FR2949561A1 - MICROSYSTEM SENSOR FOR MEASURING OR DETECTING ENCRYPTION - Google Patents

MICROSYSTEM SENSOR FOR MEASURING OR DETECTING ENCRYPTION Download PDF

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    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
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    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
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    • G01N17/008Monitoring fouling

Abstract

La présente invention vise un capteur de mesure ou de détection d'encrassement réalisé selon les technologies de fabrication de la microélectronique, comprenant, agencés sur une même face (12a) d'un substrat conducteur thermique (12) : - au moins un élément chauffant (14) qui est apte à générer, sur commande, un flux thermique homogène contrôlé et à le diffuser dans le substrat, - au moins un élément (16) de mesure de température (Tw) qui est soumis à l'action du flux thermique diffusé par le substrat, le capteur comprenant, agencé sur la face opposée du substrat, au moins un élément d'interface (18).The present invention relates to a sensor for measuring or detecting fouling produced according to microelectronic manufacturing technologies, comprising, arranged on the same face (12a) of a thermal conductive substrate (12): - at least one heating element (14) which is able to generate, on command, a homogeneous controlled heat flow and to diffuse it into the substrate, - at least one element (16) for measuring temperature (Tw) which is subjected to the action of the heat flux diffused by the substrate, the sensor comprising, arranged on the opposite face of the substrate, at least one interface element (18).

Description

L'invention concerne un capteur de mesure ou de détection de l'encrassement d'un réacteur ou d'une conduite contenant un fluide compressible ou incompressible en circulation. Dans les procédés industriels, on trouve différents types d'installations (tube, échangeur de chaleur, procédés de séparation par membrane, cuve d'agitation mélange, etc) dans lesquelles des fluides de natures diverses (fluides Newtonien et non-Newtonien, fluides chargés en particules) sont mis en mouvement. Ces installations comprennent généralement une mise en circulation des fluides (pompe, agitation), des conduites dans lesquelles circulent des fluides et peuvent comprendre également des réacteurs (au sens d'opération unitaire tel que définit par le Génie des Procédés Industriels) comme par exemple des échangeurs thermiques pariétaux (transfert conductif-convectif) soit tubulaires, soit à plaques. Dans ce cas précis, l'encrassement de telles installations peut s'avérer préjudiciable dans la mesure où il affecte les performances de l'opération unitaire et donc de l'ensemble du procédé (par exemple la chute du coefficient global d'échange thermique implique aussi une diminution de l'efficacité énergétique du procédé). L'encrassement des équipements entraine une dégradation des performances des opérations unitaires en terme de transfert de chaleur, de matière ou de quantité de mouvement. En outre, lorsqu'un encrassement se forme sur la paroi interne d'une conduite ou d'un réacteur, il convient de procéder à son nettoyage au bon moment. Les opérations de nettoyage sont soit inévitables pour maintenir le bon fonctionnement d'un procédé (exemple : industries chimiques), soit obligatoires pour assurer la qualité et la sécurité des produits (exemple : industries agro- alimentaires). The invention relates to a sensor for measuring or detecting the fouling of a reactor or a pipe containing a compressible or incompressible fluid in circulation. In industrial processes, we find different types of installations (tube, heat exchanger, membrane separation processes, mix agitation tank, etc.) in which fluids of various natures (Newtonian and non-Newtonian fluids, charged fluids in particles) are set in motion. These installations generally comprise a circulation of fluids (pump, agitation), conduits in which fluids circulate and may also include reactors (in the unitary operating sense as defined by the Industrial Process Engineering), for example parietal heat exchangers (conductive-convective transfer) either tubular or plate. In this specific case, the fouling of such installations can be detrimental insofar as it affects the performance of the unit operation and therefore of the entire process (for example, the drop in the global coefficient of heat exchange implies also a decrease in the energy efficiency of the process). Fouling of equipment leads to a deterioration in the performance of unit operations in terms of heat transfer, material or momentum. In addition, when fouling is formed on the inner wall of a pipe or a reactor, it should be cleaned at the right time. Cleaning operations are either unavoidable to maintain the proper functioning of a process (eg chemical industries), or mandatory to ensure the quality and safety of products (eg: agro-food industries).

Il faut toutefois que cet encrassement soit décelable en continu par les opérateurs ou le personnel de maintenance de l'installation afin de pouvoir apprécier, dans le cadre d'une maintenance préventive, le meilleur moment pour réaliser les nettoyages. However, this fouling must be continuously detectable by the operators or the maintenance staff of the installation in order to be able to assess, as part of a preventive maintenance, the best time to carry out the cleanings.

En tout état de cause, les encrassements provoquent irrégulièrement l'arrêt de l'installation et ce, pendant une durée parfois indéterminée, ce qui pénalise fortement le déroulement du processus industriel. Ces interventions peuvent représenter des tâches pénibles pour le personnel, d'autant plus si l'encrassement n'a été détecté que tardivement et si son épaisseur est trop importante. La fréquence et la durée des opérations de nettoyage, la consommation de formulations chimiques spécifiques et la production d'effluent lors de ces opérations ont des répercussions économiques, énergétiques, humaines et environnementales. In any case, the fouling irregularly cause the shutdown of the installation and this, for a sometimes indeterminate duration, which strongly penalizes the course of the industrial process. These interventions can be painful tasks for the staff, especially if the fouling has been detected only late and if its thickness is too great. The frequency and duration of cleaning operations, the consumption of specific chemical formulations and the production of effluent during these operations have economic, energy, human and environmental impacts.

Ce désencrassement présente un coût économique non négligeable puisqu'il convient d'intégrer au coût des opérations de maintenance le coût induit par l'arrêt temporaire de l'exploitation. On notera également qu'au fur et à mesure que les échangeurs thermiques s'encrassent, il s'ensuit une perte d'efficacité progressive (diminution du coefficient global d'échange, augmentation des pertes de charges linéiques), avant un arrêt de fonctionnement potentiel de l'installation ou de la partie de l'installation comprenant ces échangeurs. Par ailleurs, dans les réseaux d'eau chaude sanitaire et dans les tours aéroréfrigérées industrielles ouvertes, des bactéries peuvent se développer à l'intérieur du réseau et du circuit de refroidissement. Ce développement bactérien se présente communément sous la forme d'un dépôt microbiologique dénommé biofilm ou biofouling. De même, un risque de contamination par les légionelles (legionella pneumophila) est envisageable et statistiquement couplé à la dérive de l'épaisseur du biofilm au sens de l'évaluation du risque sanitaire. This de-clogging has a significant economic cost since it is appropriate to include in the cost of maintenance operations the cost of the temporary shutdown of the operation. It will also be noted that as the heat exchangers become fouled, a progressive loss of efficiency ensues (reduction of the overall exchange coefficient, increase of the linear load losses), before a shutdown. potential of the installation or part of the installation including these exchangers. On the other hand, in domestic hot water systems and open industrial cooling towers, bacteria can develop inside the network and the cooling circuit. This bacterial development is commonly in the form of a microbiological deposit called biofilm or biofouling. Similarly, a risk of legionella (Legionella pneumophila) contamination is possible and statistically coupled with drift in biofilm thickness in the sense of the health risk assessment.

Actuellement, il convient de procéder à un contrôle régulier des installations en prévoyant des points de piquage dans les conduites ou dans les réacteurs où circulent les fluides qui sont susceptibles de provoquer un encrassement. Ces points de piquage permettent également de prélever des échantillons, puis de les analyser en laboratoire afin d'obtenir soit une mesure de l'encrassement soit une analyse du type d'encrassement formé (nature, composition...). Sur certaines lignes industrielles on utilise des approches globales thermiques ou hydrauliques, pour estimer l'épaisseur de la couche d'encrassement formée à l'intérieur des parois d'une conduite ou d'un réacteur. At present, it is advisable to carry out a regular control of the installations by foreseeing points of stitching in the pipes or in the reactors where circulate the fluids which are likely to cause a fouling. These stitches also make it possible to take samples and then analyze them in the laboratory in order to obtain either a measurement of the fouling or an analysis of the type of fouling formed (nature, composition, etc.). On certain industrial lines, global thermal or hydraulic approaches are used to estimate the thickness of the fouling layer formed inside the walls of a pipe or a reactor.

