INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Le capteur S1 de la figure 3 est fabriqué en utilisant une tranche de semiconducteur 100 de la figure 8, qui comprend une couche de semiconducteur (110) qui a une surface active ayant une face cristallographique d'orientation (110) et une surface arrière, qui est opposée à la surface active, ayant une face cristallographique d'orientation (110). La surface active et la surface arrière de la tranche de semiconducteur (110) deviennent la surface active 11 et la surface arrière 12 du substrat semiconducteur 10 de la figure 2.
Comme représenté sur la figure 8, la tranche 100 comporte un méplat d'orientation 110 et des lignes de marquage 120. Chacune des lignes de marquage 120 est sensiblement parallèle ou orthogonale au méplat d'orientation 110. Chacune des régions rectangulaires 130, qui sont définies par les lignes de marquage 120, devient un capteur S1 de la figure 1 lorsque la tranche 100 est découpée en puces. Comme représenté sur la figure 8, le méplat d'orientation 110 a été formé de façon à faire un angle sensiblement de 45 avec une face cristallographique d'orientation (100) qui est sensiblement orthogonale à la surface active de la couche de semiconducteur (110).
La figure 8 montre un axe cristallographique d'orientation qui est sensiblement parallèle à la surface active de la tranche 100. La face cristallographique d'orientation (100) est orthogonale à l'axe cristallographique d'orientation .
Le méplat d'orientation 110 est formé dans le processus de fabrication de la tranche de semiconducteur (100) en utilisant des axes cristallographiques fondamentaux d'un lingot de silicium monocristallin. Comme représenté sur la figure 9, deux axes cristallogra-
phiques d'orientations et , qui sont mutuellement orthogonaux, existent sur un plan cristallographique d'orientation (110) du lingot de silicium. Un axe cristallographique d'orientation , qui fait un angle de 54,74 degrés avec l'axe cristallographique d'orientation , existe également sur le plan cristallographique d'orientation (110) dans le lingot de silicium.
Par conséquent, premièrement, on détermine les axes cidessus en utilisant par exemple la diffraction de rayons X, sur la base des relations angulaires entre les axes ci-dessus dans un lingot de silicium monocristallin. Ensuite, on détermine un axe visé K1, qui fait un angle de 9,74 avec l'axe cristallographique d'orientation , comme représenté sur la figure 9. L'axe visé K1 fait un angle de 45 avec les deux axes cristallographiques d'orientations et . Ensuite, on meule le lingot de façon à mettre à nu une surface OF qui est sensiblement orthogonale à l'axe visé K1. La surface OF devient le méplat d'orientation 110, qui fait un angle sensiblement de 45 avec la face cristallographique d'orientation (100) qui est sensiblement orthogonale à la surface active de la couche de semiconducteur (100). Par conséquent, le méplat d'orientation 110 prend un angle de sensiblement 45 avec un axe cristallographique d'orientation et un axe cristallographique d'orientation , qui sont sensiblement parallèles à la surface active de la couche de semiconducteur (110).
Ensuite, on découpe le lingot pour former une tranche de silicium. Ensuite, en utilisant des techniques de fabrication de puces de semiconducteurs bien connues, on forme des éléments tels que les résistances extensométriques Rc1 , Rc2, Rs1 , RS2, les lignes d'interconnexion métalliques 21 et les plages de connexion métalliques 22, dans ou sur la surface active de la tranche de silicium dans chacune des régions rectangulaires 130. Dans le processus de formation des éléments, on forme des lignes de marquage 120 sur la tranche de silicium pour diviser la tranche de silicium en régions rectangulaires 130. Chacune des lignes de marquage 120 est définie, par exemple, en utilisant des ouvertures linéaires d'une pellicule ou en utilisant une paire de lignes sensiblement parallèles consistant
par exemple en aluminium. Ensuite, on forme une membrane 14 dans chacune des régions rectangulaires 130 dans la surface active de la tranche de silicium, en formant une cavité 13 dans la surface arrière de la tranche de silicium. On forme la cavité 13 par gravure anisotrope de la tranche de silicium à partir de la surface arrière.
