INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Dans un mode de réalisation, l’étape de formation, dans le substrat, d’au moins un via non traversant conducteur non supraconducteur et d’au moins un via non traversant supraconducteur comprend : une étape de formation, dans le substrat, d’au moins un via non traversant conducteur non supraconducteur, le ou les vias comprenant une extrémité exposée au niveau de la première face ; une étape de formation, dans le substrat, d’au moins un via non traversant supraconducteur, le ou les vias comprenant une extrémité exposée au niveau de la première face.
Dans un mode de réalisation alternatif, lors de l’étape de formation d’au moins un via non traversant conducteur non supraconducteur et d’au moins un via non traversant supraconducteur, les deux types de vias sont formés simultanément.
Un troisième aspect de l’invention concerne un procédé de fabrication d’une structure d’intégration à partir d’un substrat comprenant une première face et une deuxième face et comprenant : une étape de formation, dans le substrat, d’au moins un via non traversant supraconducteur ou d’au moins un via non traversant conducteur non supraconducteur, le ou les vias comprenant une extrémité exposée au niveau de la première face ; une étape de formation d’au moins un niveau de routage au niveau de la première face, le niveau de routage comprenant au moins une piste conductrice non supraconductrice reliée à un via conducteur lorsqu’un tel via a été formé lors de l’étape précédente et au moins une piste supraconductrice reliée à un via supraconducteur lorsqu’un tel via a été formé lors de l’étape précédente ; une étape de collage temporaire du substrat à une poignée de manipulation au niveau de sa première face ; une étape d’amincissement du substrat au niveau de sa deuxième face de sorte à exposer les vias traversants conducteurs non supraconducteurs ou les vias traversants supraconducteurs formés lors de la première étape ; une étape de formation, dans le substrat au niveau de la deuxième face, d’au moins un via traversant conducteur non supraconducteur si au moins un via supraconducteur a été formé précédemment ou au moins un via traversant supraconducteur si au moins un via conducteur non supraconducteur a été formé précédemment, le ou les vias comprenant une extrémité au niveau de la première face en contact avec au moins une piste du même type de cette première face, et une extrémité exposée au niveau de la deuxième face ; une étape de formation d’au moins un niveau de routage au niveau de la deuxième face, le niveau de routage comprenant au moins une piste conductrice non supraconductrice reliée à un via conducteur non supraconducteur et au moins une piste supraconductrice reliée à un via supraconducteur ; une étape de retrait de la poignée de manipulation.
Dans un mode de réalisation, le procédé comprend, après l’étape de formation d’au moins un niveau de routage au niveau de la première face : une étape de formation, au niveau de la première surface, de métallisations sous billes conductrices au niveau d’une partie au moins des pistes conductrices et de métallisations sous billes supraconductrices au niveau d’une partie au moins des pistes supraconductrices ; une étape de formation de billes d’un type choisi parmi les billes supraconductrices et les billes conductrices non supraconductrices, les billes d’un type donné étant formées au niveau des métallisations sous billes du même type au niveau de la première face.
Un quatrième aspect de l’invention concerne un assemblage comprenant une structure d’intégration selon un premier aspect de l’invention, un premier dispositif semi-conducteur, dit puce fonctionnelle et un deuxième dispositif semi-conducteur, dit puce de contrôle, la puce fonctionnelle étant connectée à la structure d’intégration au niveau de la première face et la puce de contrôle étant connectée à la structure d’intégration au niveau de la deuxième face.
Un cinquième aspect de l’invention concerne un système comprenant un support de packaging et un assemblage, selon la revendication précédente, connectés électriquement entre eux.
Outre les caractéristiques qui viennent d’être évoquées dans le paragraphe précédent, le système selon un cinquième aspect de l’invention peut présenter une ou plusieurs caractéristiques complémentaires parmi les suivantes, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles.
Dans un mode de réalisation, la puce de contrôle comprend une première face et une deuxième face et l’assemblage est connecté thermiquement au support de packaging par l’intermédiaire de la deuxième face de la puce de contrôle, ladite puce de contrôle étant connectée électriquement par sa première face à la deuxième face de la structure d’intégration, de préférence via des billes.
Dans un mode de réalisation, l’assemblage est connecté électriquement au support de packaging par l’intermédiaire de la deuxième face de la structure d’intégration, de préférence via des billes.
