INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
La illustre un dispositif de modulation 10 comprenant deux amplificateurs optiques à semi-conducteurs AMP1, AMP2 ou au moins deux amplificateurs optiques à semi-conducteurs réflectifs. Chacun des deux amplificateurs optiques à semi-conducteurs AMP1, AMP2 reçoit un signal optique d’entrée respectif SOE1, SO2, comprenant chacun une porteuse, et un signal de modulation SM1, SM2, de manière à fournir respectivement un signal optique modulé SOM1, SOM2.
Tel qu’illustré sur la , une couche d’encapsulation supérieure 19 0 est ensuite déposée sur les électrodes 16 et sur le matériau thermo-résistif 18. Cette couche d’encapsulation supérieure 190 permet de former une protection supérieure et latérale au matériau thermo-résistif 18, ainsi qu’une protection supérieure aux électrodes 16. En effet, pour obtenir un faible coefficient de bruit basse fréquence, il est connu d’utiliser un matériau thermo-résistif 18 réalisé en oxyde de vanadium. Cependant, l’oxyde de vanadium est sensible à l’acide fluorhydrique classiquement utilisé lors de l’étape de retrait d’une couche sacrificielle 12 réalisée en dioxyde de silicium.
Ainsi, il est souvent nécessaire de protéger le matériau thermo-résistif 18 , au moins pour que l’étape de retrait de la couche sacrificielle ne détériore pas ledit matériau. Pour ce faire, la couche d’encapsulation supérieure 190 est classiquement déposée pour encapsuler le matériau thermo-résistif 18 .
Cette couche d’encapsulation supérieure 190 a également pour fonction d’encapsuler les électrodes 16 afin d’assurer la tenue mécanique de la membrane 20 en fonction de l’application recherchée, c’est-à-dire en fonction de la résistance aux chocs recherchée du micro-bolomètre 100 .
Ainsi, pour chaque micro-bolomètre 100 , il existe une épaisseur idéale des bras de soutien 21 et de la couche d’encapsulation supérieure 190 pour laquelle les bras de soutien 21 présentent une épaisseur minimale et donc une conductance thermique minimale, tout en respectant les contraintes mécaniques recherchées.
Pour obtenir un micro-bolomètre 100 présentant une sensibilité élevée, il est recherché une conductance thermique faible des bras de soutien 21 et une surface importante de captation des rayonnements infrarouges. Pour ce faire, les électrodes 16 réalisent de préférence la fonction d’absorbeur des rayonnements infrarouges. Outre les électrodes 16 , un autre matériau absorbeur peut également être déposé sur la couche d’encapsulation supérieure 190 , au-dessus de la membrane, tel que décrit par exemple dans le document EP 3 870 945. Ainsi, l’association des électrodes 16 et du matériau absorbeur permet d’obtenir une surface importante de captation des rayonnements infrarouges.
Cependant, le dépôt d’un tel matériau absorbeur nécessite de déposer la couche d’encapsulation supérieure 190 en deux étapes, avant et après le dépôt dudit matériau absorbeur, afin d’éviter que ce dernier soit déposé directement sur le matériau thermométrique 18 et afin de le protéger de la gravure de la couche sacrificielle 12 .
Après le dépôt complet de cette couche d’encapsulation supérieure 190 , en une ou deux étapes, les couches 13 , 16 et 19 0 sont ensuite gravées selon le motif souhaité pour former les bras de soutien 21 de la membrane 20 .
Enfin, l’étape 1f illustre le retrait de la couche sacrificielle 12 , libérant ainsi la membrane 20 en suspension sur les clous d’ancrage 14 par l’intermédiaire des bras de soutien 2 1 .
Lors de cette étape de libération, le matériau thermométrique 18 et l’éventuel matériau absorbeur sont protégés de la gravure de la couche sacrificielle 12 par la couche de support 13 et la couche d’encapsulation supérieure 190 . Ces couches 13 et 190 sont donc sélectionnées pour résister au procédé de gravure mis en œuvre pour obtenir le retrait de la couche sacrificielle 12 , par exemple la gravure à base de dioxygène ou à base d’acide fluorhydrique, alors que le matériau thermométrique 18 et l’éventuel matériau absorbeur peuvent être sélectionnés respectivement pour leurs performances de transduction thermique-électrique et de captation des rayonnements infrarouges.