Avec les étapes ci-dessus, une tranche de semiconducteur 100 de la figure 8 est achevée.
Un capteur de pression à semiconducteur du type membrane S1 de la figure 1, dont le substrat semiconducteur 10 comprend quatre côtés 10a qui font un angle sensiblement de 45 avec l'axe cristallographique d'orientation qui est sensiblement parallèle à la surface active du substrat 10, peut être formé en découpant la tranche de semiconducteur 100 de la figure 8 le long des lignes de marquage 120.
Un capteur de pression à semiconducteur du type membrane S1 de la figure 1 peut également être fabriqué en utilisant une autre tranche de semiconducteur 200 de la figure 10, qui comprend une couche de semiconducteur (110) qui a une surface active ayant une face cristallographique d'orientation (110) et une surface arrière, qui est opposée à la surface active, ayant une face cristallographique d'orientation (110). Comme représenté sur la figure 10, la tranche 200 de la figure 10 a un méplat d'orientation 210 et des ligne de marquage 220. Comme représenté sur la figure 10, le méplat d'orientation 210 a une face cristallographique d'orientation (100) qui est sensiblement orthogonale à la surface active de la couche de semiconducteur (110), et chacune des lignes de marquage 220 fait un angle sensiblement de 45 degrés par rapport au méplat d'orientation 210.
Chacune des régions rectangulaires 130, qui sont définies par les lignes de marquage 220, devient un capteur de pression S1 de la figure 1 lorsque la tranche 200 de la figure 10 est découpée en puces. Dans chacune des régions rectangulaires 130, une membrane 14 et des éléments tels que des résistances extensométriques Rc1, Rc2, Rs1 , Rs2, des lignes d'interconnexion métalliques 21 et des plages de connexion métalliques 22, ont été formés. Les résistances
extensométriques Rc1, Rc2, Rs1, Rs2 ont été formées dans la configuration représentée sur la figure 4. Dans la tranche 200 de la figure 10, chacune des résistances extensométriques Rc1 , Rs1, Rc2, Rs2 a été repliée pour former une multiplicité de branches dont les directions longitudinales sont sensiblement parallèles au méplat d'orientation 210, alors que dans la tranche 100 de la figure 8, chacune des résistances extensométriques Rc1 , Rs1, Rc2, Rs2 a été repliée pour former une multiplicité de branches dont les directions longitudinales font un angle sensiblement de 45 avec l'orientation du méplat 110.
Dans le capteur de pression S1 de la figure 1, l'angle entre les quatre côtés 10a et l'axe cristallographique d'orientation qui est sensiblement parallèle à la surface active 11 doit être de préférence, au point de vue économique, dans la plage de 43 degrés à 47 degrés, en considération de l'écart d'usinage lorsque les tranches 100,200 de la figure 8 et de la figure 10 sont formées à partir d'un lingot de silicium, et des performances du capteur de pression S1 de la figure 1.
De façon spécifique, lorsque les méplats d'orientation 110, 210 sont formés sur le lingot, l'angle entre les méplats d'orientation 110,210 et l'axe cristallographique théorique d'orientation dans le lingot présente un écart de 1 . De plus, lorsqu'une marque d'alignement, qui est utilisée pour aligner des masques, est formée sur une tranche de silicium fabriquée à partir du lingot, l'angle entre les méplats d'orientation 110,210 et la marque d'alignement présente un écart de 1 degré. Il en résulte que l'écart maximal par rapport à l'angle visé de 45 degrés entre les quatre côtés 10a et l'axe cristallographique d'orientation devient 2 degrés. Ainsi, bien que l'angle visé soit de 45 degrés, l'angle réel est de 45 2 degrés, ou dans la plage de 43 degrés à 47 degrés.
