INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
On réalise la synthèse du matériau selon l’invention de la manière suivante : La poudre de Li 2 Ni 2 W 2 O 9 est synthétisée par synthèse en voie céramique à partir de poudre d’oxyde de nickel (NiO, Sigma-Aldrich, 99 %), d’oxyde de tungstène (WO 3 , Alfa Aesar, 99.8 %), et de carbonate de lithium (Li 2 CO 3 , Sigma-Aldrich, ≥ 99.0 %). Les poudres sont mélangées dans un mortier en agate avant d’être transposées dans une jarre en acier avec deux billes en acier. Le tout est inséré dans un broyeur mécanique (SPEX SamplePrep 8000M Mixer/Mill) pour un broyage mécanique à haute énergie de 30 min.
La poudre obtenue est déposée dans un creuset en alumine et est placée dans un four à moufle Carbolite CWF 1200. La poudre est chauffée sous air à une vitesse de 5°C/min jusqu’à atteindre 650°C puis est maintenue dans le four pendant 12h à cette température afin de garantir la décarbonation du carbonate de lithium. Puis la poudre est recuite à 700°C pendant 24h. La poudre obtenue est de nouveau broyée mécaniquement pendant 30min et maintenue à 700°C pendant 24h afin d’assurer une réaction complète.
Des expériences de charge-décharge galvanostatique sont tout d’abord réalisées à l'aide de piles bouton obtenues à partir de la poudre synthétisée, dans une configuration à deux électrodes. Pour mesurer le potentiel d’une électrode comprenant du Li 2 Ni 2 W 2 O 9 selon l’invention, on mélange celui-ci à du noir de carbone Super P (20 % en poids), l’autre électrode étant constituée de lithium métal. Une feuille d'aluminium et une plaque d'acier inoxydable ont été utilisées comme collecteurs de courant aux électrodes positive et négative, respectivement. Deux couches de filtres en fibre de verre Whatman GF/D ont été utilisées comme séparateur entre les deux électrodes. L'électrolyte était une solution 1 M d'hexafluorophosphate de lithium (LiPF6) dans un mélange 1:1:4 vol% de carbonate d'éthylène (EC), de carbonate de propylène (PC) et de carbonate de diméthyle (DMC).
Les mesures sont effectuées à l'aide d'un cycleur de batterie BioLogic BCS-805, et les données acquises à l'aide d'EC-Lab. Les cellules sont cyclées entre 2,5 et 5,0 V vs Li + /Li, à une densité de courant de 10 mA.g -1 , à température et pression ambiante. Trois piles boutons sont cyclées dans les mêmes conditions afin de vérifier la répétabilité du comportement électrochimique et d'obtenir une certaine dispersion statistique de ces mesures.
Afin de comparaison, on réalise les mêmes expériences de charge-décharge galvanostatique dans la même configuration à deux électrodes mais on mesure le potentiel d’une électrode cette fois constituée de Li x Ni y WO z avec y>2 selon l’art antérieur WO2014/143410.
Les composants 100 sont, par exemple, reportés individuellement, par exemple par une technique de prélèvement et placement ("pick and place" en langue anglaise).
La illustre une structure obtenue à l'issue d'une étape de dépôt d'une couche en résine 29 sur la face supérieure de la structure illustrée en .
Plus particulièrement, lors de cette étape, on vient par exemple déposer la couche en résine 29 pleine plaque sur la face supérieure de la structure illustrée en de sorte qu'elle recouvre entièrement les composants 100 et la face supérieure des piliers 21.
A l'issue de cette étape, les composants 100, liés aux piliers 21 et aux métallisations de contact 23 sont comme encapsulés ou moulés dans les couches en résine 27 et 29.
A titre d'exemple, la couche en résine 27 et la couche en résine 29 sont en le même matériau. En variante, les couches en résine 27 et 29 sont en des matériaux différents.