De même, les motifs des bras de soutien 21 de la membrane 20 étant formés avant l’étape de libération, la gravure attaque également les parois latérales des bras de soutien 21 , si bien que les électrodes 16 et tous les matériaux éventuellement intégrés dans les bras de soutien 21 , entre les couches 13 et 190 , doivent également résister à la gravure de la couche sacrificielle 12 .
Cette contrainte limite grandement les possibilités de formation des bras de soutien 21 et, dans certains cas, il n’est pas possible d’utiliser les matériaux les plus performants en termes de résistivité électrique, de résistance thermique et/ou de résistance mécanique pour former lesdits bras de soutien 21 en raison de cette contrainte de résistance à la gravure de la couche sacrificielle 12 , notamment lorsque cette dernière est réalisée en oxyde de silicium et que la gravure met en œuvre de l’acide fluorhydrique.
Le problème technique que l’invention entend résoudre consiste à obtenir un micro-bolomètre d’imagerie infrarouge dans lequel les matériaux intégrés dans les bras de soutien sont protégés de la gravure de la couche sacrificielle de sorte à pouvoir utiliser des matériaux plus performants en termes de résistivité électrique, de résistance thermique et/ou de résistance mécanique pour former les bras de soutien, améliorant ainsi les performances du micro-bolomètre.
Pour répondre à ce problème technique, l’invention propose de former les bras de soutien avec une couche d’encapsulation latérale des bras de soutien résistante à la gravure de la couche sacrificielle, c’est-à-dire résistance à la gravure à base de dioxygène et/ou à base d’acide fluorhydrique, de sorte à protéger les matériaux intégrés dans les bras de soutien.
Ainsi, l’invention concerne un micro-bolomètre d’imagerie infrarouge intégrant une membrane montée en suspension au-dessus d’un substrat au moyen de bras de soutien fixés sur des clous d’ancrage, le micro-bolomètre comprenant : – une couche de support s’étendant au sein de la membrane et des bras de soutien ; – des électrodes disposées sur la couche de support et au contact avec les clous d’ancrage, chaque électrode s’étendant au sein des bras de soutien ; – un matériau thermo-résistif disposé au sein la membrane en contact électrique avec les électrodes ; et – au moins une couche d’encapsulation supérieure des bras de soutien et du matériau thermo-résistif.
L’invention se caractérise en ce que le micro-bolomètre comprend également une couche d’encapsulation latérale des bras de soutien disposée au contact des bords latéraux desdits bras de soutien, ladite couche d’encapsulation latérale étant résistante à la gravure à base de dioxygène et/ou à base d’acide fluorhydrique.
- l’écran de protection aérodynamique est formé d’un matériau souple, tel que par exemple une feuille de plastique ou formé de tissu, ou d’un matériau rigide, tel que par exemple une tôle métallique ;
- l’écran de protection aérodynamique est fixé solidairement au boitier du module de batterie électrique haute tension par tout moyen de fixation détachable, tel que par exemple par vissage ou par encliquetage ;
- combiné à l’écran de protection aérodynamique, chaque au moins un canal a désormais, dans un plan transverse à l’axe longitudinal du boitier, une section transverse fermée, préférentiellement de forme polygonale. La section transverse de chaque au moins un canal est ainsi délimité par les cloisons latérales de chaque au moins un canal et formant les créneaux, ainsi que par l’écran de protection aérodynamique et la paroi de couplage thermique du boiter ;
- selon un mode de réalisation complémentaire, l’ensemble de régulation thermique passive comporte en outre un écran de fermeture de l’au moins un canal, l’écran de fermeture obturant chaque au moins un canal de sorte à ce qu’un flux d’air ne puisse plus s’engouffrer dans ledit au moins un canal. En d’autres termes, l’écran de fermeture forme une surface opaque qui s’oppose totalement ou majoritairement à l’écoulement du flux d’air dans chaque au moins un canal. Cette configuration est particulièrement avantageuse dans des scénarios d’utilisation hivernale de l’ensemble de régulation thermique passive. En effet, dans certains de ces scénarios, il peut être rechercher de réchauffer la batterie électrique haute tension, par exemple au démarrage du véhicule automobile électrifié. Dans ce cas, il est alors nécessaire de conserver l’énergie thermique au niveau du module de batterie électrique haute tension. Dans un mode de réalisation particulièrement avantageux, l’écran de fermeture est associé à l’écran de protection aérodynamique afin de réduire drastiquement une vitesse du flux d’air présent dans l’au moins un canal. En d’autres termes, grâce à cette combinaison des écrans précités, le flux d’air forme désormais dans l’au moins un canal une couche d’air statique ou quasi-statique, offrant ainsi une bonne isolation thermique pour le module de batterie électrique haute tension.
