FR2922305A1 - Procede de fabrication collective de capteurs de temperature et de pression sans calibrage a base de dispositifs a ondes acoustiques - Google Patents

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Abstract

L'invention concerne un procédé de fabrication collective d'un capteur interrogeable à distance. Un Procédé de fabrication collective de capteurs de pression interrogeables à distance, chaque capteur comportant au moins un résonateur (PSAW) réalisé à la surface d'un substrat appelé diaphragme, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes :- la fabrication d'un ensemble de résonateurs, d'épaisseur de diaphragme (h) supérieure ou inférieure à l'épaisseur cible (hobj) du diaphragme- la mesure d'un ensemble (E) de valeur de sensibilité (Si) de chacun des capteurs, comprise entre une valeur minimale de sensibilité (Smin) et une valeur maximale de sensibilité (Smax) ;- le découpage en sous-ensembles élémentaires (Ej) des valeurs de sensibilités, chaque sous-ensemble présentant une dispersion en sensibilité DeltaS ;- la réduction ou l'augmentation de l'épaisseur de diaphragme de chacun des capteurs d'un même sous-ensemble qui nous permet de modifier l'épaisseur du diaphragme du capteur afin d'atteindre la sensibilité cible.

Description

Procédé de fabrication collective de capteurs de température et de pression sans calibrage à base de dispositifs à ondes acoustiques
Le domaine de l'invention est celui des capteurs passifs interrogeables à distance et notamment des capteurs de contrainte et en particulier les capteurs de pression, ou de température et de pression, à base de résonateurs à ondes acoustiques de surface.
De tels dispositifs sont généralement composés d'une unité d'interrogation (constituée elle-même d'une partie émettrice et d'une partie réceptrice) et d'un capteur de pression, ou de température et de pression à ondes acoustiques de surface désigné couramment sous le nom SAW (acronyme anglais pour surface acoustic wave). Le système d'interrogation ainsi que le capteur SAW sont munis d'une antenne adaptée à la bande de fréquence de travail (bande ISM 433 MHz, 868 MHz, 2.45 GHz,...), ce qui permet d'effectuer une interrogation sans fil du capteur. Le mode d'interrogation est le suivant : L'émetteur du système d'interrogation envoie un signal d'interrogation (impulsion temporelle basse fréquence d'une porteuse dans la bande ISM) vers le capteur SAW. Le dispositif SAW est de type résonateur ce qui permet d'accéder à des structures de taille réduite. Si le signal d'émission présente une fréquence de résonance suffisamment proche de la fréquence propre du résonateur SAW, ce dernier entre en résonance en passant par une période de charge. Il s'établit alors un régime permanent d'oscillation à la fréquence de résonance propre du dispositif SAW. Cette fréquence de résonance est proportionnelle à la vitesse de l'onde de surface dans la cavité résonante qui dépend elle- même de l'état physique du dispositif (transducteur et substrat), celui pouvant être modifié par l'effet de la température ou de la contrainte appliquée sur le composant. Par exemple, dans le cas d'un capteur de contrainte, le capteur ré-émet un signal à sa fréquence de résonance, celle-ci pouvant être décalée linéairement de sa valeur initiale par l'état de contrainte du dispositif. Le récepteur du système d'interrogation détecte en dehors de la plage temporelle d'émission tout ou partie du signal SAW (oscillation amortie) et en extrait l'information recherchée, par exemple l'état de contrainte que subit le dispositif, via un traitement du signal adapté.
