INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
L’autre entrée du mélangeur 31 est alimentée en dioxygène provenant du gaz riche en dioxygène de la source 30 (vanne V1 ouverte) avec un débit donné ( ϕ O 2 ).
Avant ou après la sous-étape d’implantation, l’étape S2 de fourniture du substrat donneur 50 peut également comprendre le dépôt d’une sous-couche diélectrique 512 (cf. Figs.7A et 8A) sur la première face du deuxième substrat (cette sous-couche diélectrique 512 formant une partie de la couche superficielle 51).
Les étapes S3 et S4 décrites ci-après sont relatives au transfert de la couche superficielle 51 du substrat donneur 50 sur le substrat support 40.
L’étape S3 d'assemblage du substrat support 40 et du substrat donneur 50 consiste à coller le substrat donneur 50 du côté de sa première face 50A sur le substrat support 40. Cette étape S3 d'assemblage est également appelée étape de report du substrat donneur 50 sur le substrat support 40.
Dans un mode de mise en œuvre préférentiel de l’étape S3 d'assemblage illustré par les figures 3B, 4B, 5B, 6B et 9B, la couche superficielle 51 du substrat donneur 50 est mise en contact avec la couche diélectrique 43 du substrat support 40.
Dans une variante de mise en œuvre illustrée par la , la couche superficielle 51 comprend en surface une sous-couche diélectrique 512 qui est mise en contact avec la couche diélectrique 43 du substrat support 40. La sous-couche diélectrique 512 du substrat donneur 50 et la couche diélectrique 43 du substrat support 40 sont avantageusement formées du même matériau diélectrique, de préférence un oxyde (ex. SiO 2 ).
Enfin, dans une variante de mise en œuvre représentée par la , le substrat support 40 est dépourvu de couche diélectrique 43 et la couche superficielle 51 comprend en surface une sous-couche diélectrique 512 qui est mise en contact avec la couche de silicium poreux 42 du substrat support 40.
L’assemblage des substrats support et donneur 40, 50 peut être accompli par toute technique de collage connue, préférentiellement par collage direct par adhésion moléculaire. Cette technique ne sera pas décrite en détail ici. On rappelle néanmoins que, préalablement au collage, le substrat support 40 et le substrat donneur 50 ont préférentiellement subi des séquences de nettoyages et/ou d'activation de surface, afin de garantir la qualité de l'interface de collage en termes de défectivité et d'énergie de collage. En outre, le substrat support 40 et le substrat donneur 50 ont préférentiellement subi une étape de polissage (par exemple par planarisation mécano-chimique ou CMP) de leur surface de collage de manière à obtenir une rugosité de surface strictement inférieure à 0,7 nm. Cette valeur de rugosité, ainsi que toutes celles données par la suite, sont exprimées en valeur moyenne quadratique. La rugosité moyenne quadratique (notée Rq) est déterminée par une analyse statistique d’une image de microscope à force atomique, en prenant comme échantillon une surface de 1x1 µm 2 .
L’étape S4 de séparation de la couche superficielle 51 par fracture suivant le plan fragile enterré 50B permet de détacher la couche superficielle 51 du substrat donneur 50 et ainsi obtenir la structure multicouche 30 d'une part, et le reste du substrat donneur 50 d'autre part. Le reste de substrat donneur 50 peut être réutilisé pour transférer d’autres couches superficielles, lors de nouvelles itérations du procédé de fabrication.
Préférentiellement, l'étape S4 de séparation de la couche superficielle 51 comprend un traitement thermique. Pour une couche superficielle 51 (ou une sous-couche active 511) en silicium, ce traitement thermique est effectué à une température comprise entre 200 °C et 500 °C, de préférence entre 350 °C et 450 °C. Un tel traitement thermique est apte à augmenter le niveau de fragilisation du plan fragile enterré 50B, phénomène à la base du procédé Smart Cut™.