Cependant, l'écart maximal de 2 degrés est acceptable à cause des raisons décrites ci-dessous. Comme représenté sur la figure 11A, la sensibilité du capteur de pression S1, de la figure 1, qui est définie comme le taux de variation du potentiel différentiel Vout de la figure 5 par rapport à la pression appliquée extérieurement à la membrane du capteur de pression S1, est sensiblement constante,
l'extérieur selon la flèche B du flux d'eau débourbé, dégrillé et débarrassé des hydrocarbures par un orifice de sortie 10 visible sur la figure 3.
Selon les figures 1,2 et 3, la tubulure d'évacuation 9 comporte un tronçon tubulaire vertical 11 représenté en vue partiellement éclatée sur ces figures.
Ce tronçon tubulaire 11 est muni d'ouvertures de transfert circulaires 12 réparties sur sa longueur ainsi que d'un flotteur 13 mobile à sa partie interne et dont la géométrie est conçue de manière à lui permettre d'obturer les ouvertures de transfert 12.
Le flotteur 13 est taré à la densité de l'eau, de sorte qu'il obture les ouvertures de transfert 12 situées au droit des hydrocarbures rassemblés à la partie supérieure du compartiment d'extraction des hydrocarbures 4.
Ainsi, le flux débourbé, dégrillé et débarrassé des hydrocarbures provenant de la boîte de coalescence 7 pénètre dans la tubulure d'évacuation 9 selon les flèches e par les ouvertures de transfert 12 non obturées par le flotteur 13 et est transféré vers l'orifice de sortie 10, comme représenté en pointillés sur les figures 1 et 2.
Selon la figure 1, le corps de cuve 1 et en particulier la cloison de séparation 5 sont réalisés en acier et la plaque de dégrillage 50 est fixée sur cette cloison en acier 5.
La plaque de dégrillage 50 est munie à sa partie supérieure d'une fente horizontale 14 permettant l'introduction du flux à traiter selon la flèche b, à sa partie interne et à sa partie inférieure d'orifices de transfert du flux dégrillé non représentés sur la figure qui coïncident avec les perforations de la cloison de séparation 5.
Le flux à traiter se déplace donc de haut en bas dans la plaque de dégrillage 50 comme représenté en pointillés puis pénètre dans le compartiment d'extraction des hydrocarbures 4 par la partie inférieure de la boîte de coalescence 7 selon la flèche c.
Selon les figures 2 et 3, le corps de cuve 1 est réalisé en polyéthylène.
Conformément à cette configuration, la plaque de dégrillage 5'constitue également la cloison de séparation du compartiment de débourbage 3 et du compartiment d'extraction des hydrocarbures 4.
Selon les figures 2 et 3, sur trois des ses quatre côtés la plaque de dégrillage 5'comporte des bords 15 amincis qui facilitent son
introduction dans des glissières 16 prévues à cet effet sur les parois internes du corps de cuve 1.
Par ailleurs et selon la figure 2, la plaque de dégrillage 5'est munie à sa partie supérieure de deux fentes horizontales 17 situées l'une au dessus de l'autre qui permettent l'introduction du flux à traiter à sa partie interne.
La plaque de dégrillage 5'est en outre munie de part et d'autre des deux fentes 17 de deux rainures de rigidification verticales 18 situées du côté du compartiment de débourbage 3.
Le flux à traiter ayant pénétré selon les flèches b dans la plaque de dégrillage 5'par les fentes d'introduction 17 se déplace comme représenté en pointillés à la partie interne de celle-ci jusqu'à sa partie inférieure avant de pénétrer selon la flèche c dans la boîte de coalescence 7.
Selon les figures 3 et 4, la plaque de dégrillage 5'se prolonge à sa partie inférieure, du côté du compartiment d'extraction des hydrocarbures 4 par un boîtier essentiellement parallélépipédique 19 faisant office de support pour la boîte de coalescence 7.
Outre une telle adaptation au moyen d'essais de roulement, on peut aussi envisager d'autres procédés pour une adaptation de l'amplification H(e), par exemple l'utilisation d'algorithmes adaptatifs ou une optimisation par calcul de simulation et/ou des combinaisons de ces procédés.
Lors d'essais, on détermine de préférence d'abord les valeurs H(e). Dans une autre étape, on adapte les facteurs
de pondération w au type particulier du véhicule.