Typiquement, le résonateur est composé d'un transducteur à peignes interdigités, constitué d'une alternance d'électrodes qui se répètent avec une certaine périodicité appelée période de métallisation, déposées sur un substrat piézoélectrique pouvant avantageusement être du quartz. Les électrodes, avantageusement en aluminium (réalisées par un procédé de photolithographie) présentent une faible épaisseur devant la période de métallisation (typiquement, quelques centaines de nanomètres à quelques micromètres). Par exemple pour un capteur fonctionnant à 433 MHz, l'épaisseur de métal (aluminium par exemple) utilisée peut être de l'ordre de 100 à 300 nanomètres, la période de métallisation et la largeur d'électrode pouvant être respectivement de l'ordre de 3.5 pm et 2.5 pm. 15 Un des ports du transducteur est par exemple relié à une antenne RadioFréquence (RF) et l'autre à la masse. Les lignes de champ ainsi créées entre deux électrodes de polarités différentes donnent naissance à des ondes acoustiques de surface dans la zone de recouvrement des électrodes par interférences constructives. 20 Le transducteur est une structure bi-directionnelle, c'est à dire que l'énergie rayonnée dans une direction et l'énergie rayonnée dans une direction opposée, ont la même intensité. En disposant de part et d'autre du transducteur des électrodes distribuées périodiquement de façon identique ou très voisine de celles du transducteur, celles-ci jouent le rôle de réflecteur 25 (condition de Bragg), on réalise un résonateur, chaque réflecteur réfléchissant partiellement l'énergie émise par le transducteur. Si l'on multiplie le nombre de réflecteurs, on crée une cavité résonante caractérisée par une certaine fréquence de résonance. Cette fréquence dépend en premier lieu de la vitesse de propagation des ondes 30 sous le réseau qui dépend elle- même principalement de l'état physique du substrat. Elle est donc sensible aux effets de contraintes appliquées sur le substrat. C'est donc à partir de la variation de fréquence induite mesurée par le système d'interrogation que l'état de contrainte en particulier, peut être évalué. 35 Dans le cas d'une mesure de contrainte, par exemple un effet de pression hydrostatique, il est possible de réaliser une mesure différentielle. Si l'on utilise deux résonateurs conçus pour être compensés des effets thermiques quasi-statiques à la température de travail du capteur (Ttravail=Ttum), et dont seul l'un des deux est soumis aux effets de contrainte, alors la différence de fréquence entre les deux résonateurs est représentative uniquement des effets de contrainte. Une telle mesure est ainsi dite référencée. Dans le cas d'un capteur de pression utilisant une référence, au moins un des résonateurs est sensible à la pression appliqué. Cela peut être réalisé en localisant par exemple le résonateur sur une partie amincie du substrat piézoélectrique. Sa variation de fréquence est linéaire en fonction de la pression (dans la limite des déformations linéaires) f( P) = f ( Po) + Sp x P (4)
Sp (exprimée en KHz par MPa par exemple) désigne la sensibilité à la pression. Celle-ci dépend de la géométrie du diaphragme et des propriétés du substrat piézoélectrique. P désigne la surpression (ou sous pression) par rapport à la pression de référence Po. Selon l'art connu, un capteur de pression et de température peut avantageusement être fondé sur une structure différentielle utilisant 3 résonateurs SAW, comme illustré en figure la. Ces 3 résonateurs sont enfermés dans une cavité (pression de référence), composée de 2 puces de quartz qui sont rendues solidaires l'une de l'autre à l'aide d'un cordon de pâte de verre par exemple.
Le premier résonateur RSAW utilisant l'axe de propagation habituel X est situé dans une zone exempte de contraintes. Le résonateur appelé TSAW (Température SAW) également localisé dans une zone exempte de contraintes, est incliné d'un certain angle typiquement 20° par rapport à l'axe X. Le fait d'incliner le résonateur TSAW confère à ce dernier une sensibilité différente vis à vis de la température. La différence de fréquence entre les résonateurs RSAW (Référence SAW) et TSAW permet par conséquent d'obtenir une information uniquement liée à la température indépendante de l'état de la pression exercée sur la face inférieure du dispositif.
Le résonateur PSAW (Pression SAW) utilise l'axe de propagation X, comme le résonateur RSAW, mais est positionné dans une zone amincie (circulaire dans l'exemple de la figure la) de sorte que quand une surpression ou une sous pression (par rapport à la pression de la cavité) est exercée sur la face inférieure du dispositif, la fréquence du résonateur PSAW varie proportionnellement. Le résonateur PSAW utilise la même direction de propagation que le résonateur RSAW (même dépendance de la fréquence en fonction de la température). La différence de fréquence entre les résonateurs PSAW et RSAW permet par conséquent d'obtenir une information uniquement liée à la pression exercée sur la face inférieure du dispositif indépendante de la température.
La figure 1 b présente également une occupation spectrale typique du capteur de température SAW (fréquence en MHz en fonction de la température en °C) ainsi que les limites de la bande ISM @ 434 MHz.