Les méthodes hydrauliques font intervenir une mesure de la perte de charge générée le long du procédé. L'apparition d'un dépôt réduit la section de passage et induit l'augmentation de la perte de charge. Les méthodes thermiques reposent sur la mesure du coefficient global d'échange ou à défaut de la simple dérive de la différence logarithmique des températures d'entrée et de sortie des fluides primaire et secondaire. Ces dernières mesures présentent toutefois de réels inconvénients dans la mesure où : - elles ne permettent pas d'obtenir une information locale, - elles reposent sur de multiples mesures de températures ou de perte de charge et de débits, - elles ne sont pas répétables même pour des conditions opératoires identiques (exemple: évolution de la perte de charge en fonction du temps). On connaît d'après le document FR 2 885 694 une méthode de mesure locale et en ligne de l'encrassement dans un réacteur ou une conduite qui utilise deux sondes de température. Plus particulièrement, ces deux sondes sont introduites dans une conduite respectivement grâce à deux points de piquage et l'une de ces sondes mesure la température du fluide, tandis que l'autre sonde mesure la température en paroi d'un générateur de chaleur. Selon cette méthode, on fait en sorte, en premier lieu, d'obtenir une différence de température entre la température de paroi et la température du fluide aussi proche de zéro que possible. Un générateur de chaleur émet un flux thermique tandis que l'on mesure au cours du temps l'écart de température entre la température de paroi et celle du fluide, l'état d'encrassement du réacteur étant déterminé à partir de la mesure de cet écart de température. Hydraulic methods involve a measurement of the pressure drop generated along the process. The appearance of a deposit reduces the passage section and induces the increase of the pressure drop. The thermal methods are based on the measurement of the overall exchange coefficient or, in the absence of a simple drift, of the logarithmic difference of the inlet and outlet temperatures of the primary and secondary fluids. These last measurements however have real disadvantages insofar as: - they do not make it possible to obtain a local information, - they rest on multiple measurements of temperatures or of loss of load and flow rates, - they are not repeatable even for identical operating conditions (example: evolution of the pressure drop as a function of time). Document FR 2 885 694 discloses a method for locally and on-line measurement of fouling in a reactor or pipe that uses two temperature probes. More particularly, these two probes are introduced into a pipe respectively through two stitching points and one of these probes measures the temperature of the fluid, while the other probe measures the wall temperature of a heat generator. According to this method, it is made, first, to obtain a temperature difference between the wall temperature and the fluid temperature as close to zero as possible. A heat generator emits a heat flux while the temperature difference between the wall temperature and that of the fluid is measured over time, the reactor fouling condition being determined from the measurement of this temperature. temperature difference.

Cette méthode et le système associé présentent toutefois certains inconvénients limitant leur utilisation en milieu industriel. En effet, en raison de l'inertie thermique du système les temps de réponse peuvent se révéler être trop longs pour certaines applications ou induire un déphasage entre les mesures des températures du fluide et pariétale. This method and the associated system, however, have certain disadvantages limiting their use in an industrial environment. Indeed, because of the thermal inertia of the system response times may be too long for certain applications or induce a phase shift between measurements of fluid and wall temperatures.

Par ailleurs, avec ce système il est difficile de détecter les premières phases de début de formation d'un dépôt d'encrassement (limites de détection et de quantification). Enfin, pour le suivi d'encrassement générant de faibles résistances thermiques, il serait souhaitable d'accroître la sensibilité et la précision des 15 mesures. Au vu de ce qui précède, il serait donc intéressant de pouvoir disposer d'un nouveau capteur de détermination de l'encrassement d'un réacteur de conception simplifiée et qui fournisse des mesures fiables dans le temps. La présente invention a ainsi pour objet un capteur de mesure ou de 20 détection d'encrassement réalisé selon les technologies de fabrication de la microélectronique, comprenant, agencés sur une même face d'un substrat conducteur thermique: - au moins un élément chauffant qui est apte à générer, sur commande, un flux thermique homogène contrôlé et à le diffuser dans le 25 substrat, - au moins un élément de mesure de température (Tw) qui est soumis à l'action du flux thermique diffusé par le substrat, le capteur comprenant, agencé sur la face opposée du substrat, au moins un élément d'interface. 30 Dans une première configuration du capteur microsystème selon l'invention, ledit au moins un élément chauffant et ledit au moins un élément de mesure de température sont un seul et même élément. Cet élément est donc apte à la fois à générer un flux thermique et à mesurer une température. Dans cette première configuration, le capteur microsystème selon l'invention peut comprendre un seul élément de mesure de température ou deux éléments de mesure de température comme décrit plus loin. Dans une deuxième configuration, ledit au moins un élément chauffant et ledit au moins un élément de mesure de température sont deux éléments différents du capteur microsystème selon l'invention. Dans cette configuration le capteur peut ne comprendre qu'un seul 10 élément de mesure de température ou bien deux éléments de mesure de température comme décrit plus loin. L'utilisation de la technologie microélectronique permet de fabriquer sur une même plaque ou wafer un grand nombre de dispositifs/capteurs, par exemple, plusieurs milliers. Ainsi, la reproductibilité est assurée d'un 15 dispositif/capteur à l'autre sur une même plaque, ce qui évite les problèmes de dispersion lors de la fabrication. Les dispositifs/capteurs ainsi fabriqués en série de plusieurs milliers à la fois sont donc plus fiables dans leur fonctionnement et moins onéreux à produire. 20 En outre, les dimensions réduites d'un tel capteur par rapport au capteur de l'art antérieur discuté ci-dessus ont pour conséquence une réduction de la consommation énergétique de ce capteur. Par comparaison avec une structure de capteur reprenant les mêmes éléments fonctionnels mais qui ne serait pas réalisée en technologie 25 microélectronique : - le capteur microsystème présente des dimensions réduites et donc une inertie thermique réduite, ce qui permet de diminuer son temps de réponse; - le ou les éléments de mesure sont bien plus sensibles dans le capteur miniaturisé, ce qui permet de réduire la limite de détection et de 30 quantification; - le capteur microsystème présente une plus grande sensibilité à la mesure de l'épaisseur d'une couche d'encrassement en termes de limite de détection (par exemple de l'ordre de quelques pm au lieu de quelques centaines de pm dans le cas d'un dépôt caractérisé par une conductivité thermique proche de celle de l'eau), ce qui permet d'améliorer sa précision ; - en termes de limite de quantification, le capteur microsystème est capable de fournir une épaisseur d'encrassement à quelques pm près dans le cas d'un dépôt caractérisé par une conductivité thermique proche de celle de l'eau. Par ailleurs, dans la mesure où le capteur est très sensible, la densité de flux thermique diffusé par le ou les éléments chauffants peut être fortement réduite. Moreover, with this system it is difficult to detect the first phases of the start of formation of a fouling deposit (limits of detection and quantification). Finally, for the monitoring of fouling generating low thermal resistances, it would be desirable to increase the sensitivity and accuracy of the measurements. In view of the foregoing, it would be interesting to have a new sensor for determining the fouling of a reactor of simplified design and which provides reliable measurements over time. The subject of the present invention is thus a measurement or dirt detection sensor produced according to microelectronic manufacturing technologies, comprising, arranged on the same face of a thermal conductive substrate: at least one heating element which is capable of generating, on command, a homogeneous controlled heat flow and diffusing it into the substrate, at least one temperature measuring element (Tw) which is subjected to the action of the thermal flux diffused by the substrate, the sensor comprising, arranged on the opposite face of the substrate, at least one interface element. In a first configuration of the microsystem sensor according to the invention, said at least one heating element and said at least one temperature measuring element are one and the same element. This element is therefore able both to generate a heat flux and to measure a temperature. In this first configuration, the microsystem sensor according to the invention may comprise a single temperature measuring element or two temperature measuring elements as described below. In a second configuration, said at least one heating element and said at least one temperature measuring element are two different elements of the microsystem sensor according to the invention. In this configuration, the sensor may comprise only one temperature measuring element or two temperature measuring elements as described below. The use of microelectronic technology makes it possible to manufacture on a single plate or wafer a large number of devices / sensors, for example several thousand. Thus, the reproducibility is ensured from one device / sensor to the other on the same plate, which avoids the problems of dispersion during manufacture. The devices / sensors thus manufactured in series of several thousands at a time are therefore more reliable in their operation and less expensive to produce. In addition, the reduced dimensions of such a sensor relative to the sensor of the prior art discussed above have the consequence of reducing the energy consumption of this sensor. In comparison with a sensor structure having the same functional elements but which would not be realized in microelectronic technology: the microsystem sensor has reduced dimensions and therefore reduced thermal inertia, which makes it possible to reduce its response time; the measurement element or elements are much more sensitive in the miniaturized sensor, which makes it possible to reduce the limit of detection and of quantification; the microsystem sensor has a greater sensitivity to measuring the thickness of a fouling layer in terms of detection limit (for example of the order of a few pm instead of a few hundreds of pm in the case of a deposit characterized by a thermal conductivity close to that of water), which makes it possible to improve its accuracy; - In terms of quantification limit, the microsystem sensor is capable of providing a fouling thickness within a few pm in the case of a deposit characterized by a thermal conductivity close to that of water. Moreover, insofar as the sensor is very sensitive, the thermal flux density diffused by the heating element (s) can be greatly reduced.

