FR2764113A1 - Dispositif capteur et son procede de fabrication - Google Patents

Abstract

Un dispositif capteur (20) comprend un boîtier de capteur (22) comportant une cavité (24), une pastille de capteur (26) montée sur la surface inférieure (28) de la cavité, et un revêtement protecteur (30) formé dans la cavité par-dessus la pastille de capteur. Le revêtement protecteur est formé en une matière, de préférence un polymère, conçue pour présenter une densité graduelle de réticulation telle que la matière se trouvant à la partie supérieure de la cavité possède une densité élevée de réticulation et la matière se trouvant à la partie inférieure de la cavité, en contact avec la pastille de capteur, possède une faible densité de réticulation.

Description

Cette invention concerne des dispositifs capteurs et un procédé de formation de dispositifs capteurs.

Une caractéristique des dispositifs capteurs à semiconducteur est que l'élément de détection présent sur la pastille semiconductrice doit être en contact avec le milieu faisant l'objet de la détection. Toutefois, comme pour tous les semiconducteurs, il est nécessaire de protéger la pastille de capteur vis-à-vis de l'humidité, des particules de poussière, de la lumière, etc. si bien qu'une sorte de barrière est nécessaire pour protéger la pastille du capteur.

Toute barrière présente entre la pastille de capteur et le milieu peut limiter les performances du dispositif et, notamment, sa sensibilité. Par exemple, dans le cas où la barrière présente une adhésion très efficace à la pastille de capteur et au boîtier du dispositif pour ainsi limiter la pénétration de l'eau, de la vapeur, etc., au niveau de l'interface entre la barrière et le boîtier, tout écart entre les coefficients de dilatation thermique de la pastille de capteur et de la barrière crée une contrainte non souhaitable et un déplacement des paramètres électriques, ce qui réduit la précision du dispositif capteur. La barrière doit donc être choisie avec soin.

Dans le cas d'un capteur de pression, puisque la pastille de capteur doit être exposée à une pression, il n'est pas possible d'utiliser une matière dure, comme de la résine Epoxy, pour protéger la pastille. On utilise donc un gel de silicium très mou, comme par exemple des dispositifs capteurs de pression dans la série MPX (notamment MPX2200D) fournis par la société Motorola, Inc., ce gel étant en mesure de transmettre la pression à la pastille de capteur.

Le gel de silicium est toutefois très perméable à l'eau et à la vapeur, ce qui signifie que, après un bref laps de temps, I'eau arrivera en contact avec la pastille de capteur, les plots de liaison et les fils de connexion du capteur de pression, si bien que le capteur de pression tombera en panne.

Puisque le nombre d'applications qui demandent une détection de la pression de fluides ou de vapeurs, ainsi que les marchés correspondant à ces applications, sont en augmentation, il existe un réel intérêt dans la production de capteurs de pression d'un faible coût qui soient compatibles avec des solutions aqueuses.

Il a été proposé d'utiliser un revêtement en polyparaxylylène, par exemple un revêtement de Parylene* (* Parylene est une marque déposée de la société Union Carbide bic.), pour protéger la pastille semiconductrice et les fils conducteurs. Toutefois, le processus nécessaire pour fabriquer un capteur de pression doté d'un tel revêtement est très complexe. De plus, ce revêtement crée, sur la pastille de capteur, des contraintes mécaniques importantes et non linéaires qui, dans le cas de capteurs de pression, doivent être compensées si l'on veut éviter d'obtenir des mesures de pression inexactes. Toutefois, la contrainte induite est aléatoire, si bien qu'il est difficile de réaliser électroniquement une compensation précise, notamment à basse pression.

Une autre technique concernant le problème de la compatibilité avec des solutions aqueuses est décrite dans la demande de brevet britannique GB
A-2266152. Cette technique utilise une barrière intermédiaire, entre la pastille de capteur et le milieu, et une huile ou un gel, qui n'est pas compressible (typiquement une huile de silicium), placé dans l'intervalle qui existe entre la pastille de capteur et la barrière afin de transmettre la pression à la pastille de capteur. La barrière est formée d'une matière qui est résistante vis-à-vis de l'eau, par exemple de l'acier inoxydable, un caoutchouc résistant, ou une céramique.