L'adaptation du procédé au type du véhicule s'effectue alors via des essais. Mais on peut aussi envisager d'autres procédés, par exemple l'utilisation d'algorithmes adaptatifs ou de procédés d'adaptation.
L'observation selon l'invention de l'état de roulement décrit par l'angle de flottaison et par le taux de lacet n'est pas limitée, quant à ses applications, à une utilisation avec une stabilisation de roulis. L'observateur d'état de roulement peut au contraire être combiné avec n'importe quelle régulation de dynamique de roulement qui régule l'état de roulement décrit au moins par l'angle de flottaison et par le taux de lacet au moyen d'une action réglante quelconque, action sur la direction, forces de freinage et/ou patinage.
Dans une forme de réalisation, les organes de réglage pour l'application des actions réglantes sont conçus comme des dispositifs de réglage de pied de suspension.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement à la lecture d'un mode de réalisation préféré, faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels : la figure 1 est une représentation schématique d'une stabilisation d'angle de roulis ; la figure 2 est un schéma fonctionnel pour la détermination d'un terme correcteur dépendant de l'état de roulement ; et la figure 3 est un schéma fonctionnel d'un observateur d'angle de flottaison.
La figure 1 montre schématiquement une stabilisation d'angle de roulis comprenant des calculateurs 1,2, 3 et 4, ainsi qu'un limiteur 7. Les calculateurs 1,2, 3 et 4 et le limiteur 7 peuvent alors être réalisés soit séparément dans l'espace soit comme éléments d'un module commun. Dans le premier calculateur 1, on détermine un moment de roulis MW à appliquer pour une stabilisation. Les données d'entrée
pour le calcul sont la vitesse de roulement v, l'accélération transversale ay, l'accélération longitudinale ax, le taux de lacet #, l'angle de braquage #, la vitesse d' angle de braquage #, la vitesse de roulis # et l'accélération de roulis 9 . Dans le calculateur 2, on détermine une répartition fondamentale io à partir de l'état de roulement déterminé par exemple par la vitesse de roulement v. La répartition fondamentale est enregistrée en fonction de différents états de roulement sous forme de tableaux. Dans le calculateur 3, on détermine un terme correcteur i en fonction de l'état de roulement présent.
La répartition fondamentale et le terme correcteur sont additionnés pour la répartition à appliquer iwank du moment de roulis. Dans le calculateur 4, on détermine le moment de stabilisateur MV à appliquer à l'essieu avant ainsi que le moment de stabilisateur MH à appliquer à l'essieu arrière sur la base de la répartition de roulis et du moment MW à appliquer globalement pour supporter le roulis : Mv - iwank MW MH = (1 iwans ) fscal Mw le moment de stabilisateur MH à appliquer à l'essieu arrière pouvant être adapté de manière spécifique au véhicule avec un facteur de graduation fscal' On évite des valeurs extrêmes de la répartition de roulis avec le limiteur 7. Pour la limitation de la répartition de roulis, on a : 1wank,min # 1wank # iwank,max La figure 2 est une vue détaillée du calculateur 3 représenté à la figure 1 et destiné à la détermination du terme correcteur iC. Le calculateur 3 comprend un observateur d'état de roulement 5 et une unité régulatrice 6. Au moyen de l'observateur d'état de roulement 5, on détermine l'état de roulement décrit par le taux de lacet de consigne # soll, Par l'angle de flottaison P et par la vitesse d'angle de flottaison #. Les données d'entrée de l'observateur d'état de roulement 5 sont les valeurs,
déterminées de préférence par des capteurs, de la vitesse de roulement v, de l'accélération transversale ay, de l'accélération longitudinale ax, du taux de lacet et de l'angle de braquage 8.
Dans l'unité régulatrice 6, on détermine le terme correcteur iC à partir de l'état de roulement déterminé au moyen de l'observateur d'état de roulement 5 ainsi qu'à partir du taux de lacet mesuré , de l'accélération transversale ay et de la vitesse de roulement v.