Une température de l'ordre de 400 °C est avantageuse en ce que l'assemblage subit moins de contraintes mécaniques liées aux coefficients de dilatation différents des matériaux constituant le substrat support 40 et le substrat donneur 50. En effet, des contraintes trop élevées sont susceptibles d'affecter l'intégrité de la couche de silicium poreux 42.
Après l’étape S4 de séparation, le procédé de fabrication de la structure multicouche 30 peut comprendre une ou plusieurs étapes de traitement thermique pour améliorer la qualité cristalline et/ou l’état de surface (rugosité, défectivité) de la couche superficielle 51 (recuits dits de finition de la couche superficielle 51) ou pour consolider l’interface de collage (recuit dit de consolidation de l’interface).
Dans les modes de mise en œuvre des figures 3A-3C, 4A-4C, 5A-5C, 6A-6C, 7A-7C et 8A-8C, le substrat support 40 comprend en outre une portion périphérique en silicium non-poreux 44 (ou silicium massif) disposée autour de la couche de silicium poreux 42. Autrement dit, la couche de silicium poreux 42 ne s’étend pas jusqu’au flanc du substrat support 40. Tel est le cas notamment lorsqu’un équipement de porosification de type « double cellule » a été utilisé pour former la couche de silicium poreux 42 (un joint périphérique prend appui sur la face du premier substrat en contact avec le milieu acide). La portion périphérique en silicium non-poreux 44 présente une largeur L1 qui varie entre 1 mm et 5 mm (par exemple selon l’équipement utilisé). La largeur d’une portion d’un substrat désigne ici la dimension de cette portion mesurée suivant un rayon dudit substrat. L’épaisseur de la portion périphérique 44 est égale à l’épaisseur de la couche de silicium poreux 42.
La portion périphérique en silicium non-poreux 44 tend à diminuer la courbure de la structure multicouche 30 lors des étapes de traitement thermique ultérieurs (étapes de finition de la couche superficielle 51 ou de fabrication des composants). En revanche, elle est responsable de fissures en arc de cercle qui peuvent apparaître dans la couche superficielle 51 lors de l’étape S4 de séparation.
La séparation de la couche superficielle 51 est le résultat de la propagation d’au moins une onde de fracture dans le plan fragile enterré 50B. L’onde de fracture naît à un endroit du plan fragile enterré 50B, en général sur le bord (typiquement circulaire), et se propage dans toutes les directions du plan fragile enterré 50B, dans le cas présenté ici à des vitesses différentes du fait de la composition hétérogène du substrat support 40 sous-jacent. Plus particulièrement, l’onde de fracture se propage beaucoup plus vite au-dessus du silicium non-poreux qu’au-dessus du silicium poreux, qui absorbe davantage l’énergie de la fracture. Ceci est à l’origine des fissures observées.
Afin de réduire drastiquement le risque de fissures de la couche superficielle 51 lors de l’étape S4 de séparation, au moins l’un des substrats support et donneur 40, 50 comprend une portion dégradée 60, configurée pour ne pas être collée à l’autre des substrats support et donneur 40, 50 lors de l’étape S3 d’assemblage. Ainsi, le collage des substrats support et donneur 40, 50 n’est que partiel (c’est-à-dire qu’il se produit en dehors de la ou des portions dégradées 60). Le substrat comprenant la portion dégradée 60 est appelé ci-après substrat dégradé.
Il résulte de cette absence locale de collage entre le substrat support 40 et le substrat donneur 50 que la fissuration ne peut être obtenue (dans le plan fragile enterré 50B) en regard de la portion dégradée 60 faute de raidisseur. En conséquence, la couche superficielle 51 du substrat donneur 50 n’est pas transférée sur le substrat support 40 en regard de la portion dégradée 60.
