INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
En général, comme illustré à la , un empilement de grille EG comprend un oxyde de grille OG (par exemple de l’oxyde de silicium), une couche de métal ME sur l’oxyde de grille OG (par exemple du nitrure de titane) et une couche de polysilicium PS sur la couche de métal ME. Aussi, la pluralité d’empilements de grille EG peut par exemple être obtenue par le dépôt des différentes couches formant un empilement de grille EG, lesdites couches étant ensuite gravées de sorte à obtenir la pluralité d’empilements de grille EG. S’agissant d’étapes bien connues dans le domaine, elles ne sont pas détaillées dans la suite.
Le stator peut comporter un capteur pour mesurer la température des conducteurs électriques, par exemple un thermocouple. Le capteur peut être disposé dans l’encoche, ou en variante au niveau des portions de soudage.
Au moins une dent, mieux toutes les dents, peuvent être en section transversale de forme générale trapézoïdale. Au moins une dent, mieux toutes les dents, peuvent avoir des bords divergents lorsque l’on s’éloigne de l’axe de rotation de la machine.
La masse statorique peut être réalisée par empilement de tôles. Les dents sont reliées entre elles par des ponts de matière, et du côté opposé par une culasse. Les encoches fermées peuvent être réalisées entièrement par découpage dans les tôles. Chaque tôle de l’empilement de tôles peut être monobloc.
En variante, la masse statorique peut être fabriquée à partir d’une poudre magnétique compactée ou agglomérée.
Machine et rotor L’invention a encore pour objet une machine électrique tournante, tel qu’un moteur synchrone ou une génératrice synchrone, comportant un stator tel que défini précédemment. La machine peut être synchrone ou asynchrone. La machine peut être à reluctance. Elle peut constituer un moteur synchrone.
La vitesse maximale de rotation de la machine peut être élevée, étant par exemple supérieure à 10 000 tr/min, mieux supérieure à 12 000 tr/min, étant par exemple de l’ordre de 14 000 tr/min à 15 000 tr/min, voire même de 20 000 tr/min ou de 25 000 tr/min. La vitesse maximale de rotation de la machine peut être inférieure à 100 000 tr/min, voire à 60 000 tr/min, voire encore inférieure à 40 000 tr/min, mieux inférieure à 30 000 tr/min.
La machine électrique tournante peut comporter un rotor. Le rotor peut être à aimants permanents, avec des aimants surfaciques ou enterrés. Le rotor peut être à concentration de flux. Il peut comporter une ou plusieurs couches d’aimants disposées en I, en U ou en V. En variante, il peut s’agir d’un rotor bobiné ou à cage d’écureuil, ou d’un rotor à réluctance variable.
Le diamètre du rotor peut être inférieur à 400 mm, mieux inférieur à 300 mm, et supérieur à 50 mm, mieux supérieur à 70 mm, étant par exemple compris entre 100 et 200 mm.
Le rotor peut comporter une masse rotorique s’étendant selon l’axe de rotation et disposée autour d’un arbre. L’arbre peut comporter des moyens de transmission de couple pour l’entraînement en rotation de la masse rotorique.
Le rotor peut être monté en porte à faux ou non.
La machine peut être insérée seule dans un carter ou insérée dans un carter de boite de vitesse. Dans ce cas, elle est insérée dans un carter qui loge également une boite de vitesse.
La est une vue en perspective, schématique et partielle, d’un stator réalisé conformément à l’invention.
La illustre le procédé de fabrication du stator de la .
Selon le mode de réalisation représenté, la fixation E3 de la bordure 25 latérale est faite par emboitement de la bordure 25 latérale dans les profilés 23.
Comme représenté aux figures 10A, 10B et 11, le procédé E0 de montage comprend un engagement E4 puis un glissement E4 de réglettes 24 sur les profilés 23.
Selon le mode de réalisation représenté, l’engagement E4 est réalisé pour toutes les réglettes 24 puis le glissement E5 des réglettes 24 est effectué pour toutes les réglettes 24 engagées.
