FR2656687A1 - Procede de montage d'une piece mecanique comportant un element sensible definissant, avec un support, un condensateur variable, piece mecanique et outil pour sa mise en óoeuvre. - Google Patents

Procede de montage d'une piece mecanique comportant un element sensible definissant, avec un support, un condensateur variable, piece mecanique et outil pour sa mise en óoeuvre. Download PDF

Info

Publication number
FR2656687A1
FR2656687A1 FR8917545A FR8917545A FR2656687A1 FR 2656687 A1 FR2656687 A1 FR 2656687A1 FR 8917545 A FR8917545 A FR 8917545A FR 8917545 A FR8917545 A FR 8917545A FR 2656687 A1 FR2656687 A1 FR 2656687A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
support
face
mechanical part
mechanical
extra thickness
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR8917545A
Other languages
English (en)
Other versions
FR2656687B1 (fr
Inventor
Permuy Alfred
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
VECTAVIB
Original Assignee
VECTAVIB
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by VECTAVIB filed Critical VECTAVIB
Priority to FR8917545A priority Critical patent/FR2656687B1/fr
Priority to PCT/FR1990/000962 priority patent/WO1991010347A2/fr
Priority to EP91901817A priority patent/EP0507826A1/fr
Priority to US07/917,029 priority patent/US5297720A/en
Publication of FR2656687A1 publication Critical patent/FR2656687A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of FR2656687B1 publication Critical patent/FR2656687B1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G13/00Apparatus specially adapted for manufacturing capacitors; Processes specially adapted for manufacturing capacitors not provided for in groups H01G4/00 - H01G11/00
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L1/00Measuring force or stress, in general
    • G01L1/14Measuring force or stress, in general by measuring variations in capacitance or inductance of electrical elements, e.g. by measuring variations of frequency of electrical oscillators
    • G01L1/142Measuring force or stress, in general by measuring variations in capacitance or inductance of electrical elements, e.g. by measuring variations of frequency of electrical oscillators using capacitors
    • G01L1/148Measuring force or stress, in general by measuring variations in capacitance or inductance of electrical elements, e.g. by measuring variations of frequency of electrical oscillators using capacitors using semiconductive material, e.g. silicon
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L9/00Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means
    • G01L9/0041Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms
    • G01L9/0072Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms using variations in capacitance
    • G01L9/0073Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms using variations in capacitance using a semiconductive diaphragm
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P15/00Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
    • G01P15/02Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
    • G01P15/08Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values
    • G01P15/0802Details
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P15/00Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
    • G01P15/02Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
    • G01P15/08Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values
    • G01P15/125Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values by capacitive pick-up
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G5/00Capacitors in which the capacitance is varied by mechanical means, e.g. by turning a shaft; Processes of their manufacture
    • H01G5/16Capacitors in which the capacitance is varied by mechanical means, e.g. by turning a shaft; Processes of their manufacture using variation of distance between electrodes
    • H01G5/18Capacitors in which the capacitance is varied by mechanical means, e.g. by turning a shaft; Processes of their manufacture using variation of distance between electrodes due to change in inclination, e.g. by flexing, by spiral wrapping
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P15/00Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
    • G01P15/02Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
    • G01P15/08Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values
    • G01P2015/0805Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration
    • G01P2015/0822Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration for defining out-of-plane movement of the mass
    • G01P2015/0825Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration for defining out-of-plane movement of the mass for one single degree of freedom of movement of the mass
    • G01P2015/0828Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration for defining out-of-plane movement of the mass for one single degree of freedom of movement of the mass the mass being of the paddle type being suspended at one of its longitudinal ends

Abstract

- Montage d'une pièce mécanique sur un support. - Le procédé de montage comprend les étapes suivantes: . réaliser une surépaisseur saillante située sensiblement à l'aplomb de la face de liaison (3) du pied d'ancrage, . procéder au dépôt d'une couche de l'un des constituants d'un eutectique sur au moins une zone de fixation (21) du support, . amener la pièce à l'aide d'un outil (22) pour la maintenir par sa surépaisseur (8), à coopérer, par sa face de liaison (3), avec la zone de fixation (21) du support, . procéder à une élévation de température jusqu'à un point d'eutexie de l'eutectique, . exercer un effort localisé sur la surépaisseur (8), . et soumettre, simultanément, la pièce ou le support à des sollicitations mécaniques. - Application au montage d'un capteur capacitif.