- l’écran de fermeture est préférentiellement souple, ou alternativement rigide. Selon un mode de réalisation préféré, l’écran de fermeture prend la forme d’une couverture textile ;
- l’écran de fermeture est escamotable ou comporte un moyen de fixation détachable au boitier, tel que par exemple une fixation par vis ou par encliquetage ;
- l’écran de protection est placé à proximité d’un bord longitudinal avant du boitier, relativement à un axe longitudinal du véhicule automobile sur lequel l’ensemble de régulation thermique passive est destiné à être monté ;
- l’écran de fermeture est monté sur le cadre de l’organe de fermeture, la pluralité de bandelettes de l’organe de perturbation étant situées au niveau d’un bord inférieur de l’écran de fermeture, de sorte que lorsque le cadre est dans sa deuxième configuration, l’écran de fermeture obture l’au moins un canal de sorte à ce qu’un flux d’air ne puisse plus s’engouffrer dans ledit au moins un canal ;
- le fluide caloriporteur est préférentiellement du type d’un matériau à changement de phase.
Selon un deuxième aspect de l’invention, il est proposé un module de batterie pour véhicule automobile électrifié, le module de batterie comportant une batterie électrique haute tension composée d’une pluralité d’unités de stockage électriques connectées électriquement les unes aux autres et logées dans le boitier d’un ensemble de régulation thermique passive conforme au premier aspect de l’invention ou selon l’un quelconque de ses perfectionnements.
Selon un troisième aspect de l’invention, il est proposé un véhicule automobile électrifié comportant une chaine de traction couplée mécaniquement à une machine électrique reliée électriquement à un module de batterie conforme au deuxième aspect de l’invention.
illustre une vue schématique et de face d’un premier exemple de réalisation de l’ensemble de régulation thermique passive conforme au premier aspect de l’invention ;
illustre une vue schématique et de face d’un deuxième exemple de réalisation de l’ensemble de régulation thermique passive conforme au premier aspect de l’invention ;
illustre une vue schématique de profil d’un véhicule automobile conforme au troisième aspect de l’invention.
les composés diisocyanates alicycliques dissymétriques, de préférence diisocyanate d'isophorone (IPDI), de préférence le composé (a2) est choisi parmi triphenylmethane-4,4’,4”-triisocyanate, 1,1’,1”-methylidynetris (4-isocyanatobenzene), un isocyanurate de HDI, un isocyanurate d’IPDI, un isocyanurate de PDI, un trimère de biurée de HDI et un trimère de biurée d’IPDI, un trimère de biurée de PDI.
De manière préférée pour le copolymère P selon l’invention, le composé polyhydroxylé (b) est un composé (b1) de formule II : [Chem II] HO-L p -OH (II) dans laquelle : - L représente indépendamment un résidu oxyalkylène ;
- p représente indépendamment un nombre allant de 30 à 1 000.