Selon un mode de réalisation différent, l’engagement E4 et le glissement E5 est réalisé pour chaque réglette 24, une par une.
L’engagement E4 est réalisé en insérant la face 231 de pose des profilés 23 dans les échancrures 244 des réglettes 24. Les ailes 231a de la face 231 de pose des profilés 23 sont configurées pour s’insérer entre les ailettes 242b et la glissière 241 des réglettes 24.
Ainsi, l’écartement entre les profilés 23 est configuré par les pièces 242 intercalaires. Les profilés 23 et les réglettes 24 sont solidarisés entre elles par une liaison glissière sensiblement parallèle à la dimension d’extension des profilés 23.
Le glissement E5 des réglettes 24 sur les profilés 23 permet de disposer approximativement chaque réglette 24 au niveau de chaque bras 21.
Selon le mode de réalisation illustré, la pose E2 à l’envers des profilés 23 est réalisée sur les bras 21 solidarisés à la cloison 11 verticale. Ainsi, le positionnement des réglettes 24 au niveau de chaque bras 21 est facilité lors du glissement E5 des réglettes.
La pose E2 à l’envers facilite également le glissement E5 des réglettes 24 afin de ne pas imposer un soulèvement des profilés 23 lors du glissement E5 des réglettes 24.
Le procédé E0 de montage comprend, comme représenté à la , un retournement E6 de l’ensemble formé par les profilés 23 et les réglettes 24.
Le procédé E0 de montage de l’étagère 2 comprend, après assemblage des profilés 23 et des réglettes 24, un glissement E7 de cet assemblage sur les bras 21, comme représenté sur les figures 13A et 13B.
Comme représenté sur la , chaque bras 21 comprend un guide 211 présentant en section une forme complémentaire à la forme des gorges 243 des réglettes 24. Ainsi, pour le glissement E7 dudit assemblage sur les bras 21, la gorge 243 de chaque réglette 24 est engagée et glissée sur le guide 211 d’un des bras 21. L’extrémité 241b1 de bout des décrochés 241b extrêmes de la glissière 241 opposées aux pièces 242 intercalaires est engagée par des passages 213 dudit bras 21 disposés à une extrémité dudit bras 21 opposée à la cloison 11 verticale.
Selon un mode de réalisation illustré, le renfoncement 242a1 prévu dans les pièces 242 intercalaires limite le contact entre les réglettes 24 et les bras 21. Ainsi, les frottements entre les réglettes 24 et les bras 21 est limité et le glissement E7 de l’assemblage des réglettes 24 et des profilés 23 sur les bras 21 est facilité.
La demi-pièce 242 intercalaire des réglettes 24 est, après glissement E7 de l’assemblage des réglettes 24 et des profilés 23 sur les bras 21, positionnée du côté de la cloison 11 verticale. Le profilé 23 la plus proche de la cloison 11 verticale limite ainsi l’espace entre ce profilé 23 et la cloison 11 verticale limitant le risque de chute de marchandise posée sur l’étagère 2.
Selon le mode de réalisation représenté en particulier sur la , la bordure 25 latérale de l’étagère 2 comprend, après glissement E7 dudit assemblage sur les bras 21, un moyen 251 de fixation pour un profilé 23 non utilisé. Ce moyen 251 de fixation non utilisé est disposé au niveau de l’extrémité du bras 21 opposée à la cloison 11 verticale.
Comme représenté sur les figures 14A et 14B, le procédé E0 de montage de l’étagère 2, après glissement E7 dudit assemblage sur les bras 21, comprend une solidarisation E8 d’un profilé 23 sur le moyen 251 de fixation non utilisé.
Au fond de la tranchée 110, une portion isolante, de préférence une portion de la couche isolante 184, est située sous l'élément conducteur 180. Cette portion isole électriquement l'élément conducteur 180 de la partie du substrat 102 située sous l'élément conducteur 180. En outre, des couches isolantes 186, de préférence du même matériau ou matériaux que l'isolant de grille 124, isolent électriquement l'élément conducteur 180 de la grille 120.
