ces grilles dans les schémas équivalents figures correspondantes 3B, 4B et 5B. Pour plus de détails, on pourra se référer à "Trends in Power Semiconductor Devices", B. J. Baliga, IEEE Transactions on Electron Devices, vol. 43, octobre 1996, PP. 1717-1731.
Les figures 1 à 5 ont éte décrites uniquement pour rappeler la structure de quelques exemples de composants verti caux auxquels est susceptible de s'appliquer la présente inven tion.
L'objet de la présente invention est de prévoir un cap teur de tension susceptible de fournir, sur une électrode de face avant du composant une tension nettement inférieure à la tension d'anode mais variant dans le même sens que cette tension d'anode. En d'autre termes, on cherche à obtenir une tension qui soit l'image de la tension d'anode.
Pour atteindre cet objet, la présente invention prévoit un capteur de tension d'anode d'un composant de puissance vertical choisi dans le groupe comprenant les composants dits thyristor, transistor MOS, IGBT, PMCT, EST, BRT, thyristor MOS, thyristor MOS blocable, formés dans un substrat de type N faiblement dopé et dont la face arrière revêtue d'une métallisation correspond à l'anode du composant, comprenant, du côté de la face avant, une zone du substrat entourée au moins partiellement d'une région de type P à un potentiel bas devant un potentiel d'anode, ladite zone étant revêtue d'une métallisation en contact ohmique avec elle, sur laquelle est fournie une image de la tension d'anode. Selon un mode de réalisation de la présente invention, la métallisation est formée sur une région fortement dopée de type N.
Selon un mode de réalisation de la présente invention, la métallisation d'anode est formée sur région de type P+.
En outre, la présente invention vise une utilisation particulière d'un tel capteur pour détecter si la charge connectée au composant de puissance est en court-circuit.
La présente invention prévoit aussi une utilisation du capteur de tension d'anode susmentionné, pour inhiber le fonctionnement d'un composant de puissance vertical quand la tension détectée dépasse un seuil prédéterminé.
La présente invention prévoit aussi un circuit de commande de blocage d'un composant puissance vertical comprenant un capteur de tension tel que susmentionné, dont la tension de sortie est appliquée à la borne de commande d'un interrupteur connecté entre la cathode et la borne de commande d'un composant de puissance vertical ouvrable quand cette borne de commande est reliée à la cathode, un circuit de retard étant interposé entre la tension de capteur et la borne de gâchette.
Selon un mode de réalisation de la présente invention, le circuit de retard comprend un transistor MOS, dont la gâchette reçoit le signal du capteur et dont le circuit principal est connecté entre la gâchette dudit interrupteur et une résistance connectée à la borne de commande du composant vertical.
Ces objets, caractéristiques et avantages, ainsi que d'autres de la présente invention 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 les figures IA à 5A représentent des vues en coupe par tielles des composants de puissance verticaux ; les figures 1B à 5B représentent des schémas équiva lents des structures des figures 1A à 5A ; la figure 6 représente une vue en coupe simplif d'un capteur de tension d'anode selon la présente invention ; la figure 7 représente la tension aux bornes du capteur en fonction de la tension d'anode dans diverses conditions ; les figures 8A et 8B représentent des exemples de répartition d'équipotentielles du capteur selon la présente invention dans diverses configurations ; la figure 9 représente un exemple d'application de la présente invention à la protection contre un court-circuit de la charge dans le cas d'un transistor IGBT ; la figure 10 représente de façon très simplifiée une structure intégrée correspondant au schéma de la figure 9 ; et la figure il représente un schéma de structure de pro tection contre les courts-circuits dans le cas où le composant de puissance verticale est un thyristor MOS blocable.
De façon générale, les structures de composants verti caux dont des exemples ont été donnés précédemment comprennent un substrat 1 de type N faiblement dopé, dont la face arrière est revêtue d'une métallisation d'anode MA, avec interposition d'une couche 2 fortement dopée, de type N (par exemple dans le cas d'un transistor MOS vertical) ou de type P (dans le cas des autres exemples donnés précédemment).