Dans cette exemple les résonateurs RSAW et PSAW ont une température de turn over (d'inversion) aux alentours de - 30°C tandis que le résonateur TSAW présente une température de turn over (d'inversion) aux alentours de 30°C. La zone de fréquence occupée par le résonateur PSAW est plus importante que celles occupées par les résonateurs RSAW et TSAW du fait que ce résonateur est sensible à la pression.
Le fait d'utiliser une structure différentielle présente l'avantage, en plus de ceux cités plus haut de permettre la correction des non linéarités résiduelles par le calibrage du capteur. Un autre avantage de la structure différentielle réside dans le fait que l'on peut s'affranchir en grande partie des effets de vieillissement. Les dépendances des fréquences de résonance des résonateurs RSAW, TSAW et PSAW en fonction de la température et de la pression sont les suivantes : Les différences de fréquence respectivement associées à la mesure de la température et de la pression peuvent donc s'exprimer de la façon suivante par les équations (6) :
+spT + gIT2 = Apo + spP + e2T + g3T2 La procédure de calibrage en température a pour but de déterminer les trois termes (AT0, ST, el) afin de calculer ensuite la température à partir d'une mesure de la différence de fréquence AT .
La résolution de l'équation du second degré en T selon les équations (6) donne l'équation (7) : Où Tm est la température calculée par le capteur SAW (To étant la 15 température de référence soit 25 °C) La procédure de calibrage en pression a pour but de déterminer les quatre termes : (Apo,s,s2,e3) Afin de calculer a posteriori la pression à partir d'une mesure de la différence de fréquence Ap et de la température T à l'aide de : =Po+ s, 20 Où Pm est la pression calculée par le capteur SAW (P0 étant la pression de référence à l'intérieur de la cavité + T ùTo ) + CTF2 T + CTFIT (T ù + CTF2T T To = spP + fo + T ù + CTF2P (T ùTo) 10 Avantageusement, le problème de calibrage en température peut être résolu comme proposé dans la demande de brevet déposé auprès de l'INPI sous le numéro FR 06 09076 qui concerne la réalisation d'un capteur de température sans calibrage.
Le calibrage pour la pression est également une opération coûteuse en temps puisqu'elle nécessite de mesurer pour chaque capteur la différence de fréquence entre les 2 résonateurs pour une combinaison de conditions de pression et de température et qui nécessite une sérialisation de chaque capteur. On peut envisager de stocker les coefficients de calibrage dans le système d'interrogation. Cette configuration nécessite en cas de changement de capteur de stocker les nouveaux coefficients dans le système d'interrogation. L'ensemble de ces contraintes est rédhibitoire dans certains cas où des objectifs de faibles coûts doivent être atteints. Dans .ce contexte, l'objet de la présente invention concerne un procédé de fabrication permettant d'obtenir un ensemble de capteurs de 20 pression SAW sans calibrage. Plus précisément, l'invention concerne un procédé de fabrication collective de capteurs de pression interrogeables à distance, chaque capteur comportant au moins un premier résonateur réalisé à la surface d'un substrat appelé diaphragme, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : 25 la fabrication d'un ensemble de premiers capteurs de contraintes ayant une épaisseur de diaphragme supérieure ou inférieure à l'épaisseur cible ; la mesure d'un ensemble de valeur de sensibilité de chacun 30 des capteurs, comprise entre une valeur minimale de sensibilité et une valeur maximale de sensibilité le découpage en sous-ensembles élémentaires des valeurs de sensibilités, chaque sous-ensemble présentant une dispersion en sensibilité ; la réduction ou l'augmentation de l'épaisseur de diaphragme de chacun des capteurs d'un même sous-ensemble pour atteindre la sensibilité cible.
Selon une variante de l'invention, le diaphragme de chacun des capteurs étant réalisé au niveau d'une partie centrale du substrat, amincie et correspondant au diaphragme, la réduction ou l'augmentation de l'épaisseur de chaque diaphragme est effectuée au niveau de ladite partie centrale.
