INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
De manière préférée, l’onduleur peut comporter trois composants comportant chacun trois bornes d’entrée et une borne de sortie. Un tel arrangement est généralement mis en œuvre pour un onduleur triphasé. Dans ce cas, les composants sont des modules de puissances. En particulier, dans cet arrangement le carter d’onduleur comporte au moins neuf plots distincts associés aux bornes d’entrée et au moins trois plots distincts associés aux plots de sortie.
Deux plots distincts peuvent être associés à une des bornes d’entrée de chacun des composants et un plot distinct peut être associé à chacune des autres bornes d’entrée et de la borne de sortie. Dans cet arrangement, le carter d’onduleur comporte douze plots distincts associés aux bornes d’entrée et au moins trois plots distincts associés aux bornes de sortie. Comme décrit précédemment, un tel arrangement permet de limiter encore le taux de porosité du carter d’onduleur.
L’invention a enfin pour objet, sous un troisième aspect, un procédé de fabrication d’un onduleur. Le procédé comprend : une étape de fourniture d’un carter d’onduleur tel que décrit ci-dessus, une étape de dépôt de l’élément d’interface sur l’extrémité libre de l’au moins un plot, et une étape de positionnement d’une borne du composant d’électronique de puissance ou de la barre conductrice sur l’élément d’interface.
Un tel procédé présente des avantages analogues à ceux décrits précédemment en relation avec le carter d’onduleur et l’onduleur.
L’élément d’interface peut comporter un corps solide flexible. L’étape de dépôt peut alors comporter le dépôt d’au moins deux couches superposées du corps solide flexible de l’élément d’interface. Le corps flexible peut être déposé sous forme pâteuse.
Afin d’obtenir une hauteur souhaitée de l’élément d’interface, le fait de déposer deux couches fines ayant chacune une hauteur inférieure à la hauteur souhaitée, plutôt qu’une couche ayant directement la hauteur souhaitée, permet d’éviter un étalement du corps. Cela permet ainsi une meilleure tenue mécanique du corps et donc de l’élément d’interface.
L’étape de positionnement peut être suivie d’une étape de polymérisation du corps flexible, notamment lorsque le corps flexible est déposé sous forme pâteuse.
BREVES DESCRIPTION DES FIGURES L’invention, selon un exemple de réalisation, sera bien comprise et ses avantages apparaitront mieux à la lecture de la description détaillée qui suit, donnée à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés.
La représente, selon une vue très schématique, un véhicule automobile électrique ou hybride comportant une machine électrique, une batterie et un onduleur conforme à un mode de réalisation de l’invention.
La est une vue en coupe de l’onduleur de la , l’onduleur comportant un carter selon un premier mode de réalisation.
La est une vue partielle de dessus d'un carter selon un deuxième mode de réalisation, montrant une zone de réception d’un premier composant d’électronique de puissance.
La est une vue partielle en perspective du carter de la , montrant une zone de réception d’un deuxième composant d’électronique de puissance.
La est un diagramme illustrant un procédé de fabrication d’un onduleur conforme à l’invention.
DESCRIPTION DETAILLEE La représente schématiquement un véhicule 1 automobile qui est, par exemple, hybride ou électrique. Le véhicule 1 comporte une machine électrique 2, une batterie 3 et un onduleur 4 raccordé électriquement à la machine électrique 2 et à la batterie 3.
La machine électrique 2 est configurée pour propulser le véhicule 1.
L’onduleur 4 est configuré pour générer une tension alternative adaptée au fonctionnement de la machine électrique 2 à partir d’une tension continue fournie par la batterie 3.
L’onduleur 4, conforme à un premier mode de réalisation, est mieux visible sur la .
L’onduleur 4 comporte un carter 41, ou boîtier, configuré pour loger des composants de l’onduleur. Le carter 41 comporte des parois 411 ayant une surface interne 412 et une surface externe 413 opposée à la surface interne 412.
Les parois 411 définissent, du côté de la surface interne 412, un volume V de réception pour les composants de l’onduleur 4. Les parois 411 définissent aussi une ouverture O permettant d’accéder au volume V de réception, par exemple pour l’assemblage des composants.
Le carter 41 est adapté à être connecté mécaniquement à un carter de la machine électrique 2. L’ouverture O est destinée à être tournée vers la machine électrique 2 lorsque le carter 41 de l’onduleur 4 est connecté mécaniquement au carter de la machine électrique 2, pour que les composants de l’onduleur et des composants de la machine électrique puissent être interconnectés.
