INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Le connecteur électrique 700 est positionné sur l’anneau 1210, entre la paroi cylindrique interne 1220 et la paroi cylindrique externe 1230. L’anneau 720 du connecteur électrique 630 est disposé parallèlement à l’anneau 1220 du support de lunette 2100, à distance l’un de l’autre par la présence des pieds 630.
Le connecteur électrique 700 établit une connexion électrique entre la lunette 140 et le module ECG 692. En particulier, la connecteur électrique 700 est électriquement connecté avec le support de lunette 630 via notamment les pieds 730, qui font office de contacteurs électriques localisés. Par localisés, on entend que le contact électrique se fait à un endroit spécifiquement prévu par les concepteurs de la montre-ECG. Le fait de concentrer le contact sur une petite zone permet d’augmenter la force de contact entre le connecteur électrique 700 et le support de lunette 630. La résistance de contact en est réduite. La chaine électrique jouant un rôle primordial dans la qualité du signal ECG, de simple contacts métal-métal entre deux portions planes par exemple (par exemple l’anneau 720 du connecteur électrique 630 et l’anneau 1210 du support de lunette 680) peut générer du bruit. En utilisant des contacteurs électriques localisés (contact ponctuel ou linéaire, mais sur une distance de quelques millimètres maximum et précisément établie), la chaine électrique est plus stable.
La présence de plusieurs pieds 730 sur la deuxième côté 724 de l’anneau 720 du connecteur électrique 700 permet d’assurer une continuité électrique même si de micro-déplacements devaient intervenir. Les pieds 730 peuvent être répartis régulièrement le long de la périphérie du connecteur électrique 630. On peut prévoir entre deux et dix plots (6 sur les figures 7 et 8).
Les pieds 730 permettent en outre d’assurer la stabilité mécanique du connecteur électrique 700 sur le support de lunette 630. A cet effet, au moins trois plots 730 (typiquement espacés, par exemple espacés régulièrement) sont prévus. Par exemple, entre 3 et 10 plots peuvent être prévus, ou encore entre 4 et 7 plots, ou encore 6 plots (répartis tous les 60 degrés). La lunette 140, quand elle est tournée par l’utilisateur, génère un effort sur le ou les ressorts 710, qui transmettent l’effort aux pieds 730. La stabilité mécanique du connecteur électrique 700 ainsi que la force générée par la compression des ressorts 710 concourt à la stabilité électrique de la montre-ECG. On prévoit typiquement autant de pieds 730 que de ressorts en compression 710, pour symétriser au maximum le connecteur électrique 700.
Les figures 7, 10 et 13 illustrent un premier mode de réalisation des pieds 730, dans lequel les pieds 730 sont des plots 732. Les plots 732 peuvent avoir une forme partiellement sphérique ou hémisphérique ou plus généralement de forme arrondie. Alternativement, les plots peuvent avoir une extrémité légèrement plane. Dans un mode de réalisation, le plot 732 est solide (il ne se déforme pas sous les efforts impliqués par la lunette). Le plot 624 peut être dans le même matériau que le reste du connecteur électrique 700, le cas échéant avec le même revêtement.
La illustre un deuxième mode de réalisation des pieds 730, dans lequel les pieds 730 sont des languettes 734 (ou des lames). Les languettes 734 peuvent avoir une forme de lame s’étendant de biais (strictement moins de 90°, par exemple en 10° et 45°) donc depuis l’anneau 720, du deuxième côté 724. Dans un mode de réalisation, les languettes 734 sont rigides, à tout le moins plus rigides ou nettement plus rigides que le ressort en compression 710, de sorte que la rotation de la lunette 140 comprime le ressort 710 et pas la languette 734. Dans un mode de réalisation, la languette 734 est légèrement déformable pour assurer le contact électrique. Dans un mode de réalisation, la languette 734 est comprimée à l’assemblage pour asseoir le connecteur électrique 700 sur le support de lunette 630.