Cette technique fonctionne bien, mais demande un boîtier spécial doté de plusieurs joints, ce qui rend coûteux le dispositif capteur final. De plus, le traitement et l'assemblage d'un tel dispositif sont complexes, demandent de nombreuses opérations manuelles (par exemple le remplissage avec le gel) et ne sont pas faciles à mettre en oeuvre dans le cas où il faut produire un volume élevé.

Le besoin existe donc d'un dispositif capteur amélioré qui soit sensiblement imperméable vis-à-vis des solutions aqueuses et d'autres contaminants, et qui soit adapté aux problèmes ci-dessus mentionnés.

Selon un premier aspect de l'invention, il est proposé un dispositif capteur comprenant : un moyen de mise en boîtier du capteur, dans lequel une cavité est formée ; une pastille de capteur montée sur la surface inférieure de la cavité; et un revêtement protecteur formé sur la pastille de capteur dans la cavité, où le revêtement protecteur est fait d'une matière présentant une densité de réticulation variante si bien que la matière présente à la partie supérieure de la cavité possède une densité de réticulation élevée et la matière présente à la partie inférieure de la cavité, laquelle matière est en contact avec la pastille de capteur, possède une faible densité de réticulation.

Selon une variante du premier aspect de l'invention le revêtement protecteur comprend : une couche inférieure formé sur la pastille, la couche inférieure étant faite d'une matière polymère non durcie; et une couche supérieure formée sur la couche inférieure, la couche supérieure étant faite d'une matière polymère durcie.

Selon un deuxième aspect de l'invention, il est proposé un procédé de formation d'un dispositif capteur, comprenant les opérations suivantes produire un moyen de mise en boîtier de capteur, dans lequel une cavité est formée; monter une pastille de capteur sur la surface inférieure de la cavité introduire dans la cavité un liquide comprenant une matière, de façon qu'il couvre la pastille de capteur ; et exposer la surface du liquide à une source d'énergie pendant une durée prédéterminée, jusqu'à ce que la matière présente une densité de réticulation variante telle que la matière qui est présente dans la partie supérieure de la cavité possède une densité élevée de réticulation et la matière qui est présente dans la partie inférieure de la cavité, laquelle matière est en contact avec la pastille de capteur, possède une faible densité de réticulation, où la matière à propriétés variant graduellement réalise un revêtement protecteur au-dessus de la pastille de capteur dans la cavité.

Selon une variante du deuxième aspect de l'invention, il est proposé un procédé de formation d'un dispositif capteur comprenant les opérations suivantes produire un moyen de mise en boîtier de capteur, dans lequel une cavité est formée; monter une pastille de capteur sur la surface inférieure de la cavité introduire dans la cavité un liquide comprenant une matière polymère de façon qu'il couvre la pastille de capteur; et exposer la surface du liquide à une source d'énergie pendant une durée prédéterminée afin de faire durcir une partie de la matière polymère, où un revêtement protecteur est formé sur la pastille de capteur dans la cavité, le revêtement comprenant : une couche inférieure formée pardessus la pastille de capteur et constituée de matière polymère non durcie ; et une couche supérieure formée par-dessus la couche inférieure et constituée de matière polymère durcie.

La description suivante, conçue à titre d'illustration de l'invention, vise à donner une meilleure compréhension de ses caractéristiques et avantages elle s'appuie sur les dessins annexés, parmi lesquels
la figure 1 est un schéma simplifié en section droite montrant un dispositif capteur selon la technique antérieure
la figure 2 est une représentation graphique montrant la perméabilité de différents types de matière
la figure 3 est un schéma simplifié en section droite d'un dispositif capteur selon l'invention; et
les figures 4 et 5 sont des schéma simplifiés en section droite montrant le dispositif capteur de la figure 3 à différents stades de sa fabrication.