La couche en résine 29 est, par exemple, formée avec une épaisseur, prise à partir de la face supérieure du composant 100, comprise entre 10 µm et 100 µm, par exemple comprise entre 10 µm et 50 µm, par exemple comprise entre 15 µm et 25 µm. A titre d'exemple, l'épaisseur de la couche en résine 29 est fonction de la taille souhaitée du composant électronique final.
La illustre une structure obtenue à l'issue d'une étape d'amincissement de la structure illustrée en .
Lors de cette étape, la structure illustrée en est par exemple amincie ou polie par sa partie inférieure, de façon à retirer une partie inférieure de la couche en résine 27 et découvrir les métallisations de contact 23.
A titre d'exemple, lors de cette étape, l'amincissement de la structure est stoppé lorsque la face inférieure des métallisations de contact 23 est découverte.
A titre d'exemple, l'étape d'amincissement ou polissage est réalisée par polissage mécano-chimique (CMP, de l’anglais « Chemical Mechanical Polishing »).
Les figures 2L à 2N illustrent des structures obtenues à l'issue d'étapes différentes de découpe de la structure illustrée en de façon à former une pluralité de composants électroniques à montage en surface 31, 33 ou 35, chaque composant 31, 33 ou 35 comportant un composant 100.
Plus particulièrement, la illustre une structure obtenue à l'issue d'une étape de découpe de la structure illustrée en , selon un premier mode de réalisation, de façon à former une pluralité de composants électroniques à montage en surface 31.
Préalablement à cette étape, la structure est par exemple rapportée, par sa face arrière, sur un film support, non représenté en .
Lors de cette étape, on vient former dans la structure des ouvertures 37 traversantes dans les couches en résine 29 et 27. A titre d'exemple, une ouverture 37 est réalisée entre chaque assemblage d'un composant 100, d'au moins deux piliers 21 et d'au moins deux métallisations de contact 23.
Les ouvertures 37 peuvent, par exemple, être réalisées par sciage. Les ouvertures 37 peuvent, en variante, être réalisées par ablation laser.
En , les ouvertures 37 sont réalisées de sorte qu'elles ne découvrent pas les flancs des piliers 21 adjacents. Les composants électroniques à montage en surface ont donc leurs flancs entièrement recouverts par les couches en résine 27 et 29 à l'exception du flanc inférieur au niveau duquel affleurent les métallisations de contact 23.
Du fait de ses dimensions réduites, le composant 100 présente l’avantage d’être moins onéreux que le composant 200, notamment en raison du fait que la puce semiconductrice qu’il contient est plus petite que la puce semiconductrice du composant 200. Ainsi, le composant 100 nécessite pour sa fabrication une portion de substrat semiconducteur de plus petite surface que le composant 200.
Autrement dit, les avancées en matière de miniaturisation permettent de réduire le coût des composants électroniques en réduisant la surface de substrat semiconducteur utilisée pour leur fabrication.
Toutefois, cette miniaturisation peut poser des difficultés d’assemblage dans certaines situations. Par exemple, dans un système électronique dimensionné pour accueillir le composant 200, substituer le composant 100 au composant 200 risque de conduire à un court-circuit ou à un circuit ouvert des métallisations de contact 102 du composant 100 lors de l’assemblage ou risque de conduire à un circuit ouvert, les métallisations de contact 102 du composant 100 n'étant alors pas en contact avec les métallisations de contact correspondantes d'un dispositif externe, par exemple une carte de circuit imprimé ou un autre composant électronique.
Une possibilité pour éviter ce problème serait de redimensionner les métallisations du système électronique destinées à recevoir le composant. Toutefois, ceci implique des développements à l’échelle du système pouvant engendrer un surcoût significatif.
La , la , la , la , la , la , la , la , la , la , la , la , la et la sont des vues, en coupe et de dessus, partielles et schématiques, d'étapes successives d'un procédé de fabrication d'un composant électronique à montage en surface selon un mode de réalisation.