De préférence, l'élément conducteur 180 est constitué par un mur conducteur situé dans une partie centrale de la tranchée 110. Le mur est allongé dans la même direction que la tranchée. Le mur s'étend dans le substrat 102 orthogonalement à la face avant 104 du substrat. A titre d'exemple, le mur comprend, de préférence est constitué par, un matériau métallique ou, préférentiellement, du silicium polycristallin dopé. La largeur du mur conducteur, prise dans la direction transversale de tranchée, est par exemple comprise entre 30 nm et 200 nm.
Le dispositif 100 comprendre en outre des pistes conductrices et des vias conducteurs, non représentés sur les figures 1A à 1D et 2, d'au moins un niveau de métallisation formé sur la face avant 104 du substrat 102 pour la connexions des sources, des grilles, et des caissons des transistors T. Selon un mode de réalisation, les régions de source 150 de l'ensemble des transistors MOS sont connectées ensemble. Selon un mode de réalisation, les grilles 120 présentes dans les tranchées 110 sont connectées ensemble. Selon un mode de réalisation, les zones de prise de contact 132 des caissons 30 sont connectées ensemble.
Les figures 3A et 3B sont des vues analogues respectivement aux figures 1A et 1B illustrant un mode de réalisation des connections des transistors T.
A titre d'exemple, le dispositif 100 est représenté sur les figures 3A et 3B avec deux niveaux de métallisation N1 et N2. Le premier niveau de métallisation N1 comprend une couche isolante 190 recouvrant la face avant 104 du substrat 102, des pistes métalliques 192 s'étendant sur la couche isolante 190, et des vias conducteurs 194 traversant la couche isolante 190 et connectant les pistes métalliques 192 notamment aux grilles 120, aux régions de source 150, et aux zones de prises de contact 132. Le deuxième niveau de métallisation N2 comprend une couche isolante 200 recouvrant les pistes conductrices 192 et la couche isolante 190 entre les pistes conductrices 192, des pistes métalliques 202 s'étendant sur la couche isolante 200, et des vias conducteurs 204 traversant la couche isolante 200 et connectant les pistes métalliques 202 à au moins certaines des pistes métalliques 192.
Le nombre de transistors T montés en parallèle dépend de l'application visée. Selon un mode de réalisation, le dispositif 100 comprend de 3*10 5 à 3*10 6 transistors T.
La est une vue de dessus d'un mode de réalisation illustrant un agencement des pistes conductrices 192 du premier niveau de métallisation qui ont la forme de bandes parallèles et de plaques. On a en outre représenté en les limites des tranchées 110, des zones de prise de contact 132, et des régions de source 150. Les vias conducteurs 194 sont en outre représentés par des carrés éventuellement traversés d'un trait horizontal. Dans le présent mode de réalisation, les tranchées 110 sont parallèles et s'étendent sans interruption sur la totalité de la région où les transistors sont formés. Comme cela est représenté en , les pistes conductrices 192 se répartissent en plaques conductrices 192_S reliées aux régions de source 150 par des vias conducteurs 194_S, en pistes conductrices 192_B reliées aux zones de prise de contact 132 par des vias 194_B, en une piste conductrice 192_G reliée aux grilles 120 par des vias 194_G, et en une piste conductrices 192_M reliée aux éléments conducteurs 180 par des vias 194_M. Dans le présent mode de réalisation, les plaques 192_S sont alternées avec les bandes 192_B. Les pistes conductrices 202 du deuxième niveau de métallisation, non représentées en , peuvent être utilisées pour la connexion des plaques conductrices 192_S.