Le chariot bloc support 101 n’est donc pas autonome, mais, associé au chariot automoteur, l’ensemble est autonome et peut circuler facilement le long du rail 325 pour inspecter la tranche 4 désirée. Dans une configuration alternative ou complémentaire, les moyens d’emmagasinement d’énergie, les moyens de communication et/ou instrumentation de contrôle peuvent être portés directement par le chariot bloc support 101 , pour s’abstenir de l’utilisation d’un chariot automoteur, le chariot automoteur pouvant être utilisé également en cas d’avarie sur le chariot bloc support 101 dans ce cas. Toutefois, le fait que les moyens d’emmagasinement d’énergie, moyens de communication et/ou instrumentation de contrôle soient portés par un chariot automoteur permet l’utilisation de ce chariot automoteur avec des chariots support portant d’autres outils que le bloc enrouleur 102 .
Le scénario 1 est détaillé ci-contre. Lors de ce scénario, l’instrument d’inspection 100 est monté dans la cavité 320 de droite, bloc enrouleur 102 positionné avec sa goulotte de sortie 1024 orientée vers le haut, sans le module d’inspection transversal. Ci-dessous sont résumées les différentes étapes de l’inspection, étant entendu que l’inspection visuelle, les relevés thermiques et radiologiques et la mesure de jeux se font en continu à partir de l’étape 3 : positionnement longitudinal de l’instrument d’inspection 100 en circulant sur le rail longitudinal de la cavité 320 jusqu’au niveau de la tranche 4 à inspecter ; déplacement en sortie du bloc enrouleur 102 transversal par rapport au chariot bloc support 101 ; déploiement vers le haut de la chaîne de guidage 120 synchrone avec la chaîne de guidage 1 3 0 ; dépose de la tête d’inspection 110 sur la surface supérieure du premier colis supérieur de la première pile, ici de droite ; avance horizontale de la tête d’inspection 110 le long d’un chemin C dans le plan transversal d’inspection jusqu’au bout de la première pile, à savoir la pile de droite ; franchissement du premier espace inter-colis e ; avance de la tête d’inspection 110 le long d’un chemin C dans le plan transversal d’inspection jusqu’au bout de la deuxième pile centrale (voir ) ; retour de la tête d’inspection 110 jusqu’au bout de la pile de droite plongée de la tête d’inspection 110 dans l’espace inter-colis e entre la première pile, ici de droite, et la pile centrale (voir ) ; descente de la tête d’inspection 110 jusqu’au radier 31 du couloir de guidage 3 (voir et ) ; retour de la tête d’inspection 110 sur la chaîne de guidage 120 ; repli de la chaîne de liaison 130 ; repli du bloc enrouleur 102 au chariot bloc support 101 par rapport au chariot bloc support 101 .
Concernant le scénario 3, les étapes mises en œuvre sont les suivantes : positionnement longitudinal de l’instrument d’inspection 100 en circulant sur le rail longitudinal de la cavité 320 jusqu’au niveau de la tranche 4 à inspecter ; déplacement en sortie du bloc enrouleur 102 transversal par rapport au chariot bloc support 101 ; déploiement vers le bas de la chaîne de guidage 120 synchrone avec la chaîne de guidage 1 3 0 ; descente de la tête d’inspection 110 jusqu’au radier 31 du couloir de guidage 3 ; retour de la tête d’inspection 110 sur la chaîne de guidage 120 ; repli de la chaîne de liaison 130 ; repli du bloc enrouleur 102 au chariot bloc support 101 par rapport au chariot bloc support 101 .