Selon l’un des aspects de l’invention, le composant à fonction fluidique est choisi parmi les éléments suivants : une pompe pour pomper le premier ou deuxième fluide caloporteur, une vanne d’orientation du premier ou deuxième fluide caloporteur, notamment une vanne multivoies, une vanne anti-retour pour le premier ou deuxième fluide caloporteur, une vanne d’étranglement pour le premier ou deuxième fluide caloporteur, une vanne d’arrêt pour le premier ou deuxième fluide caloporteur, un échangeur de condensation, notamment un condenseur à eau, un dispositif de chauffage à résistance de chauffage électrique agencé pour chauffer le premier ou deuxième fluide caloporteur, une bouteille dessiccante, un filtre pour filtrer des particules présentes dans le premier ou deuxième fluide caloporteur, notamment un fluide diélectrique.
L’invention a encore pour objet une pompe à chaleur, notamment embarquée sur un véhicule, comportant un assemblage tel que précité, dédié à un premier circuit pour le premier fluide caloporteur et à un deuxième circuit pour le deuxième fluide caloporteur.
L’assemblage peut ainsi former un module bi-fluide compact réalisant plusieurs fonctions fluidiques.
La représente un troisième mode de réalisation dans lequel le système électromécanique 2 comprend, outre le piston 13, une unique électrode mobile 151 (par exemple de type représenté par la ) et un unique dispositif de transmission 14a (par exemple de type représenté par la ).
Le piston 13 est ici encore mobile en translation. Il peut être suffisamment équilibré pour être maintenu en translation par l’unique dispositif de transmission 14a. Les premières extrémités des bras de transmission 145a du dispositif de transmission 14a sont de préférence couplées au piston 13 en des points situés sur la ligne médiane du piston 13 (c.-à-d. la ligne qui sépare les deux moitiés du piston). Alternativement, le piston 13 peut être guidé en translation par d’autres moyens que l’unique dispositif de transmission 14a (notamment lorsqu’il n’est pas suffisamment bien équilibré).
Dans un quatrième mode de réalisation représenté par la , le système électromécanique 2 comprend à nouveau qu’une seule électrode mobile 151 et qu’un seul dispositif de transmission 14a, mais le piston 13 est mobile en rotation autour d’un axe Xp (et non en translation), grâce à des articulations pivot ou charnières (non représentées) distinctes des premières articulations pivot 16a. Le mouvement de rotation du piston 13 (autour de l’axe Xp) entraîne en rotation l’arbre de transmission 144a du dispositif de transmission 14a (autour de son propre axe Xa), par l’intermédiaire des bras de transmission 145a, et l’arbre de transmission 144a met en mouvement l’électrode mobile 151 (ici en rotation autour de l’axe Xa).
La illustre un cinquième mode de réalisation du système électromécanique 2, qui diffère du quatrième mode de réalisation en ce que l’unique électrode mobile 151 est en rotation autour d’un axe Xe distinct de l’axe longitudinal de rotation Xa de l’arbre de transmission. Le mouvement de rotation de l’électrode mobile 151 n’est donc pas le même que le mouvement de rotation de l’arbre de transmission 144a qui n’est pas non plus le même que le mouvement de rotation du piston 13. L’axe de rotation Xp du piston 13 et l’axe de rotation Xe de l’électrode mobile 151 ne sont pas nécessairement confondus.
Ainsi, dans ce cinquième mode de réalisation (et contrairement aux précédents modes de réalisation), l’électrode mobile 151 n’est pas reliée à l’arbre de transmission 144a de manière solidaire, mais par l’intermédiaire d’éléments de couplage 147 (par exemple des lames de torsion) autorisant le passage d’une rotation à une autre rotation. Ces éléments de couplage 147 relient par exemple des poutres 148 (semblables aux premières poutres 1512a) solidaires de l’arbre de transmission 144a à la structure de rigidification de l’électrode mobile 151.
