INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Lors de son transport, le substrat entre en contact avec les éléments de manipulation et/ou de maintien. Or, les zones du substrat semi-conducteur entrant en contact avec les éléments de manipulation et/ou de maintien sont détériorées par ces contacts : abrasion de la surface du substrat, dépôt, voire même incrustation, de contaminants (particules, dépôts divers) sur cette surface, etc. Les défauts résultant de ces dégradations de surface sont englobés sous le terme « défectivité ». Les éléments réalisés ensuite sur ces zones où la surface du substrat est dégradée sont de moindre qualité. Par exemple, une couche de passivation d’épaisseur nanométrique (par exemple égale à environ 10 nm) déposée par dépôt chimique en phase vapeur assisté par plasma (PECVD pour « Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition » en anglais) sur une surface du substrat comprenant des zones avec de tels défauts est de moindre qualité (présence de contaminants, mauvaise adhérence, dépôt localement absent, etc.). Il en résulte sur le substrat des zones passivées de façon médiocre par rapport à une surface de substrat sans défectivité. Dans le cas particulier des cellules photovoltaïques à hétérojonction de silicium réalisées par dépôt PECVD de couches de a-Si:H (silicium amorphe hydrogéné) sur des substrats de silicium monocristallin, cette défectivité engendre une chute du facteur de forme (FF), comme cela est par exemple décrit dans le document de O. Nos et al., Sol. En. Mat. & Sol. Cells 144 (2016) pp. 210-220, voire de la tension de circuit ouvert (Voc), et donc du rendement de conversion, des cellules.
Pour réduire la défectivité causée par le système de transport utilisé lors de la réalisation d’un dispositif semi-conducteur, la demande de brevet français FR 3 073 081 propose un substrat semi-conducteur comprenant, sur des zones d'au moins une de deux faces principales du substrat destinées à être en regard de régions de contact d’éléments de manipulation et/ou de maintien, des éléments de support en saillie par rapport à ladite au moins une des deux faces principales du substrat tels que seuls les éléments de support soient en contact avec les régions de contact lors de la manipulation et/ou du maintien du substrat par les éléments de manipulation et/ou de maintien.
Néanmoins, la fabrication et l’utilisation d’un tel substrat sont complexes. D’une part, de la matière est ajoutée sur chaque substrat pour former ces éléments de support ce qui, d’un point de vue économique et/ou écologique, n’est pas entièrement satisfaisant. Le positionnement de ces éléments de support implique de plus d’identifier, sur le substrat, des zones où les éléments de manipulation et/ou de maintien sont destinés à être en contact avec le substrat. D’autre part, un tel substrat requiert un positionnement précis sur les éléments de manipulation et/ou de maintien pour que les éléments de support du substrat soient en contact avec les régions de contact. Si le substrat est mal positionné, il existe un risque qu’une zone d’au moins une des deux faces principales du substrat qui est dépourvue d’éléments de support soit au contact des éléments de manipulation et/ou de maintien et s’en trouve ainsi détériorée. Ce risque est d’autant plus élevé lorsque le substrat est, lors de son transport, positionné sur des éléments de manipulation et/ou de maintien de configurations différentes. En effet, à moins de former des éléments de support sur l’intégralité d’au moins une des deux faces principales du substrat, l’adaptabilité d’un tel substrat à des éléments de manipulation et/ou de maintien de configurations différentes est limitée.
Un but de la présente invention est de proposer une solution résolvant tout ou partie des inconvénients évoqués ci-dessus.
Pour cela, l’invention propose un système de transport d’un substrat semi-conducteur, lors de la réalisation d’au moins un dispositif semi-conducteur sur ce substrat, ledit système comprenant au moins un élément de manutention et/ou de maintien du substrat semi-conducteur, ledit au moins un élément de manutention et/ou de maintien comprenant, sur au moins une zone d’une face dudit au moins un élément de manutention et/ou de maintien destinée à être en regard d’une région de contact du substrat, au moins un élément de support en saillie par rapport à la face dudit au moins un élément de manutention et/ou de maintien, et destiné à venir au contact de la région de contact du substrat de sorte à maintenir à distance le substrat et la face dudit au moins un élément de manutention et/ou de maintien.
Grâce à l’au moins un élément de support formé sur une face dudit au moins un élément de manutention et/ou de maintien, l’au moins une zone où le substrat est en contact avec le système de transport est contrôlée et limitée à l’au moins une zone correspondant à l’au moins un élément de support. La présence de cet au moins un élément de support limite les dégradations induites par ce contact car le substrat est maintenu à distance de la face dudit au moins un élément de manutention et/ou de maintien, dont la surface est plus grande que la surface de l’au moins un élément de support destinée à venir au contact du substrat. La surface des zones de défectivité du substrat créées lors du transport du substrat sont donc contrôlées et fortement réduites par rapport à un élément de manutention et/ou de maintien dépourvu d’élément de support.