La illustre une structure de départ comportant un substrat 11. Le substrat 11 correspond, par exemple à une plaque d'un matériau semiconducteur, par exemple du silicium. En variante, le substrat 11 correspond à une plaque d'un matériau non semiconducteur, par exemple du verre.
Le substrat 11 a, par exemple une épaisseur comprise entre 150 µm et 900 µm, de préférence comprise entre de 250 µm et 650 µm, par exemple de l'ordre de 500 µm.
Dans l’exemple représenté, la structure de départ comprend une couche de passivation 15, par exemple en oxyde de silicium, revêtant toute la surface supérieure du substrat 11. La couche de passivation 15 est par exemple en contact, par sa face inférieure, avec la face supérieure du substrat 11. A titre de variante, la couche de passivation 15 peut être omise.
On notera que plusieurs composants électroniques sont fabriqués à partir d'une même structure de départ telle qu'illustrée en . Dans les structures illustrées ci-après, trois composants électroniques sont formés, délimités par des traits en pointillés. En pratique, le nombre de composants électroniques formés à partir de la structure de départ peut être bien plus important.
Les figures 2B à 2D illustrent des étapes de formation de piliers métalliques 21 du côté de la face supérieure du substrat 11, par exemple sur la face supérieure de la couche de passivation 15.
Plus particulièrement, on vient former, pour chaque composant électronique, un pilier métallique 21 par métallisation de contact 102 du composant 100, soit deux piliers métalliques 21 par composant dans l’exemple représenté.
Les piliers métalliques 21 sont par exemple formés par croissance électrolytique localisée. Pour cela, une couche d’amorce ou d’accroche 13 est d’abord déposée de façon continue et avec une épaisseur sensiblement uniforme sur toute la surface supérieure du substrat 11, par exemple sur et en contact avec la face supérieure de la couche de passivation 15. La couche 13 est par exemple en un matériau métallique, par exemple en cuivre. A titre de variante, la couche 13 est un empilement de plusieurs couches conductrices, par exemple de type UBM (de l’anglais « Under Bump Metallization » - métallisation sous-bossage). La couche d'accroche 13 a, par exemple, une épaisseur inférieure à 5 µm, par exemple inférieure à 3 µm.
En variante, la couche d'accroche 13 peut être localisée à la surface du substrat 11 à l'étape de la .
La illustre une structure obtenue à l'issue d'une étape de formation d'une première couche en résine 17 sur la face supérieure de la couche d'accroche 13.
A titre d'exemple, lors de cette étape, la couche en résine 17 est formée pleine plaque, c'est-à-dire qu'elle est formée de sorte qu'elle recouvre toute la surface de la face supérieure de la structure illustrée en . Le dépôt de la couche en résine 17 est, par exemple, effectuée par centrifugation.
La couche en résine 17 est, par exemple, en une résine photosensible.
La mise en œuvre de l'une et/ou l'autre des étapes (ii) et (iii) permet d'optimiser l'adhérence ultérieure de la couche de métal M constituant le revêtement anti-corrosion.
Dans un mode de réalisation particulier, la solution de nettoyage de l'étape (ii) comprend un sel de sodium. Ce sel de sodium est de préférence choisi parmi de l'hydroxyde de sodium et le carbonate de sodium.
Dans un mode de réalisation particulier, la solution d'activation de l'étape (iii) comprend un acide inorganique qui, de préférence, l'acide sulfurique.
Dans un mode de réalisation particulier, l'une et/ou l'autre des étapes (ii) et (iii) peuvent être conduites par voie électrolytique ; les solutions de nettoyage et/ou d'activation constituent alors les solutions électrolytiques d'un dispositif électrolytique dans lequel la cathode est formée par l'emballage et l'anode par au moins un applicateur imprégné de l'une et/ou l'autre de ces solutions, par analogie avec le procédé de traitement contre la corrosion décrit précédemment.