Dans un sixième mode de réalisation représenté par la , le système électromécanique 2 comprend qu’une seule électrode mobile 151 mais deux dispositifs de transmission 14a-14b (par exemple ceux représentés par la ). Le piston 13 est en translation (selon Z), comme dans les premier, deuxième et troisième modes de réalisation, et l’électrode mobile 151 est en translation (selon Z), plutôt qu’en rotation. Les dispositifs de transmission 14a-14b s’étendent de part et d’autre de l’électrode mobile 151. L’électrode mobile 151 est reliée à l’arbre de transmission 144a, 144b de chacun des dispositifs de transmission 14a-14b par l’intermédiaire des éléments de couplage 147 (par exemple des lames de torsion) autorisant le passage d’une rotation à une translation et des poutres 148. Les deux arbres de transmission 144a-144b tournent dans des sens opposés, de sorte à soulever ou abaisser l’électrode mobile 151.
Le système électromécanique 2 selon l’invention n’est pas limité aux modes de réalisation décrits en relation avec les figures 2 à 10 et de nombreuses variantes et modifications du système électromécanique apparaitront à l’homme du métier.
Les arbres de transmission 144a-144b peuvent adopter d’autres géométries. Le nombre de bras de transmission 145a, 145b peut être supérieur à 3.
Le système électromécanique 2 peut également comprendre, pour chaque dispositif de transmission 14a, 14b, une ou plusieurs articulations pivot supplémentaires, non représentées par les figures, entre celle située à l’extrémité de l’arbre de transmission 144a, 144b et celles connectant l’électrode mobile 151, 152. Ces articulations pivot supplémentaires sont préférentiellement situées dans la première zone 11 et ne participent donc pas à l’étanchéité entre les deux zones.
A l’inverse, il peut ne comporter que deux articulations pivot par dispositif de transmission 14a, 14b, l’une au niveau de l’électrode mobile 151, 152, l’autre à l’extrémité de l’arbre de transmission 144a, 144b.
Le système électromécanique 2 a été décrit en prenant pour exemple un microphone à détection capacitive comprenant un piston 13 doté d’une membrane 131 soumise d’une part à la pression atmosphérique et d’autre part à une pression de référence. Le système électromécanique peut cependant former d’autres types de transducteur à détection capacitive, notamment un haut-parleur (émetteur sonore) ou un émetteur ultrasonore (qui sont des transducteurs électroacoustiques), ou encore un capteur de pression différentielle.
Dans le cas d’un capteur de pression différentielle, la première face de la membrane 131 est soumise à une première pression (pas nécessairement la pression atmosphérique) et la deuxième face de la membrane 131 est soumise à une deuxième pression, différente de la première pression. Le déplacement de la membrane 131, sous l’effet de la différence de pression, est mesuré par les moyens de détection capacitive 15’. La membrane 131 du piston est solidaire du bâti 10 de manière à être étanche et la structure de rigidification 132 du piston est absente ou réduite pour ne pas l’ancrer au bâti.
Dans le cas d’un haut-parleur ou d’un émetteur ultrasonore, des moyens d’actionnement capacitif remplacent les moyens de détection capacitive 15’. Ces moyens d’actionnement capacitif comprennent également deux électrodes mobiles et au moins une contre-électrode par électrode mobile. Les électrodes mobiles sont mises en mouvement par une force électrostatique et ce mouvement est transmis par les dispositifs de transmission 14a, 14b jusqu’au piston 13. Le mouvement de la membrane 131 du piston 13 permet d’émettre un son (ou des ultrasons).
La deuxième zone 12 peut comprendre deux chambres sous atmosphère contrôlée, l’une renfermant la première électrode mobile 151, l’autre renfermant la deuxième électrode mobile 152.
Les première et deuxième zones 11-12 isolées de manière étanche ne sont pas nécessairement soumises à des pressions différentes. La première zone 11 peut aussi être un environnement agressif et les électrodes mobiles des moyens capacitifs (de détection ou d’actionnement) sont placées dans la deuxième zone 12 pour les protéger de cette environnement agressif (en plus de réduire les frottements visqueux, et donc les bruits acoustiques).
Le système électromécanique 2 peut même être dépourvu de moyens d’étanchéité entre les première et deuxième zones 11-12 (ce qui revient à ne considérer qu’une seule zone). Plus particulièrement, les articulations pivot 16 peuvent être dépourvues d’élément d’isolation étanche 161. En effet, les lames de torsion 162 peuvent suffire pour la rotation du dispositif de transmission 14’ et comme moyens élastiques « anti-pull-in ».
