INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
La représente une vue en perspective d'un mode de réalisation d'un dispositif, ou système, en boitier (system in package). Le dispositif est un dispositif à transformateur comprenant un boitier 70, le boitier comprenant un circuit de transformateur, par exemple le circuit 34 des figures 1 et 2. La représente une vue en coupe du mode de réalisation de la . La vue en coupe de la est dans un plan B-B de la . La représente une autre vue en coupe du mode de réalisation de la . La vue en coupe de la est dans un plan C-C de la . La représente une autre vue en coupe du mode de réalisation de la . La vue en coupe de la est dans un plan D-D de la . La représente une autre vue en coupe du mode de réalisation de la . La vue en coupe de la est dans un plan E-E de la .
Le boitier 70 comprend un substrat, ou support, 72. Le substrat 72 correspond à une partie inférieure du boitier 70. Le substrat 72 est un substrat multicouches comprenant des pistes et des vias conducteurs. Autrement dit, le substrat 72 comprend un empilement de couches, ou niveaux, 74, par exemple en un ou plusieurs matériaux isolants électriquement, par exemple en en résine, par exemple en résine époxy et en fibre de verre, des pistes conductrices et des vias conducteurs, par exemple en métal, par exemple en cuivre, étant situés dans les couches de l'empilement. Chaque piste conductrice ou via conducteur traverse de préférence la couche dans laquelle il est située. Les différentes couches 74 de l'empilement sont distinguées par des traits en pointillés dans les figures 3B à 3E.
Le transformateur 35 de la est situé dans le substrat 72. Plus précisément, les enroulements 50, 52 et 54 sont constitués par des pistes conductrices du substrat 72.
Le substrat 72 comprend par exemple une couche 76 de l'empilement comprenant une piste conductrice 78 formant le primaire du transformateur, c’est-à-dire l'enroulement 50 de la . L'enroulement 50, c’est-à-dire la piste 78, est de préférence situé dans une seule couche de l'empilement.
Le substrat 72 comprend par exemple au moins une couche de l'empilement, de préférence deux couches 80 et 82 de l'empilement, dans lesquels le secondaire du transformateur, c’est-à-dire les enroulements 52 et 54 dans le cas du circuit 34 de la , est formé. Les couches 80 et 82 comprennent des pistes conductrices 84 formant les enroulements 52 et 54. Un mode de réalisation de l'agencement des pistes 84 est décrit par la suite en relation avec la .
Dans l'exemple des figures 3A à 3E, une partie de chacun des enroulements 52 et 54 est située dans chaque couche 80, 82. A titre de variante, chaque couche 80, 82 pourrait comprendre un unique enroulement.
De préférence, les enroulements 50, 52 et 54 sont situés les uns au-dessus des autres. Autrement dit, la région de la couche 76 comprenant l'enroulement 50 est située en regard de, c’est-à-dire verticalement alignée avec, la portion de chaque couche 80, 82 comprenant les enroulements 52, 54.
La piste conductrice 78 a par exemple la forme d'une spirale dans la couche 76. De même, les pistes 84 ont de préférence une forme de spirale. Les spirales formées par les pistes 78 et 84 s'étendent autour d'une portion 83 de l'empilement du substrat 72. Ainsi, la portion 83 ne comprend pas les pistes conductrices 78 et 84. Autrement dit, la portion 83 ne comprend pas d'enroulement du transformateur.
Dans l'exemple des figures 3A à 3E, la couche 80 est située au-dessus de la couche 82. De plus, la couche 82 est située au-dessus de la couche 76.