Selon une variante de l'invention, le résonateur dudit capteur étant réalisé à la surface d'un substrat d'épaisseur uniforme, la réduction ou l'augmentation de l'épaisseur de chacun des capteurs est effectuée sur toute l'épaisseur dudit substrat. Selon une variante de l'invention, la réduction d'épaisseur est 15 réalisée par gravure plasma. Selon une variante de l'invention, la réduction d'épaisseur est réalisée par polissage. Selon une variante de l'invention, l'augmentation de d'épaisseur est réalisée par un dépôt de film mince. 20 Selon une variante de l'invention, chaque capteur comprend un boîtier permettant de protéger le résonateur. Selon une variante de l'invention, le boîtier comprend une ouverture centrale en face dite arrière permettant la réduction ou l'augmentation locale d'épaisseur du substrat permettant d'atteindre la sensibilité à la pression 25 visée. Selon une variante de l'invention, chaque capteur comportant en outre un second résonateur d'épaisseur constante, ledit procédé comprend pour chaque capteur une étape d'appariement des premier et second résonateurs sur un support commun de type circuit imprimé, postérieure à 30 l'étape de réduction ou d'augmentation d'épaisseur. Selon une variante de l'invention, le procédé de fabrication collective de capteurs de pression et de température interrogeables à distance comportant le procédé de fabrication collective de capteurs de pression interrogeables à distance selon l'invention est caractérisé en ce que chaque capteur comportant en outre un troisième résonateur, ledit procédé comprend pour chaque capteur une étape d'appariement des premier, second et troisième résonateurs sur un support commun de type circuit imprimé, postérieure à l'étape de réduction d'épaisseur. Selon une variante de l'invention, le procédé comporte une étape de 5 stabilisation en température des résonateurs. Selon une variante de l'invention, pour chaque capteur, les premier et deuxième résonateurs sont réalisés sur un substrat identique, les directions de propagation des ondes de surface pour les premier et second résonateurs étant identiques. 10 Selon une variante de l'invention, pour chaque capteur, les premier et deuxième résonateurs sont réalisés sur un substrat de quartz. Selon une variante de l'invention, pour chaque capteur le troisième résonateur est réalisé sur un support différent de celui supportant les premier et troisième résonateurs. 15 L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre donnée à titre non limitatif et grâce aux figures annexées parmi lesquelles : - les figures la et 1 b illustrent un exemple de capteur de température et de pression de l'art connu avec une représentation des effets de dispersion dus à la fabrication - la figure 2 illustre une première variante de capteur de pression utilisé dans le procédé collectif de fabrication selon l'invention ; la figure 3 illustre une distribution de sensibilité allant de Smin à Smax avant et après calage dans le cas d'une réduction de l'épaisseur du diaphragme pour un ensemble de capteurs selon l'invention ; - la figure 4 illustre le comportement d'une gravure isotrope sur les capteurs de pression utilisés dans l'invention et comportant un diaphragme ; les figures 5a, 5b et 5c illustrent les étapes de réduction d'épaisseur de capteurs de pression comportant des épaisseurs uniformes, utilisés dans l'invention. 20 25 30 35 De manière générale, l'erreur sur l'évaluation de la pression dP mesurée avec un capteur SAW comportant deux résonateurs du type présenté précédemment est donnée par l'équation suivante au premier ordre P d s sp sF, dsp sp Où: - dA1 est la précision de lecture de la fréquence par le système d'interrogation ; - dA0 est la dispersion de la différence de fréquence entre les 2 résonateurs sans surpression par rapport à la pression de référence à 25 °C ; - Sp est la sensibilité typique du capteur (kHzIMpa ou Hz/Pa en système MKSA) ; dSp est la dispersion de sensibilité d'un capteur à l'autre ; P est la surpression par rapport à Po (pression de référence) ; h est l'épaisseur du diaphragme ; R est le rayon du diaphragme ; dx est le décentrage du résonateur par rapport au centre du diaphragme ; A est une constante dépendant de la nature du substrat piézoélectrique. 20 Typiquement, avec un capteur de pression caractérisé par un diaphragme de 3 mm de diamètre d'épaisseur 100 pm présentant une sensibilité à la pression de 40 kHz/bar fonctionnant dans une gamme allant de 0.1 bar à 10 bars, en estimant par exemple l'erreur dP à une pression de 25 5 bars, que l'on obtiendrait sans calibrage avec les données actuelles de tolérances de fabrication, on aboutit à une erreur de +1- 4 bars. La contribution liée aux dimensions du diaphragme est de +1- 1.35 bar.