L’orifice d’entrée 14 de premier fluide est placé en regard d’un coin de la paroi périphérique 10 du premier échangeur de chaleur 2 de sorte que du premier fluide caloporteur arrivant par l’orifice d’entrée 14 de premier fluide se scinde en deux flux de fluide s’écoulant sur deux faces 11 de la paroi périphérique 10 du premier échangeur de chaleur 2.
Le premier échangeur de chaleur 2 comporte une ouverture d’entrée 15 de premier fluide agencée pour recevoir du premier fluide s’écoulant le long du chemin de fluide 8 dans le réceptacle 6.
Cette ouverture d’entrée 15 de premier fluide est située sur une face plane 16 du premier échangeur de chaleur 2, cette face 16 étant perpendiculaire à la paroi périphérique 10.
Le premier échangeur de chaleur 2 comporte une ouverture de sortie 17 de premier fluide permettant au premier fluide ayant circulé au sein du premier échangeur de chaleur 2 d’en ressortir, après avoir échangé thermiquement avec le fluide réfrigérant au sein du premier échangeur de chaleur 2.
Ainsi le premier fluide pénètre dans le réceptacle 6 par l’orifice d’entrée 14 de premier fluide puis suit le chemin de fluide 8 avant d’entrer dans le premier échangeur de chaleur 2 via l’ouverture d’entrée 15 de premier fluide du premier échangeur de chaleur 2. Ensuite le premier fluide sort du premier échangeur de chaleur 2 via l’ouverture de sortie 17 de premier fluide avant d’atteindre l’orifice de sortie 18 de premier fluide du réceptacle 6.
L’orifice de sortie 18 de premier fluide est réalisé dans un conduit séparé 19 du réceptacle 6, et ce conduit séparé 19 communique avec l’ouverture de sortie 17 de premier fluide du premier échangeur de chaleur 2 par un canal coudé 20 qui enjambe une cloison de séparation 21 entre le conduit séparé 19 et le réceptacle 6.
La paroi latérale 9 du réceptacle 6 est ainsi adjacente, à une extrémité, à la paroi de fond 25, et est ouverte, à l’autre extrémité, pour recevoir le premier échangeur de chaleur 2.
Le premier échangeur de chaleur 2 comporte une platine 26 agencée pour fermer le réceptacle 6 du corps monobloc 5, une fois le premier échangeur de chaleur 2 mis en place dans ce réceptacle 6.
Nous allons maintenant décrire plus spécifiquement le dispositif optique avant 12 et ses interactions avec chacun du premier dispositif optique arrière 14A et du second dispositif optique arrière 14B.
Le dispositif optique avant 12 comprend par exemple un boîtier 34 comprenant une paroi extérieure 36 délimitant un logement 38, en particulier de forme de révolution autour de l’axe longitudinal X-X’.
Le dispositif optique avant 12 comprend de préférence au moins un élément d’accouplement 40 propre à coopérer avec l’écrou 30A, 30B de chacun du premier dispositif optique arrière 14A et du second dispositif optique arrière 14B.
L’élément d’accouplement 40 est par exemple ménagé sur la paroi extérieure 36 du boîtier 34.
En particulier, l’accouplement par l’écrou 30A du premier dispositif optique arrière 14A et du dispositif optique avant 12 forme le premier zoom 18A.
Plus précisément, l’élément d’accouplement 40 du dispositif optique avant 12 coopère, par exemple par coopération de forme, avec l’écrou 30A du premier dispositif optique arrière 14A dans sa position de verrouillage afin de fixer le boîtier 22A du premier dispositif optique arrière 14A sur le dispositif optique avant 12 et former le premier zoom 18A comme illustré sur la .
De même, l’accouplement par l’écrou 30B du second dispositif optique arrière 14B et du dispositif optique avant 12 forme le second zoom 18B.