De manière préférée pour le copolymère P selon l’invention, le composé polyhydroxylé (b) est un composé (b1) de formule II dans laquelle : - L représente indépendamment un résidu oxyéthylène ; ou
- p représente indépendamment un nombre allant de 50 à 400, de préférence de 100 à 300.
Selon l’invention, le composé polyhydroxylé (b) peut également être du pentaérythritol polyéthoxylé ou un composé polyalkoxylé (b3) comprenant au moins trois groupements hydroxyles. De manière préférée selon l’invention, le composé (b3) est différent du composé (b2) et comprend trois groupements hydroxyles. De manière bien plus préférée, il est du glycérol polyéthoxylé.
Préférentiellement selon l’invention, les composés (b), (b1) ou (b3) ont indépendamment une masse molaire (Mw) mesurée par CES allant de 1 500 à 40 000 g/mol, de préférence de 2 000 à 20 000 g/mol, plus préférentiellement de 2 000 à 15 000 g/mol ou de 2 000 à 12 000 g/mol. Selon l’invention, la masse molaire des composé (b), (b1) ou (b3) est
déterminée par Chromatographie d'Exclusion Stérique (CES) ou en anglais « Gel Permeation Chromatography » (GPC). Cette technique met en œuvre un appareil de chromatographie liquide de marque « Waters » doté d'un détecteur. Ce détecteur est un détecteur de concentration réfractométrique de type « Waters » 2414. Cet appareillage de chromatographie liquide est doté de deux colonnes d'exclusion stérique afin de séparer les différents poids moléculaires des polymères ou composés étudiés. La phase liquide d'élution est une phase organique composée de THF (grade HPLC, non stabilisé). Lors d’une première étape, on solubilise environ 25 mg de composé dans 5 mL de THF, additionné de 0,1 % molaire d’eau utilisée comme marqueur interne de débit. Puis, on filtre la solution à 0,2 µm. 50 µL sont ensuite injectés dans l'appareil de chromatographie (éluant : THF, grade HPLC, non stabilisé). L'appareil de chromatographie liquide contient une pompe isocratique (« Waters » 515) dont le débit est réglé à 0,3 mL/min. L’appareil de chromatographie comprend également un four qui comprend un système de colonnes en série : une colonne de type « Agilent » PLgel MiniMIX-A de 250 mm de longueur et 4,6 mm de diamètre suivie d’une colonne de type « Agilent » PLgel MiniMIX-B de 250 mm de longueur et 4,6 mm de diamètre. Le système de détection se compose d’un détecteur réfractométrique de type RI « Waters » 2414. Les colonnes sont maintenues à la température de 35°C et le réfractomètre est porté à la température de 35°C. L'appareil de chromatographie est étalonné au moyen d’étalons de polyméthacrylate de méthyle certifiés par le fournisseur « Agilent » (« EasiVial » PMMA).
De manière essentielle selon l’invention, le composé (c) est obtenu par une réaction de dimérisation de deux composés de formule I. Cette dimérisation est une réaction de Guerbet mise en œuvre avec ces deux alcools de formule I. La réaction de dimérisation et ses conditions de mise en œuvre sont connues en tant que telles. Le composé (c) peut être préparé à partir d’un même composé de formule I ou bien à partir de deux composés de formule I différents.
De manière préférée selon l’invention, la dimérisation de deux composés de formule I identiques conduit à un homodimère (c1). Également de manière préférée selon l’invention, le composé (c) est un homodimère (c1) obtenu par dimérisation de deux composés identiques de formule I dans laquelle :
- R représente un groupement C 5 -C 7 -alkyl linéaire ;
- m représente 0 ou 1, de préférence 0 ;
La est une vue en perspective schématique d’un substrat de câblage d’un mode de réalisation de la présente invention ;
la est une vue de dessus schématique du substrat de câblage du mode de réalisation de la présente invention ;
la est une vue explicative illustrant un renfoncement ;
la est un organigramme illustrant un procédé de fabrication du substrat de câblage de la présente invention ;
la est une vue explicative illustrant un substrat de câblage d’un exemple comparatif.