L’ouverture O est par exemple bordée par un élément d’étanchéité (non représenté) qui est destiné à assurer l’étanchéité du volume V de réception lorsque le carter 41 est connecté mécaniquement au carter (non représenté) de la machine électrique 2.
Le carter 41 est par exemple réalisé en aluminium, ou en alliage d’aluminium.
Dans l’exemple illustré à la , les parois 411 du carter 2 définissent, à l’intérieur du volume V de réception, une première zone Z M de réception pour un composant de l’onduleur 4. Les parois 411 du carter 2 définissent aussi, au voisinage de la première zone Z M de réception, une deuxième zone Z C de réception pour un autre composant de l’onduleur 4.
L’onduleur 4 comporte un système de refroidissement 44. Le système de refroidissement 44 est configuré pour refroidir un composant de l’onduleur 4 situé dans la première zone de réception Z M . Le système de refroidissement 44 est également configuré pour refroidir les parois 411 du carter 41.
Le système de refroidissement 44 comporte une plaque 441 conductrice thermiquement, fixée sur la surface interne 412 des parois 411 et définissant, avec cette surface interne, une chambre 442 étanche.
Typiquement, l'eucalyptus fait partie des plantes médicinales connues pour comprendre des composés qui ont des propriétés thérapeutiques.
Typiquement, les fibres de plante et l'extrait de plante de la feuille de plante reconstituée 3 peuvent être dérivés de diverses parties de la plante, les parties de la plante étant des parties de la plante elle-même ou le résultat du traitement de diverses parties de plante. Typiquement, les parties de la plante peuvent être des parties entières de la plante ou des débris provenant du battage ou du mélange et du hachage des parties de la plante.
Typiquement, les parties de la plante peuvent être choisies parmi les parties de la plante les plus riches en composés aromatiques conférant à l'aérosol ses propriétés organoleptiques. Typiquement, ces parties peuvent être la plante entière, les parties aériennes de la plante, telles que le bouton floral, l'écorce de la branche, l'écorce de la tige, les feuilles, la fleur, le fruit et son pédoncule, la graine, le pétale, la sommité fleurie, ou les parties souterraines, par exemple le bulbe, les racines, l'écorce de la racine, le rhizome, ou un mélange de ceux-ci. La partie de la plante peut également être le résultat du traitement mécanique, chimique ou mécano-chimique d'une ou plusieurs parties de la plante, comme par exemple la coque protégeant la fève de cacao résultant du processus de décorticage de la fève.
Typiquement, les parties de la plante de tabac peuvent être les parties les plus riches en composés aromatiques conférant à l'aérosol ses propriétés organoleptiques. Typiquement, les parties de la plante de tabac peuvent être le parenchyme (lamina), éventuellement additionné des côtes de la plante de tabac. Typiquement, les parties de la plante de tabac peuvent être les feuilles de la plante de tabac ou les débris provenant du battage ou du mélange et du hachage en scaferlatti des feuilles et des nervures de la plante de tabac.
Parmi les plantes alimentaires, le bulbe d'ail, la cerise du café, le fruit de l'anis étoilé, le rhizome du gingembre, la racine de réglisse et les feuilles de rooibos, de Stevia rebaudiana ou de thé peuvent par exemple être choisis comme parties.
Parmi les plantes aromatiques, on peut sélectionner comme parties, par exemple, les boutons floraux du giroflier (les clous de girofle), les feuilles du basilic, du laurier et de la sauge, les feuilles et la sommité fleurie de la menthe, de l'origan, du romarin et du thym, ou le rhizome du curcuma.
Typiquement, parmi les plantes à parfum, la fleur et la sommité fleurie de lavande, ou le bouton et les pétales de la fleur de rose peuvent être sélectionnés.
Parmi les plantes médicinales inscrites à la pharmacopée française, on peut par exemple choisir la feuille de gingko, la partie souterraine du ginseng, le pédoncule du fruit du griottier (queue de cerise), les feuilles et la sommité fleurie de la menthe poivrée, l'écorce de la tige et les feuilles du saule, ou encore les feuilles de la vigne rouge.
Typiquement, le support fibreux de la feuille de plante reconstituée 3 peut également comprendre des fibres de plante à base de cellulose.
Les fibres de plante à base de cellulose sont des fibres obtenues par un procédé de cuisson chimique ou mécanique ou thermomécanique, comme la pâte de bois, ou les plantes annuelles comme le lin par exemple. Un mélange de ces fibres de plante à base de cellulose peut également être utilisé.
Avantageusement, ces fibres de plante à base de cellulose peuvent améliorer les propriétés de résistance mécanique de la feuille de plante reconstituée 3 .