On notera que le capteur selon l'invention est capable de déterminer l'encrassement formé sur ce dernier lorsqu'il est placé dans un fluide ou en contact avec un fluide. Par détermination de l'encrassement, on entend le calcul d'une épaisseur de couche d'encrassement déjà formée ou en cours de formation sur le capteur et/ou la détection d'une couche d'encrassement en cours de formation. Selon une caractéristique, le capteur selon l'invention fait partie d'un système qui est destiné à mesurer et/ou à détecter l'encrassement formé ou en cours de formation à l'intérieur d'un contenant renfermant un fluide. Un tel contenant est, par exemple, un réacteur ou une conduite véhiculant un fluide. It will be noted that the sensor according to the invention is capable of determining the fouling formed on the latter when it is placed in a fluid or in contact with a fluid. Determination of fouling is the calculation of a fouling layer thickness already formed or being formed on the sensor and / or the detection of a fouling layer being formed. According to one characteristic, the sensor according to the invention is part of a system which is intended to measure and / or to detect fouling formed or being formed inside a container containing a fluid. Such a container is, for example, a reactor or a pipe carrying a fluid.

On notera que la mesure et/ou la détection du niveau d'encrassement sont effectuées de façon continue et quasiment en temps réel, quelles que soient les évolutions des conditions du milieu de mesure (par exemple température du fluide non maîtrisée). Pour réaliser la mesure et/ou la détection du niveau d'encrassement, le système dont fait partie le capteur comprend des moyens de fourniture d'énergie aux éléments fonctionnels du capteur et des moyens de traitement des données fournies par ces éléments. Ces moyens sont déportés par rapport au capteur ou intégrés à ce dernier. It will be noted that the measurement and / or the detection of the level of fouling are carried out continuously and almost in real time, whatever the evolutions of the conditions of the measuring medium (for example the temperature of the uncontrolled fluid). In order to carry out the measurement and / or the detection of the level of fouling, the system of which the sensor is part includes means for supplying energy to the functional elements of the sensor and means for processing the data provided by these elements. These means are offset with respect to the sensor or integrated therewith.

On notera que le système comprend, en outre, éventuellement des moyens d'affichage des résultats (exemple : courbe de mesure de la température mesurée en fonction du temps, courbe d'épaisseur d'encrassement en fonction du temps...) et/ou des moyens de transmission à distance d'informations relatives aux données quantitatives (température, épaisseur, ...) et/ou qualitatives (présence ou absence d'encrassement...). Grâce au capteur selon l'invention les mesures sont fiables dans le 5 temps. Selon une caractéristique, ledit au moins un élément de mesure de température (Tw) entoure au moins partiellement ledit au moins un élément chauffant. Alternativement, il peut être seulement agencé à côté de celui-ci. Dans une autre configuration, il peut même être entouré par 10 l'élément chauffant. Selon une caractéristique, le capteur comprend en outre au moins un autre élément de mesure de température (Tb) qui est isolé thermiquement dudit au moins un élément chauffant. Ainsi, ledit au moins un autre élément de mesure de température 15 (Tb) ne sera pas perturbé par le flux thermique généré par ledit au moins un élément chauffant. Il est ainsi possible de mesurer la température du fluide grâce au même capteur, soit dans sa première configuration, soit dans sa seconde configuration. 20 Selon une caractéristique, ledit au moins un autre élément de mesure de température (Tb) entoure au moins partiellement ledit au moins un élément chauffant. Selon une caractéristique, ledit au moins un autre élément de mesure de température (Tb) est agencé sur une face d'un second substrat qui 25 est isolé thermiquement du premier substrat sur lequel est agencé ledit au moins un élément chauffant. Selon une caractéristique, le second substrat entoure au moins partiellement le premier substrat. Selon une caractéristique, l'isolation thermique est réalisée par une 30 lame de gaz statique, par exemple de l'air, qui constitue un très bon isolant thermique. It will be noted that the system further comprises, optionally, means for displaying the results (example: measurement curve of the measured temperature as a function of time, curve of thickness of fouling as a function of time, etc.) and or means for remotely transmitting information relating to the quantitative data (temperature, thickness, etc.) and / or qualitative data (presence or absence of fouling, etc.). Thanks to the sensor according to the invention the measurements are reliable in the time. According to one characteristic, said at least one temperature measuring element (Tw) at least partially surrounds said at least one heating element. Alternatively, it can only be arranged next to it. In another configuration, it may even be surrounded by the heating element. According to one characteristic, the sensor further comprises at least one other temperature measuring element (Tb) which is thermally insulated from the at least one heating element. Thus, said at least one other temperature measuring element (Tb) will not be disturbed by the heat flux generated by said at least one heating element. It is thus possible to measure the fluid temperature using the same sensor, either in its first configuration or in its second configuration. According to one characteristic, said at least one other temperature measuring element (Tb) at least partially surrounds said at least one heating element. According to one characteristic, said at least one other temperature measuring element (Tb) is arranged on one side of a second substrate which is thermally insulated from the first substrate on which said at least one heating element is arranged. According to one characteristic, the second substrate at least partially surrounds the first substrate. According to one characteristic, the thermal insulation is performed by a static gas blade, for example air, which constitutes a very good thermal insulator.

Selon une caractéristique, l'isolation thermique est réalisée par un matériau d'isolation thermique disposé entre ledit au moins un autre élément de mesure de température (Tb) et le premier substrat. La réalisation de cette isolation thermique procure l'avantage de rigidifier la structure d'ensemble du capteur et, donc d'accroître sa robustesse. Selon une caractéristique, ledit au moins un élément d'interface qui est agencé sur les faces opposées des deux substrats prend la forme d'une membrane de solidarisation qui relie entre eux ces substrats. On notera que la membrane peut être constituée d'une bicouche en SiO2 et Si,Ny ou, alternativement, en une seule et même couche réalisée en SiO,Ny ou en polymère. Selon une caractéristique, la membrane de solidarisation présente une faible épaisseur offrant une faible résistance thermique au flux thermique axial généré par ledit au moins un élément chauffant et une résistance thermique élevée aux déperditions thermiques latérales du premier vers le second substrat. Lorsque les deux substrats sont indépendants l'un de l'autre, chacun desdits au moins un élément d'interface agencés sur la face opposée de chaque substrat est un conducteur thermique afin de favoriser la conduction thermique à travers l'épaisseur dudit au moins un élément d'interface considéré. Par exemple, chaque élément d'interface est métallique. Dans chacun de ces différents agencements un ou plusieurs éléments chauffants sont réalisés en technologie microélectronique en optimisant la surface disponible sur le substrat. According to one characteristic, the thermal insulation is made by a thermal insulation material disposed between said at least one other temperature measuring element (Tb) and the first substrate. Achieving this thermal insulation provides the advantage of stiffening the overall structure of the sensor and, therefore, to increase its robustness. According to one characteristic, said at least one interface element which is arranged on the opposite faces of the two substrates takes the form of a bonding membrane which interconnects these substrates. It will be noted that the membrane may consist of a SiO 2 and Si, Ny bilayer or, alternatively, a single layer made of SiO, Ny or polymer. According to one feature, the bonding membrane has a small thickness with low thermal resistance to the axial heat flux generated by said at least one heating element and a high thermal resistance to lateral heat losses from the first to the second substrate. When the two substrates are independent of one another, each of said at least one interface element arranged on the opposite face of each substrate is a thermal conductor to promote thermal conduction through the thickness of said at least one interface element considered. For example, each interface element is metallic. In each of these different arrangements one or more heating elements are made in microelectronic technology by optimizing the available surface area on the substrate.

Selon une caractéristique, la réalisation dudit au moins un élément de mesure de température (Tw) et/ou dudit au moins un autre élément de mesure de température (Tb), lorsqu'il est présent, et/ou dudit au moins un élément chauffant est effectuée par implantation ionique, par diffusion thermique ou par dépôt métallique. According to one characteristic, the embodiment of said at least one temperature measuring element (Tw) and / or of said at least one other temperature measuring element (Tb), when it is present, and / or of said at least one heating element is performed by ion implantation, thermal diffusion or metal deposition.