Description détaillée La est une vue en perspective schématique d’un substrat de câblage 100 d’un mode de réalisation de la présente invention. Le substrat de câblage 100 du présent mode de réalisation sert de composant électronique après montage d’un dispositif à semi-conducteurs sur un substrat de base 10. Dans le présent mode de réalisation, un renfoncement 21 est formé sur une parmi des surfaces extérieures d’un élément métallique entourant (élément métallique) 20 disposé sur le substrat de base 10, et le renfoncement 21 servant de marque, permettant ainsi la reconnaissance de l’orientation du substrat de câblage 100.
Comme illustré dans la , le substrat de câblage 100 du présent mode de réalisation comporte le substrat de base 10 ayant la forme d’une plaque rectangulaire, et l’élément métallique entourant 20 disposé sur le substrat de base 10. Le substrat de base 10 comporte un substrat céramique 1 formé, par exemple, de nitrure d'aluminium (AlN), et un dissipateur thermique 2 formé d’un métal et disposé en dessous du substrat céramique 1. Dans la , un système de coordonnées cartésiennes CS défini par un axe X, un axe Y, et un axe Z, orthogonaux les uns par rapport aux autres, est illustré. L’axe X et l’axe Y sont définis pour être respectivement parallèles aux côtés le plus long et le plus court du substrat de base 10 rectangulaire. Le système de coordonnées cartésiennes CS correspond aux systèmes de coordonnées cartésiennes CS illustrés dans les , 3 et 5.
L’élément métallique entourant 20 utilisé dans le présent mode de réalisation est formé de cuivre (Cu) et sa surface est plaquée avec du nickel (Ni) et de l’or (Au). L’élément métallique entourant 20 est disposé sur le substrat de base 10 composé du substrat céramique 1 et du dissipateur thermique 2 empilés ensemble ; plus particulièrement, sur le substrat céramique 1. L’élément métallique entourant 20 a la forme d’un parallélépipède rectangle, a une forme transversale rectangulaire, et a un trou traversant central s’étendant dans la direction de l’axe Z. En d’autres termes, l’élément métallique entourant 20 est formé en combinant deux plaques parallèles à un plan ZX et deux plaques parallèles à un plan YZ, ainsi, un espace SP formant une cavité est défini au centre. Le bord de l’élément métallique entourant 20 sur le côté dans la direction négative d’axe Z est soudé à la face située sur le côté dans la direction positive d’axe Z du substrat céramique 1 du substrat de base 10.
L’élément métallique entourant 20 a une surface extérieure 20s située sur le côté dans la direction positive d’axe X et parallèle au plan YZ. Un renfoncement 21 est formé sur la surface extérieure 20s. Le renfoncement 21 est concave vers le côté dans la direction négative d’axe X. Le renfoncement 21 a une forme circulaire dans le plan YZ de la surface extérieure 20s. Le renfoncement 21 est formé sur la surface extérieure 20s au moyen d’une découpe (processus de mise en forme d’enfoncement). Un plan PL illustré par une ligne pointillée dans la est un plan parallèle au plan YZ et s’étend à travers le centroïde de l’élément métallique entourant 20 dans un état dans lequel le renfoncement 21 n’est pas formé. L’élément métallique entourant 20 dans lequel le renfoncement 21 n’est pas formé a une forme plane symétrique par rapport au plan PL servant de référence. Le renfoncement 21 peut être formé au moyen d’un travail à presse lors de la mise en forme de l’élément métallique entourant 20.
La est une vue de dessus schématique du substrat de câblage 100. La illustre schématiquement une première face SF1 (face sur le côté dans la direction positive d’axe Z) du substrat de base 10 à l’intérieur de l’espace SP défini par l’élément métallique entourant 20. Un dispositif à semi-conducteurs est disposé sur la première face SF1, le substrat de câblage 100 sert ainsi de composant électronique.