Le procédé selon l'invention permet de traiter au moins une surface d'un emballage de transport, d'entreposage et/ou de stockage de matière radioactive contre la corrosion.
Un tel emballage de transport, d'entreposage et/ou de stockage de matière radioactive comprend typiquement un corps d'emballage, constitué d'un fond et d'une paroi latérale s'étendant à partir du fond, ainsi qu'un système de fermeture de ce corps.
Dans un mode de réalisation avantageux, la surface de l'emballage destinée à être traitée par le procédé selon l'invention correspond à la surface de réception d'au moins un joint assurant l'étanchéité entre le corps et le système de fermeture en position fermée du corps.
L'invention se rapporte, en second lieu, à un emballage de transport, d'entreposage et/ou de stockage de matière radioactive.
Selon l'invention, cet emballage de transport, d'entreposage et/ou de stockage de matière radioactive comprend au moins une surface traitée contre la corrosion par le procédé tel que décrit ci-dessus, avec l'ensemble de ses caractéristiques prises seules ou en combinaison.
BRÈVE DESCRIPTION DES FIGURES D’autres avantages, buts et caractéristiques particulières de la présente invention ressortiront de la description non limitative qui suit d’au moins un mode de réalisation particulier du procédé selon l'invention, en regard des dessins annexés, dans lesquels :
- la est une vue schématique en perspective du corps d'un emballage de transport, d'entreposage et/ou de stockage de matière radioactive ;
- la est une vue schématique en coupe du corps de l'emballage représenté à la ;
- la est un agrandissement de la partie supérieure du corps d'emballage ; et
- la est une vue de face de l'extrémité supérieure du corps de l'emballage, en particulier de la surface S2 repérée sur la et munie de deux anodes.
EXPOSÉ DÉTAILLÉ D'UN MODE DE RÉALISATION PARTICULIER
Le procédé selon l'invention est mis en œuvre sur l'emballage de transport, d'entreposage et/ou de stockage de matière radioactive 10 représenté de manière schématique à la .
Un deuxième aspect de l’invention concerne un dispositif de détection de la présence d’arcs dans une ligne de courant comprenant un moyen de mesure configuré pour mesurer le courant circulant dans la ligne de courant et des moyens configurés pour mettre en œuvre le procédé selon le premier aspect de l’invention.
Un cinquième aspect de l’invention concerne un aéronef comprenant un dispositif de détection tel que défini précédemment.
La montre un ordinogramme d’un procédé selon un exemple de l’invention.
La montre une représentation schématique d’une mesure de tension d’arc et d’une mesure de courant d’arc corrélées en temps.
La montre une représentation schématique d’une mesure de tension d’arc et d’une mesure de courant d’arc corrélées en temps après pré-identification.
La montre un logigramme d’une étape d’étiquetage selon un exemple de l’invention.
La montre une représentation schématique du principe d’étiquetage selon l’invention à partir d’une mesure de tension d’arc et d’une mesure de courant d’arc corrélées en temps.
La montre une représentation schématique de la tension d’arc en fonction de la longueur d’arc.
La montre une représentation schématique d’un dispositif selon un mode de réalisation de l’invention.
Procédé de détection de la présence d’arcs électriques sur une ligne électrique
Un premier aspect de l’invention illustré à la concerne un procédé 100 mis en œuvre par ordinateur de détection de la présence d’arcs électriques sur une ligne électrique à l’aide d’une méthode par apprentissage artificiel, l’apprentissage étant effectué à l’aide d’une pluralité de mesures relatives à la formation d’arcs électriques, chaque mesure de la pluralité de mesures comprenant une mesure corrélée dans le temps de la tension d’arc et du courant d’arc. Une telle mesure est illustrée à la présentant, en haut, la mesure du courant d’arc, et en bas, la mesure de la tension d’arc correspondante, les deux mesures étant corrélées en temps (c’est-à-dire qu’une mesure de courant d’arc et une mesure de tension d’arc ayant la même abscisse ont été mesurées au même instant ). La ligne électrique est par exemple une ligne électrique de réseau d’aéronef.