Le terme régulateur i supplémentaire permet de prendre en compte la tendance en virage dans l'action pour supporter le roulis et appliquée par exemple par un dispositif de réglage de pied de suspension. Un comportement survireur du véhicule peut être compensé par exemple par une répartition de moment de roulis plus forte sur l'essieu avant (iC > 0) et un comportement sous-vireur par une répartition de moment de roulis amplifiée sur l'essieu arrière (ic < 0).
La tendance en virage peut être déterminée à partir de l'état de roulement décrit par le taux de lacet, par l'angle de flottaison et/ou par la vitesse d'angle de flottaison. Pour des écarts A = # soll - # entre le taux de lacet réel \|/ et une valeur de consigne iVsoll' on a en utilisant les conventions de signe habituelles en technique automobile pour les directions de trajet et de courbe (avance : vitesse de roulement v > 0 ; à gauche : accélération transversale ay > 0) : # # > 0 : comportement sous-vireur # # Pour l'angle de flottaison et pour la vitesse d'angle de flottaison de consigne, on a de même : ss, # > 0 : comportement sous-vireur ss, # En courbe à droite (ay 0 comportement survireur, etc. ).
En tenant compte de la direction de courbe avec l'accélération transversale ay, on peut donc déterminer des termes correcteurs Kss et K# au moyen des algorithmes de régulation suivants : K3 = ay ( KPf3 - ,3) vkw - ay ( ,1jI (\v soll - \v)) Les amplifications de régulateur Ka, ,3' KPw >~ 0 peuvent être déterminées par des essais de roulement et/ou par des calculs de simulation. Un comportement routier spécial peut être réglé par les amplifications de régulateur. Les amplifications peuvent être choisies par exemple en fonction du véhicule, de l'état de roulement et/ou du conducteur.
Pour minimiser l'influence de bruits de mesure et/ou d'imprécisions de mesure, il est avantageux de filtrer les termes correcteurs déterminés. Pour une prise en compte des différentes bandes de fréquence du taux de lacet et de l'angle de flottaison, il est avantageux d'utiliser au moins deux filtres séparés : KF3 = Filt (ay (- Kp;p(3 - ,3 ) ) KF = Filt (ay (- KP,w4iV ) ) Pour une prise en compte de la direction de roulement, il est judicieux d'utiliser une multiplication des termes correcteurs par la vitesse de roulement : ic = v(#Fss + #F#) Une action régulatrice sur la répartition de roulis est importante notamment en cas de vitesses de roulement élevées et/ou d'accélération transversale de véhicule élevée. La multiplication par l'accélération transversale ay et par la vitesse de véhicule v permet aussi de prendre en compte le fait que la régulation supplémentaire de la répartition de roulis est plus déterminante lorsque l'accélération transversale est croissante et/ou lorsque la vitesse de véhicule est croissante, c'est-à-dire pour une vitesse plus grande et/ou pour un rayon de courbe plus petit.
Comme représenté sur la figure 2, une pellicule isolante inter-couche 30, qui est par exemple une pellicule d'oxyde de silicium, est placée sur la surface active du substrat semiconducteur 10. Les plages de connexion métalliques 22 sont isolées par la pellicule isolante 30. Les lignes d'interconnexion 21 sont également isolées par la pellicule isolante 30, sauf dans les parties dans lesquelles les lignes d'interconnexion 21 sont connectées électriquement aux régions de diffusion d'interconnexion 15 à travers des trous de contact dans la pellicule isolante 30. Les lignes d'interconnexion 21 et les plages de connexion métalliques 22 peuvent être formées, par exemple, par évaporation d'aluminium sous vide.
Comme représenté sur la figure 2, une pellicule de passivation 40, qui consiste par exemple en nitrure de silicium, est placée sur les lignes d'interconnexion 21, les plages de connexion métalliques 22 et la pellicule d'isolation 30 pour protéger le capteur de pression S1 de la figure 1. Bien que ceci ne soit pas illustré sur la figure, la pellicule de passivation 40 comporte des ouvertures sur les plages de connexion métalliques 22 pour permettre de connecter
électriquement les plages de connexion métalliques 22 à un circuit extérieur, par micro-câblage.