De préférence, les couches 80 et 82 de l'empilement sont séparées par au moins une couche 86. La portion de la couche 86 située entre les pistes 84 formant les enroulements 52 et 54 ne comprend de préférence pas de pistes conductrices ou de vias conducteurs, à l'exception, par exemple, d'un ou plusieurs vias 88 reliant les pistes 84 entres elles. Autrement dit, la portion de la couche 86 située entre les pistes 84 des couches 80 et 82 formant les enroulements 52 et 54 comprend uniquement le matériau isolant de la couche 86, à l'exception des vias 88. Dans l'exemple des figures 3A à 3E, la couche 86 comprend deux vias 88. Chacun des vias 88 relie la portion d'un des enroulements 52, respectivement 54, située dans la couche 80 à la partie de l'enroulement 52, respectivement 54, située dans la couche 82. Les vias 88 sont de préférence en contact avec les extrémités des pistes conductrices. Ainsi, les pistes conductrices, c’est-à-dire les enroulements, peuvent être continues sur plusieurs niveaux.
La couche 82 est séparée de la couche 76 par au moins une couche 90 de l'empilement. La portion des couches 90 situées entre les pistes 84 du niveau 82 et les pistes 78 de la couche 76 ne comprend de préférence pas de pistes conductrices. Autrement dit, les portions des couches 90 situées entre les pistes 84 de la couche 82 et les pistes 78 de la couche 76 comprennent uniquement le matériau isolant des couches 90.
Le choix du nombre, et de l'épaisseur, des couches 86 séparant les couches 80 et 82 ainsi que le nombre, et l'épaisseur, des couches 90 entre la couche 82 et la couche 76 permet de déterminer la distance entre enroulements et en particulier entre les enroulements du primaire et du secondaire. Cela permet en particulier de choisir l'isolation galvanique entre le primaire et le secondaire, de même que le couplage magnétique entre les enroulements primaire et secondaire du transformateur. Il est ainsi plus facile de formée une épaisseur précise entre le primaire et le secondaire, en choisissant le nombre de couches entre le primaire et le secondaire. Il n'est donc pas utile de prévoir une épaisseur importante, supérieure à l'épaisseur voulue, ce qui permet de diminuer les dimensions du transformateur.
L'épaisseur des couches de l'empilement, en particulier l'épaisseur des couches 76, 80 et 82, c’est-à-dire l'épaisseur des pistes 84 et 78, ainsi que les dimensions des pistes 78 et 84 dans les couches, peuvent être choisis en fonctions des caractéristiques voulues des enroulements 50, 52 et 54. En particulier, les pistes conductrices peuvent avoir des dimensions suffisamment importantes pour permettre le passage de courants important, par exemple supérieurs à 200 mA. Le transformateur peut ainsi être configuré pour permettre la transmission à haute fréquence des signaux de commande ou de puissance.
Le substrat 72 comprend des plots de contact 92. Les plots de contact 92 sont situés dans une couche 93 de l'empilement. La couche 93 est la couche inférieure de l'empilement. Les plots 92 affleurent la face inférieure de la couche 93, et donc la face inférieure du boitier. Le boitier peut ainsi être connecté électriquement à d'autres circuits par l'intermédiaire des plots de connexion 92. De préférence, les plots 92 sont situés en périphérie, c’est-à-dire autour, autrement dit à l'extérieur, de la portion de la couche 93 située en regard des pistes 78 et 84. Les plots 92 ne sont ainsi pas situés en regard de, c’est-à-dire ne sont pas verticalement alignés avec, les pistes conductrices 78 et 84. De préférence, les plots 92 sont situés à l'extérieure de la région située en regard des pistes conductrices 78, 84. De préférence, les plots 92 ne sont donc pas situés en regard de la région 83 entourée par les pistes conductrices 78, 84.