Le support de lunette 630 est quant à lui électriquement connecté au module ECG 692 via des composants conducteurs, par exemple avec un revêtement conducteur comme de l’or (acier inoxydable plaqué or). Le support de lunette 630 peut être en matériau connecteur, comme en acier inoxydable (316L, 301, 304 ou 446), avec ou sans revêtement particulier (comme de l’or).
Comme visible en figures 6, 7, 8, le connecteur électrique 700 comprend aussi les pattes 740, déjà présentés en relation avec les figures 6 à 8. Les pattes 740 s’étendent depuis la deuxième côté 724 (côté opposé à celui des ressorts 710) de l’anneau 720. Le support de lunette 630 comprend l’orifice de blocage 632, qui est configuré pour recevoir la patte 740. Le connecteur électrique 630 est ainsi bloqué en rotation autour de l’axe Z et peut reprendre le couple que la lunette 140 exerce sur le connecteur électrique 600 lors de sa rotation ou lorsqu’elle est en butée contre le ressort 710. Pour ne pas nuire à la stabilité mécanique et à la connexion électrique via les pieds 730, la patte 740 est moins longue que la profondeur de l’orifice de blocage 632. Dans un mode de réalisation, au moins trois pattes 740 sont prévues, afin de symétriser le connecteur électrique 700 et de pouvoir palier à une déformation ou un endommagement d’une ou deux de celles-ci. Plus particulièrement, autant de pattes 740 que de pieds 730 que de ressorts en compression 710 sont prévus.
D’autres modes de réalisation du connecteur électrique vont être décrits. Dans un mode de réalisation illustré en , le connecteur électrique 630 comprend un ressort en compression 710 (par exemple un ressort hélicoïdal 1400) avec un roulement à bille 1410 (« ball bearing » en anglais). La lunette 140 comprend alors sur sa face interne une came 1420, par exemple lobée, sur laquelle roule le roulement à bille 1410. La connexion électrique se fait via le roulement à bille 1410 et éventuellement le ressort 710, 1400. Le ressort 710, 1400 peut être logé dans un orifice 1430 de la carrure 110, par exemple dans le support de lunette 630 (l’anneau 1210 du support de lunette 630, comme illustré) ou le corps principal de la carrure 600 directement, afin de maintenir le ressort en position. La forme de la came 1420 permet d’avoir une rotation pas à pas unidirectionnelle ou bidirectionnelle (horaire et/ou antihoraire). La forme de la came 1420 détermine aussi l’effort à appliquer pour entrainer la lunette 140 en rotation. Lorsque la lunette 140 se déplace, le roulement à bille 1410 roule sur la came 1420 de la lunette 140 et vient comprimer le ressort 610 selon la direction Z. Alternativement, le ressort 1400 peut être incliné. Cet arrangement permet notamment d’avoir une rotation unidirectionnelle. Le roulement à bille 1410 peut être recouverte d’un revêtement conducteur comme de l’or. Le ressort peut lui aussi être recouvert d’un revêtement conducteur comme de l’or. Alternativement, le ressort 1400 ne sert à qu’à gérer la rotation de la lunette et des lames 700, comme décrites précédemment, assurent la fonction électrique. Alternativement et inversement, le ressort 1400 ne sert qu’à gérer la connexion électrique et des lames 700, comme décrite précédemment, gère la rotation de la lunette.
Dans un mode de réalisation non illustré, le connecteur électrique 600 peut comprendre un balai (« brush » en anglais), configuré pour glisser sur la lunette rotative. Pour avoir une rotation cran à cran, un système de cliquet peut être mis en place, par exemple avec des lames similaires aux lames 710 ou un ressort hélicoïdal 1400 avec roulement à bille 1410. Le balai peut être électriquement relié au support de lunette. Le balai peut comprendre lui aussi un ressort en compression pour assurer le contact entre le balai et la lunette.