On décrit ci-après l'invention en faisant référence à un capteur de pression. On comprendra toutefois que l'invention peut aussi être appliquée à d'autres types de capteurs qui sont sensible à des contraintes, par exemple des accéléromètres. En d'autres termes, I'invention apporte des avantages nets aux capteurs qui doivent utiliser un milieu de type liquide, lequel milieu transmet à la pastille la contrainte devant être détectée, d'une façon permettant de protéger la pastille de capteur.

On se reporte d'abord à la figure 1, qui montre un dispositif capteur de pression 2 au silicium, par exemple le MPX2200D, fourni par la société
Motorola, Inc., qui comprend une pastille de capteur 4 collée à un boîtier prémoulé 6. Le boîtier prémoulé 6 comporte une cavité 7 dans laquelle la pastille de capteur 4 est disposée. Une connexion électrique est établie via des fils d'or 10 entre la pastille de capteur 4 et une grille de connexion 8 du dispositif capteur 2.

Pour protéger la pastille de capteur 4 vis-à-vis de l'humidité, des particules de poussière, de la lumière, etc., un gel de silicium mou 12 est formé par-dessus la pastille de capteur 4 et les fils d'or 10 dans la cavité 7. Les pressions devant être détectées par le dispositif capteur 2 sont transmises à la pastille de capteur 4 par l'intermédiaire du gel de silicium mou 12.

La pastille de capteur 4 comprend un diaphragme micro-usiné 5 en silicium. Lorsque des pressions sont appliquées, le diaphragme 5 subit des contraintes et la déformation est déterminée par une jauge de contrainte (non représentée). S'il existe une différence entre les coefficients de dilatation thermique du gel et du diaphragme 5, une contrainte non voulue peut être créée, qui provoquera des dérives du signal électrique et réduira donc la précision du dispositif capteur 2.

Un inconvénient supplémentaire des gels, comme mentionné dans l'introduction, est qu'ils sont très perméables à l'eau et à la vapeur. Dès que de l'eau est entrée en contact avec le gel, il ne faut que peu de temps pour que l'eau traverse le gel 12 et arrive en contact avec la pastille de capteur 4, les plots de liaison (non représentés) se trouvant sur la pastille de capteur 4 et les fils d'or 10.

Il s'en suivra à très brève échéance une panne du type électro-corrosion.

Des revêtements protecteurs faits de différentes sortes de matériaux finiront tous, après un certain temps, par être perméables. Comme on peut le voir sur le graphe de la figure 2, ces temps vont de quelques minutes à quelques heures pour les polymères et sont de l'ordre de plusieurs années pour l'acier ou le verre.

La structure de la matière du revêtement protecteur, la géométrie du revêtement protecteur, le traitement appliqué au revêtement protecteur et le fait que la pénétration s'effectue dans la masse du revêtement ou au niveau d'une interface constituent quelques-uns des facteurs qui influencent la perméabilité du revêtement protecteur. L'état des conditions ambiantes peut également accélérer la pénétration. Par exemple, la présence de substances chimiques particulières (solvants) et, ou bien, I'existence de températures élevées et, ou bien, de pressions élevées peuvent accélérer la pénétration de l'humidité.

La perméabilité d'une matière diminue avec l'augmentation de la densité de réticulation, soit, en d'autres termes, lorsque le nombre de liaisons entre molécules de la matière augmente. Pour une densité élevée de réticulation, il n'existe qu'un nombre limité de trajets pour les molécules d'eau (ou de solvant). La densité de réticulation est influencée par le poids moléculaire et la réactivité de la matière première de départ. La réactivité est la capacité de la molécule de base à se réticuler avec une autre molécule. Un faible poids moléculaire et une forte réactivité assurent une réticulation de densité élevée.