Un premier avantage associé à cette réduction de la taille de l'applicateur est de faciliter l'imprégnation de l'applicateur par la solution électrolytique. Un deuxième avantage est de réduire la puissance du générateur assurant l'alimentation électrique et, ce faisant, de réduire les risques d'une augmentation de la température par effet Joule de la solution électrolytique.
Selon un mode de réalisation particulier, notamment lorsque la surface de l'emballage à traiter contre la corrosion est une surface cylindrique, la dimension longitudinale de l'applicateur est supérieure ou égale à la dimension longitudinale de cette surface de l'emballage à traiter.
Selon un autre mode de réalisation particulier, notamment lorsque la surface de l'emballage à traiter contre la corrosion se présente sous la forme d'un disque, la dimension radiale de l'applicateur est supérieure ou égale à la dimension radiale de cette surface de l'emballage à traiter.
Alternativement, le traitement de la surface peut également être obtenu en combinant la rotation de l’emballage à un déplacement de l’applicateur selon une direction parallèle ou perpendiculaire à l’axe de l’emballage selon que la surface est cylindrique ou en forme de disque.
Que l'on considère la première variante ou la seconde variante du procédé selon l'invention, l'applicateur est maintenu en contact avec la surface de l'emballage à traiter contre la corrosion lors de chacune des étapes (a) à (c). Ce contact est réalisé par l'application d'une pression de l'applicateur sur la surface de l'emballage à traiter.
Cette pression exercée par l'applicateur sur la surface de l'emballage est préférentiellement constante de manière à obtenir un revêtement anti-corrosion d'épaisseur sensiblement constante.
Selon un mode de réalisation particulier, lors de ces étapes (a) à (c), la pression exercée par l'applicateur sur la surface de l'emballage est inférieure ou égale à 20.10 -4 MPa.
De manière avantageuse, cette pression exercée par l'applicateur sur la surface de l'emballage est comprise entre 10 -4 MPa et 15.10 -4 MPa.
Le procédé selon l'invention peut ne mettre en œuvre qu'un seul applicateur. Toutefois, rien n'interdit d'envisager la mise en œuvre de deux, trois, voire plus, d'applicateurs, d'autant que la mise en œuvre de plusieurs applicateurs permet d'optimiser la mouillabilité de la surface à traiter et, de manière plus générale, de réduire la durée globale du traitement contre la corrosion.
Ainsi, selon un mode de réalisation avantageux, le procédé selon l'invention met en œuvre deux applicateurs, ces deux applicateurs étant diamétralement opposés par rapport à l’axe de l’emballage.
Il est précisé que dans l'ensemble de la présente description, le terme "applicateur" employé au singulier couvre aussi bien la mise en œuvre d'un seul applicateur que de plusieurs applicateurs.
Selon un mode de réalisation, l'applicateur est en un matériau conducteur et, de préférence, en graphite ou en nickel.
Selon un mode de réalisation avantageux, l'applicateur est percé de part en part et/ou est muni de rainures. Ces percements et/ou rainures pratiqués dans l'applicateur permettent non seulement de réaliser une bonne imprégnation de cet applicateur par la solution électrolytique mais également de faciliter le dégazage de dihydrogène formé lors de la réaction de réduction électrolytique qui se produit à la surface de l'emballage (cathode).
Comme indiqué précédemment, la solution électrolytique qui imprègne l'applicateur comprend au moins un métal M sous forme cationique.
Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux, la solution électrolytique comprend un sel de nickel, un sel d'argent et/ou un sel de cuivre.
Ainsi, le procédé selon l'invention permet de réaliser un revêtement anti-corrosion formé par une couche métallique constituée par du nickel, de l'argent ou du cuivre métallique, par un alliage métallique de deux de ces métaux ou de ces trois métaux. De tels métaux et alliages métalliques sont bien connus pour être résistants à la corrosion.