En formant l’au moins un élément de support sur l’au moins un élément de manutention et/ou de maintien, les substrats sont plus faciles à fabriquer, tout en étant adaptables à des éléments de manutention et/ou de maintien de configurations différentes. En particulier, il est plus facile de fabriquer seulement un élément de manutention et/ou de maintien qui est pourvu d’au moins un élément de support au lieu de former sur chaque substrat des éléments de support adaptés à une configuration spécifique d’un élément de manutention et/ou de maintien.
L’invention s’applique avantageusement pour des substrats destinés à la réalisation de dispositifs dans lesquels l’état de surface du substrat, c’est-à-dire la qualité du semi-conducteur, joue un rôle majeur sur la performance finale du dispositif. De plus, l’invention s’applique avantageusement pour des dispositifs dont la réalisation nécessite un transport rapide des substrats, avec une forte cadence, lors des étapes précédant la protection de la surface du substrat, c’est-à-dire les étapes précédant la passivation de surface du substrat à partir de laquelle le système de transport n’a plus ou presque plus d’impact sur la qualité du semi-conducteur du substrat.
Enfin, l’invention s’applique particulièrement pour des substrats de silicium destinés à la réalisation de cellules photovoltaïques et incluant, lors de la réalisation des cellules photovoltaïques, au minimum une étape de passivation de surface. Ainsi, les substrats de silicium servant à la réalisation de cellules photovoltaïques à hétérojonctions sont particulièrement concernés par cette invention.
L’invention s’applique avantageusement pour des substrats fins, c’est-à-dire dont l’épaisseur est inférieure ou égale à environ 120 µm, car ces substrats sont plus sensibles à la défectivité que des substrats épais de plusieurs centaines de microns.
L’au moins un élément de manutention et/ou de maintien peut être solidaire d’un arbre rotatif et entrainé en rotation par ledit arbre rotatif.
En référence à la , l’éclateur à gaz 2 comporte un boîtier 4 parallélépipédique creux délimitant un espace interne 5 (visible sur la ). Le boîtier 4 est par exemple réalisé en matériaux céramiques, de préférence en alumine. Le boîtier 4 est de préférence recouvert d’une enveloppe ou d’un revêtement assurant une protection mécanique et une isolation électrique, par exemple en matière plastique, notamment PBT ou PA. En variante, d’autres matériaux isolants que les céramiques peuvent être employés pour la réalisation du boîtier 4.
Le boîtier 4 est pourvu d’une base isolante 6 et d’un couvercle isolant 7. La base isolante 6 comporte une paroi de fond 8 et deux parois longitudinales 9 reliées entre elles par deux parois transversales 10. Tel que représentées, les parois longitudinales 9 présentent une dimension supérieure à celle des parois transversales 10.
L’une des parois transversales 10 de la base isolante 6 comporte une première borne de raccordement 11 et une deuxième borne de raccordement 12. La première borne de raccordement 11 et la deuxième borne de raccordement 12 forment des interfaces de connexion électrique entre l’intérieur et l’extérieur du boîtier 4 afin de permettre le raccordement de l’éclateur à gaz 2 à la ligne électrique à protéger 1.
Par exemple, la première borne de raccordement 11 peut être reliée électriquement à la ligne électrique à protéger 1 tandis que la deuxième borne de raccordement 12 peut être reliée électriquement à une liaison de mise à la terre.
Sur les figures 2 à 4, la première borne de raccordement 11 et la deuxième borne de raccordement 12 se présentent sous la forme de plots de connexion, par exemple en cuivre, dans un alliage de cuivre et de tungstène ou tout autre métal ou alliage adapté.
En variante (non représentée), la première borne de raccordement 11 et la deuxième borne de raccordement 12 peuvent notamment se présenter sous forme de cosses, de brides élastiques ou d’ensembles vis-cage métallique, typiquement destinés à venir en prise sur l’extrémité d’un câble, sur un bornier ou encore sur un rail conducteur relié à la ligne électrique à protéger 1.
En références aux figures 3 et 4, le boîtier 4 creux délimite un espace interne 5 à l’intérieur duquel sont logées deux électrodes 13, 14. Chaque électrode 13, 14 est reliée électriquement à une borne de raccordement 11, 12 par l’intermédiaire d’un moyen de connexion 15, 16.