Le connecteur électrique 700 est formé en un matériau conducteur. Alternativement ou complémentaire, le connecteur électrique 700 est recouvert d’un matériau conducteur (revêtement conducteur). Le revêtement peut avoir une meilleure conductivité que le matériau du connecteur électrique 700. Dans un mode de réalisation, le connecteur électrique est en matériau conducteur (par exemple, en acier inoxydé, en phosphore-bronze, etc.) et les lames 710 ou tout le connecteur électrique 700 sont recouvertes d’un autre matériau conducteur (par exemple de l’or, du nickel, etc.). Dans un mode de réalisation, le connecteur électrique 700 est en métal comme de l’acier, par exemple de l’acier inoxydable, comme de l’acier 301 (acier résistant à la fatigue), ou du phosphore-bronze et est recouvert au moins partiellement et préférablement entièrement d’un revêtement, par exemple un revêtement métallique comme de l’or or du nickel. Alternativement, le connecteur 700 est en plastique avec un revêtement conducteur tel que mentionné précédemment. Le support de lunette 630 peut être réalisé dans un matériau identique au connecteur électrique 700.
Comme mentionné auparavant, la montre-ECG comprend un anneau de maintien 1500, visible sur les figures 6, 10, 13, 14, 15, qui sert à bloquer le déplacement selon la direction Z de la lunette 140 par rapport à la carrure 110. L’anneau de maintien 1500, illustré sur la (qui représente aussi le support de lunette 630), peut être une tige polygonale rigide s’étendant sur au moins 270 degrés dans le volume annulaire. Du fait de sa forme polygonale et non pas circulaire, l’anneau de maintien 1500 est logé, en fonction de la position angulaire le long du volume annulaire Va, alternativement dans la rainure 906 de la lunette 140 et dans la rainure 1222 du support de lunette 630, ce qui bloque le mouvement de la lunette 140 selon la direction en Z. Sur la , l’anneau de maintien 1500 est entre les deux ; sur la , l’anneau de maintien 1500 est au fond de la rainure 1222 de la lunette rotative 140. Du fait de sa forme polygonale, l’anneau de maintien 1500 n’occupe pas tout le volume annulaire Va, ce qui limite les frottements avec la lunette 140 lors de la rotation. L’anneau de maintien 1500 peut être légèrement comprimée lors de l’assemblage de la lunette 140 et peut rester légèrement comprimée une fois en position dans la volume annulaire Va.
Alternativement, un anneau de maintien s’étendant dans les deux rainures à la fois peut être prévu, mais la surface de frottement est augmentée par rapport au cerclage polygonal, ce qui peut gêner la rotation de la lunette.
Les dentelures 148 de la face latérale externe 144 de la lunette 140 (ou du corps de lunette 650), qui font ainsi partie de la deuxième électrode 170, permettent d’améliorer le contact électrique avec la peau de l’utilisateur (les dents pénètrent dans la peau, ce qui permet de diminuer la résistance de contact et d’avoir un effet de pointe au niveau des dentelures. Les performances de la montre-ECG peuvent ainsi être améliorées.
Dans l’exemple illustré dans la , le plateau comporte en outre, sur toute sa périphérie, une paroi 15 optionnelle, munie d’une fente 16, qui permet le passage de la fibre optique. De préférence et comme illustré dans la , le plateau peut former le fond d’une structure fermée de type dérouleur de scotch, ayant une ouverture dans une paroi latérale qui permet le passage de la fibre optique. Cette structure fermée permet, d’une part, de protéger le ressort spiral et la fibre optique et, d’autre part, de guider la fibre optique.
Si le ressort spiral n’est pas de largeur constante et qu’il présente une excroissance 17 sur une portion de sa longueur, la portion de la fibre optique 14 qui contient le ou les réseaux de Bragg est fixée sur la paroi extérieure du ressort au niveau de l’excroissance 17 ( ). L’avantage de cette solution est qu’elle offre plus de flexibilité sur l’intégration et l’extraction de la fibre optique.