Description

PROCEDE DE MONTAGE D'UNE PIECE MECANIQUE COMPORTANT UN ELEMENT
SENSIBLE DEFINISSANT, AVEC UN SUPPORT, UN CONDENSATEUR VARIABLE,
PIECE MECANIQUE ET OUTIL POUR SA MISE EN OEUVRE
La présente invention est relative au domaine technique des méthodes ou des procédés de montage sur un support, d'une pièce mécanique comportant un élément flexible définissant, avec le support, un condensateur variable. De telles pièces sont destinées à constituer, de préférence mais non exclusivement, une membrane ou un capteur de grandeurs mécaniques, du type capacitif.
Dans des domaines d'application spécifiques, il apparaît nécessaire d'utiliser un capteur capacitif de grandeurs mécaniques, telles que force, pression ou accélération, destiné à délivrer des signaux électriques représentatifs des grandeurs mesurées et devant être appliqués à des chaînes électroniques de traitement, afin de permettre des mesures, contrôles, régulations ou asservissements automatiques.
Selon une application préférée, un tel capteur capacitif se présente sous la forme d'une poutre en porte-à-faux, réalisée en un substrat semi-conducteur monolithique et comporte, au moins, un élément flexible d'épaisseur déterminée, rattaché à un pied d'ancrage sur le substrat. L'élément flexible détermine une armature mobile d'un condensateur variable dont l'armature fixe est constituée par une zone conductrice formée dans le substrat.
L'espace interarmatures est constitué par l'intervalle dégagé qui
sépare l'élément flexible du substrat.
La technique de fabrication de ces capteurs présente une première difficulté particulière qui est celle de déterminer, avec précision, l'épaisseur de l'élément flexible. Cette caractéristique dimensionnelle doit être déterminée avec précision, de manière à permettre l'obtention d'un capteur de sensibilité donnée. Une
seconde difficulté de réalisation réside dans le respect de la différence de niveau existant entre le substrat et L'élément
flexible, dans la mesure où cette différence constitue l'espace
interarmatures déterminant la capacité initiale du condensateur
variable ainsi formé.
Un premier procédé de fabrication de ces capteurs consiste, conformément au brevet US 4 670 092, à attaquer un substrat de base sur une profondeur déterminée, en relation avec l'épaisseur intiale du substrat, de manière à laisser subsister un élément flexible d'épaisseur correspondante. Un inconvénient de cette technique réside dans le fait que l'élément flexible ne peut pas présenter des épaisseurs réduites, dans la mesure où le substrat doit comporter une épaisseur relativement grande pour présenter une tenue mécanique suffisante. De plus, il s'avère que cette technique ne permet pas d'obtenir des épaisseurs déterminées pour l'élément flexible, dans la mesure où les substrats de base possèdent des épaisseurs initiales différentes dues aux tolérances de fabrication.
Pour remédier partiellement à cet inconvénient, il peut être envisagé de fabriquer les capteurs à partir de susbrats de base comportant des tolérances de fabrication plus réduites. Cette solution a pour conséquence d'augmenter, de manière prohibitive, le coût de fabrication de ces capteurs.
Un second procédé de fabrication, connu par le document "Extended abstracts of the electrochemical Society", vol. 82-1,
o mai 1982, abstract n 120, p. 188-189, PENNINGTON, NEW JERSEY, US, consiste à former une couche épitaxiale servant de couche diarrêt d'attaque chimique et permettant de délimiter l'épaisseur de l'élément flexible. Ce procédé présente des inconvénients, dans la mesure où, du fait de l'attaque chimique anisotrope, les contours de l'élément flexible sont mal délimités. Par ailleurs, un tel procédé nécessite la réalisation d'une couche épitaxiale d'une épaisseur donnée et précise, ce qui augmente, de manière non négligeable, le coût de fabrication de ces capteurs.