Typiquement, les fibres de plante à base de cellulose peuvent représenter de 0,5% à 20%, en particulier de 3% à 17,5%, plus particulièrement de 5% à 15% en poids de matière sèche de la feuille de plante reconstituée 3 .
La densité de la feuille de plante reconstituée 3 impliquée dans le procédé de l'invention peut être de 1,5 g/cm 3 à 0,60 g/cm 3 , en particulier de 1 g/cm 3 à 0,65 g/cm 3 .
Alternativement, la densité de la feuille de plante reconstituée 3 impliquée dans le procédé de l'invention peut être inférieure à 0,60 g/cm 3 , en particulier de 0,40 g/cm 3 à 0,59 g/m 3 , plus particulièrement de 0,45 g/cm 3 à 0,58 g/cm 3 .
Avantageusement, une densité comprise dans ces plages de valeurs permet de générer, à une résistance au tirage confortable, un aérosol présentant des propriétés organoleptiques satisfaisantes, c'est-à-dire présentant une intensité de goût élevée constante et un volume élevé constant.
La densité de la feuille de plante reconstituée 3 est calculée en divisant son grammage par son épaisseur.
L’avantage d’une telle disposition réside dans le fait que la variation d’épaisseur est obtenue au plus près de la couche piézoélectrique, ce qui permet de préserver au mieux le coefficient de couplage électromécanique du deuxième résonateur, et donc d’améliorer les performances du filtre. Il convient de noter que cette caractéristique est différenciante par rapport à l’art antérieur, qui décrit une couche de surcharge massique disposée sur l’électrode supérieure ou sous l’électrode inférieure, donc plus éloignée de la couche piézoélectrique.
Enfin, comme les motifs de surcharge massique sont formés avant la formation des électrodes, la formation des motifs ne peut pas endommager le métal des électrodes. Les électrodes des résonateurs sont donc préservées.
Pour ces raisons au moins, le procédé selon l’invention permet d’améliorer les techniques existantes décrivant l’ajustement de la fréquence de résonance d’un résonateur, tout en étant compatible avec l’utilisation d’un matériau piézoélectrique monocristallin. Le procédé selon l’invention est ainsi adapté pour réaliser un filtre large bande selon les spécifications requises par exemple pour la téléphonie mobile.
Avantageusement, la formation de chaque motif de surcharge massique comprend les sous-étapes suivantes : dépôt d’une couche sacrificielle sur toute la surface de la couche piézoélectrique, définition d’une ouverture à travers la couche sacrificielle au niveau de la deuxième zone, l’ouverture débouchant sur la couche piézoélectrique au niveau de ladite deuxième zone, dépôt d’une couche de surcharge massique de sorte à recouvrir la couche piézoélectrique uniquement au niveau de l’ouverture et à recouvrir la couche sacrificielle en dehors de l’ouverture, retrait de l’empilement formé par la couche sacrificielle et la couche de surcharge massique par retrait par lift-off de la couche sacrificielle, ledit retrait laissant la couche de surcharge massique sur la couche piézoélectrique uniquement au niveau de la deuxième zone pour former le motif de surcharge massique.
Ainsi, le ou les motifs de surcharge massique sont formés en s’affranchissant d’une opération de gravure susceptible d’engendrer des phénomènes d’inter-diffusion pouvant dégrader la couche piézoélectrique. La couche sacrificielle permet donc de protéger (préserver) la couche piézoélectrique des résonateurs et, ainsi de préserver ses propriétés piézoélectriques intrinsèques.
Avantageusement, le motif de surcharge massique de l’électrode inférieure est formé d’un matériau identique au motif de surcharge massique de l’électrode supérieure et présente une épaisseur identique audit motif de surcharge massique de l’électrode supérieure.
Ainsi, deux couches de surcharge massique sont disposées de façon symétrique entre respectivement la couche piézoélectrique et l’électrode inférieure du deuxième résonateur, et la couche piézoélectrique et l’électrode supérieure du deuxième résonateur. Dit autrement, le deuxième résonateur présente une structure symétrique par rapport à un plan central de la couche piézoélectrique.
Cette caractéristique trouve un avantage pour atteindre une large bande passante sans augmenter les pertes dans cette bande passante. En effet, pour atteindre certaines larges bandes passantes, la quantité de masse est telle qu’elle nécessite une couche de surcharge massique relativement épaisse par rapport aux autres couches. Cela dégraderait la symétrie du deuxième résonateur, et engendrerait une diminution du coefficient de couplage électromécanique et également l’excitation de modes de vibrations asymétriques, l’un limitant la possibilité d’atteindre une large bande passante, l’autre limitant la réjection au niveau des fréquence d’excitation des modes de vibration antisymétriques. En distribuant cette quantité de masse de façon symétrique entre les deux couches de surcharge massique de l’électrode inférieure et supérieure, ces phénomènes de résonances parasites et de dégradation du coefficient de couplage électromécanique sont évités.