Si l’extrémité fixe du ressort est du côté du rayon de courbure le plus faible, c’est-à-dire qu’il est fixé à son extrémité intérieure (i.e. l’extrémité ayant le rayon de courbure le plus faible), alors l’extrémité mobile en rotation est du côté de l’extrémité extérieure.
Dans l’exemple de réalisation illustré dans les figures 7a et 7b, le module fixe 11’ est un arbre et le module mobile 10’ est un plateau circulaire ; l’extrémité du ressort spiral 12 proche de l’axe d’enroulement est ici fixée au module fixe 11’ (l’arbre) et l’extrémité du ressort la plus éloignée de l’axe d’enroulement est fixée sur le module mobile 10’ (le plateau). L’élément hachurée 13 représente le point de fixation de l’extrémité extérieure du ressort. Dans la , le ressort est en position de repos ; dans la , le module mobile 10’ (plateau) a fait une rotation autour de l’axe de rotation et le ressort est comprimé.
Dans les figures 7a et 7b, la portion de la fibre contenant le ou les réseaux de Bragg est fixée sur une paroi extérieure du ressort qui est située sur une spire intérieure. Il est donc préférable d’utiliser un ressort spiral ayant une excroissance à cet endroit, afin de faciliter la fixation de la fibre ( ).
La portion de fibre contenant le ou les réseaux de Bragg est collée sur une paroi du ressort spiral, de préférence que une paroi située à l’extérieure par rapport à l’axe d’enroulement, de manière à subir les déformations subies par le ressort.
Lorsque le ressort spiral est au repos (figures 4a et 7a), il ne subit aucune contrainte ; il s’agit donc de la position de référence. La portion de la fibre contenant le ou les réseaux de Bragg et qui est collée au ressort mesure un état de déformation de référence.
Lorsque l’extrémité mobile du ressort subit une rotation (figures 4b et 7b), le ressort se déforme (et par conséquent son rayon de courbure se modifie). De ce fait, le ou les réseaux de Bragg sont à leur tour déformés. On transforme donc la rotation en une déformation locale du ou des réseaux de Bragg. Une calibration est nécessaire pour transformer une valeur de déformation locale en une valeur angulaire de déformation.
Si la pièce dont on souhaite mesurer le déplacement est solidaire du module mobile, on peut déduire un mouvement de rotation de la pièce.
Si l’on associe au support principal un support auxiliaire de type tire-câble, il est possible de mesurer de manière assez simple un déplacement mécanique linéaire de la pièce. La pièce est solidaire de l’extrémité mobile du câble et le support auxiliaire étant solidaire du module mobile du support principal, un déplacement linéaire de la pièce va faire tourner le support auxiliaire, qui va faire tourner le module mobile.
Dans les figures 5 et 6, le support auxiliaire 18 est solidaire du module mobile 10, qui est un arbre ; en tirant sur le câble 19, il se produit une rotation du support auxiliaire 18 et du module mobile 10.
Dans la , le support auxiliaire 18 est là encore solidaire du module mobile 10’. Mais le support auxiliaire est creux et sert également de plateau support pour le ressort ; le module mobile du support principal et le support auxiliaire sont ici un seul et même élément.
Pour mesurer un déplacement d’une pièce à l’aide du capteur optique 20 selon l’invention, il faut lui associer une unité de mesure d’une déformation de la fibre optique 21 (qui comporte notamment une source de lumière apte à générer un faisceau de lumière dans la fibre optique) et une unité de déduction d’une mesure de déplacement de la pièce 22 par comparaison de la mesure de la déformation de la fibre avec une mesure de déformation de référence. On obtient alors le dispositif 23 selon l’invention, comme illustré dans la .
Le choix de la source de lumière en fonction de la fibre optique et des réseaux de Bragg et plus généralement le choix des unités de mesure de déformation 21 et de déduction d’une mesure de déplacement 22 ne sont pas décrits en détails ici, car ces choix sont connus de l’homme du métier.