Un troisième procédé de fabrication a été mis au point, selon la demande de brevet EP 89-420 370.2, pour s'affranchir des inconvénients énoncés ci-dessus et permettant la réalisation d'un capteur dont l'élément sensible présente une épaisseur pouvant être déterminée, à volonté et de façon précise, quelle que soit l'épaisseur initiale du substrat de base.
Ce procédé de fabrication consiste à réaliser des opérations de photogravure de couches sensibles déposées sur les faces opposées du substrat, de manière, d'une part, à former une zone périphérique délimitant le contour du capteur et, d'autre part, à délimiter le contour du pied d'ancrage. La zone périphérique est attaquée pour former un sillon de profondeur déterminée par rapport à la face correspondante et égale à
L'épaisseur de l'élément flexible. Le substrat est, également, attaqué selon sa face opposée jusqu'au fond du sillon, de manière que le capteur se détache du substrat pour être placé dans une zone de non-attaque permettent d'obtenir un élément flexible d'épaisseur déterminée.
Si un tel procédé de fabrication permet la réalisation d'un capteur comportant un élément flexible d'épaisseur déterminée, il apparaît un problème qui est celui du montage du capteur ainsi formé sur un support.
L'invention vise à résoudre ce problème en proposant un procédé de montage sur un support d'une pièce mécanique, comportant au moins un élément flexible définissant, avec le support, au moins un condensateur variable permettant de définir, avec précision, l'intervalle d'interarmatures intervenant entre l'élément flexible de la pièce et le support.
L'invention vise, également, à offrir un procédé de montage d'une pièce mécanique sur un support assurant un positionnement des armatures selon des plans sensiblement parallèles.
Pour atteindre les objectifs énoncés ci-dessus, le procédé de montage selon l'invention, sur un support, d'une pièce mécanique, telle qu'un capteur ou une membrane, constituée, d'une part, par un pied d'ancrage comportant une face de liaison s'étendant dans un plan de référence et, d'autre part, par au moins un élément flexible rattaché au pied d'ancrage et s'étendant selon une face déterminant une armature mobile dans un plan situé en retrait du plan de référence, de manière à constituer, en relation d'une armature fixe correspondante portée par le support, un intervalle libre définissant, avec les armatures, un condensateur variable, comprend les étapes suivantes
- réaliser une surépaisseur saillante située
sensiblement à L'aplomb de la face de liaison du
pied d'ancrage,
- procéder au dépôt d'une couche de l'un des
constituants d'un eutectique sur au moins une
zone de fixation du support destinée à recevoir
la face de liaison du pied d'ancrage,
- amener la pièce mécanique à l'aide d'un outil de
préhension adapté pour maintenir la pièce par sa
surépaisseur, à coopérer, par sa face de liaison,
avec la zone de fixation du support,
- procéder à une élévation de température jusqu'à
un point d'eutexie de L'eutectique dont le second
constituant est formé par la pièce,
- exercer un effort localisé sur la surépaisseur
pour assurer un contact plan entre la face de
liaison et la zone de fixation,
- et soumettre, simultanément à L'application de
L'effort localisé, la pièce ou le support à des
sollicitations mécaniques permettant d'obtenir,
par brasure, un ancrage de la pièce sur le
support.
Diverses autres caractéristiques ressortent de la description faite ci-dessous en référence aux dessins annexés qui montrent, à titre d'exemples non limitatifs, des formes de réalisation de L'objet de L'invention.
La fig. 1 est une vue en perspective illustrant un exemple de réalisation d'une pièce mécanique adaptée pour la mise en oeuvre du procédé de montage conforme à l'invention.
La fig. 2 est une vue en coupe prise sensiblement selon la ligne II-II de la fig. 1.
Les fig. 3A à 3H sont des vues en coupe montrant un exemple des différentes phases de réalisation d'une pièce mécanique selon L'invention.
La fig. 4 est une vue en coupe partielle explicitant le procédé de montage conforme à l'invention.
La fig. 5 est une vue en coupe montrant une pièce mécanique montée sur un support.