Les plots 92 sont de préférence divisés en deux groupes de plots. Un premier groupe de plots 92a correspond aux bornes reliées du coté du circuit de commande 46 de la , c’est-à-dire les bornes 36, 38, 40 dans l'exemple de la . Un deuxième groupe de plots 92b correspond aux bornes reliées du coté du circuit redresseur 48 de la , c’est-à-dire les bornes 42, 44 dans l'exemple de la . De préférence, les premier et deuxième groupes sont opposés l'un de l'autre dans le boitier. De préférence, les plots les premier et deuxième groupes sont situés dans le boitier de manière à maximiser la distance entre les premier et deuxième groupes, et ainsi de maximiser l’isolation galvanique du boîtier (creepage distance). Autrement dit, les plots du premier groupe sont situés d'un côté des pistes conductrices 78, 84 et les plots du deuxième groupe sont situés du côté opposé des pistes conductrices 78, 84. Les plots 92a du premier groupe sont ainsi séparés des plots 92b du deuxième groupe par la région située en regard des pistes conductrices 78, 84 et la région 83.
Le boitier 70 comprend une puce 94 comprenant le circuit 46, c’est-à-dire le circuit de commande du transformateur. La puce 94 repose sur le substrat 72. La puce 94 repose de préférence sur la région 83, c’est-à-dire sur la région du substrat entourée par les pistes conductrices 78 et 84. La puce 94 n'est de préférence pas en regard de, c’est-à-dire verticalement aligné avec, les enroulements 50, 52, 54, de manière à éviter la formation d'un condensateur de couplage entre la puce 94 et les enroulements.
Avantageusement, une paroi latérale de la jupe est traversée par un passage, le système mobile de désinfection comporte un tiroir mobile en translation horizontalement à l’intérieur du passage parallèlement à une direction de translation entre une position déployée et une position rétractée, où le tiroir comporte une paroi frontale perpendiculaire à la direction de translation, deux parois latérales de part et d’autre de la paroi frontale et parallèles à la direction de translation et une paroi supérieure s’étendant horizontalement au-dessus des parois frontales et latérales, où, en position rétractée, le tiroir est à l’intérieur de la jupe et la paroi frontale obture le passage, et où, en position déployée, le tiroir sort de la jupe, où la source de rayonnement UV-C est fixée au tiroir sous la paroi supérieure, et où le système mobile de désinfection comporte un premier système d’entraînement commandé par l’unité de contrôle et prévu pour déplacer le tiroir de la position déployée à la position rétractée et inversement.
Avantageusement, chacune desdites parois latérales est constituée de plusieurs panneaux montés de manière télescopique les uns par rapport aux autres.
Avantageusement, le système mobile de désinfection comporte un volet qui peut prendre toutes positions entre une position rétractée dans laquelle il n’obture pas l’ouverture, et une position déployée dans laquelle il obture l’ouverture, et un deuxième système d’entraînement commandé par l’unité de contrôle et prévu pour déplacer le volet de la position déployée à la position rétractée et inversement.
Avantageusement, la source UV-C est constituée d’au moins une lampe, la ou chaque lampe de la source UV-C est équipée d’un cache mobile alternativement entre une première position dans laquelle le rayonnement UV-C provenant de la lampe est libre de se propager vers le sol et une deuxième position dans laquelle le rayonnement UV-C provenant de la lampe est empêché de se propager vers le sol, et le système mobile de désinfection comporte un système de déplacement commandé par l’unité de contrôle pour déplacer le cache alternativement de la première position à la deuxième position.
Avantageusement, la source de rayonnement UV-C comporte une lampe émettant à une première longueur d’onde et une lampe émettant à une deuxième longueur d’onde et l’unité de contrôle est arrangée pour commander chaque lampe indépendamment l’une de l’autre.