Comme nous l’avons dit plus haut, il est nécessaire de calibrer le dispositif 23 afin d’associer, à une déformation mesurée au niveau du ou des réseaux de Bragg, un angle de rotation ou un déplacement linéaire de la pièce. En effet, chaque réseau de Bragg mesure un décalage spectral en longueur d’onde (Δλ) par rapport à un état de référence. Il est donc nécessaire d’associer un décalage spectral à un déplacement mécanique à mesurer (rotation ou déplacement linéaire). La montre un exemple de décalage spectral en fonction d’un déplacement mécanique.
Document cité [1] Wenlong Liu et al. , « Fiber Bragg grating based displacement sensors: state of the art and trends » , Sensor Review, 39(6), (2018)
La description détaillée qui suit est de nature purement illustrative et n’est pas destinée à limiter les modes de réalisation de l’objet ou l’application et les utilisations de ces modes de réalisation. Telle qu’utilisée aux présentes, l’expression « à titre d’exemple » signifie « faisant office d’exemple ou d’illustration ». Toute mise en œuvre donnée ici à titre d’exemple ne doit pas nécessairement être interprétée comme préférée ou avantageuse par rapport à d’autres mises en œuvre. De plus, il n’y a aucune intention d’être lié par une quelconque théorie exprimée ou implicite présentée dans le domaine technique précédent, l’arrière-plan, le résumé ou la description détaillée suivante.
Cette description comprend des références à « un mode de réalisation ». Les apparitions des expressions « dans un mode de réalisation » ne se rapportent pas forcément au même mode de réalisation. Des fonctionnalités, structures ou caractéristiques particulières peuvent être combinées d’une quelconque manière adaptée cohérente avec cette invention.
Terminologie. Les paragraphes suivants donnent des définitions ou du contexte pour les termes trouvés dans cette invention (y compris les revendications jointes) :
« Comprenant ». Ce terme n’est pas limitatif. Tel qu’utilisé dans les revendications jointes, ce terme n’exclut pas une structure ou des opérations supplémentaires.
« Configuré pour ». Diverses unités ou divers composants peuvent être décrits ou revendiqués comme étant « configurés pour » réaliser une ou plusieurs tâches. Dans ces contextes, « configuré pour » est utilisé pour connoter la structure en indiquant que les unités ou les composants comprennent une structure qui exécute cette tâche ou ces tâches pendant le fonctionnement. En tant que tels, l’unité ou le composant peuvent être considérés configurés pour réaliser la tâche même quand l’unité spécifiée ou le composant spécifié n’est pas actuellement opérationnel (p. ex., n’est pas sous tension ou actif). Le fait d’indiquer qu’une unité ou un circuit ou un composant est « configuré pour » exécuter une ou plusieurs tâches est expressément destiné à ne pas invoquer le § 112 du titre 35 du Code des États-Unis, sixième paragraphe, pour cette unité ou ce composant.
« Premier/première », « second/seconde »/« deuxième », etc. Tels qu’utilisés aux présentes, ces termes font office d’indicateurs pour des noms qu’ils précèdent, et n’impliquent aucun type d’ordre (p. ex., spatial, temporel, logique, etc.).
« Couplé(e) »/« Accouplé(e) » - La description suivante se rapporte à des éléments ou des nœuds ou des caractéristiques étant « couplés »/« accouplés » ensemble. Tel qu’utilisé aux présentes, sauf mention contraire expresse, « couplé »/« accouplé » signifie qu’un élément ou un nœud ou une caractéristique est directement ou indirectement joint(e) à (ou communique directement ou indirectement avec) un autre élément ou un autre nœud ou une autre caractéristique, et pas forcément mécaniquement.
Par ailleurs, une certaine terminologie peut également être utilisée dans la description suivante à des fins de référence uniquement, et n’est donc pas destinée à être limitative. Par exemple, des termes tels que « supérieur(e) », « inférieur(e) », « ci-dessus » et « au-dessous » se rapportent à des directions dans les dessins auxquels il est fait référence. Des termes tels que « avant », « dos », « arrière », « côté », « à l’extérieur » et « à l’intérieur » décrivent l’orientation ou l’emplacement, ou les deux à la fois, de parties du composant dans un cadre de référence cohérent mais arbitraire qui est rendu évident en se référant au texte, et aux dessins associés décrivant le composant dont il est question. Une telle terminologie peut inclure les mots plus particulièrement mentionnés ci-dessus, des dérivés de ceux-ci, et des mots de portée similaire.