Avantageusement, le motif de surcharge massique de l’électrode inférieure est formé d’un matériau identique au matériau des électrodes inférieures, et le motif de surcharge massique de l’électrode supérieure est formé d’un matériau identique au matériau des électrodes supérieures, et la deuxième zone est latéralement plus étendue que le deuxième résonateur.
Ainsi, le deuxième résonateur peut être latéralement redéfini en fin de réalisation du filtre pour éliminer de potentiels phénomènes de résonance parasites sur ses bords. Du fait qu’un même matériau est utilisé pour la couche de surcharge massique et l’électrode qui lui est associée, la redéfinition du deuxième résonateur peut être réalisée par un retrait en une seule étape de l’empilement formé de la couche de surcharge massique et de l’électrode situé autour de la zone définie pour le deuxième résonateur. Ce retrait est simple à réaliser car il n’engendre pas de composés intermétalliques compliquant la gravure.
Avantageusement, le procédé peut comprendre la formation d’une structure d’isolation mécanique sous le premier résonateur et d’une structure d’isolation mécanique sous le deuxième résonateur.
Les structures d’isolation mécanique isolent les résonateurs du substrat receveur et leur permettent de fonctionner.
Selon une première variante de réalisation, le procédé comprend une étape de formation d’une structure de Bragg sur l’électrode inférieure du premier résonateur et d’une structure de Bragg sur l’électrode inférieure du deuxième résonateur, ladite étape de formation des structures de Bragg étant réalisée entre la formation des électrodes inférieures et l’étape d’assemblage.
Les structures de Bragg sont des structures d’isolation mécanique permettant d’isoler les résonateurs du substrat receveur.
Selon une deuxième variante de réalisation, le procédé comprend des étapes pour former une cavité d’air du premier résonateur et une cavité d’air du deuxième résonateur, lesdites étapes étant les suivantes : entre la formation des électrodes inférieures et l’étape d’assemblage, formation d’un caisson sur et autour de l’électrode inférieure du premier résonateur, et d’un caisson sur et autour de l’électrode inférieure du deuxième résonateur, les caissons comprenant une couche sacrificielle après l’étape d’assemblage et avant la formation des électrodes supérieures, formation à travers la couche piézoélectrique d’une ouverture pour atteindre le caisson situé sur et autour de l’électrode inférieure du premier résonateur, et d’une ouverture pour atteindre le caisson situé sur et autour de l’électrode inférieure du deuxième résonateur, après l’étape de formation des électrodes supérieures, retrait de la couche sacrificielle au travers des ouvertures pour libérer les caissons et les emplir d’air.
Les cavités d’air permettant d’isoler les résonateurs du substrat receveur.
Avantageusement, le procédé comprend, après l’étape de formation des électrodes supérieures, une étape supplémentaire de dépôt en face supérieure du filtre passe-bande et uniquement sur les électrodes supérieures, d’une couche métallique, dite couche de sur-métallisation.
Cette couche de sur-métallisation vise à consolider les électrodes électriquement, la couche métallique limitant les pertes résistives des électrodes supérieures.
Outre les caractéristiques qui viennent d’être évoquées dans les paragraphes précédents, le procédé selon un aspect de l’invention peut présenter une ou plusieurs caractéristiques complémentaires parmi les suivantes, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles : La couche piézoélectrique est formée d’un matériau piézoélectrique monocristallin. Le matériau piézoélectrique monocristallin est choisi parmi l’un des matériaux suivants : niobate de lithium, tantale de lithium, niobate de potassium, nitrure d’aluminium et de scandium monocristallin. Les électrodes inférieures et supérieures sont formées de l’un des matériaux suivants : aluminium, molybdène, tungstène, ruthénium, iridium.
BREVE DESCRIPTION DES FIGURES Les figures sont présentées à titre indicatif et nullement limitatif de l’invention. La représente schématiquement la structure d’un filtre passe-bas de l’art antérieur, ledit filtre utilisant deux résonateurs à ondes acoustiques de volume disposés en série, et un résonateur à ondes acoustiques de volume disposés en parallèle, La représente la réponse électrique en fonction de la fréquence du filtre de la , ainsi que les réponses électriques individuelles des résonateurs série et parallèle de la , Les figures 3A à 3I représentent schématiquement des étapes d’un procédé selon un premier mode de réalisation de l’invention, Les figures 4A à 4D représentent schématiquement des sous-étapes de la deuxième étape du procédé de la , Les figures 5A à 5I représentent schématiquement des étapes d’un procédé selon un deuxième mode de réalisation de l’invention, Les figures 6A à 6J représentent schématiquement des étapes d’un procédé selon un troisième mode de réalisation de l’invention.