30 Le problème de la dispersion sur la différence de fréquence pouvant avantageusement être résolu par exemple par la solution proposée dans la demande FR 06 09 0776 pour le capteur de température, l'objet du présent brevet est de proposer un procédé permettant de diminuer significativement l'erreur liée à la dispersion de sensibilité. Ce procédé se décompose en plusieurs étapes qui vont être décrites ci-après dans le cadre d'un procédé collectif de capteurs de pression et de température.
1) La fabrication d'un ensemble de capteurs tels que présentés sur la figure 2. L'épaisseur du diaphragme h est choisie par exemple de telle façon que Io h > hobj + dh Où hobj est l'épaisseur de diaphragme correspondant à la sensibilité recherchée cible et dh est la dispersion de fabrication sur l'épaisseur du diaphragme. On dispose par conséquent d'une population avec une distribution d'épaisseur de h + dh qui présente une sensibilité à la pression 15 inférieure à la valeur de la sensibilité souhaitée en final.
2) L'étape suivante consiste à mesurer la sensibilité de chaque dispositif à la pression. On obtient alors une distribution de sensibilité allant de Smin à Smax illustré en figure 3. 3) A l'issue de la caractérisation de chaque dispositif en terme de sensibilité à la pression, on effectue alors un tri qui consiste à découper la distribution en N familles de largeur AS et de sensibilité allant de Si à SN (voir figure 3). 25 4) A l'issue de ce tri pour chaque famille, on procède à une gravure plasma de la face arrière du dispositif (côté diaphragme voir figure 2) pour enlever une certaine quantité de matière de façon à atteindre la sensibilité 30 ciblée. Chaque famille est soumise pendant un certain temps au procédé de gravure selon sa valeur de sensibilité initiale par rapport à la sensibilité objectif Sobj. La famille n°1 est par conséquent soumise à une durée d'exposition, la famille n°2 est soumise à une durée d'exposition T2, ... , la famille TN est soumise à une durée d'exposition TN, avec T < T2<... < TN 20 Ce procédé permet de superposer toutes les familles autour de la sensibilité recherchée avec une dispersion résultante nettement inférieure à la distribution de sensibilité initiale comme illustré en figure 3. La précision sur la sensibilité finale est fonction en premier lieu de la répétitivité et de la reproductibilité de la vitesse de gravure du plasma. 4) Pour réaliser le calage de la sensibilité, on doit effectuer une gravure de la membrane afin de modifier l'épaisseur de celle-ci. Si l'on utilise un procédé de gravure isotrope, on réalise aussi lors du procédé de calage une modification de la largeur de celle-ci comme cela est illustré sur la figure 4. La modification de la largeur de la cavité a aussi un impact sur la sensibilité. La sensibilité à la pression pour une structure de type diaphragme circulaire est proportionnelle à (Rlh)2 On peut donc avoir en particulier deux combinaisons (RI,hl) et (R2,h2) avec par exemple R2> R1 et h2>hl qui donnent la même sensibilité avant calage. Si l'on utilise le même temps de gravure pour ces 2 capteurs (conduisant à graver dh), les sensibilités S1 et S2 après gravure pour les 2 capteurs seront respectivement proportionnelles à :
r 2 R, +8li 8h et Avec S2 < S1. La dispersion sur la sensibilité liée à ce phénomène peut aller jusqu'à +1- 3% avec les tolérances technologiques actuelles. C'est pourquoi, il peut être particulièrement intéressant d'utiliser des capteurs de pression réalisés sur des substrats d'épaisseurs maintenues uniformes lors de l'opération de réduction d'épaisseur.
De la même façon que précédemment le dispositif SAW P et illustré en figure 5a, est réalisé en effectuant le collage des plaques (capot et dispositif) à l'aide d'une pâte de verre par exemple (il peut s'agir d'un autre matériau).
On réalise ensuite l'amincissement de la plaque inférieure (contenant le dispositif SAW) par polissage (ou gravure sèche, humide ou tout autre procédé permettant de réduire l'épaisseur) pour obtenir les épaisseurs voulues comme illustré en figure 5b, avant calage de la sensibilité selon le procédé collectif de l'invention.