Il est possible dans le cadre de l'implantation ionique, de la diffusion thermique ou du dépôt métallique de sélectionner la longueur et la largeur des résistances constitutives des éléments précités. On notera toutefois que les éléments de mesure de température peuvent alternativement ne pas être réalisés sous la forme de résistances mais, par exemple, de diodes. De façon générale, on cherche à augmenter la valeur de la résistance électrique afin d'accroître la sensibilité du capteur. It is possible in the context of ion implantation, thermal diffusion or metal deposition to select the length and width of the constituent resistances of the aforementioned elements. It should be noted, however, that the temperature measuring elements may alternatively not be made in the form of resistors but, for example, diodes. In general, it is sought to increase the value of the electrical resistance to increase the sensitivity of the sensor.

Pour ce faire, il est possible d'agir sur deux paramètres, à savoir la résistivité électrique (p) et un paramètre de forme (LIS). La résistance d'un élément est donnée par la formule suivante : R = p.(L/S) où, p est la résistivité du matériau constituant l'élément, L est la longueur du fil constituant l'élément, S est la surface de l'élément définie par la formule suivante, S=h*I où I est la largeur de l'élément et h sa hauteur. To do this, it is possible to act on two parameters, namely the electrical resistivity (p) and a shape parameter (LIS). The resistance of an element is given by the following formula: R = p (L / S) where p is the resistivity of the material constituting the element, L is the length of the wire constituting the element, S is the surface of the element defined by the following formula, S = h * I where I is the width of the element and h is its height.

On notera que la résistivité dépend de la température et la relation de thermodépendance est du type p = po*(1 +aT+(3T2) où a et R sont des coefficients de température du premier et du second ordre. Dans le cadre de l'implantation ionique, il est possible de faire varier l'un et/ou l'autre des paramètres suivants pour ajuster la résistivité électrique : la dose d'implantation, l'énergie d'implantation (cela détermine la profondeur de la zone dans laquelle est effectuée l'implantation) et l'espèce ou les espèces implantées. Il est également possible d'agir sur le dessin ou la géométrie de la zone implantée afin de modifier le paramètre de forme précité. On peut ainsi faire varier la longueur et/ou la surface de la zone. Dans le cadre de la diffusion thermique, on ajuste la résistivité électrique par le choix d'une ou de plusieurs espèces implantées, par les conditions de réalisation de la diffusion thermique (température, durée, etc.) et également par le choix d'un dessin ou d'une géométrie pour la zone diffusée afin de modifier le paramètre de forme déjà évoqué. En ce qui concerne le dépôt métallique, pour pouvoir ajuster la résistance électrique, il est possible de sélectionner le métal le plus adapté et/ou d'agir sur le dessin ou la géométrie de la zone implantée afin de modifier le paramètre de forme précité (on peut ainsi faire varier la longueur et/ou la surface du dépôt). En modifiant la valeur de la résistance du dépôt métallique, ce qui est particulièrement simple à réaliser en technologie microélectronique, on peut modifier très simplement la puissance de chauffe du capteur pour atteindre la densité de flux requise. Selon une caractéristique, le dépôt métallique formant l'un des éléments précités prend la forme d'un ou de plusieurs serpentins ou lignes serrées entre elles de façon à obtenir une grande longueur de pistes métalliques sur une surface relativement réduite. Selon une caractéristique, en cas d'implantation ionique le coefficient de température de la ou des résistances est ajusté par le choix de l'espèce à implanter et/ou la dose d'implantation ionique. It will be noted that the resistivity depends on the temperature and the thermo-dependence relation is of the type p = po * (1 + aT + (3T2) where a and R are first and second order temperature coefficients. ion implantation, it is possible to vary one and / or the other of the following parameters to adjust the electrical resistivity: the implantation dose, the implantation energy (this determines the depth of the zone in which is implanted) and the species or species implanted.It is also possible to act on the design or geometry of the implanted area in order to modify the aforesaid shape parameter, it is thus possible to vary the length and / or In the context of thermal diffusion, the electrical resistivity is adjusted by the choice of one or more implanted species, by the conditions of realization of the thermal diffusion (temperature, duration, etc.) and also by speak choosing a drawing or a geometry for the diffused zone in order to modify the shape parameter already mentioned. With regard to the metallic deposit, in order to be able to adjust the electrical resistance, it is possible to select the most suitable metal and / or to act on the design or geometry of the implanted zone in order to modify the aforesaid shape parameter ( it is thus possible to vary the length and / or the surface of the deposit). By modifying the value of the resistance of the metal deposit, which is particularly simple to achieve in microelectronic technology, one can very simply modify the heating power of the sensor to achieve the required flow density. According to one characteristic, the metal deposit forming one of the aforementioned elements takes the form of one or more coils or lines clamped together so as to obtain a large length of metal tracks on a relatively small surface. According to one characteristic, in the case of ion implantation, the temperature coefficient of the resistance or resistors is adjusted by the choice of the species to be implanted and / or the ion implantation dose.

Selon une caractéristique, en cas d'implantation ionique la résistivité élevée de la ou des résistances implantées permet d'obtenir un dessin plus compact et donc un capteur plus petit qu'avec des dépôts métalliques. Selon une caractéristique, le substrat est en silicium. Selon une caractéristique, le capteur comprend un élément d'isolation thermique qui limite les dissipations thermiques du côté de la face sur laquelle sont agencés ledit au moins un élément chauffant et ledit au moins un élément de mesure de température (Tw). Ainsi, la propagation du flux thermique vers la face opposée du substrat est favorisée. Selon une caractéristique, le capteur comprend, du côté de la face où est agencé ledit moins un élément d'interface, un élément de conduction thermique et un matériau d'interface, ledit élément de conduction thermique étant disposé entre ledit moins un élément d'interface et le matériau d'interface. Dans cette variante, ledit au moins un élément d'interface du capteur n'est pas en contact direct avec le fluide. According to one characteristic, in the case of ion implantation, the high resistivity of the implanted resistor or resistors makes it possible to obtain a more compact design and therefore a smaller sensor than with metal deposits. According to one characteristic, the substrate is made of silicon. According to one characteristic, the sensor comprises a thermal insulation element which limits the heat dissipations on the side of the face on which said at least one heating element and said at least one temperature measuring element (Tw) are arranged. Thus, the propagation of the thermal flux towards the opposite face of the substrate is favored. According to one characteristic, the sensor comprises, on the side of the face where is arranged said minus an interface element, a thermal conduction element and an interface material, said thermal conduction element being disposed between said at least one element of interface and the interface material. In this variant, said at least one sensor interface element is not in direct contact with the fluid.

Selon une caractéristique, ledit au moins un élément chauffant et ledit au moins un élément de mesure de température (Tw) sont un seul et même élément. According to one characteristic, said at least one heating element and said at least one temperature measuring element (Tw) are one and the same element.

L'invention a également pour objet un procédé de fabrication d'un capteur de mesure ou de détection d'encrassement selon les technologies de fabrication de la microélectronique. Ce procédé comprend les étapes suivantes effectuées à partir d'un substrat conducteur thermique: - formation sur une même face du substrat, d'une part, d'au moins un élément chauffant et, d'autre part, d'au moins un élément de mesure de température (Tw), - formation sur la face opposée du substrat d'au moins un élément d'interface. The subject of the invention is also a method for manufacturing a sensor for measuring or detecting fouling according to microelectronics manufacturing technologies. This method comprises the following steps carried out from a thermal conductive substrate: formation on the same side of the substrate, on the one hand, of at least one heating element and, on the other hand, of at least one element temperature measuring device (Tw), - formation on the opposite side of the substrate of at least one interface element.