Théoriquement, la densité de réticulation d'une matière peut varier entre 0% et 100%, un pourcentage de 0 % signifiant qu'il n'y a pas de réticulation tandis qu'un pourcentage de 100% indique que tous les sites réactifs de toutes les molécules sont connectés ensemble. En pratique, il n'est pas possible qu'une matière présente une densité de réticulation de 0%, puisque qu'il y aura toujours quelques liaisons dans la matière première du fait que certains sites sont extrêmement réactifs et instables. Inversement, il n'est pas possible qu'une matière ait une densité de réticulation de 100%, car certains sites ne sont pas suffisamment réactifs. L'expression "densité élevée de réticulation" qui est ici utilisée signifie donc une densité de réticulation qui est sensiblement égale à 100% (c'est-à-dire que tout a été fait pour réticuler ensemble le plus possible de sites réactifs).

L'expression "faible densité de réticulation" qui est ici utilisée signifie une densité inférieure à la "densité élevée de réticulation".

Les gels de silicium ont un poids moléculaire élevé et une faible réactivité et sont donc tout particulièrement perméables du fait de la très faible densité de réticulation et de la structure en filet à grandes mailles qui en résulte pour la matière. Avec des structures ayant ce type de grandes mailles, les molécules d'eau peuvent passer très facilement à travers le gel.

Alors que les matériaux qui possèdent une densité élevée de réticulation présentent une perméabilité réduite, ils peuvent induire une contrainte importante dans la pastille de capteur lorsqu'on les utilise comme revêtement protecteur.

L'invention propose un revêtement protecteur pour la pastille de capteur, qui possède une perméabilité réduite, qui réduit la possibilité qu'une contrainte soit appliquée à la pastille de capteur, mais qui ne réduit pas la sensibilité du dispositif capteur.

On se reporte maintenant à la figure 3. Un dispositif capteur 20 selon un mode de réalisation préféré de l'invention comprend un moyen de mise en boîtier, ou boîtier de capteur, 22, qui est de préférence un boîtier en résine
Epoxy prémoulé, comportant intérieurement une cavité 24, une pastille de capteur 26 montée sur la surface inférieure 28 de la cavité 24 et un revêtement protecteur 30 formé par-dessus la pastille de capteur 26 dans la cavité 24.

Le revêtement protecteur selon l'invention est constitué d'une matière qui possède une densité de réticulation variante. À la partie supérieure de la cavité 24, la matière est préparée de façon à avoir une densité élevée de réticulation et, à sa partie inférieure, où elle est en contact avec la pastille de capteur 26, la matière est préparée de façon à avoir une faible densité de réticulation. Entre ces deux parties, la densité de réticulation de la matière dépend du processus réactif qui a produit la densité de réticulation variante.

Dans le mode de réalisation préféré qui est présenté sur la figure 3, le revêtement protecteur 30 comprend une couche inférieure 32 en matière polymère non durcie formée par-dessus la pastille et une couche supérieure 34 de la même matière polymère, mais durcie, qui est formée par-dessus la couche inférieure 32.

Puisque la couche supérieure 34 du revêtement protecteur selon le mode de réalisation préféré est formé en matière polymère durcie, la couche supérieure 34 possède une densité élevée de réticulation, qui offre une barrière efficace contre l'eau, la vapeur et d'autres contaminants, par comparaison avec les gels de silicium : en raison de la densité élevée de réticulation, le trajet des molécules d'eau subit une réduction importante.

Au contraire, puisque la couche inférieure 32 est formée de matière polymère non durcie, la couche en contact avec la pastille de capteur 26 présente une réticulation nulle ou une très faible densité de réticulation, si bien que la matière polymère reste dans l'état liquide. La couche inférieure "molle" 32 assure donc que la contrainte appliquée sur la pastille de capteur 26 est limitée par comparaison avec les revêtements connus de même forme. De plus, puisque, dans le mode de réalisation préféré, un seul polymère est utilisé pour constituer les couches supérieure et inférieure, I'invention est facile à mettre en oeuvre et offre une solution d'un coût réduit par comparaison avec les solutions complexes et coûteuses de la technique antérieure, mentionnées ci-dessus.

Dans le mode de réalisation préféré, le revêtement protecteur 30 est formé d'une matière polymère. Toutefois, il est possible de mettre en oeuvre l'invention en utilisant tout matériau qui peut être changé, par une réaction chimique irréversible, de façon à passer de l'état d'une phase 1 à celui d'une phase 2, où la phase 1 est de préférence un état liquide et la phase 2 est de préférence un état solide, à l'aide d'un agent réactif, par exemple une énergie rayonnante et, ou bien, un catalyseur chimique.