Les wafers sont alors découpés et chaque dispositif est caractérisé d'une façon unitaire en pression afin de déterminer sa sensibilité. La dernière étape consiste à réaliser le calage de sensibilité sur chacune des puces par une modification de l'épaisseur de la membrane comme illustré en figure 5c, selon la méthode précédemment décrite (formation de familles et exposition plasma avec un temps différent pour chaque famille). Cette étape de gravure modifie uniquement l'épaisseur de la membrane mais aucunement d'autres paramètres pouvant faire influencer la sensibilité. Le calage ainsi réalisé permet de surcroît de compenser les 20 variations de sensibilité liées aux autres dispersions technologiques (centrage dispositif SAW sur diaphragme, dimensions diaphragme).
Le même type de procédé est tout à fait envisageable dans le cas où L'épaisseur du diaphragme h serait choisie de telle façon que h < hobj - dh 25 Dans ce cas on dispose d'une population avec une distribution d'épaisseur de h - dh qui présente une sensibilité à la pression supérieure à la valeur souhaitée en final. On procède alors à un dépôt de matériau (silice par exemple) par famille constituée selon le procédé décrit précédemment.
30 Toutes les situations intermédiaires peuvent être traitées, en particulier la situation h=hobj où le procédé de gravure pourra être utilisé pour les pièces présentant une sensibilité inférieure à la sensibilité recherchée et le procédé de dépôt pour les pièces présentant une sensibilité supérieure à la sensibilité visée.
35 Si l'on procède à une nouvelle estimation de l'erreur dP à une pression de 5 bars, dans le cas d'un capteur de pression pris en exemple avec les améliorations associées aux méthodes d'appariement et de calage, on obtient alors une erreur d'environ +1- 0,2 bar, soit une amélioration de la précision du capteur d'environ un facteur 20. Chaque capteur de pression et de température ainsi décrit et obtenu selon le procédé collectif de l'invention, se compose de 3 résonateurs munis d'un capot en quartz soit du type présenté en figure 4 ou du type présenté en figure 5c, assemblés dans des boîtiers individuels de type céramique par exemple avec un procédé de collage normalisé et reproductible de façon en particulier à minimiser la dispersion de sensibilité à la température (kHz/°C). Les résonateurs RSAW et PSAW utilisent la même coupe de quartz et le même angle de propagation. Le résonateur TSAW peut utiliser une coupe de quartz différente ou identique par rapport aux résonateurs RSAW et PSAW. Dans ce dernier cas, le résonateur TSAW utilise obligatoirement un angle de propagation différent. Les 3 capteurs utilisent un boîtier du même type hormis le fait que le résonateur PSAW présente un boîtier avec un orifice sur sa face inférieure de façon à pouvoir mettre en oeuvre le procédé de calage de la sensibilité à la pression décrit précédemment. Les étapes de fabrication sont donc les suivantes : - assemblage (collage, réalisation des liaisons filaires) des 3 résonateurs dans leur boîtier ; - fermeture des boîtiers ; mesure de la sensibilité à la pression des résonateurs de type PSAW, formation des familles et ajustage de la sensibilité par gravure ou par dépôt pour chaque famille ; - stabilisation en température ; appariements entre résonateurs (PSAW, RSAW) et résonateurs (RSAW, TSAW) sur la base d'une mesure électrique des résonateurs en boîtier ; assemblage des 3 résonateurs sur circuit imprimé.

Claims (14)

REVENDICATIONS
1. Procédé de fabrication collective de capteurs de pression interrogeables à distance, chaque capteur comportant au moins un résonateur (PSAW) réalisé à la surface d'un substrat appelé diaphragme, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : - la fabrication d'un ensemble de résonateurs, d'épaisseur de diaphragme (h) supérieure ou inférieure à l'épaisseur (hobi) de diaphragme d'un premier résonateur-cible en terme de sensibilité cible ; - la mesure d'un ensemble (E) de valeur de sensibilité Sij) de chacun des capteurs, comprise entre une valeur minimale de sensibilité (Smin) et une valeur maximale de sensibilité (Smax) ; le découpage en sous-ensembles élémentaires (Ei) des valeurs de sensibilités, chaque sous-ensemble présentant une dispersion en sensibilité AS ; 15 la réduction (ou l'augmentation) de l'épaisseur de diaphragme par gravure (ou par dépôt) de chacun des capteurs d'un même sous-ensemble pour atteindre une épaisseur égale à l'épaisseur (hobi) dans le cas d'une réduction d'épaisseur ou pour atteindre la sensibilité cible dans le cas d'une augmention 20 de l'épaisseur par dépôt.