L'intégration de l'élément de mesure de température (Tw), et de l'élément chauffant du même côté du substrat (et par exemple dans un même plan) permet de simplifier le procédé de fabrication du capteur et également de simplifier l'établissement des connexions électriques de ces éléments. Selon une caractéristique, le procédé comprend une étape de formation d'au moins un autre élément de mesure de température (Tb) sur la face du substrat qui porte ledit au moins un élément chauffant et ledit au moins un élément de mesure de température (Tw). L'agencement de l'autre élément de mesure de température (second élément de mesure de température (Tb)) du même côté du substrat que le premier élément de mesure de température et l'élément chauffant permet de simplifier le procédé de fabrication du capteur et également de simplifier l'établissement de l'ensemble des connexions électriques de ces trois composants. Selon une caractéristique, le procédé comprend une étape de réalisation d'une isolation thermique entre, d'une part, ledit au moins un autre élément de mesure de température (Tb) et, d'autre part, ledit au moins un élément chauffant et ledit au moins un élément de mesure de température (Tw). Selon une caractéristique, ledit au moins un élément chauffant et ledit au moins un élément de mesure de température (Tw) étant formés dans une première portion du substrat, ledit au moins un autre élément de mesure de température (Tb) étant formé dans une seconde portion du substrat séparée de la première portion par une troisième portion de substrat, le procédé comporte une étape de suppression de la troisième portion de substrat. Cet enlèvement de matière réalisé par exemple par gravure chimique et/ou physique permet de réaliser une isolation thermique entre les première et seconde portions. Selon une caractéristique, une isolation thermique est réalisée par la présence d'une lame de gaz statique (par exemple de l'air) dans l'espace laissé libre par la suppression de la troisième portion de substrat. Cette manière de réaliser l'isolation thermique est particulièrement simple et l'isolation résultante est particulièrement efficace. Selon une caractéristique alternative, le procédé comporte une étape de remplissage, par au moins un matériau isolant thermique, de l'espace laissé libre par la suppression de la troisième portion de substrat. Cette étape supplémentaire permet, outre l'isolation thermique qu'elle procure, de rigidifier mécaniquement la structure d'ensemble du capteur comprenant les deux portions de substrat. Selon une caractéristique, ledit au moins un élément d'interface s'étend sur la totalité de la face opposée du substrat et forme une membrane de solidarisation qui relie entre elles les première et seconde portions de substrat. Selon une caractéristique, le procédé comprend une étape d'établissement des connexions entre ledit au moins un élément chauffant, ledit au moins un élément de mesure de température (Tw), ledit au moins un autre élément de mesure de température (Tb), lorsqu'il est présent, et une électronique adaptée. L'invention a en outre pour objet un système de mesure ou de détection de l'encrassement formé à l'intérieur d'un contenant renfermant un fluide, caractérisé en ce qu'il comprend un capteur de mesure ou de détection de l'encrassement tel que brièvement mentionné ci-dessus. The integration of the temperature measuring element (Tw) and the heating element on the same side of the substrate (and for example in the same plane) makes it possible to simplify the manufacturing process of the sensor and also to simplify the process. establishing the electrical connections of these elements. According to one characteristic, the method comprises a step of forming at least one other temperature measuring element (Tb) on the face of the substrate carrying said at least one heating element and said at least one temperature measuring element (Tw ). The arrangement of the other temperature measuring element (second temperature measuring element (Tb)) on the same side of the substrate as the first temperature measuring element and the heating element simplifies the manufacturing process of the sensor. and also to simplify the establishment of all the electrical connections of these three components. According to one characteristic, the method comprises a step of producing a thermal insulation between, on the one hand, said at least one other temperature measuring element (Tb) and, on the other hand, said at least one heating element and said at least one temperature measuring element (Tw). According to one characteristic, said at least one heating element and said at least one temperature measuring element (Tw) being formed in a first portion of the substrate, said at least one other temperature measuring element (Tb) being formed in a second portion of the substrate separated from the first portion by a third substrate portion, the method comprises a step of removing the third substrate portion. This removal of material produced for example by chemical and / or physical etching makes it possible to achieve thermal insulation between the first and second portions. According to one characteristic, thermal insulation is achieved by the presence of a static gas blade (for example air) in the space left free by the removal of the third substrate portion. This way of achieving thermal insulation is particularly simple and the resulting insulation is particularly effective. According to an alternative characteristic, the method comprises a step of filling, by at least one thermal insulating material, the space left free by the removal of the third substrate portion. This additional step makes it possible, in addition to the thermal insulation that it provides, to mechanically stiffen the overall structure of the sensor comprising the two substrate portions. According to one characteristic, said at least one interface element extends over the entire opposite face of the substrate and forms a bonding membrane which interconnects the first and second substrate portions. According to one feature, the method comprises a step of establishing connections between said at least one heating element, said at least one temperature measuring element (Tw), said at least one other temperature measuring element (Tb), when it is present, and a suitable electronics. The invention further relates to a measurement or fouling detection system formed inside a container containing a fluid, characterized in that it comprises a sensor for measuring or detecting fouling. as briefly mentioned above.

Les caractéristiques et avantages déjà décrits en relation avec le capteur s'appliquent également au système et ne seront pas rappelés ici. The features and advantages already described in relation to the sensor also apply to the system and will not be recalled here.

Selon une caractéristique, le capteur est associé à une paroi du contenant afin de pouvoir remplir sa fonction de mesure ou de détection de l'encrassement. Selon une caractéristique, ledit au moins un élément d'interface du capteur est en contact direct avec le fluide ou en contact indirect par l'intermédiaire d'un matériau d'interface. On notera que le contact direct avec le fluide offre une plus grande sensibilité de mesure et/ou de détection et donc de meilleures performances du capteur. According to one characteristic, the sensor is associated with a wall of the container in order to fulfill its function of measurement or detection of fouling. According to one characteristic, said at least one interface element of the sensor is in direct contact with the fluid or in indirect contact via an interface material. It should be noted that the direct contact with the fluid offers a greater sensitivity of measurement and / or detection and therefore better performance of the sensor.