Une connexion électrique est établie par l'intermédiaire de fils d'or 36 entre la pastille de capteur 26 et une grille de connexion 38 du dispositif capteur 20. Dans le mode de réalisation présenté sur la figure 3, le dispositif capteur 20 est un dispositif capteur de pression.

Dans le mode de réalisation préféré, une encoche 40 est faite dans une paroi interne de la cavité 24 au voisinage de la partie supérieure 42 de la cavité 24 de façon que, lorsque le dispositif capteur 2 est assemblé (comme représenté sur la figure 3), la couche supérieure 34 s'étende jusque dans l'encoche 40. De préférence, L'encoche 40 s'étend tout autour de la cavité 24. En coopérant entre elles, L'encoche 40 et la couche supérieure 34 aident à réaliser un bon joint d'étanchéité entre le revêtement protecteur 30 et le boîtier 22.

On va maintenant décrire, en liaison avec les figures 3 à 5, un procédé de formation d'un dispositif capteur selon un mode de réalisation préféré de l'invention, tel que le dispositif capteur 20 de la figure 3.

On se reporte d'abord aux figures 3 et 4. Le boîtier de capteur 22, qui, dans le mode de réalisation préféré, est un boîtier prémoulé, est prévu de façon à encapsuler une partie de la grille de connexion 38 et à présenter une cavité 24 qui y est formée intérieurement. La pastille de silicium 26 est collée, de préférence à l'aide d'un procédé RTV (vulcanisation à la température ambiante), à la surface inférieure 28 du boîtier 22 et la pastille de capteur 26 est connectée à la grille de connexion 38 par l'intermédiaire de fils d'or 36.

Ces opération s sont bien connues, et sont par exemple utilisées actuellement pour la fabrication des dispositifs capteurs de pression de la série
MPX proposés par la société Motorola, Inc., si bien qu'on ne donnera pas d'autres détails à leur sujet.

Si cela est souhaitable, le boîtier de capteur 22 peut être doté d'une encoche 40 entourant la paroi interne de la cavité 24 au voisinage de la partie supérieure de la cavité 24.

On introduit ensuite un liquide comprenant une matière polymère dans la cavité 24 de façon qu'elle couvre la pastille de capteur 26. On expose ensuite la surface du liquide à une source d'énergie 50, par exemple une source de rayonnement, pendant une durée prédéterminée Te si bien qu'un revêtement protecteur 30 se forme par-dessus la pastille 26 dans la cavité 24, qui présente une densité de réticulation qui varie dans la direction Z (voir la figure 5). A la partie supérieure de la cavité 24, la densité de réticulation est plus forte qu'à la partie inférieure de la cavité 24. Dans le mode de réalisation préféré, le revêtement protecteur 30 comprend une couche inférieure 32, formée en matière polymère non durcie, au dessus de la pastille 26 et en contact avec cette dernière, et une couche supérieure 34 formée en matière polymère durcie, par-dessus la couche inférieure 32.

On peut alors fermer la cavité 24 à l'aide d'un capuchon en acier 54 facultatif qu'on ajuste sur la partie supérieure de la cavité 24.

La source d'énergie 50 est de préférence une source de rayonnement ultraviolet (Un), puisqu'on utilise déjà des source de rayonnement UV dans les traitements de fabrication des semiconducteurs et que les faisceaux électroniques sont coûteux à employer. De préférence, on choisit la source de rayonnement UV de façon que la longueur d'onde du rayonnement UV n'appartienne pas au spectre visible. Ceci assure que le polymère ne continuera pas à durcir à l'issue de l'exposition au rayonnement UV. On focalise le rayonnement UV sur le liquide présent dans la cavité 24 en utilisant par exemple une fibre optique (non représentée).