La fig. 6 est une vue en coupe montrant un autre exemple de réalisation d'une pièce mécanique adaptée pour être montée sur un support par l'intermédiaire duprocédé selon l'invention.
La fig. 7 est une vue en coupe montrant un autre exemple de réalisation d'une pièce mécanique permettant de mettre en oeuvre le procédé de montage selon l'invention.
Les fig. 1 et 2 illustrent un exemple de réalisation d'une pièce mécanique 1 adaptée pour constituer, dans cet exemple, un capteur intégré de grandeurs mécaniques et apte à fournir un signal de niveau compatible avec les techniques de traitement électronique.
Le capteur 1, qui peut, notamment, constituer un accéléromètre, est réalisé, de préférence mais non exclusivement, en un substrat de base en silicium monocristallin. Le capteur 1 est constitué par au moins un pied d'ancrage 2 présentant une face plane 3 de liaison s'étendant dans un plan de référence P. Le capteur 1 comporte, également, au moins un et, dans l'exemple illustré, deux éléments 4 déformables en flexion et rattachés au pied d'ancrage 2 en s'étendant en porte-à-faux à partir de ce dernier. Les éléments flexibles 4 se trouvent reliés ensemble, à leur extrémité libre, par une partie terminale 5.Chaque élément flexible 4 comporte une face 6 s'étendant dans un plan P1 situé en retrait du plan de référence P et définissant, en relation de la partie terminale 5, une armature 7 d'un condensateur dont la fonction et la constitution seront détaillées dans la suite de la description.
Il est à noter que les éléments flexibles 4 sont réalisés en un matériau suffisamment dopé pour former des électrodes ou des armatures conductrices. De plus, il doit être considéré que chaque élément flexible 4 présente une épaisseur déterminée E comprise entre 10 et 100 microns, tandis que la mesure e, séparant les plans
P et P1, est de L'ordre de quelques microns.
Conformément à L'invention, Le capteur 1 est muni d'une surépaisseur 8 située sensiblement à l'aplomb de la face de liaison 3 du pied d'ancrage. La surépaisseur 8, dont la fonction apparaîtra plus clairement dans la suite de la description, est prévue pour présenter au moins une partie s'établissant à l'aplomb de la face de liaison 3 et, pour être saillante par rapport à la face 9 des éléments flexibles 4, opposée à la face 6. Dans
L'exemple illustré, la surépaisseur 8 comporte une face plane 11 s'étendant dans un plan sensiblement parallèle aux plans P, P1 et s'établissant pratiquement complètement en relation de la face de liaison 3.
Le capteur 1 décrit ci-dessus est, de préférence, réalisé par le procédé de fabrication illustré aux fig. 3A à 3H. A partir d'un substrat 12 de nature adaptée à la pièce à réaliser, tel que du silicium monocristallin dans l'exemple illustré, une couche sensible 13 est déposée sur la face de référence A du substrat tfig. 3A). La couche sensible 13 est soumise à une opération de photogravure (fig. 3B), destinée à délimiter le contour S de la face de liaison 3 du pied d'ancrage 2. La face A est alors attaquée sur une profondeur déterminée correspondant à la mesure e (fig. 3C).
Une couche sensible 14 est alors déposée sur la face du substrat venant d'être attaquée (fig. 3D). La couche sensible 14 est alors soumise à une opération de photogravure (fig. 3E) permettant de former une zone périphérique c délimitant le contour en plan du capteur, tel que défini au niveau du plan P1. La zone périphérique c est soumise à une attaque de gravure, de manière qu'apparaisse un sillon 15 de profondeur déterminée correspondant à l'épaisseur E des éléments flexibles 4 (fig. 3F).
Après le dépôt d'une couche sensible 15 sur la face A1 du substrat, opposée à la face A (fig. 3G), une opération de photogravure de cette couche 15 est réalisée pour délimiter, en plan, La face 11 de la surépaisseur 8 (fig. 3H). La face A1 est soumise à une attaque de gravure qui est poursuivie jusqu'au fond du sillon 15, de manière à obtenir la découpe du capteur à partir du substrat 12. Le capteur ainsi découpé, correspondant à celui illustré sur les fig. 1 et 2, est immédiatement placé dans une zone d'arrêt de gravure, permettant d'obtenir des éléments flexibles 4 d'épaisseur déterminée E.