Concernant le scénario 5, les étapes mises en œuvre sont les suivantes : positionnement longitudinal de l’instrument d’inspection 100 en circulant sur le rail longitudinal de la cavité 320 jusqu’au niveau de la tranche 4 à inspecter ; déplacement en sortie du bloc enrouleur 102 transversal par rapport au chariot bloc support 101 ; déploiement vers le bas de la chaîne de guidage 120 synchrone avec la chaîne de guidage 1 3 0 ; dépose de la tête d’inspection 110 sur la surface supérieure du premier colis supérieur de la première pile, ici de droite qui est ici partiellement remplie (voir ) ; avance horizontale de la tête d’inspection 110 le long d’un chemin C dans le plan transversal d’inspection jusqu’au bout de la première pile, à savoir la pile de droite ; franchissement du premier espace inter-colis e ; avance de la tête d’inspection 110 le long d’un chemin C dans le plan transversal d’inspection jusqu’au bout de la deuxième pile centrale ; retour de la tête d’inspection 110 jusqu’au bout de la pile de droite plongée de la tête d’inspection 110 dans l’espace inter-colis e entre la première pile, ici de droite, et la pile centrale ; descente de la tête d’inspection 110 jusqu’au radier 31 du couloir de guidage 3 (voir ) ; retour de la tête d’inspection 110 sur la chaîne de guidage 120 ; repli de la chaîne de liaison 130 ; repli du bloc enrouleur 102 au chariot bloc support 101 par rapport au chariot bloc support 101 .
Procédé d'inspection, par un instrument d’inspection, d'un ou plusieurs colis répartis dans un couloir à inspecter et Installation d’inspection associée Domaine technique de l’invention L'invention concerne, de façon générale, le domaine technique des colis de déchets radioactifs stockés de façon empilée dans des galeries. Elle pourrait s'appliquer à d'autres domaines de l’entreposage.
L’invention se rapporte plus spécifiquement à un procédé d'inspection par un instrument d’inspection d'un ou plusieurs colis répartis dans un couloir de stockage à inspecter et à une installation d’inspection apte à mettre en œuvre un tel procédé d’inspection.
Par exemple, dans le document US2019/0273197 A1, les différentes puces de l’assemblage sont connectées entre elles aux moyens de pistes conductrices de sorte qu’il existe un couplage thermique entre les différentes puces. Ce couplage thermique peut être particulièrement problématique lorsqu’une ou plusieurs puces sont sensibles à l’échauffement. Un autre exemple est donné dans le document WO2018/052399 A1 dans lequel la connexion entre les puces et la structure d’intégration peut se faire au travers d’une bille (ou bump en anglais) de connexion supraconductrice. Si une telle configuration permet effectivement d’isoler thermiquement les puces entres-elles, les puces se retrouvent également isolées du cryostat ce qui ne permet pas une bonne thermalisation de ces dernières.
Il existe donc un besoin d’une structure d’intégration qui permette une bonne thermalisation des puces tout en assurant une bonne isolation thermique des puces entres-elles.
L’invention offre une solution aux problèmes évoqués précédemment, en proposant une structure d’intégration avec un routage bifonctionnel en trois dimensions (c’est-à-dire dans le plan de chaque surface de la structure d’intégration mais également hors de ces plans) : certaines pistes de routage et certains vias assurant une fonction thermique et électrique (les pistes de routage conductrices et les vias conducteurs) et certaines pistes et certains vias n’assurant qu’une fonction électrique (les pistes de routage supraconductrices et les vias supraconducteurs). On entend par « fonction thermique » le fait de permettre une thermalisation ou garantir un maintien de la température cryogénique ciblée de l’objet à thermaliser. On entend par « fonction électrique » le fait de transmettre des signaux électriques entre les différents éléments de la structure d’intégration.
Un premier aspect de l’invention concerne une structure d’intégration destinée à connecter une pluralité de dispositifs semi-conducteurs, la structure d’intégration comprenant un substrat, une première face et une deuxième face destinées à recevoir les dispositifs semi-conducteurs, la structure d’intégration comprenant, au niveau de la première surface, au moins un niveau de routage, le ou les niveaux de routage comprenant : au moins une piste de routage conductrice non supraconductrice dans un matériau conducteur ; et au moins une piste de routage supraconductrice dans un matériau supraconducteur.
De plus, la structure d’intégration comprend, au niveau de la deuxième surface, au moins un niveau de routage, le ou les niveaux de routage comprenant : au moins une piste de routage conductrice non supraconductrice dans un matériau conducteur ; et au moins une piste de routage supraconductrice dans un matériau supraconducteur.
En outre, la structure d’intégration comprend au moins un via conducteur non supraconducteur reliant une piste de routage conductrice non supraconductrice de la première face à une piste conductrice non supraconductrice de la seconde face et/ou au moins un via supraconducteur reliant une piste de routage supraconductrice de la première face à une piste supraconductrice de la seconde face.