La est une vue de dessus d'un mode de réalisation illustrant un autre agencement des pistes conductrices 192 du premier niveau de métallisation qui ont la forme de bandes parallèles et de plaques. On a en outre représenté en les limites des tranchées 110, des zones de prise de contact 132, et des régions de source 150. Dans le présent mode de réalisation, les tranchées 110 sont parallèles et s'étendent et sont répartis en ensembles 112 de tranchées 110 sur la région où les transistors sont formés, chaque ensemble 112 de tranchées comprend des premier et deuxième groupes 114, 116 de tranchées 110, les tranchées du premier groupe 114 étant décalées selon la direction transversale de tranchée par rapport aux tranchées 110 du deuxième groupe 116 de la moitié du pas des tranchées, les tranchées des premier et deuxième groupe étant reliée à une extrémité à une tranchée 118 s'étendant selon la direction transversale de tranchée. Les vias conducteurs 194 sont représentés par des carrés éventuellement traversés d'un trait horizontal. Comme cela est représentés en , les pistes conductrices 192 se répartissent en plaques conductrices 192_S reliées aux régions de source 150 par des vias conducteurs 194_S, en pistes conductrices 192_MB reliées aux zones de prise de contact 132 et aux éléments conducteurs 180 par des vias 194_MB. La connexion des grilles 120 peut être réalisée dans une zone en dehors de la .
A titre d'exemple, pour une application dans le domaine des relais intégrés de forte puissance, le drain des transistors T peut être amenés en fonctionnement à un potentiel de 40 V à 45 V. Lorsque les transistors T sont à l'état passant, la tension entre la grille et la source de chaque transistor T est d'environ 10 V et le potentiel à la source est d'environ 40 V-45 V. Lorsque les transistors T sont à l'état non passant, la tension entre la grille et la source de chaque transistor T est d'environ 0 V et le potentiel à la source est d'environ 0 V. Les zones de prise de contact 132 des caissons 130 sont mises à 0 V et les éléments conducteurs 180 sont mis à 0 V.
La présence des éléments conducteurs 180 permet de façon avantageuse de réduire l'intensité du champ électrique présent en fonctionnement au niveau des jonctions P-N. Ceci permet d'augmenter la concentration de dopants de la région de dérive 142 et 152 tout en assurant que le transistor ne soit pas détérioré lors de l'application de tensions maximales.
Les figures 6 à 14 sont des vues en coupe, partielles et schématiques, de structures obtenues à des étapes d'un mode de réalisation d'un procédé de fabrication du dispositif 100 des figures 1A à 1D. Pour les figures 12, 13, et 14, on a représenté trois vues en coupe A, B, et C analogues aux vues en coupe 1A, 1B, et 1C.
La représente la structure obtenue après la formation dans le substrat 102 de la région de drain 140 fortement du deuxième type de conductivité, par exemple dopée de type N, et d'une couche semiconductrice 210 plus faiblement dopée que la région de drain 140, dont la concentration de dopants correspond sensiblement à la concentration de dopants souhaitée pour la région de dérive 142. Le substrat 102 peut être fabriqué par la formation, sur une tranche de silicium fortement dopée, ce qui correspond à la région de drain 140, de la couche semiconductrice 210 de silicium plus faiblement dopée, par exemple par épitaxie.
La représente la structure obtenue après la formation des tranchées 110 dans la couche 310 du substrat 102. Les tranchées 110 peuvent être réalisées par une étape de gravure.
La représente la structure obtenue après la formation, sur les parois et le fond de chaque tranchée 110, d'une couche isolante 212. Le procédé peut comprendre un dépôt conforme d'une couche isolante recouvrant la structure résultant de la gravure des tranchées 110. La composition et l'épaisseur de la couche isolante 212 correspondent à la composition et l'épaisseur souhaitées pour la couche isolante 184. A titre de variante, la couche isolante 212 peut être formée par une étape d'oxydation thermique.