Une vue en coupe simplifiée d'un capteur selon la pré sente invention est illustrée en figure 6. ce capteur est formé du côté de la face avant du composant, dans le substrat 1. Il comprend une région 11 fortement dopée de type P délimitant une zone 12 du substrat. La région il peut être une région annulaire enfermant complètement la région 12 ou correspondre à deux bandes délimitant une bande intermédiaire correspondant à la zone 12. Une région 13 fortement dopée de type N est formée à la partie supérieure de la zone 12 et est revêtue d'une métallisation M reliée une borne 15 sur laquelle est disponible la tension de détection souhaitée (V15). La surface supérieure de la ou des régions 11 de type P+ est revêtue d'une métallisation MP qui est connectée à un potentiel de référence faible devant le potentiel de l'anode, par exemple le potentiel de référence de l'alimentation auquel est destiné à être connecté le composant, couramment la masse, ce potentiel étant par exemple aussi le potentiel de cathode.
En figure 6, on a désigné par Cs la concentration en surface des régions il de type P+, par xj la profondeur de jonc tion des régions il, par f la largeur de la région 12, par exemple la distance entre deux bandes 11 ou le diamètre interne d'un anneau correspondant une région il unique, et par e la longueur de la métallisation M.
On constate que, quand une tension est appliquée à l'anode MA, la tension sur la borne 15 varie dans le même sens que cette tension d'anode. La valeur de la tension sur la borne 15 et son mode de variation dépendent des divers paramètres Cs, xj, e et e susmentionnés, ainsi que de l'épaisseur w de la plaquette.
A titre d'exemple, la figure 7 indique la variation de la tension V15 sur la borne 15 du capteur en fonction de la tension VA sur l'anode du composant dans le cas où w = 300 lim, Xj = 6 gm, Cs = 2.1019 at. /cm3 et e = 4 gmm, pour des valeurs de 2 respectivement égales à 3,5, 4,5, 5,5 et 6,5 Mm. On considère le cas où la tension d'anode varie entre 0 et 1000 volts. On voit que la tension de capteur augmente avec la tension d'anode et, pour une tension d'anode donné, avec la valeur de P. Bien que la tension du capteur ne soit pas proportionnelle à la tension d'anode, elle varie dans le même sens et de façon régulière. La tension du capteur est donc une bonne image de la tension d'anode. Elle pourra selon les réglages choisis varier entre 0 et 10 volts et entre 0 et 30 volts ou plus. Quand les paramètres Xj et Cs augmentent, c'est-à-dire quand l'importance de la région diffusée 11 délimitant la zone 12 où est située l'électrode de capteur augmente, la tension du capteur, pour une valeur donnée de la tension d'anode et des autres paramètres, diminue.
L'homme de l'art comprendra que ces courbes s'expli quent par la répartition des équipotentielles quand le composant est sous tension. Les figures 8A et 8B représentent le résultat de simulations sur l'allure de ces équipotentielles qui montrent bien que l'on atteint le résultat recherché. Dans le cas de la figure 8A, l'anode est à un potentiel de 5 V et dans le cas de la figure 8B l'anode est à un potentiel de 105 V. Dans le premier cas, on trouve au niveau de la région diffusée 13 de la zone de test une tension de l'ordre de 2 V et dans le deuxième cas une tension de l'ordre de 10 V. On notera que l'équipotentielle 0 V correspond sensiblement à la profondeur de diffusion xj des régions Ainsi, la présente invention permet de disposer du côté de la face avant d'un composant vertical de puissance d'une tension image de la tension anode/cathode de ce composant. Cette tension image pourra être utilisée par l'homme de l'art diverses applications de commande ou de protection. On donnera ci-après un exemple d'application dans lequel la tension d'anode est utilisée comme moyen de détection d'un court-circuit dans la charge, pour commander à l'ouverture le composant de puissance vertical.
On va maintenant décrire la façon dont l'arborescence est construite par chaque Utilisateur , c'est-à-dire la façon dont les différents Sous-Contenants sont créés dans les Profils, ainsi que l'incitation qui existe pour un Utilisateur à dériver un Profil. a) Nouveau Contenant L'Utilisateur peut librement créer un nouveau Contenant, en tant que sous-profil dans un Profil de sa BD Perso. S'il est Non Confidentiel, celui-ci donnera lieu à un nouveau fichier (Contenant- 1 ) dans la Partie Commune, comme illustré sur la figure 110.