Il doit être noté que le procédé de fabrication du capteur décrit ci-dessus peut mettre en oeuvre une attaque par plasma ou un bain liquide d'attaque anisotropique ou isotropique.
Tel que cela apparaît plus précisément aux fig. 4 et 5, le capteur 1 ainsi fabriqué est destiné à être monté, conformément à L'invention, sur un support 18, de manière que chaque armature mobile 7 d'un élément flexible 4 soit positionnée en relation de distance d'une armature fixe 19, pour former un condensateur.
L'intervalle, séparant la face de L'armature fixe 19 et la face 6, constitue le diélectrique des condensateurs ainsi formés. Dans l'exemple illutré, Le support 18 est constitué par un substrat d'alumine présentant une épaisseur de L'ordre de 0,6 à 1 millimètre.
Préalablement au montage proprement dit du capteur 1 sur le support 18, ce dernier est pourvu d'un constituant d'un eutectique, déposé selon une couche, sur une zone 21, destinée à recevoir la face de liaison 3 du pied d'ancrage 2. Par exemple, le constituant de L'eutectique déposé est de l'or, dont L'épaisseur de la couche est de L'ordre du micron.
Bien entendu, l'armature fixe 12 est également réalisée sur le support, de préférence par l'intermédiaire du dépôt d'une couche d'or. De plus, il doit être considéré que la zone 21 et l'armature fixe 19 sont reliées par des chemins conducteurs, non représentés, à des connexions permettant d'accéder aux bornes des armatures fixes et mobiles.
Le capteur 1 est destiné à être déplacé, par l'intermédiaire d'un outil de préhension 22 coopérant avec la surépaisseur 8, de manière que la face de liaison 3 du pied d'ancrage 2 vienne coopérer avec la zone de fixation 21 du support.
Par ailleurs, L'outil de préhension 22 exerce un effort localisé sur la face 11 de la surépaisseur 8, de manière à assurer un contact plan, entre la face de liaison 3 et le support 18. Le positionnement plan du pied d'ancrage 2 sur le support 18 permet de garantir une valeur donnée à l'intervalle existant entre les armatures 7, 19.
Le capteur 1 et le support 18 qui peut être posé sur un plateau chauffant 24, sont soumis à une élévation de température jusqu a un point d'eutexie de L'eutectique, dont le premier constituant est formé par l'or déposé dans la zone 21 et le second constituant par le matériau constituant le capteur. Le support 18 et/ou le capteur 1 est simultanément soumis à des sollicitations mécaniques permettant d'obtenir une interdiffusion entre les deux constituants de l'eutectique. Un tel montage par brasure assure une fixation efficace de la pièce sur le support.
Le procédé de montage conforme à l'invention permet donc, à partir d'un capteur présentant au moins un élément flexible 4, d'épaisseur E donnée, d'obtenir un intervalle déterminé entre l'armature fixe 19 et L'armature mobile 7 d'un condensateur, puisque la mesure e du capteur correspond exactement à cet intervalle interarmatures, en raison du mode de fixation utilisé qui assure le positionnement de la face de liaison 3 directement au niveau de la surface 18a du support, à l'épaisseur près de la zone 21 et de l'armature 19. De plus, l'appui plan obtenu, entre la face de liaison 3 et la surface 18a du support, permet de positionner les armatures 7, 19 dans des plans parallèles. Le respect des deux caractéristiques énoncées ci-dessus assure une détermination précise de la capacité du ou des condensateurs ainsi formés.
Le procédé de montage qui vient d'être décrit pour fabriquer un capteur capacitif, constitué sous la forme d'une poutre en porte-à-faux comportant deux éléments flexibles rattachés à un pied d'ancrage, peut être, bien entendu, mis en oeuvre pour réaliser un capteur å un ou plusieurs condensateurs et comportant plusieurs pieds d'ancrage et/ou divers éléments flexibles d'épaisseur déterminée, égale ou non. De plus, il peut être prévu de munir ces capteurs de surcharges localisées, positionnées, par exemple, à L'aplomb de L'armature mobile de ltélément flexible.