Comme illustré dans la , le substrat céramique 1 a cinq trous traversants HL rectangulaires qui s’étendent dans la direction d’épaisseur (la direction d’axe Z). Le dissipateur thermique 2 a cinq protubérances rectangulaires à des positions correspondant aux cinq trous traversants HL. Les protubérances font saillie vers le côté dans la direction positive d’axe Z. Dans le substrat de base 10, le nombre de protubérances des protubérances du dissipateur thermique 2 est déterminé de telle sorte que les extrémités des protubérances du dissipateur thermique 2 sur le côté dans la direction positive d’axe Z s’aligne avec la face du substrat céramique 1 sur le côté dans la direction positive d’axe Z.
Dans le présent mode de réalisation, le centre de l’élément métallique entourant 20 et le centre du substrat de base 10 sont situés au niveau d'un centre O. Particulièrement, le centre O est le point d’intersection entre la première face SF1 et une ligne imaginaire qui s’étend dans la direction d’axe Z via le centroïde de l’élément métallique entourant 20 et le centroïde du substrat de base 10. Comme illustré dans la , la première face SF1 a une forme rectangulaire. Chacun du substrat de base 10 et de l’élément métallique entourant 20, dans lequel le renfoncement 21 n’est pas formé, a une forme plane symétrique par rapport au plan PL (référence) qui s’étend à travers le centre O, est perpendiculaire à la première face SF1, et contient un axe central OL1 parallèle à l’axe Y. Par conséquent, en d’autres termes, le renfoncement 21 est formé sur une parmi deux surfaces extérieures situées sur des côtés opposés de l’axe central OL1 qui sert de référence pour une symétrie plane ; plus particulièrement, sur la surface extérieure 20s située sur le côté dans la direction positive d’axe X. Comme illustré dans la , le renfoncement 21 est formé sur la surface extérieure 20s pour être situé sur le côté dans la direction positive d’axe Y de l’axe central OL2. Particulièrement, le substrat de base 10 et l’élément métallique entourant 20, dans lequel le renfoncement 21 n’est pas formé, ont des formes respectives, chacune étant plane symétrique par rapport à un plan qui s’étend à travers le centre O, étant perpendiculaire à la première face SF1, et contenant l’axe central OL2 parallèle à l’axe X.
La est une vue explicative illustrant le renfoncement 21. La illustre une vue transversale schématique élargie prise le long d’une ligne A - A dans la . Comme illustré dans la , le renfoncement 21 a une forme concave et s’étend depuis la surface extérieure 20s le long d’un axe central OL3 parallèle à l’axe X. La surface inférieure 21b du renfoncement 21 situé sur le côté dans la direction négative d’axe X est formée par un processus de mise en forme d’enfoncement. Dans le présent mode de réalisation, la surface inférieure 21b est usinée de telle sorte que la rugosité de surface de la surface inférieure 21b devient inférieure à la rugosité de surface de la surface extérieure 20s.
La est un organigramme illustrant un procédé de fabrication du substrat de câblage 100 de la présente invention. Dans le procédé de fabrication du substrat de câblage 100 illustré dans la , premièrement, l’élément métallique entourant 20 est formé dans une forme prédéterminée (étape S1). Le renfoncement 21 est formé à un emplacement prédéterminé sur l’élément métallique entourant 20 par un processus de mise en forme d’enfoncement. L’élément métallique entourant 20 est soudé au substrat de base 10 formé en assemblant le substrat céramique 1 et le dissipateur thermique 2 ensemble préalablement (étape S3). L’élément métallique entourant 20 est plaqué avec du Ni de sorte qu’une couche de plaquage Ni est formée (étape S4). La surface de la couche de plaquage Ni de l’élément métallique entourant 20 est plaquée avec de l’or (Au) (étape S5), la fabrication du substrat de câblage 100 est ainsi terminée. Dans les étapes S4 et S5, des bornes du substrat de base 10 et du dissipateur thermique peuvent être plaquées avec des métaux appropriés en même temps que le plaquage de l’élément métallique entourant 20. Une étape de montage d’un dispositif à semi-conducteurs, etc. sur le substrat de câblage 100 fabriqué est réalisée. Un composant électronique contenant le dispositif à semi-conducteurs monté est utilisé comme produit final.