« Empêcher » – Tel qu’utilisé aux présentes, le mot empêcher sert à décrire une diminution ou une réduction au minimum d’un effet. Quand un composant ou une caractéristique est décrit(e) comme empêchant une action, un mouvement ou une condition, il peut entièrement éviter le résultat ou l’état futur dans sa totalité. En outre, « empêcher » peut également se rapporter à une réduction ou un amoindrissement du résultat, de la performance ou de l’effet qui autrement pourrait survenir. Par conséquent, quand un composant, un élément ou une caractéristique sont désignés comme empêchant un résultat ou un état, il n’est pas nécessaire qu’ils empêchent ou éliminent entièrement le résultat ou l’état.
Des modes de réalisation selon l’invention peuvent avoir pour objet un traitement et des structures de semi-conducteur front-end-of-line (FEOL). FEOL est la première partie d’une fabrication de circuit intégré (CI) où les dispositifs individuels (p. ex., des transistors, des condensateurs, des résistances, etc.) sont configurés dans le substrat ou la couche à semi-conducteurs. FEOL englobe généralement tout jusqu’au dépôt de couches d’interconnexion métallique (sans l’inclure). Après la dernière opération de FEOL, le résultat est généralement une tranche avec des transistors isolés (p. ex., sans les fils).
Des modes de réalisation selon l’invention peuvent avoir pour objet un traitement et des structures de semi-conducteur back-end-of-line (BEOL). BEOL est la seconde partie de la fabrication de CI où les dispositifs individuels (p. ex., des transistors, des condensateurs, des résistances, etc.) sont interconnectés avec un câblage sur la tranche, p. ex. la ou les couches de métallisation. BEOL comprend des contacts, des couches isolantes (diélectriques), des niveaux de métaux et des sites de liaison pour des connexions puce sur boîtier. Dans la partie BEOL de l’étape de fabrication, des contacts (plots), des fils d’interconnexion, des trous de métallisation et des structures diélectriques sont formés. Pour les procédés CI modernes, plus de 10 couches de métal peuvent être ajoutées dans le BEOL.
Des modes de réalisation décrits ci-dessous peuvent être applicables à un traitement et des structures FEOL, à un traitement et des structures BEOL, ou à un traitement et des structures FEOL et BEOL. En particulier, bien qu’un exemple de schéma de traitement puisse être illustré à l’aide d’un scénario de traitement FEOL, de telles approches peuvent également être applicables à un traitement BEOL. De façon semblable, bien qu’un exemple de schéma de traitement puisse être illustré à l’aide d’un scénario de traitement BEOL, de telles approches peuvent également être applicables à un traitement FEOL.
Conformément à un ou plusieurs modes de réalisation de la présente invention, un condensateur métal/isolant/métal (MIM) est décrit. Un ou plusieurs modes de réalisation ont pour objet des diélectriques nanostratifiés pour une capacité et une fiabilité MIM améliorées. Des modes de réalisation peuvent être mis en œuvre pour augmenter la capacité d’un condensateur MIM tout en respectant les spécifications de fiabilité.
Dans un premier aspect, un ou plusieurs modes de réalisation ont pour objet l’utilisation d’un schéma de superposition d’un condensateur à plaques parallèles évolutif et configurable afin d’offrir les meilleures densités capacitives MIM du secteur, sans compromettre la fiabilité du dispositif final. Un tel procédé de miniaturisation peut être utilisé pour augmenter la densité des condensateurs sans impact sur la surface et peut améliorer les schémas de conception existants sans surcharge de conception supplémentaire. L’augmentation de la capacité MIM fournit une amélioration de performances significative.