Par ailleurs, le procédé selon L'invention est adapté pour le montage de pièces de formes et de fonctions diverses. A cet égard, la fig. 6 illustre une pièce mécanique 1 formant une membrane constituée d'un élément flexible 4 rattaché à deux pieds d'ancrage 2 munis chacun d'une surépaisseur 8.
Par ailleurs, les pièces mécaniques peuvent être réalisées dans un matériau donné, tel que du silicium ou du cuivre, en fonction de L'application visée. De plus, il doit être considéré que le matériau constitutif du support 18 est choisi de manière que le coefficient de dilatation de ce matériau soit sensiblement du même ordre que celui du matériau constituant la pièce mécanique 1.
Bien entendu, un tel matériau constitutif du support doit assurer, également, une isolation entre la zone 21 de fixation du pied d'ancrage et l'armature fixe 19. Egalement, Le support 18 doit permettre le dépôt de couches d'un matériau destinées à former la zone de fixation 21 et l'armature fixe 19. Un matériau convenant particulièrement bien pour assumer toutes ces fonctions attachées au support 18 est l'alumine.
La fig. 4 illustre, de façon simplifiée, un exemple de réalisation d'un outil de préhension 22 permettant la mise en oeuvre du procédé de montage selon l'invention. L'outil 22 comporte une tête de préhension 26 dans laquelle est ménagé, sur sa face transversale 26a, un évidement ouvert 28 délimité par un bord périphérique 28a, de préférence en dépouille, assurant une fonction d'appui et de centrage de la surépaisseur 3 du capteur 1.
L'évidement 28 présente, par exemple, une section droite de forme polygonale pour assurer un centrage de la surépaisseur 8 présentant un contour, au moins partiellement, complémentaire. La tête 26 est pourvue, également, d'au moins un conduit d'aspiration 31 débouchant dans l'évidement 28 pour créer une dépression, entre le fond de l'évidement 28 et la face 11 de la surépaisseur, de manière à assurer le maintien du capteur coopérant avec le bord périphérique 28a de l'évidement.
La tête de préhension 26 est équipée, également, d'un organe presseur 32 débouchant dans L'évidement 28 pour être en mesure d'exercer un effort localisé sur la surépaisseur 8. De préférence, l'organe presseur 32 est pourvu d'une partie terminale pointue 32a et se trouve monté de façon amovible dans la tête 26, tout en offrant une possibilité de réglage de la hauteur de la partie terminale 32a en saillie à l'intérieur de l'évidement 28.
La tête de préhension 26 est adaptée sur une machine classique, non représentée, apte à assurer le déplacement du capteur à partir de son aire de stockage jusqu'au support 18 de montage. La tête de préhension peut, également, être animée de mouvements alternatifs linéaires et/ou de rotation pour soumettre le capteur à des sollicitations mécaniques lorsqu'il est en contact avec le support. De la même façon, Le plateau 24 peut être également animé de mouvements alternatifs linéaires et/ou rotatifs pour soumettre le support à des vibrations. De préférence, Les sollicitations mécaniques, exercées sur le support ou le capteur pour obtenir une interdiffusion convenable entre les constituants de l'eutectique, sont engendrées par des ultrasons générés par une source non représentée.
La fig. 7 illustre un autre exemple de réalisation d'un outil de préhension permettant de mettre en oeuvre le procédé de montage selon l'invention. Dans cet exemple, la tête de préhension 26 est équipée d'un tenon 34 pourvu de conduits d'aspiration 31 et d'un organe presseur 32, tel qu'une pointe. Le tenon 34 est destiné à coopérer avec une mortaise 35 ménagée dans la surépaisseur 8 du capteur, selon un axe sensiblement perpendiculaire à La face 11. Le tenon 34 possède un bord externe d'appui et de centrage 34a destiné à coopérer avec le bord périphérique 35a de la mortaise. Avantageusement, la mortaise 35 est réalisée par un procédé de photogravure classique.
L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre.