L’invention propose également un procédé de mise en œuvre d’un système mobile de désinfection selon l'une des variantes précédentes, le procédé comportant à partir d’une position haute de la jupe :
- une étape de déplacement au cours de la laquelle l’unité de contrôle commande les moyens de déplacement pour atteindre le lieu où la désinfection est à effectuer,
- lorsque le système mobile de désinfection est immobilisé, une étape d’abaissement au cours de laquelle l’unité de contrôle commande le système de déplacement vertical pour abaisser la jupe en position basse et poursuivre jusqu’à ce que le chariot soit en position surélevée,
- une étape d’émission au cours de laquelle l’unité de contrôle commande l’émission vers le sol d’un rayonnement UV-C depuis la source de rayonnement UV-C,
- une étape d’arrêt d’émission au cours de laquelle l’unité de contrôle commande l’arrêt de l’émission vers le sol du rayonnement UV-C depuis la source de rayonnement UV-C,
- une étape de relevage au cours de laquelle l’unité de contrôle commande le système de déplacement vertical pour rebaisser le chariot et poursuivre jusqu’à ce que la jupe soit en position haute, et
- une étape de bouclage au cours de laquelle le processus boucle sur l’étape de déplacement tant que tout le sol n’a pas été désinfecté.
Avantageusement, lorsque le système mobile de désinfection comporte un capteur de présence en relation avec l’unité de contrôle et adapté à détecter la présence d’un être vivant, et lorsque le capteur de présence ne détecte aucun être vivant, le procédé ne comporte ni l’étape d’abaissement, ni l’étape de relevage, ni l’étape d’arrêt d’émission.
Avantageusement, lorsque le système mobile de désinfection comporte un tiroir, le procédé comporte entre l’étape de déplacement et l’étape d’abaissement, une étape de déploiement du tiroir au cours de laquelle l’unité de contrôle commande le premier système d’entraînement pour déplacer le tiroir de la position rétractée à la position déployée, et entre l’étape de relevage et l’étape de bouclage, une étape de repliement au cours de laquelle l’unité de contrôle commande le premier système d’entraînement pour déplacer le tiroir de la position déployée à la position rétractée.
est une vue éclatée et en perspective d'un système mobile de désinfection selon l’invention,
la répartition optimale de couples,
le couple de la machine électrique,
le couple du moteur thermique,
une fonction de type Hamiltonien,
un facteur de pondération à calibrer,
une variation temporelle d’état de charge de la batterie,
un coût en carburant d’un éventuel démarrage,
le co-état lié à l’état de charge de la batterie,
une variation de température du moteur par rapport à la température ambiante ;
- le moyen de calibration de commande est configuré pour déterminer une loi selon la répartition optimale de couples.
Cela permet d’obtenir une valeur de répartition de couples.
Selon une variante, le système se caractérise en ce que le moyen d’évaluation de la répartition optimale de couples, est mis en œuvre par une résolution d’une minimisation de la fonction (21)
de préférence réalisée à l’aide de simulations successives de trajets au moyen de la fonction (20)
une valeur de calibration,
- une couche superficielle disposée au moins sur une face avant du substrat initial, comportant des grains de carbure de silicium dont la taille moyenne est inférieure à 500nm, et présentant une épaisseur comprise entre 50nm et 50μm.
une surface libre de la couche superficielle présente une rugosité inférieure à 1nm RMS et moins de 1 défaut/cm 2 , par une mesure de défectivité par microscopie par réflexion en champ sombre, à un seuil de 0,5μm ; l’épaisseur de la couche superficielle est comprise entre 200nm et 5μm ; la couche superficielle présente une concentration en dopants comprise entre 1E18/cm 3 et 1E21/cm 3 .
Enfin, l’invention concerne une structure composite comprenant :
- le substrat support tel que précité,
- une couche utile en carbure de silicium monocristallin disposée sur la couche superficielle.
La structure composite peut en outre comprendre au moins un dispositif de puissance sur ou dans la couche utile.
Les figures 2a à 2d présentent des étapes d’un procédé de fabrication conforme à l’invention ;
Les figures 3a à 3d présentent des étapes d’un mode préféré du procédé de fabrication conforme à l’invention.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L’INVENTION La présente invention concerne un procédé de fabrication d’une structure composite 100 comprenant une couche utile 10 en carbure de silicium monocristallin (« c-SiC » sera utilisé par la suite pour parler de carbure de silicium monocristallin) disposée sur un substrat support 20 ( ). Le substrat support 20 est en carbure de silicium poly-cristallin (« p-SiC » sera utilisé pour parler de SiC poly-cristallin). Notons que, pour l’élaboration de composants microélectroniques sur et/ou dans la couche utile 10 de la structure composite 100, il est habituellement souhaité que la face libre de la couche utile 10 en c-SiC soit une face silicium.