En outre, la présence du matériau d'interface additionnel en contact avec le fluide, en écoulement, protège le capteur, au moins mécaniquement, voire également chimiquement, et le rend robuste aux agressions extérieures, notamment venant du fluide. Selon une caractéristique, ledit au moins un élément d'interface ou le matériau d'interface est monté affleurant par rapport à la paroi. Ainsi, Le fluide n'est pas perturbé par la présence du capteur. Un dépôt d'encrassement composé d'un ou de plusieurs types de corps présents dans le fluide peut se former sur ledit au moins un élément d'interface ou sur le matériau d'interface, de la même manière que s'il se formait sur la face interne de la paroi du contenant. Dans le cas où l'on fait appel à un matériau d'interface en plus dudit au moins un élément d'interface, on peut ainsi fabriquer en très grande série le capteur dans sa structure la plus simple comprenant le ou les éléments chauffants, le ou les éléments de mesure de température et ledit au moins un élément d'interface et en rendant uniquement spécifique le matériau d'interface supplémentaire, fabriqué séparément, qui va être en contact avec le fluide. D'autres caractéristiques et avantages apparaitront au cours de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 a est une vue schématique générale d'un capteur selon un premier mode de réalisation de l'invention et de moyens associés permettant sa mise en oeuvre ; - la figure 1 b est une vue schématique générale d'une variante de réalisation du capteur de la figure 1 a ; - la figure 2 est une vue schématique générale d'un capteur selon un deuxième mode de réalisation de l'invention et de moyens associés permettant sa mise en oeuvre ; - la figure 3 est une vue schématique générale d'un capteur selon un troisième mode de réalisation de l'invention et de moyens associés permettant sa mise en oeuvre ; - la figure 4 est une vue schématique générale d'une variante de réalisation du capteur de la figure 3; - la figure 5 est une vue de dessous du premier substrat du capteur de la figure 4 montrant l'agencement de l'élément chauffant et du premier élément de mesure de température; - la figure 6 est une vue de dessous du second substrat du capteur de la figure 4 montrant uniquement l'agencement du deuxième élément de mesure de température ; 20 - les figures 7 et 8 illustrent de façon schématique respectivement deux formes de réalisation différentes par implantation ionique/diffusion thermique et par dépôt métallique des éléments de mesure et de chauffe du capteur selon l'invention; - les figures 9a à 9k illustrent de façon schématique les étapes de 25 fabrication d'un capteur selon l'invention ; - la figure 10 est une vue schématique montrant l'implantation d'un capteur selon l'invention dans un corps monté dans une paroi d'un contenant ; 15 - la figure 11 est une vue schématique montrant l'implantation d'un capteur selon une variante de l'invention dans un corps monté dans une paroi d'un contenant. La présente invention a pour but de proposer, grâce à la 5 technologie microsystème, un capteur de petites dimensions capable de déterminer un encrassement dans un fluide en écoulement. Plus particulièrement, l'invention a pour objet un microsystème destiné à mesurer la résistance thermique et/ou les propriétés thermiques (conductivité thermique, capacité calorifique) d'un encrassement au sein d'un 10 réacteur (au sens du Génie des Procédés) dont la nature et l'intensité peuvent être très variées et/ou connues. Comme représenté schématiquement sur la figure 1 a, un capteur 10 selon un premier mode de réalisation réalisé en technologie microsystème comprend plusieurs éléments fonctionnels assemblés sur un substrat 12 15 conducteur thermique. Ce substrat est, par exemple, en silicium. Toutefois, il pourrait alternativement être réalisé dans un autre matériau favorisant la diffusion de la chaleur. Plus particulièrement, le capteur comprend les éléments suivants 20 agencés sur une même face 12a (face inférieure sur la fig.1 a) du substrat: - au moins un élément chauffant 14, qui est apte à générer, sur commande, un flux thermique homogène contrôlé et à le diffuser dans le substrat vers un milieu de mesure qui est ici un fluide ; - au moins un élément de mesure de température (Tw) 16, qui est 25 soumis à l'action du flux thermique diffusé par le substrat. On considère ici qu'il n'y a qu'un élément de mesure de température (Tw), mais plusieurs éléments sont envisageables selon les applications et les configurations de capteur. L'élément de mesure de température 16 est situé à proximité immédiate de l'élément chauffant 14 afin de bénéficier directement et sans retard du flux 30 thermique. On notera qu'en raison des faibles dimensions du substrat et de sa bonne conductivité thermique, on peut négliger les gradients thermiques à l'intérieur de ce substrat. Cet élément de mesure de température 16 peut par exemple entourer au moins partiellement ledit au moins un élément chauffant, ainsi que représenté sur la figure 5 qui sera décrite ultérieurement. L'élément chauffant 14 est alimenté par des moyens d'alimentation en énergie électrique 20 via des moyens de connexion 22. L'élément chauffant est idéalement une résistance électrique dont la thermo-dépendance de la résistivité est connue. In addition, the presence of the additional interface material in contact with the fluid, in flow, protects the sensor, at least mechanically, or even chemically, and makes it robust to external aggressions, in particular from the fluid. According to one characteristic, said at least one interface element or the interface material is mounted flush with respect to the wall. Thus, the fluid is not disturbed by the presence of the sensor. A fouling deposit composed of one or more types of bodies present in the fluid may be formed on said at least one interface element or on the interface material, in the same manner as if it were formed on the inner face of the container wall. In the case where an interface material is used in addition to said at least one interface element, the sensor can be manufactured in a very large series in its simplest structure including the heating element or elements, the or the temperature measuring elements and said at least one interface element and making only the additional interface material, made separately, which will be in contact with the fluid. Other features and advantages will become apparent from the following description, given solely by way of nonlimiting example and with reference to the accompanying drawings, in which: FIG. 1a is a general schematic view of a sensor according to a first embodiment of the invention and associated means for its implementation; FIG. 1b is a general schematic view of an alternative embodiment of the sensor of FIG. 1a; - Figure 2 is a general schematic view of a sensor according to a second embodiment of the invention and associated means for its implementation; - Figure 3 is a general schematic view of a sensor according to a third embodiment of the invention and associated means for its implementation; FIG. 4 is a general schematic view of an alternative embodiment of the sensor of FIG. 3; FIG. 5 is a bottom view of the first substrate of the sensor of FIG. 4 showing the arrangement of the heating element and the first temperature measuring element; FIG. 6 is a bottom view of the second substrate of the sensor of FIG. 4 showing only the arrangement of the second temperature measuring element; FIGS. 7 and 8 schematically illustrate respectively two different embodiments by ion implantation / thermal diffusion and by metal deposition of the measuring and heating elements of the sensor according to the invention; FIGS. 9a to 9k schematically illustrate the manufacturing steps of a sensor according to the invention; - Figure 10 is a schematic view showing the implantation of a sensor according to the invention in a body mounted in a wall of a container; FIG. 11 is a schematic view showing the implantation of a sensor according to a variant of the invention in a body mounted in a wall of a container. It is an object of the present invention to provide, using microsystem technology, a small sensor capable of determining fouling in a flowing fluid. More particularly, the subject of the invention is a microsystem intended to measure the thermal resistance and / or the thermal properties (thermal conductivity, heat capacity) of a fouling within a reactor (in the sense of process engineering) of which nature and intensity can be very varied and / or known. As shown diagrammatically in FIG. 1a, a sensor 10 according to a first embodiment made in microsystem technology comprises several functional elements assembled on a thermal conductive substrate 12. This substrate is, for example, silicon. However, it could alternatively be made of another material that promotes the diffusion of heat. More particularly, the sensor comprises the following elements 20 arranged on the same face 12a (lower face in Fig.1 a) of the substrate: - at least one heating element 14, which is able to generate, on command, a homogeneous heat flow controlled and diffuse into the substrate to a measuring medium which is here a fluid; at least one temperature measuring element (Tw) 16, which is subjected to the action of the thermal flux diffused by the substrate. It is considered here that there is only one element of temperature measurement (Tw), but several elements are possible according to the applications and the configurations of sensor. The temperature measuring element 16 is located in close proximity to the heating element 14 in order to benefit directly and without delay from the heat flux. Note that due to the small dimensions of the substrate and its good thermal conductivity, we can neglect the thermal gradients inside this substrate. This temperature measuring element 16 may for example at least partially surround said at least one heating element, as shown in Figure 5 which will be described later. The heating element 14 is supplied by electrical energy supply means 20 via connection means 22. The heating element is ideally an electrical resistance whose thermo-dependence of the resistivity is known.

Le dimensionnement de l'élément chauffant est réalisé en déterminant le flux de chaleur nécessaire pour pouvoir déceler un encrassement à la surface du capteur en fonction de l'application visée. L'injection d'un courant électrique ou d'une tension (moyens d'alimentation 20) dans la résistance de chauffe génère une surchauffe de celle- ci. Un flux de chaleur est alors généré et varie en fonction de la puissance injectée dans l'élément chauffant. La valeur de sa résistance au repos est calculée en fonction de la puissance du flux de chaleur à générer. On notera que la tension résultante aux bornes de la résistance est mesurée. L'élément de mesure de température 16, placé dans ce flux thermique, mesure la température en continu ou de façon discontinue (en fonction de la commande appliquée au capteur) et transmet ces mesures, via les moyens de connexion 24, à une unité de traitement de données 26 (par exemple, un calculateur). Le capteur comprend également, agencé sur la face opposée 12b (face supérieure sur la fig.1 a) du substrat, au moins un élément d'interface 18 qui est un conducteur thermique réalisé par exemple sous la forme d'une couche ou d'une bicouche déposée sur le substrat 12. L'élément d'interface 18 transmet le flux thermique vers l'extérieur du capteur, en direction du milieu de mesure (fluide) avec lequel il est en contact, afin de dissiper cette chaleur. Les données recueillies par l'unité 26 sont, après traitement, affichées par les moyens d'affichage 28, par exemple sous la forme de courbes représentant l'évolution temporelle de la température et/ou de l'épaisseur de la couche d'encrassement formée à la surface du capteur et qui est déterminée à partir d'écarts de température mesurés. Les données traitées et/ou d'autres informations telles que celles indiquant la présence ou l'absence d'encrassement à la surface du capteur peuvent être transmises à distance par des moyens de transmission 30. Un signal d'alarme destiné à prévenir un opérateur en cas de détection d'encrassement peut, par exemple, être transmis à un centre de surveillance distant. The dimensioning of the heating element is performed by determining the heat flow necessary to be able to detect a fouling on the surface of the sensor according to the intended application. The injection of an electric current or a voltage (supply means 20) into the heating resistor generates an overheating thereof. A heat flux is then generated and varies according to the power injected into the heating element. The value of its resistance to rest is calculated according to the power of the heat flow to be generated. Note that the resulting voltage across the resistor is measured. The temperature measuring element 16, placed in this heat flow, measures the temperature continuously or discontinuously (as a function of the command applied to the sensor) and transmits these measurements, via the connection means 24, to a control unit. data processing 26 (for example, a calculator). The sensor also comprises, arranged on the opposite face 12b (upper face in FIG. 1a) of the substrate, at least one interface element 18 which is a thermal conductor made for example in the form of a layer or a bilayer deposited on the substrate 12. The interface element 18 transmits the thermal flux to the outside of the sensor, towards the measuring medium (fluid) with which it is in contact, in order to dissipate this heat. The data collected by the unit 26 are, after processing, displayed by the display means 28, for example in the form of curves representing the temporal evolution of the temperature and / or the thickness of the fouling layer formed on the surface of the sensor and which is determined from measured temperature differences. The processed data and / or other information such as those indicating the presence or absence of fouling on the surface of the sensor can be transmitted remotely by transmission means 30. An alarm signal to prevent an operator in case of detection of fouling can, for example, be transmitted to a remote monitoring center.