On entend par « le ou les niveaux de routage comprenant » que lorsqu’un seul niveau de routage est présent, il comprend au moins une première piste de routage conductrice et au moins une première piste de routage supraconductrice ; mais lorsque plusieurs niveaux de routage sont présents, la première piste de routage conductrice peut se trouver sur un premier niveau de routage tandis que la première piste de routage supraconductrice peut se trouver sur un deuxième niveau de routage.
Grâce à l’invention, il devient possible de réaliser des assemblages multi-puces en trois dimensions avec un routage bifonctionnel. Ce routage bifonctionnel permet de mettre en place une isolation thermique entre les différentes puces connectées à la structure d’intégration, la communication électrique entre puces pouvant se faire par l’intermédiaire des pistes de routage supraconductrices et/ou des vias supraconducteur et la thermalisation pouvant se faire par l’intermédiaire des pistes de routage conductrices et/ou des vias conducteurs, par exemple pour créer des cages thermiques individuelles au niveau de chaque puce de sorte à les isoler thermiquement les unes des autres.
De plus, s’agissant d’un routage bifonctionnel en trois dimensions, la structure d’intégration peut servir à isoler thermiquement un dispositif situé sur sa première face d’un dispositif situé sur sa deuxième face. Plus généralement, le routage bifonctionnel en trois dimensions permet une mise en place plus compacte des dispositifs semi-conducteurs, la troisième dimension (perpendiculaire à la surface de la structure d’intégration) étant également utilisée.
Outre les caractéristiques qui viennent d’être évoquées dans le paragraphe précédent, la structure d’intégration selon un premier aspect de l’invention peut présenter une ou plusieurs caractéristiques complémentaires parmi les suivantes, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles.
Dans un mode de réalisation, la structure d’intégration comprend une pluralité de niveaux de routage au niveau de la première face et/ou de la deuxième face, les niveaux de routage de la pluralité de niveaux de routage étant connectés, entre pistes de routage de même type, au moyen de vias inter-niveaux de même type.
Dans un mode de réalisation, le niveau de routage le plus proche de la première surface et/ou de la deuxième surface ne comprend qu’une ou plusieurs pistes de routage supraconductrices.
Dans un mode de réalisation, la structure d’intégration comprend, sur la première face et/ou sur la deuxième face, au moins un composant passif, de préférence une pluralité de composants passifs (par exemple une ou plusieurs inductances, et/ou une ou plusieurs capacités, et/ou une ou plusieurs résistances, et/ou un ou plusieurs résonateurs), lesdits composants étant de préférence réalisés à l’aide des pistes de routage conductrices non supraconductrices et/ou supraconductrices associées à la face considérée.
Un deuxième aspect de l’invention concerne un procédé de fabrication d’une structure d’intégration à partir d’un substrat comprenant une première face et une deuxième face et comprenant : une étape de formation, dans le substrat, d’au moins un via non traversant conducteur non supraconducteur et d’au moins un via non traversant supraconducteur, les vias comprenant une extrémité exposée au niveau de la première face ; une étape de formation d’au moins un niveau de routage au niveau de la première face, le niveau de routage comprenant au moins une piste conductrice non supraconductrice reliée à un via conducteur non supraconducteur et au moins une piste supraconductrice reliée à un via supraconducteur ; une étape de collage temporaire du substrat à une poignée de manipulation au niveau de sa première face ; une étape d’amincissement du substrat au niveau de sa deuxième face de sorte à exposer les vias conducteurs non supraconducteurs et les vias supraconducteurs les rendant traversants ; une étape de formation d’au moins un niveau de routage au niveau de la deuxième face, le niveau de routage comprenant au moins une piste conductrice non supraconductrice reliée à un via conducteur non supraconducteur et au moins une piste supraconductrice reliée à un via supraconducteur ; une étape de retrait de la poignée de manipulation.