La présente invention concerne un procédé et un dispositif de détection de la présence d’arcs électriques à l’aide de méthodes issues de l’apprentissage artificiel, et concerne en particulier une technique de classification dont les données utilisées pour l’apprentissage ont été étiquetées de manière automatique.
Les arcs de défaut peuvent être de deux types en fonction de leur position sur le circuit électrique : les arcs parallèles et les arcs séries. Les arcs séries interviennent en général aux bornes d’une interface intermédiaire (bornier de raccordement, connecteur) suite à un problème de connexion en maintenance/ installation, ou une dégradation liée au vieillissement naturel ou anticipé par des interactions chimiques, électriques ou mécaniques.
Les travaux actuels autour de l’électrification/hybridation des aéronefs envisagent la distribution de formes d’ondes continue (DC) à des niveaux de tension pouvant atteindre le kilovolt. Ce paradigme remet en cause la stratégie de passivation des défauts d’arcs qui vient d’être évoquée. L’arc électrique série doit alors être pris en compte au même titre que l’arc parallèle, car les dégâts associés à la génération de défauts à plus forte puissance et soumis à une tension continue risquent d’endommager l’aéronef et atteindre à la sécurité des passagers et de l’équipage.
Le problème majeur soulevé par la détection des arcs électriques en aéronautique repose sur une attente importante des niveaux de performance. Plus particulièrement une première exigence est la fiabilité, c’est-à-dire le pouvoir d’un système à détecter systématiquement et en toutes circonstances les phénomènes électriques dangereux. Il s’agit de sa capacité à atteindre un taux de vrais positifs le plus proche de 100%. La deuxième exigence est la robustesse, c’est-à-dire la capacité d’un système à être immunisé contre tout autre évènement que celui pour lequel il a été programmé. En d’autres termes, c’est sa capacité à atteindre un taux de faux positifs le plus proche de 0%. Le système devra donc être robuste face aux différentes signatures de charges avion (ayant des comportements qui ressemblent à la signature des arcs) ainsi qu’à l’ensemble des paramètres environnementaux associés aux cycles de vol et de vie des aéronefs.
Les méthodes par apprentissage artificiel commencent à être de plus en plus utilisées. Elles offrent de nouvelles solutions alternatives. Ces méthodes sont divisées notamment en apprentissage non-supervisé, en apprentissage semi-supervisé, en apprentissage supervisé ou bien encore en apprentissage par renforcement.
La branche la plus appliquée à la détection de défauts d’ars électriques dans l’état de la technique est celle de l’apprentissage supervisé. Ce type d’apprentissage est un groupe de méthodes ayant pour finalité de générer une fonction capable de relier un ensemble d’entrées à une sortie en utilisant une base d'exemples et des méthodes mathématiques sophistiquées. Le modèle déduit cette fonction au cours de l’apprentissage, à partir de données étiquetées consistant en un ensemble d'exemples d'apprentissage. Les méthodes de détection à l’aide d’un modèle obtenu par apprentissage supervisé se divisent en méthodes de régression et de classification.
Dans l’état de la technique, la détection d’arcs électriques (y compris en environnement aéronautique) est en général faite à partir de mesures électriques en utilisant de l’apprentissage artificiel supervisé, mais dans l’état de la technique, la méthode d’étiquetage utilisée n’est pas précisée, ou la méthode d’étiquetage est précisée mais n’identifie pas tous les phénomènes correctement. Par exemple, dans l’état de la technique, une mesure de la tension d'arc peut être utilisée pour compléter l’étiquetage. Le document intitulé « AC Series Arc-Fault Detection With A Transformer Neural Network, A Chabert et al., Juin 2022 » propose une détection d’arcs série en tension alternative avec une méthode par apprentissage supervisé. Un algorithme d’étiquetage totalement automatique est proposé en utilisant la tension d’arc.