Le niveau de la densité de réticulation de la matière varie du haut de la cavité au bas de la cavité (c'est-à-dire dans la direction Z) en fonction du temps prédéterminées Te et du niveau énergétique de la source d'énergie. Dans le mode de réalisation préféré, ceci signifie que l'épaisseur 52 de la couche supérieure 34 dépend de la durée prédéterminée Te pendant laquelle le liquide présent dans la cavité 24 est exposé au rayonnement UV et de l'intensité de la source de rayonnement UV. L'épaisseur optimale 52 est comprise dans l'intervalle de 0,6 mm à 1 mm : au dessous de 0,6 mm, la couche supérieure 34 est trop mince et peut facilement être détruite, et, au-dessus de 1 mm, la couche supérieure 34 est suffisamment épaisse pour réduire la sensibilité du dispositif capteur 20.

Selon un autre mode de réalisation (non représenté), le processus de durcissement est conçu de manière que le durcissement soit modulé en fonction de la largeur dans la cavité 24. Ceci produit un revêtement protecteur qui possède une couche supérieure à densité de réticulation élevée, dont l'épaisseur est plus importante au niveau des bords qu'en son centre. Le fait d'avoir une plus grande épaisseur sur les bords assure une meilleure adhésion de la couche protectrice au boîtier de capteur.

De préférence, le liquide contient la matière première du polymère et un initiateur, ou amorceur, de photopolymérisation, de sorte qu'un processus de durcissement par radicaux libres s'effectue. On choisit l'initiateur de photopolymérisation de façon que, lorsqu'on l'expose à un rayonnement UV, des composés énergétiquement excités, connus sous l'appellation de "radicaux libres", soient produits, qui se couplent aux molécules en formant des liaisons de réticulation et qui, par conséquent, produisent la réaction de durcissement dans le liquide. Lorsqu'on coupe la source de rayonnement UV, puisque les radicaux libres ont une durée de vie extrêmement brève, le processus de durcissement par radicaux libres s'arrête. Ceci assure que la matière polymère ne continue pas à durcir après l'exposition au rayonnement UV, ce qui signifie qu'on peut facilement ajuster l'épaisseur 52 de la couche supérieure 34.

Selon une variante, on peut sensiblement remplir la cavité 24 d'un liquide comprenant une matière polymère, puis former une couche d'initiateur de photopolymérisation sur le dessus du liquide. On concentre ensuite le rayonnement UV sur la couche d'initiateur de photopolymérisation de façon que des radicaux libres soient produits comme décrit ci-dessus.

La possibilité d'ajuster de manière contrôlable le processus de durcissement par radicaux libres UV offre des avantages distincts par rapport à d'autres processus de durcissement tels que le processus de durcissement cationique et le processus de durcissement thermique. Dans ces deux derniers processus, une fois que le processus de durcissement a commencé, on ne peut plus l'arrêter. Ceci signifie que, si l'on fait appel à l'un ou l'autre de ces processus pour durcir le liquide présent dans la cavité 24, il s'en suivra finalement que la totalité du liquide de la cavité 24 durcira.

Un autre avantage du processus de durcissement par radicaux libres
UV est que ce dernier est beaucoup plus rapide que le processus de durcissement thermique. Puisque les radicaux libres produits par le rayonnement UV ont une brève durée de vie, le durcissement par radicaux libres s'effectue en 2 s environ au lieu d'une heure pour le durcissement thermique.

Pour assurer une bonne protection de la pastille de capteur 26 sans pour autant réduire les performances du dispositif capteur 20, on doit choisir la matière polymère dont les couches supérieure 34 et inférieure 32 sont formées de façon que le revêtement protecteur 32 ait une faible perméabilité vis-à-vis de l'eau et des solvants, une bonne adhésion au boîtier de capteur 22, ainsi qu'une bonne résistance vis-à-vis de diverses substances chimiques et de façon qu'il durcisse et se réticule facilement. Les polymères suivants ont été estimés être des matières appropriées: éther vinylique, uréthane, Epoxy acrylé. On préfère l'Epoxy acrylé en raison de sa réactivité élevée (sa bonne réticulation), son excellente résistance aux substances chimiques et ses bonnes propriétés d'adhésion.