Dans un mode de réalisation, le procédé comprend, après l’étape de formation d’au moins un niveau de routage au niveau de la première face : une étape de formation, au niveau de la première face, de métallisations sous billes conductrices au niveau d’une partie au moins des pistes conductrices et de métallisations sous bille supraconductrices au niveau d’une partie au moins des pistes supraconductrices ; une étape de formation de billes d’un type choisi parmi les billes supraconductrices et les billes conductrices non supraconductrices, les billes d’un type donné étant formée au niveau des métallisation sous billes du même type au niveau de la première face ;
Il est connu de surveiller le comportement et les performances des batteries au fil du temps par exemple en mesurant certaines propriétés d’une batterie pour en déduire son état. L’un des paramètres de performance d’un dispositif électrochimique est une variable appelée « état de santé », ou SOH pour « State Of Health ». Ce paramètre, sans unité et exprimé généralement en pourcentage, se définit comme le rapport de la capacité électrique réelle C rea de l’élément testé sur la capacité électrique nominale C nom (ou la capacité en début de vie) du même élément. L’équation ci-après représente ce paramètre :
Un autre paramètre utile à la qualification d’un état d’un dispositif électrochimique est « l’état de charge », ou SOC pour « State Of Charge ». Ce paramètre est aussi sans unité et exprimé généralement en pourcentage. Le SOC se définit comme le rapport de la charge réelle disponible Q t de l’élément testé sur la charge maximale Q max,t du même élément dans son état de santé actuel. L’équation ci-après représente ce paramètre :
Il est possible de simuler le fonctionnement de systèmes et éléments électrochimiques en construisant des modèles théoriques. Dans ce cas, la pertinence des résultats virtuels dépend de la qualité de la modélisation. Il est aussi possible de mesurer des propriétés d’un élément électrochimique (réel donc) relatives à son état de santé. Généralement, cela nécessite de lui imposer des sollicitations particulières (cycles de caractérisation). Cela nécessite des équipements de contrôle particuliers et du temps. Les méthodes connues tendent même à dégrader les éléments testés et leur état de santé que l’on souhaite justement évaluer. De manière générale, un élément électrochimique soumis à de tels essais n’est plus opérationnel le temps des essais. Autrement dit, cela est réalisé au cours d’une période de maintenance, ou du moins hors d’un état de fonctionnement normal.
Quelques méthodes peuvent être mises en œuvre pendant une phase opérationnelle du dispositif mais seulement dans certaines conditions de fonctionnement, par exemple lorsque la charge et/ou la décharge est complète. D’autres impliquent que des opérateurs entrent des données autres que des données de mesure du dispositif.
En pratique, il existe des systèmes de supervision et de contrôle des systèmes électrochimiques, souvent appelés BMS pour « Battery Management System ». Un BMS reçoit en entrées des paramètres et mesures lors du fonctionnement nominal d’un système électrochimique et fournit en sortie des données de diagnostic, par exemple des signaux d’alerte, et quelques données de mesure à destination de niveaux de contrôle supérieurs, souvent appelées « plateforme de supervision ». Typiquement, un BMS est localement associé à un unique système électrochimique et les données de diagnostic issues de plusieurs BMS sont collectés à distance de manière centralisée sur la plateforme de supervision. Cela signifie que, en pratique, au niveau de la plateforme de supervision en aval des BMS, seule une partie des données est disponible, souvent avec retard (pas en temps réel), et non l’intégralité des mesures effectuées et traitées localement par chaque BMS. Par exemple, même si un BMS collecte des mesures à un niveau de détail élevé, distinctement pour chaque élément composant un système électrochimique, les données fournies en sortie du BMS concernent le système dans son ensemble plutôt que chaque élément considéré en tant que tel.
Il serait théoriquement possible de modifier les BMS existants pour implémenter de nouveaux procédés de diagnostic. Cependant, cela impliquerait un grand nombre d’interventions directement au niveau de chaque système électrochimique. Il serait théoriquement possible de centraliser à distance et en temps réel l’intégralité des données mesurées localement aux niveaux des systèmes électrochimiques pour implémenter de nouveaux procédés de diagnostic au niveau de la plateforme de supervision. Cependant, le volume de données à transmettre puis à traiter au niveau de la plateforme de supervision impliquerait un surdimensionnement des infrastructures existantes, notamment en termes de réseau et de ressources de calcul. Il existe donc un besoin en diagnostic plus précis que ceux existants et qui ne nécessiterait pas plus de données de mesure que celles disponibles en sortie des BMS existants. En outre, des diagnostics indépendants de ceux fournis par les BMS permettent d’apporter une complémentarité dans la gestion des systèmes.