Avantageusement, les électrodes 13, 14 et les moyens de connexion 15, 16 forment des organes monoblocs. Un tel agencement permet de supprimer les moyens de jonction (rivets, vis ou métaux d’apport) pour s’affranchir d’opérations d’assemblages délicates et coûteuses.
Chaque électrode 13, 14 se présente sous la forme d’une bande métallique se développant selon une trajectoire de propagation T d’un arc électrique et dont l’épaisseur est de l’ordre de la hauteur de la base isolante 6 du boîtier 4. Les deux électrodes 13, 14 peuvent être fabriquées en cuivre, dans un alliage de cuivre et de tungstène ou tout autre métal ou alliage adapté.
Les deux électrodes 13, 14 délimitent un espace inter-électrodes comportant une chambre d’amorçage 17 située entre des premières portions 18, 19 des deux électrodes 13, 14 pour amorcer un arc électrique, une chambre d’extinction 20 située entre des deuxièmes portions 21, 22 des deux électrodes 13, 14 pour éteindre l’arc électrique, et une chambre d’allongement 23 située entre des troisièmes portions 24, 25 des deux électrodes 13, 14, pour allonger ledit arc électrique. La chambre d’allongement 23 est intercalée entre la chambre d’amorçage 17 et la chambre d’extinction 20.
Avantageusement, en référence aux figures 4 et 5, la base isolante 6 du boîtier 4 comporte des rainures d’électrodes 26 dans la chambre d’amorçage 17. Les rainures d’électrodes 26 sont alors traversées par les premières portions 18, 19 des deux électrodes 13, 14, ce qui permet le positionnement des deux électrodes 13, 14 dans l’espace interne 5 du boîtier 4. En variante, les rainures d’électrodes 26 peuvent être placées dans la chambre d’allongement 23 ; elles sont alors traversées par les troisièmes portions 24, 25 des deux électrodes 13, 14.
On appelle « distance d’isolement », noté d i , la distance que doit parcourir l’arc électrique pour relier électriquement les deux électrodes 13, 14. La trajectoire de propagation T correspond à la trajectoire de l’arc électrique dans l’espace inter-électrodes. En un point de la trajectoire de propagation T, la distance d’isolement d i s’identifie à la plus courte distance entre les deux électrodes 13, 14 dans le plan perpendiculaire à la tangente au point de la trajectoire de propagation T considéré.
Comme visible sur la , la distance d’isolement d i augmente depuis la chambre d’amorçage 17 vers la chambre d’extinction 20 en passant par la chambre d’allongement 23. En particulier, la distance d’isolement d i est minimale entre les premières portions 18, 19 des deux électrodes 13, 14 dans la chambre d’amorçage 17. Elle croît entre les troisièmes portions 24, 25 des deux électrodes 13, 14 dans la chambre d’allongement 23. Enfin, la distance d’isolement d i est maximale entre les deuxièmes portions 21, 22 des deux électrodes 13, 14 dans la chambre d’extinction 20.
La distance d’isolement d i minimale participe, avec la composition et la pression du gaz inerte emprisonné dans l’espace interne 5 du boîtier 4, de la définition de la tension d’amorçage à partir de laquelle l’éclateur à gaz 2 est activé, c’est-à-dire à partir de quelle intensité de courant électrique l’éclateur à gaz 2 détourne ledit courant vers une ligne de mise à la terre ou, plus généralement, une ligne de décharge.
En référence à la , pour favoriser l’amorçage d’un arc électrique dans chambre d’amorçage 17, l’éclateur à gaz 2 comporte un élément amorceur 27 conducteur, par exemple un trait de graphite, fixé sur la surface isolante interne 28 du boîtier 4 de sorte faire apparaître une décharge disruptive entre les premières portions 18, 19 des deux électrodes 13, 14.
Le gaz inerte emprisonné dans le boîtier 4 de l’éclateur à gaz 2 est par exemple de l’argon Ar, du néon Ne, du diazote N 2 , du dihydrogène H 2 , de l’hélium He, un mélange de ces gaz ou autres. Avantageusement, le gaz inerte comporte du dihydrogène H 2 . Ce gaz inerte est conservé dans l’éclateur à gaz 2 à une pression absolue allant de 0,5 bar (50 kPa) à 2 bars (200 kPa). Comme indiqué, cette pression influe sur la tension d’amorçage de l’éclateur à gaz 2. Le gaz inerte peut ainsi être emprisonné dans l’éclateur à gaz 2 à différentes pressions selon la tension d’amorçage souhaitée.