On donne ci-dessous un exemple de mise en oeuvre du procédé selon l'invention.

On remplit la cavité 24 d'un liquide tel que la formule Epoxy modifié OG133 fourni par la société Epoxy Technology Inc. Le produit OG133 est une formulation prête à l'emploi comprenant la matière première et l'initiateur de photopolymérisation ainsi que quelques autres additifs, utilisés pour optimiser les propriétés finales telles que la résistance mécanique et, ou bien, les propriétés d'adhésion.

Pour produire le rayonnement UV, on utilise une source de rayonnement ultraviolet (UV) de forte intensité (1,1 W), ayant une longueur d'onde de 365 nanomètres, que l'on focalise ensuite sur la surface du liquide présent dans la cavité 24 pendant une durée prédéterminée Te de 2 minutes. Il se forme un revêtement protecteur 30 par-dessus la pastille de capteur 26, comprenant une couche supérieure 34 de résine Epoxy durcie, dont l'épaisseur 52 est de 0,6 mm, et une couche inférieure 32 de résine Epoxy non durcie, qui est dans l'état liquide.

Ainsi, la présente invention fournit pour la pastille de capteur un revêtement protecteur présentant un gradient de réticulation qui, au niveau de l'interface avec le milieu, présente un niveau élevé de réticulation ainsi qu'une bonne adhésion avec le boîtier de capteur, mais qui, dans la zone de contact avec la pastille, présente une réticulation faible ou nulle. Ceci assure que le revêtement protecteur possède une perméabilité réduite au niveau de l'interface et que la pastille est isolée des contraintes directes.

Puisque les couches supérieure et inférieure du revêtement protecteur sont formées de la même matière polymère initiale par simple exposition de la matière polymère à une source d'énergie, I'invention est facile et relativement peu coûteuse à mettre en oeuvre, par comparaison avec les opérations complexes de mise en boîtier et d'assemblage connues qui ont été mentionnées dans l'introduction.

Bien entendu, I'homme de l'art sera en mesure d'imaginer, à partir du dispositif et du procédé dont la description vient d'être donnée à titre simplement et nullement limitatif, diverses variantes et modifications ne sortant pas du cadre de l'invention.

Claims (20)

REVENDICATIONS

1. Dispositif capteur (20) caractérisé en ce qu'il comprend : un moyen de mise en boîtier (22) du capteur, dans lequel une cavité (24) est formée une pastille de capteur (26) montée sur la surface inférieure (28) de la cavité ; et un revêtement protecteur (30) formé sur la pastille de capteur dans la cavité, où le revêtement protecteur est fait d'une matière présentant une densité de réticulation variante si bien que la matière présente à la partie supérieure (34) de la cavité possède une densité de réticulation élevée et la matière présente à la partie inférieure (32) de la cavité, laquelle matière est en contact avec la pastille de capteur, possède une faible densité de réticulation.

2. Dispositif capteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite matière est une matière polymère.

3. Dispositif capteur (20) caractérisé en ce qu'il comprend : un moyen de mise en boîtier (22) du capteur, dans lequel une cavité (24) est formée une pastille de capteur (26) montée sur la surface inférieure (28) de la cavité ; et un revêtement protecteur (30) formé sur la pastille de capteur dans la cavité, le revêtement protecteur comprenant : une couche inférieure (32) formée sur la pastille, la couche inférieure étant faite d'une matière polymère non durcie; et une couche supérieure (34) formée sur la couche inférieure, la couche supérieure étant faite d'une matière polymère durcie.

4. Dispositif capteur selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une encoche (40) formée dans une paroi interne de la cavité et où une partie de la couche supérieure s'étend dans l'encoche.

5. Dispositif capteur selon la revendication 1, 2, 3 ou 4, caractérisé en ce que la couche ou partie supérieure (34) possède une épaisseur qui varie suivant la largeur de la cavité, de sorte que la couche ou partie supérieure est plus mince au centre de la cavité qu'au niveau de ses bords.

6. Dispositif capteur selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que ladite couche supérieure (34) possède une épaisseur comprises dans l'intervalle de 0,6 mm à 1,0 mm.