La représente la structure obtenue après la formation dans chaque tranchée 110 d'un coeur conducteur 214. Le procédé peut comprendre le dépôt d'une couche conductrice, par exemple en silicium polycristallin, recouvrant la couche isolante 212 et remplissant l'espace restant de chaque tranchée 110, et le retrait, par exemple par gravure, des parties de la couche conductrice situées en dehors des tranchées 110. La composition des coeurs conducteurs 214 correspond à la composition souhaitée des éléments conducteurs 180.
La représente la structure obtenue après la gravure, sur une partie de la profondeur de chaque tranchée 110, de la couche isolante 212 et du coeur conducteur 214. Les éléments conducteurs 180 et les couches isolantes 184 des transistors sont ainsi formés.
En référence à la , un exemple de filtre passe haut avec un amplificateur opérationnel non inverseur est illustré.
En référence à la , un exemple de procédé 300 de détection de décharges partielles dans le stator 104 de la machine électrique 102 va à présent être décrit.
Au cours d’une étape 302, de préférence, chaque composant électrique TR1, TR2 est court-circuité, par exemple en fermant l’interrupteur de court-circuit 124 1 , 124 2 associé. Également au cours de l’étape 302, les dispositifs de mesure 116 1 , 116 2 sont de préférence désactivés.
Au cours d’une étape 204, les bobinages statoriques de la machine électrique 102 sont alimentés par le dispositif d’alimentation 112 qui leur fournit respectivement les tensions alternatives.
Au cours d’une étape 306, pendant l’alimentation électrique des bobinages statoriques, le filtrage d’un signal capté par le composant électrique par couplage capacitif avec le bobinage statorique dans lequel il est enfoui, par un filtre passe haut est effectué. Le filtre a pour but d’éliminer les pics de commutation.
Au cours d’une étape 308, le signal filtré est acquis par le dispositif d’acquisition et d’affichage.
Au cours d’une étape 310, le signal acquis est affiché par le dispositif d’acquisition et d’affichage, ainsi que de préférence les mesures des tensions différentielles.
Au cours d’une étape 312, le signal affiché est analysé par une personne pour y détecter un pic résultant d’une décharge partielle.
Par exemple, un pic présent dans le signal peut être considéré comme résultant d’une décharge partielle, si au moins une des deux conditions suivantes est réalisée, de préférence les deux.
La première condition est que le pic se produise alors que l’une des tensions différentielles est supérieure à un seuil prédéfini, par exemple donné par la courbe de Paschen (voir la qui est la courbe de Paschen dans l’air, en échelles logarithmiques, à une température de 20°C, cette courbe reliant, en ordonnée, le seuil prédéfini, c’est-à-dire la valeur de crête de la tension disruptive en kV, au produit pression-distance en bar.mm (en abscisse)).
La deuxième condition est que le pic se produise en-dehors d’une première rampe des oscillations des tensions différentielles suivant une commutation dans le module de commutation 114. En effet, lorsqu’un pic apparaît dans cette première rampe, il peut en fait résulter de la commutation. Par exemple, en référence à la , le pic 702 provenant de trois capteurs, se trouve dans la première rampe 704 des oscillations des tensions différentielles 706, de sorte qu’il ne peut pas être considéré comme résultant d’une façon certaine d’une décharge partielle. En revanche, en référence à la , le pic 802 provenant d’un capteur, se trouve au premier extremum 804 des oscillations des tensions différentielles 806, donc après la première rampe 808, de sorte que le pic 802 peut être considéré comme résultant d’une décharge partielle.
En référence à la , un exemple d’affichage des dispositifs d’acquisition et d’affichage est illustré.
Sur cet affichage, la courbe C1 représente une des tensions différentielles, les courbes C2 et C3 correspondent aux signaux filtrés provenant respectivement des composants électriques TR1, TR2 et la courbe C4 est la mesure d’un capteur dédié de décharge partielle, servant de référence, ajouté à la machine électrique 102.