2. Procédé de fabrication collective de capteurs de pression interrogeables à distance selon la revendication 1, caractérisé en ce que le résonateur de chacun des capteurs étant réalisé au niveau d'une partie 25 centrale du substrat amincie et correspondant au diaphragme, la réduction ou l'augmentation de l'épaisseur de chaque diaphragme est effectuée au niveau de ladite partie centrale.
3. Procédé de fabrication collective de capteurs de pression 30 interrogeables à distance selon la revendication 1, caractérisé en ce que le résonateur dudit capteur étant réalisé à la surface d'un substrat d'épaisseur constante, la réduction ou l'augmentation de l'épaisseur de chacune des capteurs est effectuée sur toute l'épaisseur dudit substrat.
4. Procédé de fabrication collective de capteurs de pression interrogeables à distance selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la réduction d'épaisseur est réalisée par gravure plasma ou autre procédé et l'augmentation d'épaisseur est réalisée par un procédé de dépôt (évaporation, pulvérisation cathodique, ablation laser, etc....).
5. Procédé de fabrication collective de capteurs de pression interrogeables à distance selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en 10 ce que la réduction d'épaisseur est réalisée par polissage.
6. Procédé de fabrication collective de capteurs de pression interrogeables à distance selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que chaque capteur comprend un boîtier permettant de protéger le 15 résonateur.
7. Procédé de fabrication collective de capteurs de pression interrogeables à distance selon les revendications 3 et 6, caractérisé en ce que le boîtier comprend une ouverture centrale en face dite arrière 20 permettant la réduction locale d'épaisseur.
8. Procédé de fabrication collective de capteurs de pression interrogeables à distance selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que chaque capteur comportant en outre un second résonateur 25 d'épaisseur constante (RSAW), ledit procédé comprend pour chaque capteur une étape d'appariement des premier et second résonateurs sur un support commun de type circuit imprimé, postérieure à l'étape de réduction ou d'augmentation d'épaisseur. 30
9. Procédé de fabrication collective de capteurs de pression et de température interrogeables à distance comportant le procédé de fabrication collective de capteurs de pression interrogeables à distance selon la revendication 8, caractérisé en ce que chaque capteur comportant en outre un troisième résonateur (TSAW), ledit procédé comprend pour chaque 35 capteur une étape d'appariement des premier, second et troisièmerésonateur sur un support commun de type circuit imprimé, postérieure à l'étape de réduction ou d'augmentation d'épaisseur.
10 . Procédé de fabrication collective de capteurs de pression ou de pression et de température selon l'une des revendications 8 ou 9, caractérisé en ce qu'il comporte une étape de stabilisation en température des résonateurs.
11. Procédé de fabrication collective de capteurs de pression ou 10 de pression et de température selon l'une des revendications 8 ou 9, caractérisé en ce que pour chaque capteur, les premier et deuxième résonateurs sont réalisés sur un substrat identique, les directions de propagation des ondes de surface pour les premier et second résonateur étant identiques. 15
12. Procédé de fabrication collective de capteurs de pression ou de pression et de température selon la revendication 11, caractérisé en ce que pour chaque capteur, les premier et deuxième résonateurs sont réalisés sur un substrat piézoélectrique (quartz par exemple). 20
13. Procédé de fabrication collective de capteurs de pression ou de pression et de température selon l'une des revendications 8 à 12, caractérisé en ce que pour chaque capteur le troisième résonateur est réalisé sur un support différent de celui supportant les premiers et troisième 25 résonateurs.
14. Procédé de fabrication collective de capteurs de pression ou de pression et de température selon l'une des revendications 8 à 12, caractérisé en ce que pour chaque capteur le troisième résonateur est 3o réalisé sur un support identique à celui supportant les premiers et troisième résonateurs, les directions de propagation des ondes de surface pour les second et troisième résonateurs étant différentes.
FR0758253A 2007-10-12 2007-10-12 Procede de fabrication collective de capteurs de temperature et de pression sans calibrage a base de dispositifs a ondes acoustiques Active FR2922305B1 (fr)

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