[6]: G. Geffraye et al. “ CATHARE 2 V2.5 2: A single version for various applications ” Nuclear Engineering and Design 241 (2011) 4456–4463.
Installation comprenant au moins un réacteur nucléaire et une fosse de stockage thermique agencée au moins en partie au-dessus du réacteur et reliée à un réseau de chaleur. La présente invention concerne le domaine des centrales nucléaires, en particulier celles comprenant des réacteurs nucléaire à eau pressurisée (REP). Plus particulièrement, elle concerne le domaine des petits réacteurs dits de petite ou moyenne puissance ou SMR en anglais (acronyme de « Small Modular Reactor »), à vocation calogène.
L’invention a ainsi pour objectif principal la simplification forte de l’exploitation d’un réacteur REP à vocation calogène qui fonctionne à basse pression, typiquement inférieure à 15 bar et qui est destiné à fournir une relativement faible puissance thermique, de l’ordre de quelques dizaines de MWth.
En particulier, l’invention vise à réaliser un couplage entre un réacteur nucléaire et un stockage de chaleur pour lisser la production de chaleur du réacteur, jusqu’à pouvoir le faire fonctionner toute l’année à 100% de sa puissance en se servant du stockage pour gérer l’intermittence de consommation d’un réseau de chaleur basse température, typiquement inférieure à 100°C, auquel le réacteur est destiné. Il peut s’agir d’un réseau de chaleur urbain, rural ou industriel.
Par « réacteur SMR », on entend ici et dans le cadre de l’invention, le sens technologique usuel, à savoir un réacteur nucléaire à fission, de taille et puissance plus faibles que celles des réacteurs conventionnels REP, qui est fabriqué en usine et transporté sur un site d'implantation nucléaire pour y être installé.
Bien que décrite en référence à un réacteur SMR à vocation calogène à convection naturelle des fluides aux circuits primaire et secondaire, l’invention s’applique à tout type de réacteur REP susceptible d’être immergé dans un bassin d’eau avec ses circuits primaire et secondaire à convection naturelle ou forcée.
Par « bloc de réacteur », on entend ici et dans le cadre, la cuve, dite cuve de réacteur ainsi que l’ensemble des composants et partie de circuit fluidique, notamment le cœur du réacteur créant de la chaleur par des réactions nucléaires de fission, qui est logé à l’intérieur de la cuve de réacteur.
Les réacteurs à neutrons rapides de quatrième génération (RNR), fournissent une chaleur à des niveaux de température au-delà des requis nécessaires, et ont principalement comme inconvénients un coût de construction et d’exploitation qui les rend incompatibles avec la fourniture exclusive de chaleur urbaine.
Selon une caractéristique optionnelle de l’invention, au moins l’un des moyens de liaison est un moyen de fixation réversible.
On entend par « moyen de fixation réversible » un moyen de solidariser le moyen de connexion électrique soit à la patte de connexion, soit à la barre de connexion, de sorte que ce moyen puisse être retiré sans endommager l’une ou l’autre de ces pièces. Ici, soit seulement le premier moyen de liaison est un moyen de fixation réversible, soit seulement le deuxième moyen de liaison est un moyen de fixation réversible, soit à la fois ce deuxième moyen de liaison et ce premier moyen de liaison sont des moyens de fixation réversible. Un moyen de fixation réversible est par exemple une vis.
Selon une caractéristique optionnelle de l’invention, au moins l’un des moyens de liaison est un moyen de fixation irréversible.
On entend par « moyen de fixation irréversible » un moyen de solidariser le moyen de connexion électrique soit à la patte de connexion, soit à la barre de connexion, de sorte que ces éléments forment un ensemble d’un seul tenant, ou ensemble monobloc, qui ne peut pas être décomposé sans détérioration de l’un de ses éléments. Ici, soit seulement le premier moyen de liaison est un moyen de fixation irréversible, soit seulement le deuxième moyen de liaison est un moyen de fixation réversible, soit à la fois ce premier moyen de liaison et ce deuxième moyen de liaison sont des moyens de fixation irréversible. Un moyen de fixation irréversible résulte par exemple d’une soudure, d’une brasure ou d’une déformation à froid.
Selon une caractéristique optionnelle de l’invention, le moyen de connexion électrique présente une direction principale d’extension sensiblement perpendiculaire à un plan principal d’extension de la patte de connexion et à un plan principal d’extension de la barre de connexion.
En d’autres termes, la carte de circuit imprimé, la patte de connexion, la barre de connexion sont parallèles les unes aux autres, tandis que le moyen de connexion électrique leur est perpendiculaire.