DESCRIPTION DETAILLEE Il convient de rappeler au préalable que, de façon générale et bien connue de l’homme du métier, un filtre passe-bande est réalisé à partir d’au moins deux résonateurs à ondes acoustiques de volume couplés électriquement et arrangés dans une structure dite en échelle. Ces deux résonateurs présentent un décalage de leurs fréquences de résonance qui est obtenu en dimensionnant une couche de surcharge massique formée au niveau de l’électrode inférieure ou de l’électrode supérieure de l’un des résonateurs.
L’épaisseur totale de la couche de surcharge massique détermine le décalage fréquentiel entre les fréquences de résonance des deux résonateurs. Le contrôle de l’épaisseur (tolérance) détermine la précision de ce décalage.
Si des performances large bande sont requises pour le filtre, il est nécessaire de former une épaisseur de couche de surcharge massique de l’ordre de 100 nm à 150 nm avec une tolérance inférieure à 2 nm, cela sans détériorer ni la couche piézoélectrique ni les électrodes. Par « performances large bande » on entend une fréquence de fonctionnement comprise entre 3,3 GHz et 6 GHz, une bande passante comprise entre 330 MHz et 600 MHz, des pertes inférieures à 3 dB dans la bande passante et supérieures à 45 dB dans les bandes de réjection.
Dans la suite de la description, on appellera arbitrairement « premier résonateur » le résonateur du filtre ne recevant pas de couche de surcharge massique, et « deuxième résonateur » le résonateur du filtre recevant la couche de surcharge massique. En référence à la partie « Arrière-plan de l’invention », le premier résonateur est assimilé au résonateur S série, et le deuxième résonateur au résonateur P parallèle. Par ailleurs, le premier et le deuxième résonateur sont des résonateurs à ondes acoustiques de volume de type FBAR, ou de type SMR.
Le procédé selon l’invention est remarquable notamment en ce que le deuxième résonateur peut recevoir une couche de surcharge massique au niveau de l’une et/ou de l’autre de ses électrodes.
Les figures 3A à 3I représentent schématiquement des étapes d’un procédé 300 selon un premier mode de réalisation de l’invention.
Selon ce premier mode de réalisation et en référence par exemple à la , le premier et le deuxième résonateur 1,2 sont de type FBAR, et le deuxième résonateur 2 reçoit une couche de surcharge massique 20 au niveau de son électrode inférieure 32.
La première étape S301 illustrée consiste à fournir un substrat donneur 10 comprenant sur sa partie supérieure une couche 13 de matériau piézoélectrique, dite couche piézoélectrique 13. La couche 13 piézoélectrique présente une première face 131 et une deuxième face 132 (appelée aussi face supérieure 132) et comprend une première zone 133 dans laquelle sera défini le premier résonateur 1 et une deuxième zone 134 dans laquelle sera défini le deuxième résonateur 2.
La deuxième zone 134 peut comprendre une zone 135, dite zone active 135, prédéfinissant le deuxième résonateur de façon plus précise. La deuxième zone 134 est latéralement plus étendue que la zone active 135.
Il convient de noter que les zones 133, 134 et 135 ne présument pas des dimensions exactes des résonateurs 1,2.
De préférence, le substrat donneur 10 est un substrat piézoélectrique sur isolant 10 ou POI pour « piezoelectric on insulator » selon la terminologie anglaise. Le substrat 10 POI comprend une première couche 11 de substrat, par exemple en silicium, une couche diélectrique 12, par exemple en oxyde de silicium, et la couche piézoélectrique 13.
Le brevet US6842089B2 décrit ainsi la réalisation, avant la fabrication des résonateurs, d’une série de masquages et de gravure sur le substrat pour augmenter l’épaisseur de la couche support se trouvant sous le résonateur parallèle. La variation d’épaisseur de la couche support, du fait qu’elle est éloignée de la couche piézoélectrique, est importante, et influe négativement sur le coefficient de couplage électromécanique du résonateur P parallèle. Une raison est que tout ajout de matière sous ou à proximité du résonateur tend à stocker de l’énergie mécanique en dehors de la couche piézoélectrique, qui n’est alors pas convertie en énergie électrique, la conversion n’ayant lieu que dans la couche de matériau piézoélectrique. Le coefficient électromécanique du résonateur P parallèle ainsi formé est alors dégradé.