Plus précisément, l’élément d’accouplement 40 du dispositif optique avant 12 coopère, par exemple par coopération de forme, avec l’écrou 30B du second dispositif optique arrière 14B dans sa position de verrouillage afin de fixer le boîtier 22B du second dispositif optique arrière 14B sur le dispositif optique avant 12 et former le second zoom 18B comme illustré sur la .
Le dispositif optique avant 12 comprend de préférence des éléments optiques (non-illustrés) propres à capter un flux optique, comme par exemple au moins un groupe de lentilles mobiles logées dans le logement 38.
Avantageusement, le dispositif optique avant 12 comprend un diaphragme à iris 42 et une bague d’indexation 44 propre à ajuster l’ouverture du diaphragme 42.
De préférence, comme cela est visible sur les figures, le diaphragme à iris 42 et la bague d’indexation 44 sont communs au premier zoom 18A et au second zoom 18B.
En particulier, dans le premier zoom 18A illustré sur la , le diaphragme 42 du dispositif optique avant 12 est à une première distance D A du capteur 26A du premier dispositif optique arrière 14A. La première distance D A est de préférence mesurée selon l’axe longitudinal X-X’.
De même, dans le second zoom 18B illustré sur la , le diaphragme 42 du dispositif optique avant 12 est à une seconde distance D B du capteur 26B du second dispositif optique arrière 14B. La seconde distance D B est de préférence mesurée selon l’axe longitudinal X-X’.
Avantageusement, la première distance D A et la seconde distance D B sont sensiblement égales, de sorte que l’encombrement du premier zoom 18A et du second zoom 18B soit sensiblement identique.
Autrement dit, la différence entre la première distance D A et la seconde distance D B est de préférence inférieure à 0,05 mm.
A cet effet, les éléments optiques 28A, 28B de chacun du premier dispositif optique arrière 14A et du second dispositif optique arrière 14B ont été avantageusement configurés de sorte à permettre cette égalité entre la première distance D A et la seconde distance D B.
A titre d'exemple, les dispositifs suivants peuvent être utilisés comme détecteur:: -un dispositif d’interférométrie à décalage multi-latéral utilisant un masque de Hartmann modifié, par exemple par superposition d’un réseau d’amplitude de période p donnée et d’un réseau de phase de période 2.p comme par exemple un détecteur référencé sous le nom « SID4 » et commercialisé par la société « Phasics »; - des analyseurs de front d’onde, permettant d’établir une cartographie en phase d’un front d’onde, combinés à un détecteur d’intensité pour analyser simultanément et avec une référence spatiale commune, la phase et l’intensité d’une onde; - un analyseur ou imageur de front d’onde connu de l’art antérieur comme un analyseur de courbure, un capteur de Shack-Hartmann, un montage de microscopie de phase quantitative comme par exemple un dispositif d’holographie numérique auto-référencé.
La détermination de la profondeur de champ numérique pour calculer la concentration de nanoparticules est basée sur la propagation numérique de l’image réelle pour calculer le champ d’onde dans le volume objet. Pour résoudre l’équation d’onde dans un milieu inhomogène (comme c’est le cas d’un milieu contenant une population de nanoparticules) et effectuer une propagation numérique, plusieurs approches ou méthodes connues de l’art antérieur peuvent être appliquées, parmi elles notamment : la méthode des rayons (ou l’optique géométrique), la méthode des faibles perturbations de Born, l’approche de Rytov, l’approximation parabolique et l’équation de transfert en intensité.
Dans certains modes de réalisation, on utilise un microscope de révolution autour d’un axe optique confondu avec l’axe des z d’un repère orthonormé (O, x, y, z) dans un espace image, et un détecteur de surface S, disposé dans le plan image z=0 et fournissant une mesure de l’intensité et de la phase du champ complexe incident sur ce détecteur. On forme ainsi sur le détecteur une image réelle en intensité et en phase, appelée également holographique, de nanoparticules disposées dans le volume objet autour d’un plan objet conjugué optiquement du plan du détecteur.