On notera que l'élément chauffant 14 et l'élément de mesure de températurel6 sont disposés du même côté du substrat 12, ce qui facilite, d'une part, leur implantation sur le substrat et, d'autre part, l'établissement de leurs connexions électriques avec les éléments 20 et 26 précités. On notera que l'élément de mesure comporte des pistes ou plots de connexion qui permettent de fournir à cet élément l'énergie électrique nécessaire en provenance du dispositif 20 et de recueillir, au niveau du calculateur 26, les données de température. La mesure effectuée aux bornes de l'élément 16 peut être réalisée en utilisant, par exemple, la technique bien connue des deux pointes qui permet, connaissant la tension et l'intensité électriques, d'en déduire de façon directe la valeur de la résistance. Cette mesure est utilisée lorsque le bruit de mesure ou associé à la mesure n'est pas trop élevé. Lorsque le bruit est trop élevé la mesure aux bornes de l'élément 16 peut être mise en oeuvre en utilisant par exemple la technique bien connue des quatre pointes. Selon cette technique de mesure indirecte, on connaît la valeur de la tension imposée aux bornes, on mesure la valeur de l'intensité et l'on en déduit la valeur de la résistance. La réalisation de l'élément de mesure de température (Tw) et/ou de l'élément chauffant est effectuée sur la face 12a du substrat par implantation ionique/diffusion thermique ou par dépôt métallique. It will be noted that the heating element 14 and the temperature measuring element 6 are arranged on the same side of the substrate 12, which facilitates, on the one hand, their implantation on the substrate and, on the other hand, the establishment of their electrical connections with the elements 20 and 26 above. It will be noted that the measuring element comprises connection tracks or pads which make it possible to supply this element with the necessary electrical energy coming from the device 20 and to collect, at the computer 26, the temperature data. The measurement made at the terminals of the element 16 can be carried out using, for example, the well-known technique of the two points which allows, knowing the voltage and the electrical intensity, to deduce in a direct way the value of the resistance. . This measurement is used when the measurement or measurement noise is not too high. When the noise is too high the measurement across the element 16 can be implemented using for example the well-known technique of the four points. According to this indirect measurement technique, the value of the voltage imposed on the terminals is known, the value of the intensity is measured and the value of the resistance is deduced therefrom. The realization of the temperature measuring element (Tw) and / or the heating element is performed on the face 12a of the substrate by ion implantation / thermal diffusion or by metal deposition.

De façon non représentée sur la figure 1 a, le capteur peut comprendre un élément d'isolation thermique qui limite les dissipations thermiques du côté de la face 12a sur laquelle sont agencés l'élément chauffant et l'élément de mesure de température (Tw). Un tel élément est représenté sur les figures 10 et 11. Selon une variante non représentée ici, le capteur peut comprendre, du côté de la face opposée 12b où est agencé ledit moins un élément d'interface 18, un élément de conduction thermique et un matériau d'interface, ledit élément de conduction thermique étant disposé entre ledit moins un élément d'interface et le matériau d'interface. Le capteur est alors en contact avec le fluide par l'intermédiaire du matériau d'interface et non de l'élément 18 de la figure 1. Une telle variante est illustrée sur la figure 11 qui sera décrite ultérieurement. In a manner not shown in FIG. 1a, the sensor may comprise a thermal insulation element which limits the heat dissipations on the side of the face 12a on which are arranged the heating element and the temperature measuring element (Tw). . Such an element is shown in FIGS. 10 and 11. According to a variant not shown here, the sensor may comprise, on the side of the opposite face 12b where said minus is arranged an interface element 18, a thermal conduction element and a interface material, said thermal conduction element being disposed between said at least one interface element and the interface material. The sensor is then in contact with the fluid via the interface material and not with the element 18 of FIG. 1. Such a variant is illustrated in FIG. 11 which will be described later.

La description qui suit illustre une version plus élaborée d'un capteur microsystème selon un deuxième mode de réalisation représenté à la figure 2. Les éléments communs aux figures la et 2 qui sont repris sur la figure 2 conservent les mêmes références et ne seront pas décrits à nouveau ici. The following description illustrates a more elaborate version of a microsystem sensor according to a second embodiment shown in FIG. 2. The elements common to FIGS. 1a and 2 which are shown in FIG. 2 retain the same references and will not be described. again here.

Le capteur 40 diffère du capteur 10 de la figure la en ce qu'il comprend au moins un autre élément de mesure de température (Tb) noté 42. Cet autre élément de mesure de température 42 (deuxième élément) est agencé sur une face 44a d'un second substrat 44 (par exemple en silicium comme le premier substrat 12) qui est isolé thermiquement du premier substrat 12 sur lequel sont agencés l'élément chauffant 14 et le premier élément de mesure de température 16. En effet, il est important que le deuxième élément de mesure 42 ne soit pas influencé par le flux de chaleur dissipé. L'isolation thermique est ici réalisée par un gaz statique, par exemple de l'air. Toutefois, un autre matériau d'isolation pourrait être interposé entre les deux substrats. The sensor 40 differs from the sensor 10 of Figure la in that it comprises at least one other temperature measuring element (Tb) noted 42. This other temperature measuring element 42 (second element) is arranged on a face 44a a second substrate 44 (for example silicon as the first substrate 12) which is thermally insulated from the first substrate 12 on which the heating element 14 and the first temperature measuring element 16 are arranged. Indeed, it is important that the second measuring element 42 is not influenced by the dissipated heat flow. The thermal insulation is here carried out by a static gas, for example air. However, another insulating material could be interposed between the two substrates.

La fonction de cet élément de mesure est de mesurer la température du fluide, par exemple, de manière continue ou discontinue (en fonction de la commande appliquée au capteur). L'élément de mesure 42 transmet ces mesures, via les moyens de connexion 48, à l'unité de traitement de données 26 La face sur laquelle est disposé le deuxième élément de mesure 42 est du même côté que la face 12a afin, là également, de bénéficier des mêmes avantages que ceux décrits en relation avec la figure 1 a. Le capteur comprend également, agencé sur la face opposée 44b (face supérieure sur la fig.2) du substrat, au moins un élément d'interface 46 réalisé par exemple sous la forme d'une couche ou d'une bicouche déposée sur le substrat 44. Le second substrat 44 est lui aussi un matériau conducteur thermique afin que la température du fluide qui est en contact avec l'élément d'interface 46 puisse être mesurée par le deuxième élément de mesure 42. On notera que selon, une variante non représentée, l'autre élément de mesure de température (Tb) peut entourer au moins partiellement l'élément chauffant. Plus particulièrement, le second substrat lui-même peut entourer au 20 moins partiellement le premier substrat comme illustré aux figures 4 et 6 qui seront décrites ci-après. Selon une variante illustrée à la figure 1 b, l'élément chauffant et l'élément de mesure de température sont un seul et même élément 15 agencé sur la face 12a du substrat. 25 On notera que cette variante peut également s'appliquer aux configurations des figures 2 à 4 décrites ci-après. L'élément 15 est donc, d'une part, apte à générer, sur commande, un flux thermique homogène contrôlé dans le substrat 12 et, d'autre part, à mesurer la température du substrat ainsi chauffé. 30 Les connexions 22 et 24 analogues à celles de la figure 1 a permettent l'alimentation électrique en provenance de l'unité 20 et la délivrance de signaux de mesure à l'unité 26. The function of this measuring element is to measure the temperature of the fluid, for example, continuously or discontinuously (depending on the control applied to the sensor). The measuring element 42 transmits these measurements, via the connection means 48, to the data processing unit 26. The face on which the second measuring element 42 is arranged is on the same side as the face 12a so, again , to enjoy the same advantages as those described in relation to Figure 1a. The sensor also comprises, arranged on the opposite face 44b (upper face in FIG. 2) of the substrate, at least one interface element 46 made for example in the form of a layer or a bilayer deposited on the substrate 44. The second substrate 44 is also a thermally conductive material so that the temperature of the fluid which is in contact with the interface element 46 can be measured by the second measurement element 42. It will be noted that according to a variant not shown, the other temperature measuring element (Tb) can at least partially surround the heating element. More particularly, the second substrate itself may at least partially surround the first substrate as illustrated in FIGS. 4 and 6 which will be described hereinafter. According to a variant illustrated in Figure 1b, the heating element and the temperature measuring element are one and the same element 15 arranged on the face 12a of the substrate. It should be noted that this variant can also be applied to the configurations of FIGS. 2 to 4 described below. The element 15 is therefore, on the one hand, able to generate, on command, a homogeneous controlled heat flow in the substrate 12 and, on the other hand, to measure the temperature of the substrate thus heated. The connections 22 and 24 similar to those of FIG. 1a allow the power supply from the unit 20 and the delivery of measurement signals to the unit 26.