Le capteur de pression S1 de la figure 1 peut être fabriqué en utilisant des techniques de fabrication de semiconducteurs bien connues. Après qu'un capteur de pression S1 a été fabriqué, le capteur de pression S1 est fixé par sa surface arrière 12 sur un plot de verre 50, en utilisant par exemple la soudure anodique. Avec la soudure, une cavité 13 du capteur de pression S1 est obturée hermétiquement pour former une chambre de référence de pression, à l'intérieur de laquelle la pression est maintenue constante, par exemple à un niveau proche du vide, comme représenté sur la figure 2.
Sur la figure 2, la pression à détecter est appliquée à la face supérieure de la membrane 14. Lorsque la membrane 14 est déformée par la pression, les valeurs des résistances extensométriques Rc1, Rs1 , Rc2, Rs2 varient en réponse à la déformation générée dans la membrane 14, et le potentiel différentiel Vout corrélé aux variations de valeurs de résistance est fourni en sortie. Le potentiel différentiel Vout est transmis vers un circuit extérieur par l'intermédiaire des plages de connexion métalliques 22. Le potentiel différentiel Vout est traité par le circuit extérieur pour fournir le signal de sortie final pour détecter la pression.
On a employé une configuration originale dans le capteur de pression à semiconducteur S1 de la figure 1, dont la structure fondamentale et le fonctionnement sont décrits ci-dessus. La configuration originale permet au capteur de pression S1 d'être plus petit que le capteur de pression proposé sur la figure 12, sans réduire les dimensions de la membrane 14 ou raccourcir la largeur minimale de l'étendue de contact entre la surface arrière 12 du substrat semiconducteur 10 et le plot en verre 50. De façon spécifique, comme représenté sur la figure 3, chacun des quatre côtés 10a fait un angle sensiblement égal à 45 avec l'axe cristallographique d'orientation qui est sensiblement parallèle à la surface active 11. De plus, lorsque la direction de la membrane 14 est définie comme la direction longitudinale de la cavité 13, la membrane 14 est établie de fa- çon que la direction de la membrane 14 fasse un angle qui est sen-
siblement de 45 degrés, avec les quatre côtés 10a.
Comme représenté sur la figure 1, chacune des résistances extensométriques Rc1, Rs1, Rc2, Rs2 a été repliée pour former une multiplicité de branches qui s'étendent sensiblement dans la direction de l'axe cristallographique d'orientation . Par conséquent, chacune des résistances extensométriques Rc1, Rs1, Rc2, Rs2 s'étend sensiblement dans la direction de l'axe cristallographique d'orientation . Chacune des branches fait également un angle de sensiblement 45 degrés avec l'axe cristallographique d'orientation . Avec la configuration ci-dessus, le capteur de pression S1 de la figure 1 peut être plus petit que le capteur de pression proposé sur la figure 12, sans réduire les dimensions de la membrane 14 ni raccourcir la largeur minimale de l'étendue de contact entre la surface arrière 12 du substrat semiconducteur 10 et le plot en verre 50, comme représenté sur la figure 6.
Sur la figure 6, les côtés 10a du capteur proposé de la figure 12 et ceux du capteur S1 de la figure 3 sont conçus de façon que les membranes 14 des deux capteurs aient la même dimension, et les surfaces arrière 12 des deux capteurs procurent la même largeur minimale L de l'étendue de contact entre la surface arrière 12 du substrat semiconducteur 10 et le plot en verre 50. Sur la figure 6, une première ligne en pointillés DL1 montre les côtés 10a du capteur proposé de la figure 12. Pour la commodité de la comparaison de taille entre le capteur proposé de la figure 12 et le capteur S1 de la figure 3, une seconde ligne en pointillés DL2, qui est obtenue en faisant tourner de 45 degrés la première ligne en pointillés DL1 , est également représentée sur la figure 6.