Claims (10)

REVENDICATIONS
1 - Procédé de montage sur un support (18), d'une pièce mécanique (1), telle qu'un capteur ou une membrane constituée, d'une part, par un pied d'ancrage (2) comportant une face de liaison (3) s'étendant dans un plan de référence (P) et, d'autre part, par au moins un élément flexible (4) rattaché au pied d'ancrage et s'étendant selon une face (6) déterminant une armature mobile (7) dans un plan (P1) situé en retrait du plan de référence, de manière à constituer, en relation d'une armature fixe (19) correspondante portée par le support, un intervalle libre (e) définissant, avec les armatures, un condensateur variable,
caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes
- réaliser une surépaisseur saillante (8) située
sensiblement à l'aplomb de la face de liaison
(3) du pied d'ancrage,
- procéder au dépôt d'une couche de l'un des
constituants d'un eutectique sur au moins une
zone de fixation (21) du support destinée à
recevoir la face de liaison (3) du pied
d'ancrage,
- amener la pièce mécanique à l'aide d'un outil de
préhension (22) adapté pour maintenir la pièce
par sa surépaisseur (8), à coopérer, par sa face
de liaison (3), avec la zone de fixation (21) du
support,
- procéder à une élévation de température jusqu'à
un point d'eutexie de l'eutectique dont le second
constituant est formé par la pièce,
- exercer un effort localisé sur la surépaisseur
(8) pour assurer un contact plan entre la face
de liaison (3) et la zone de fixation (21),
- et soumettre, simultanément å l'application de
l'effort localisé, la pièce ou le support à des
sollicitations mécaniques permettant d'obtenir,
par brasure, un ancrage de la pièce sur le
support.
2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à amener la pièce mécanique à venir en contact avec la zone de fixation (21), par l'intermédiaire de L'outil de préhension présentant un tenon (34) destiné à coopérer avec une mortaise (35) ménagée dans la surépaisseur (8) de la pièce.
3 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à réaliser la surépaisseur (8) par l'intermédiaire d'une photogravure d'une couche sensible, préalablement à une attaque chimique.
4 - Pièce mécanique adaptée pour la mise en oeuvre du procédé conforme à L'une des revendications 1 å 3, du type comportant, d'une part, un pied d'ancrage (2) comportant une face de liaison (3) s'étendant dans un plan de référence (P) et, d'autre part, au moins un élément flexible (4) rattaché au pied d'ancrage et s'étendant selon une face (6) destiné à supporter une armature mobile (7) dans un plan situé en retrait du plan de référence,
caractérisée en ce qu'elle comporte une surépaisseur sailante (8) située sensiblement à l'aplomb de la face de liaison (3) du pied d'ancrage.
5 - Pièce selon la revendication 4, caractérisée en ce que la surépaisseur (8) comporte une mortaise (35) d'axe sensiblement perpendiculaire à la face de liaison (3).
6 - Outil de préhension d'une pièce mécanique conforme à la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce qu'il comporte une tête de préhension (26) comprenant
- un bord périphérique (28a, 34a) d'appui et de
centrage de la surépaisseur (8) de la pièce
mécanique,
- au moins un conduit d'aspiration (31) débouchant
pour créer une dépression entre la tête et la
face de la surépaisseur (8) pour assurer le
maintien de la pièce cooperant avec le bord
périphérique d'appui,
- et un organe presseur (32) débouchant pour
assurer L'application d'un effort localisé sur la
surépaisseur.
7 - Outil selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'organe presseur (32) est pourvu d'une partie terminale pointue (32a).
8 - Outil selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que l'organe presseur (32) est monté de façon amovible à l'intérieur de la tête de préhension.
9 - Outil selon la revendication 6, caractérisé en ce que le bord d'appui et de centrage (28a) délimite un évidement (28) ménagé dans la tête de préhension.
10 - Outil selon la revendication 6, caractérisé en ce que le bord d'appui et de centrage (34a) est porté par un ténon (34) destiné à coopérer avec une mortaise (35) réalisée dans la surépaisseur (8) de la pièce mécanique.
FR8917545A 1989-12-28 1989-12-28 Procede de montage d'une piece mecanique comportant un element sensible definissant, avec un support, un condensateur variable, piece mecanique et outil pour sa mise en óoeuvre. Expired - Fee Related FR2656687B1 (fr)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8917545A FR2656687B1 (fr) 1989-12-28 1989-12-28 Procede de montage d'une piece mecanique comportant un element sensible definissant, avec un support, un condensateur variable, piece mecanique et outil pour sa mise en óoeuvre.
PCT/FR1990/000962 WO1991010347A2 (fr) 1989-12-28 1990-12-28 Procede de montage d'une piece mecanique comportant un element sensible definissant, avec un support, un condensateur variable
EP91901817A EP0507826A1 (fr) 1989-12-28 1990-12-28 Procede de montage d'une piece mecanique comportant un element sensible definissant, avec un support, un condensateur variable
US07/917,029 US5297720A (en) 1989-12-28 1990-12-28 Method of assembling a mechanical part including a sensitive element on a support to define a variable capacitor, a mechanical part, and a tool for implementing the method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8917545A FR2656687B1 (fr) 1989-12-28 1989-12-28 Procede de montage d'une piece mecanique comportant un element sensible definissant, avec un support, un condensateur variable, piece mecanique et outil pour sa mise en óoeuvre.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR2656687A1 true FR2656687A1 (fr) 1991-07-05
FR2656687B1 FR2656687B1 (fr) 1994-07-22