Le procédé comprend en premier lieu une étape a) de fourniture d’un substrat initial 21 en carbure de silicium poly-cristallin, destiné à procurer ses propriétés mécaniques au substrat support 20 ( ). En d’autres termes, le substrat initial 21 représente la part majoritaire de l’épaisseur du substrat support 20. Il se présente préférentiellement sous la forme d’une plaquette de diamètre 100mm ou 150mm voire 200mm, avec une face avant 21a et une face arrière 21b, et d’épaisseur comprise typiquement entre 200μm et 800μm.
Le substrat initial 21 poly-cristallin comporte des grains de carbure de silicium de type 4H, 6H et/ou 3C. Les grains présentent une taille moyenne, dans le plan de la face avant 21a, supérieure à 0,5μm, typiquement comprise entre 1μm et 10μm. La taille d’un grain, délimité par les joints de grain, correspond à la plus grande dimension dudit grain, dans le plan de la face avant 21a. On définit la taille moyenne des grains par la moyenne des tailles des différents grains dans le plan de la face avant 21a. Les grains de très petite taille, typiquement inférieure à 50nm, sont préférentiellement exclus de la mesure pour limiter les incertitudes de mesure. Pour mesurer les dimensions des grains ou distances entre joints de grain, il est possible de se baser sur des images obtenues par microscopie électronique à balayage (MEB) classique ou impliquant une diffraction électronique (EBSD « Electron Back Scattered Diffraction »). Il est également envisageable d’utiliser des cristallographies par rayons X.
Les grains de p-SiC de grandes dimensions sont favorables à une bonne conductivité thermique et sont donc préférés pour le substrat initial 21. Pour les applications visées (composants électroniques verticaux), une conductibilité thermique supérieure à 200W/m/K, préférentiellement supérieure à 250W/m/K, et une résistivité inférieure à 10mOhm.cm, préférentiellement inférieure à 5mOhm.cm, sont attendues pour le substrat support 20 ; de telles caractéristiques électrique et thermique sont donc choisies pour le substrat initial 21. Le substrat initial 21 présente préférentiellement une concentration en dopants comprise entre 1E18/cm 3 et 1E21/cm 3 , typiquement comprise entre 1E19/cm 3 et 1E20/cm 3 . Même si des dopants de type p et n peuvent être envisagés, il est habituel, pour les dispositifs électroniques qui seront élaborés sur la structure composite 100, de mettre en œuvre des dopants de type n, par exemple dopants azote.
L’invention a également pour objet, selon un quatrième aspect, un module d'amortissement pour un double volant amortisseur, comprenant : - une bride d’entrainement, d’axe X de révolution, comprenant un corps central d’élongation radiale délimitée entre une première face latérale, sur laquelle est formée une première zone de friction annulaire, et une deuxième face latérale, sur laquelle est formée une deuxième zone de friction annulaire, - des premier et deuxième disques de retenue comprenant chacun un enfoncement de matière délimitant un logement, à l’intérieur duquel est reçu le corps central, la bride d’entrainement supportant des moyens d'amortissement radialement au-delà du logement, - deux groupes de garnitures de friction, le premier groupe de garnitures étant assemblé fixement sur la première zone de friction du corps central, de manière à coopérer par friction avec le premier disque de retenue, et le deuxième groupe de garnitures étant assemblé fixement sur la deuxième zone de friction du corps central, de manière à coopérer par friction avec le deuxième disque de retenue, ou sur l’enfoncement de matière du deuxième disque de retenue, de manière à coopérer par friction avec la deuxième zone de friction du corps central.