Comme cela est visible sur la , le pic entouré en pointillés apparaît en même temps qu’un changement brusque de tension différentielle, de sorte qu’il ne s’agit probablement pas d’une décharge partielle. En revanche, le pic entouré en train plein, sur les signaux filtrés des deux composants électriques TR1, TR2, est éloigné de tout changement brusque de tension différentielle, de sorte qu’il s’agit probablement d’une décharge partielle, ce qui est confirmé par le pic dans la mesure du capteur dédié.
En référence à la , un exemple de procédé 500 de détection d’une tension d’apparition de décharge partielle va à présent être décrit.
Ce procédé 500 comporte tout d’abord une étape 502 de fixation de la tension continue d’entrée U à une valeur minimale de fonctionnement de la machine électrique 102.
+ un disque de matériau piézoélectrique disposé dans l’ouverture, le disque présentant une face avant et une face arrière, la face avant étant configurée pour être en contact avec le sabot, le disque présentant une impédance acoustique comprise entre 7 MRayl et 25 MRayl et une température de Curie supérieure à 250 °C ;
+ un amortisseur fixé sur la face arrière du disque et s’étendant depuis la face arrière dans le volume interne selon l’axe principal sur une longueur d’amortisseur inférieure à la longueur de corps.
Ainsi, la sonde selon l’invention est propre à effectuer un contrôle de l’équipement à une température supérieure à 150°C grâce au disque de matériau piézoélectrique à basse impédance acoustique et présentant une température de Curie supérieure élevée. Une telle sonde permet de réaliser l’inspection ultrasonore d’un cordon de soudure au fur et à mesure des étapes de remplissage du cordon de soudure, alors que la structure est encore préchauffée et en atmosphère azote. Ainsi, il est possible de réparer au plus tôt un défaut de soudure et donc de gagner un temps considérable sur le chantier de remplacement ainsi que de réduire considérablement les aléas.
La sonde peut comprendre l’une ou plusieurs caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou suivant toute combinaison techniquement possible :
l’amortisseur comprend du silicone et des particules dispersées dans le silicone ; chaque particule présente une dimension transversale comprise entre 10 µm et 250 µm ; le corps de sonde comprend une bague arrangée dans l’ouverture, la bague étant scellée au disque et à l’amortisseur, la bague s’étendant sur une hauteur comprise entre 1 mm et 3 mm selon l’axe principal, une partie de l’amortisseur faisant saillie hors de la bague dans le volume interne ; le sabot est en polybenzimidazole ; le sabot comprend une surface d’entrée en contact avec le disque du traducteur et une surface de sortie propre à être mis en contact direct avec le composant à inspecter, la surface d’entrée et la surface de sortie formant l’une avec l’autre un angle supérieur à 10° ; le disque et le sabot sont en contact direct, la sonde étant dépourvue de lame d'adaptation acoustique disposée entre le disque et le sabot ; et la sonde comprend un connecteur électrique arrangé dans le traducteur et configuré pour alimenter le disque en électricité.
L’invention concerne également un procédé d’inspection d’un composant à une température supérieure à 150°C au moyen d’au moins une sonde telle que définie ci-dessus, le procédé comprenant au moins les étapes suivantes :
mise en contact du sabot avec le composant à inspecter ; émission d’un faisceau d’ultrasons en direction du sabot par le traducteur, le faisceau étant au moins en partie transmis par le sabot vers le composant.
Avantageusement, le composant comprenant un cordon de soudure en cours de réalisation, le procédé comprenant en outre la fourniture de deux sondes selon l’une quelconque des revendications précédentes et la disposition de chacune des sondes de part et d’autre du cordon de soudure en cours de réalisation.
L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit, donnée uniquement à titre d’exemple, et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels :
la est une représentation schématique de côté d’une sonde à ultrasons selon l’invention, disposée sur un composant à inspecter et comprenant un traducteur ultrasonore et un sabot ; la est une vue en coupe du traducteur ultrasonore de la ; et la est une représentation schématique de côté de deux sondes selon l’invention de part et d’autre d’un cordon de soudure à inspecter.
Une sonde à ultrasons 10 est représentée sur la .