Family

ID=9389221

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR8917545A Expired - Fee Related FR2656687B1 (fr) 1989-12-28 1989-12-28 Procede de montage d'une piece mecanique comportant un element sensible definissant, avec un support, un condensateur variable, piece mecanique et outil pour sa mise en óoeuvre.

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5297720A (fr)
EP (1) EP0507826A1 (fr)
FR (1) FR2656687B1 (fr)
WO (1) WO1991010347A2 (fr)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102922147B (zh) * 2012-10-19 2013-12-25 南通大学 恒速扫描定位式焊后焊缝跟踪及残余应力消除系统

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3110080A1 (de) * 1981-03-16 1982-09-30 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Verfahren zum verbinden eines halbleiterkoerpers mit einem metallischen systemtraeger und danach hergestellte halbleiteranordnung
DE3531715A1 (de) * 1985-09-05 1987-03-12 Widmaier Fa Hans Verfahren bzw. einrichtung zum verloeten oberflaechenmontierbarer bauelemente auf mit leitermustern versehenen schaltungstraegerplatten
US4670092A (en) * 1986-04-18 1987-06-02 Rockwell International Corporation Method of fabricating a cantilever beam for a monolithic accelerometer

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0330896A3 (fr) * 1988-03-03 1991-01-09 Siemens Aktiengesellschaft Procédé pour fixer des composants semi-conducteurs sur des substrats et dispositifs pour sa réalisation
US4998179A (en) * 1989-02-28 1991-03-05 United Technologies Corporation Capacitive semiconductive sensor with hinged diaphragm for planar movement

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3110080A1 (de) * 1981-03-16 1982-09-30 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Verfahren zum verbinden eines halbleiterkoerpers mit einem metallischen systemtraeger und danach hergestellte halbleiteranordnung
DE3531715A1 (de) * 1985-09-05 1987-03-12 Widmaier Fa Hans Verfahren bzw. einrichtung zum verloeten oberflaechenmontierbarer bauelemente auf mit leitermustern versehenen schaltungstraegerplatten
US4670092A (en) * 1986-04-18 1987-06-02 Rockwell International Corporation Method of fabricating a cantilever beam for a monolithic accelerometer

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
IBM TECHNICAL DISCLOSURE BULLETIN, vol. 30, no. 1, June 1987, pages 114-116, Armonk, New York, US; "Robotic hot air solder/desolder placement device" *

Also Published As

Publication number Publication date
US5297720A (en) 1994-03-29
WO1991010347A3 (fr) 1991-09-19
FR2656687B1 (fr) 1994-07-22
EP0507826A1 (fr) 1992-10-14
WO1991010347A2 (fr) 1991-07-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1986239B1 (fr) Procédé pour la réalisation d'une matrice de détection de rayonnements électromagnétiques et notamment de rayonnements infrarouges.
FR2534022A1 (fr) Procede de production d'un element sensible a une contrainte, dispositif pour convertir un mouvement mecanique en signaux electriques et transducteur
EP2599745B1 (fr) Procédé de réalisation d'une structure comportant au moins une partie active présentant des zones d'épaisseurs differentes
EP3329511B1 (fr) Procede de collage direct avec auto-alignement par ultrasons
US20070264742A1 (en) Glass substrate and capacitance-type pressure sensor using the same
EP0467811B1 (fr) Micro-capteur de pression
EP2772943B1 (fr) Procédé de réalisation d'un dispositif microélectronique et dispositif correspondant
EP1913650B1 (fr) Procede de fabrication d'un transducteur acoustique
EP0299894A1 (fr) Procédé et structure de prise de contact sur des plots de circuit intégré
FR2656687A1 (fr) Procede de montage d'une piece mecanique comportant un element sensible definissant, avec un support, un condensateur variable, piece mecanique et outil pour sa mise en óoeuvre.
EP0566943B1 (fr) Moyens de positionnement d'un dispositif microélectronique et ensemble de montage d'un tel dispositif
FR2982414A1 (fr) Procede ameliore de realisation d'un dispositif a cavite formee entre un element suspendu reposant sur des plots isolants semi-enterres dans un substrat et ce substrat
EP3264480B1 (fr) Actionneur électromécanique
EP3035378B1 (fr) Procédé de transformation d'un dispositif électronique utilisable dans un procédé de collage temporaire d'une plaque sur une poignée et dispositif électronique fabriqué par le procédé
FR2885410A1 (fr) Dispositif de mesure de force par detection capacitive
EP1536439B1 (fr) Composant incluant un condensateur variable
FR2810976A1 (fr) Microcomposant electronique, capteur et actionneur incorporant un tel microcomposant
FR3028257A1 (fr) Procede de fabrication d'un dispositif electromecanique et dispositif correspondant
EP0362090A1 (fr) Procédé de fabrication d'une pièce mécanique comportant un élément sensible d'épaisseur donnée et pièce mécanique obtenue
EP1133684B1 (fr) Structure micro-usinee a membrane deformable et son procede de realisation
EP0684479B1 (fr) Microaccéléromètre à résonateur compensé en température
EP0392945A1 (fr) Micromagnétomètre à détection capacitive
FR2835963A1 (fr) Micro-composant du type micro-interrupteur et procede de fabrication d'un tel micro-composant
FR3089016A1 (fr) Procede de test electrique d’au moins un dispositif electronique destine a etre colle par collage direct
FR2737610A1 (fr) Micro-capteur capacitif a faible capacite parasite

Legal Events

Date Code Title Description
TP Transmission of property
ST Notification of lapse