7. Dispositif capteur selon la revendication 2, 3, 4, 5 ou 6, caractérisé en ce qu'il comprend la matière polymère est un polymère choisi parmi les suivants uréthane, éther vinylique, et résine Epoxy acrylée.

8. Procédé de formation d'un dispositif capteur, caractérisé en ce qu'il comprend les opérations suivantes : produire un moyen de mise en boîtier de capteur, dans lequel une cavité est formée ; monter une pastille de capteur sur la surface inférieure de la cavité ; introduire dans la cavité un liquide comprenant une matière, de façon qu'il couvre la pastille de capteur; et exposer la surface du liquide à une source d'énergie pendant une durée prédéterminée, jusqu'à ce que la matière présente une densité de réticulation variante telle que la matière qui est présente dans la partie supérieure de la cavité possède une densité élevée de réticulation et la matière qui est présente dans la partie inférieure de la cavité, laquelle matière est en contact avec la pastille de capteur, possède une faible densité de réticulation, ou la matière à propriétés variant graduellement réalise un revêtement protecteur au-dessus de la pastille de capteur dans la cavité.

9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que le niveau de la densité de réticulation de la matière varie du haut au bas de la cavité en fonction de la durée prédéterminée et du niveau d'énergie de la source d'énergie.

10. Procédé selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que ladite matière est une matière polymère.

11. Procédé de formation d'un dispositif capteur caractérisé en ce qu'il comprend les opérations suivantes : produire un moyen de mise en boîtier de capteur, dans lequel une cavité est formée ; monter une pastille de capteur sur la surface inférieure de la cavité ; introduire dans la cavité un liquide comprenant une matière polymère de façon qu'il couvre la pastille de capteur ; et exposer la surface du liquide à une source d'énergie pendant une durée prédéterminée afin de faire durcir une partie de la matière polymère, où un revêtement protecteur est formé sur la pastille de capteur dans la cavité, le revêtement comprenant : une couche inférieure formée par-dessus la pastille de capteur et constituée de matière polymère non durcie ; et une couche supérieure formée par-dessus la couche inférieure et constituée de matière polymère durcie

12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que la couche supérieure possède une épaisseur qui dépend de la durée prédéterminée et du niveau d'énergie de la source d'énergie.

13. Procédé selon la revendication 1 1 ou 12, caractérisé en ce que l'épaisseur de la couche supérieure varie suivant la largeur de la cavité, de sorte que la couche supérieure est plus mince au centre de la cavité qu'au niveau de ses bords.

14. Procédé selon la revendication 11 ou 12, caractérisé en ce que l'épaisseur de la couche supérieure est comprise dans l'intervalle de 0,6 mm à 1,Omm.

15. Procédé selon l'une quelconque des revendications 8 à 14, caractérisé en ce que la source d'énergie est une source de rayonnement.

16. Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce que la source de rayonnement produit un rayonnement ayant une longueur d'onde qui n'appartient pas au spectre visible.

17. Procédé selon l'une quelconque des revendications 8 à 16, caractérisé en ce que la source d'énergie est une source de rayonnement UV.

18. Procédé selon la révocation 17, caractérisé en ce que l'opération d'introduction consiste à introduire dans la cavité un liquide comprenant une matière polymère et un initiateur de photopolymérisation, I'initiateur de photopolymérisation comprenant une matière qui crée des radicaux libres en présence de rayonnement UV.

19. Procédé selon la revendication 17, comprenant en outre l'opération qui consiste à former une couche d'initiateur de photopolymérisation par-dessus le liquide, l'initiateur de photopolymérisation étant formé d'une matière qui produit des radicaux libres en présence de rayonnement UV, et où l'opération d'exposition consiste à exposer la couche d'initiateur de photopolymérisation au rayonnement UV.

20. Procédé selon l'une quelconque des revendications 10 à 19, caractérisé en ce que ladite matière polymère est un polymère choisi parmi les suivants: polyuréthane, éther vinylique, et résine Epoxy acrylée.