(ii) Tensioactif (s) non ionique(s) : Les agents tensioactifs non-ioniques sont, eux aussi, des composés bien connus en soi (voir notamment à cet égard "Handbook of Surfactants" par M. R. PORTER, éditions Blackie & Son (Glasgow and London), 1991, pp 116-178) et leur nature ne revet pas, dans le cadre de la présente invention, de caractère critique. Ainsi, ils peuvent être notamment choisis parmi (liste non limitative) les alcools, les alpha-diols, les alkylphénols ou les acides gras polyéthoxylés, polypropoxylés, ayant une chaîne grasse comportant par exemple 8 à 18 atomes de carbone, le nombre de groupements oxyde d'éthylène ou oxyde de propylène pouvant aller notamment de 2 à 50. On peut également citer les copolymères d'oxyde d'éthylène et de propylène, les condensats d'oxyde d'éthylène et de propylène sur des alcools gras ; les amides gras polyéthoxylés ayant de préférence de 2 à 30 moles d'oxyde d'éthylène, les amides gras polyglycérolés comportant en moyenne 1 à 5 groupements glycérol et en particulier 1,5 à 4 ; les amines grasses polyéthoxylées ayant de préférence 2 à 30 moles d'oxyde d'éthylène ; les esters d'acides gras du sorbitan oxyéthylénés ayant de 2 à 30 moles d'oxyde d'éthylène ; les esters d'acides gras du sucrose, les esters d'acides gras du polyéthylèneglycol, les alkylpolyglycosides, les dérivés de N-alkyl glucamine, les oxydes d'amines tels que les oxydes d'alkyl (C10-C14) amines ou les oxydes de N-acylaminopropylmorpholine. On notera que les alkylpolyglycosides constituent des tensio-actifs non-ioniques rentrant particulièrement bien dans le cadre de la présente invention tout comme les alcools gras éthoxylés.
(iii) Tensioactif(s) amphotère(s) ou zwittérionique(s) : Les agents tensioactifs amphotères ou zwitterioniques, dont la nature ne revet pas dans le cadre de la présente invention de caractère critique, peuvent être
notamment (liste non limitative) des dérivés d'amines secondaires ou tertiaires aliphatiques, dans lesquels le radical aliphatique est une chaîne linéaire ou ramifiée comportant 8 à 18 atomes de carbone et contenant au moins un groupe anionique hydrosolubilisant (par exemple carboxylate, sulfonate, sulfate, phosphate ou phosphonate) ; peut citer encore les alkyl (C8-C20) bétaïnes, les sulfobétaïnes, les alkyl (C8-C20) amidoalkyl (C1-C6) betaïnes ou les alkyl (C8C20) amidoalkyl (C1-C6) sulfobétaïnes.
Parmi les dérivés d'amines, on peut citer les produits vendus sous la dénomination MIRANOL, tels que décrits dans les brevets US-2 528 378 et US-2 781 354 et classés dans le dictionnaire CTFA, 3ème édition, 1982, sous les dénominations Amphocarboxyglycinates et Amphocarboxypropionates de structures respectives : .
R34-CONHCH2CH2 -N(R35)(R36)(CH2COO-) dans laquelle : R34 désigne un radical alkyle d'un acide R34-COOH présent dans l'huile de coprah hydrolysée, un radical heptyle, nonyle ou undécyle, R35 désigne un groupement bêta-hydroxyéthyle et R36 un groupement carboxyméthyle ; et R34'-CONHCH2CH2-N(B)(C) dans laquelle : B représente -CH2CH20X', C représente -(CH2)z -Y', avec z = 1 ou 2, X' désigne le groupement -CH2CH2-COOH ou un atome d'hydrogène Y' désigne -COOH ou le radical -CH2 - CHOH - S03H R34' désigne un radical alkyle d'un acide R37 -COOH présent dans l'huile de coprah ou dans l'huile de lin hydrolysée, un radical alkyle, notamment en C7, Cg, Ci-]ou C13, un radical alkyle en C17 et sa forme iso, un radical C17 insaturé.