On simplifie la fabrication du module d'amortissement, étant donné que la bride d’entrainement comprend au moins un groupe de garnitures préassemblé fixement sur le corps central. Au moins l’un des disques de retenue est exempté de garniture de friction. Autrement dit, en collant au moins l’un des deux groupes de garnitures sur le corps central : - On s’affranchit ici, pour au moins l’un des disques de retenue, des contraintes de collage, de nettoyage et de formage à chaud associés. Les étapes de fabrication et de transports sont limitées. - Les émissions de polluants (CO2 notamment) sont limitées. Les coûts sont donc réduits. - Le premier disque de retenue peut être réalisé par un procédé plus simple et optimisé que le formage à chaud, ici par un formage à froid. On peut concevoir au moins l’un des disques d’une manière simplifiée, dans sa forme la plus essentielle, afin de réduire son encombrement, son poids ou encore de simplifier son montage au sein d’un tel dispositif. Les erreurs, rebus et pertes de matière sont réduits.
Ce quatrième aspect de l’invention, peut présenter l’une ou l’autre des caractéristiques décrites ci-dessous combinées entre elles ou prises indépendamment les unes des autres :
– Selon un mode de réalisation de l’invention, le deuxième groupe de garniture peut être assemblé fixement sur la deuxième zone de friction, de telle sorte à coopérer par friction avec le deuxième disque de retenue. On réalise ici un double collage sur une seule et même pièce, en pré-assemblant les groupes de garnitures uniquement sur la bride d’entrainement (au lieu des disques de retenue). Les étapes complexes, de formage à chaud et de nettoyage associées au collage, sont limitées à une seule et même pièce (bride d’entrainement). On s’affranchit des contraintes de formages à chaud pour réaliser les disques de retenue, qui peuvent être réalisés par des procédés plus simples et optimisés, tel que par exemple par estampage à froid. Les étapes de fabrication sont optimisées. Ce mode de réalisation peut être réalisé par le procédé de fabrication du premier aspect de l’invention.
– Selon un autre mode de réalisation de l’invention, le deuxième groupe de garniture peut être préassemblé fixement dans un enfoncement du deuxième disque de retenue, de telle sorte à coopérer par friction avec la deuxième zone de friction. Il est possible, en conservant un groupe de garniture sur l’un des disques de retenue, d’éviter tout risque de déchirure, de décalage, de défauts géométriques ou de coincement… associé aux transport et montage des garnitures. Lors de la fixation du deuxième groupe de garniture (par encollage et application), on peut avantageusement rectifier les bavures et ajuster la position radiale du groupe de garniture sur le deuxième disque de retenue. Les étapes de fabrication sont optimisées. Ce mode peut être réalisé par le procédé de fabrication du deuxième aspect de l’invention.
– Les groupes de garnitures peuvent être segmentés, ou en variante continus angulairement autour de l’axe X. Au moins l’un parmi les premier et deuxième groupes de garnitures peut être formé d’une pluralité de segments de friction ;
– Le premier groupe de garnitures peut être réalisé d’une pluralité de segments de friction ;
– Le deuxième groupe de garnitures peut être réalisé d’une pluralité de segments de friction ;
– Chaque groupe de garniture peut être formé d’une pluralité de segments de friction. Les groupes de garnitures peuvent être formés chacun de segments de friction, par exemple un nombre identique de segments de friction compris entre trois et quinze segments. Les étapes de fabrication et de collage sont simplifiées et standardisées ;
– Les segments de friction d’un même groupe de garnitures peuvent être - contigus ou espacés circonférentiellement ; - de forme identiques et/ou complémentaire ; - réalisés par découpes d’un même rouleau ou matériau de friction ; - encollés et lubrifiés préalablement - appliqués espacément circonférentientiellement les uns des autres ; - appliqués le long d’une zone de friction correspondante du corps central de la bride d’entrainement ;