Selon une caractéristique optionnelle de l’invention, le moyen de connexion électrique est un pion.
Le moyen de connexion électrique est alternativement un pion de section cylindrique, carrée ou rectangulaire.
Selon une caractéristique optionnelle de l’invention, le moyen de connexion électrique est une pièce métallique repliée.
Le pion et la pièce métallique repliée correspondent à deux modes de réalisation distincts du moyen de connexion électrique. Dans le cas où le moyen de connexion électrique est une pièce métallique repliée, il est notable que l’on se distingue de l’art antérieur en ce que le moyen de connexion électrique est une pièce distincte et interposée entre la patte de connexion du module de puissance et la barre de connexion, de sorte que le moyen de connexion électrique peut facilement être glissé dans l’ouverture dont les dimensions peuvent ainsi être ajustées. A titre d’exemple, la pièce métallique repliée peut prendre une forme en U, avec chacune des branches respectivement fixée sur la patte de connexion et la barre de connexion, l’ouverture dans la carte de circuit imprimés étant ainsi de dimensions égales à celles d’une branche de la forme en U.
Selon une caractéristique optionnelle de l’invention, l’orifice de la carte de circuit imprimé est circulaire.
Une telle forme facilite l’insertion du moyen de connexion électrique au travers de la carte de circuit imprimé, particulièrement lorsque ce moyen de connexion électrique est cylindrique.
Selon une caractéristique optionnelle de l’invention, l’orifice présente des dimensions inférieures ou égales à des dimensions de la patte de connexion.
À titre d’exemple, si l’orifice est circulaire, il présente un diamètre inférieur à la fois à une longueur et à une largeur de la patte de connexion.
Dans le contexte d’un onduleur haute tension, l’orifice de la carte de circuit imprimé présente par exemple un diamètre compris entre 8 et 20 millimètres. De telles dimensions sont peuvent être inférieures à une section de la barre de connexion, qui est comprise entre 6 et 16 millimètres, les orifices de l’art antérieur présentant des dimensions plus importantes pour pouvoir laisser cette barre de connexion traverser la carte de circuit imprimé.
Selon une caractéristique optionnelle de l’invention, il existe un jeu non nul entre l’orifice de la carte de circuit imprimé et le moyen de connexion électrique.
Ainsi, le premier dispositif comprend deux photorécepteurs : un pour recevoir des données depuis le dispositif source et un autre pour recevoir des données depuis le deuxième dispositif. Là encore, cela permet de placer les photorécepteurs au plus proche des points de sortie respectifs des signaux lumineux, et ainsi de limiter les effets de diffusion de la lumière, et donc les pertes ou distorsions de données.
Un autre aspect de l’invention concerne un système de communication comprenant un premier dispositif, un deuxième dispositif et un vitrage, le premier dispositif et le deuxième dispositif étant disposés de part et d’autre du vitrage. Le premier dispositif peut comprendre : un photorécepteur pour recevoir un premier signal lumineux transportant un flux de données via une technologie de communication par lumière visible, le flux de données comprenant un sous-ensemble de données ; un émetteur lumineux pour émettre un deuxième signal lumineux transportant le sous-ensemble de données vers le deuxième dispositif via une technologie de communication par lumière visible ; dans lequel le deuxième signal lumineux peut être guidé depuis le premier dispositif vers le deuxième dispositif à l’intérieur du vitrage, depuis un point d’entrée dans le vitrage situé sur une première partie périphérique du vitrage vers un point de sortie situé sur une deuxième partie périphérique du vitrage, opposée à la première partie périphérique du vitrage. Le deuxième dispositif peut comprendre un photorécepteur pour recevoir le deuxième signal lumineux et extraire le sous-ensemble de données du deuxième signal lumineux
Le photorécepteur du premier dispositif peut en outre être configuré pour convertir le premier signal lumineux en un signal électrique, et le premier dispositif peut en outre comprendre : un module de traitement configuré pour extraire le sous-ensemble de données du signal électrique et pour envoyer le sous-ensemble de données sous forme d’un deuxième signal électrique ; un module de conversion configuré pour recevoir le deuxième signal électrique et convertir le deuxième signal électrique en un signal lumineux qui correspond au deuxième signal lumineux.
Dans un ou plusieurs modes de réalisation, le système ci-dessus peut être intégré à un véhicule. Ainsi, un autre aspect de l’invention concerne un véhicule comprenant le système ci-dessus. Par exemple, le vitrage peut correspondre à une vitre latérale du véhicule. Le véhicule peut être une voiture, un train, un avion ou n’importe quel autre moyen de transport équipé de vitrages.