Le capteur 11 ainsi conçu est encore plus simple à fabriquer que celui de la figure la. La génération du flux thermique et la mesure de température peuvent être effectuées au cours de phases différentes espacées dans le temps et alternées. Alternativement, la génération du flux thermique et la mesure de température peuvent être effectuées de façon quasi-simultanée mais avec un léger décalage dans le temps. Comme représenté sur la figure 2, les deux substrats 12 et 44 sont indépendants l'un de l'autre. Chacun des éléments d'interface respectifs 18, 46 agencés sur la face opposée de chaque substrat est un conducteur thermique afin de favoriser la conduction thermique à travers l'épaisseur de l'élément d'interface considéré. Chaque élément d'interface 18, 46 offre donc une très faible résistance thermique. Ainsi, cela permet de favoriser l'échange thermique entre le fluide et le substrat et, donc, le deuxième élément de mesure 42 permet de mesurer de façon plus réactive la température du fluide. Cela permet également au flux généré par l'élément chauffant 14 de se dissiper rapidement dans le fluide. La figure 3 illustre un troisième mode de réalisation d'un capteur 20 microsystème. Les éléments communs aux figures 2 et 3 qui sont repris sur la figure 3 conservent les mêmes références et ne seront pas décrits à nouveau ici. Le capteur 50 diffère du capteur 40 de la figure 2 en ce que l'élément d'interface qui est agencé sur les faces opposées des deux substrats 12b et 25 44b prend la forme d'une membrane de solidarisation 52. Cette membrane s'étend sur chacune desdites faces et se prolonge entre les substrats afin de les relier mécaniquement l'un à l'autre. La membrane de solidarisation constitue un élément de maintien mécanique du monolithe ainsi constitué. Cette membrane de faible épaisseur 30 offre une faible résistance thermique au flux axial généré par l'élément chauffant 14 (premier substrat 12) et une résistance thermique élevée aux déperditions thermiques latérales (déperditions vers le deuxième substrat 44). The sensor 11 thus designed is even simpler to manufacture than that of FIG. Thermal flow generation and temperature measurement can be performed in different, time-spaced and alternating phases. Alternatively, the generation of heat flow and temperature measurement can be performed almost simultaneously but with a slight shift in time. As shown in FIG. 2, the two substrates 12 and 44 are independent of one another. Each of the respective interface elements 18, 46 arranged on the opposite side of each substrate is a thermal conductor to promote thermal conduction through the thickness of the considered interface element. Each interface element 18, 46 thus offers a very low thermal resistance. Thus, this makes it possible to promote the heat exchange between the fluid and the substrate and, therefore, the second measurement element 42 makes it possible to measure the temperature of the fluid more reactively. This also allows the flow generated by the heating element 14 to dissipate rapidly in the fluid. Figure 3 illustrates a third embodiment of a micro-system sensor. The elements common to FIGS. 2 and 3 which are shown in FIG. 3 retain the same references and will not be described again here. The sensor 50 differs from the sensor 40 of FIG. 2 in that the interface element which is arranged on the opposite faces of the two substrates 12b and 44b takes the form of a securing membrane 52. This membrane extends on each of said faces and extends between the substrates in order to mechanically connect them to one another. The securing membrane constitutes a mechanical holding element of the monolith thus constituted. This thin membrane 30 offers a low thermal resistance to the axial flow generated by the heating element 14 (first substrate 12) and a high thermal resistance to lateral heat losses (losses to the second substrate 44).

On notera que la résistance thermique varie de façon linéaire avec l'épaisseur (résistance thermique proportionnelle à l'épaisseur) du substrat vers le fluide (direction axiale) et de façon inversement proportionnelle à cette épaisseur (résistance thermique proportionnelle à l'inverse de l'épaisseur) suivant une direction latérale. Ainsi, en diminuant l'épaisseur de la membrane, la résistance thermique de celle-ci, du substrat vers le fluide, tend vers une valeur nulle, alors que la résistance thermique latérale, c'est-à-dire de la partie centrale vers la partie périphérique, tend vers une valeur infinie et s'oppose donc au passage du flux dans cette direction. It will be noted that the thermal resistance varies linearly with the thickness (thermal resistance proportional to the thickness) of the substrate towards the fluid (axial direction) and inversely proportional to this thickness (thermal resistance proportional to the inverse of the 'thickness) in a lateral direction. Thus, by decreasing the thickness of the membrane, the thermal resistance thereof, from the substrate towards the fluid, tends to a zero value, while the lateral thermal resistance, that is to say from the central part towards the peripheral part, tends towards an infinite value and thus opposes the passage of the flow in this direction.

Par ailleurs, comme représenté sur la figure 3, une isolation thermique est réalisée entre les deux substrats 12 et 44 par une lame de gaz statique (par exemple de l'air) qui est un bon isolant. Selon une variante non représentée, l'isolation thermique est réalisée par un matériau d'isolation thermique disposé entre le deuxième substrat 44 où est implanté le deuxième élément de mesure de température (Tb) 42 et le premier substrat 12. Un tel agencement permet d'augmenter la robustesse de la structure du capteur microsystème. Comme pour les modes de réalisation précédents, la réalisation des premier et deuxième éléments de mesure de température et de l'élément chauffant est effectuée par implantation ionique/diffusion thermique ou par dépôt métallique. La figure 4 illustre une variante de réalisation du capteur microsystème de la figure 3. Les éléments communs aux figures 3 et 4 qui sont repris sur la figure 4 conservent les mêmes références et ne seront pas décrits à nouveau ici. Le capteur 60 diffère du capteur 50 de la figure 3 par l'agencement des deux substrats 62 et 64 l'un par rapport à l'autre, ainsi que par la configuration des deux éléments de mesure de température et de l'élément chauffant les uns par rapport aux autres. Furthermore, as shown in Figure 3, a thermal insulation is formed between the two substrates 12 and 44 by a static gas blade (for example air) which is a good insulator. According to a variant not shown, the thermal insulation is produced by a thermal insulation material disposed between the second substrate 44 where is implanted the second temperature measuring element (Tb) 42 and the first substrate 12. Such an arrangement allows to to increase the robustness of the structure of the microsystem sensor. As for the previous embodiments, the production of the first and second temperature measuring elements and the heating element is performed by ion implantation / thermal diffusion or by metal deposition. FIG. 4 illustrates an alternative embodiment of the microsystem sensor of FIG. 3. The elements common to FIGS. 3 and 4 which are shown in FIG. 4 retain the same references and will not be described again here. The sensor 60 differs from the sensor 50 of FIG. 3 by the arrangement of the two substrates 62 and 64 with respect to each other, as well as by the configuration of the two temperature measuring elements and the heating element. one against another.

Ainsi, la structure du capteur microsystème 60 comporte une partie centrale 62 formant le premier substrat et une partie périphérique 64 formant le deuxième substrat et entourant complètement la partie centrale comme illustré sur les figures 4 et 6 (sur la figure 6 la partie centrale n'a pas été représentée). La partie centrale 62 est par exemple formée par un bloc monolithique de silicium dont l'épaisseur est définie par les dimensions de la plaque utilisée pour la réalisation technologique du capteur, typiquement de l'ordre de 300 à 500pm. Ce bloc central de silicium possède des dimensions minimales de 1 mm de côté. C'est sur la face inférieure 62a de ce bloc de silicium que sont intégrés l'élément chauffant 66 et le premier élément de mesure de la température pariétale (Tw) 68. Le flux de chaleur généré par l'élément chauffant est transmis vers le fluide grâce aux propriétés de conduction du silicium (À=150W/m/K à température ambiante). Comme représenté sur la figure 5, l'élément de mesure de température 68 prend par exemple la forme d'un U qui entoure partiellement l'élément chauffant 66. Ainsi, l'élément de mesure 68 reçoit de façon relativement homogène le flux de chaleur généré par l'élément chauffant 66. On notera que, dans une variante non représentée, l'élément de mesure de température 68 peut entourer complètement l'élément chauffant 66 afin de profiter de façon encore plus homogène du flux de chaleur. La partie périphérique 64, elle aussi en silicium, supporte, sur sa face inférieure 64a, un deuxième élément de mesure de température 70 destiné à mesurer la température du fluide. On utilise là aussi les propriétés de conduction du silicium pour capter la température du fluide. Comme représenté sur les figures 4 et 6, le deuxième élément de mesure de température 70 entoure partiellement la partie centrale 62 et, donc, le premier élément de mesure de température 68 et l'élément chauffant 66. Comme pour les modes de réalisation précédents, l'élément chauffant et les deux éléments de mesure de température sont réalisés par exemple : - soit par implantation ionique/diffusion thermique ; il s'agit d'une technique qui présente les avantages d'offrir un encombrement minimal du dispositif réalisé, un choix de la résistivité de la résistance et du coefficient de température dans une gamme allant, par exemple, de 0 à 7000ppm/°C ; - soit par un dépôt métallique, par exemple, de platine ou de nickel. Tous les composants intégrés sur le capteur sont accessibles du même côté du substrat conduisant à une schématique électrique simple comportant au minimum six plots de connexion dans cette configuration. Thus, the structure of the microsystem sensor 60 includes a central portion 62 forming the first substrate and a peripheral portion 64 forming the second substrate and completely surrounding the central portion as shown in Figures 4 and 6 (in Figure 6 the central portion n ' was not represented). The central portion 62 is for example formed by a monolithic block of silicon whose thickness is defined by the dimensions of the plate used for the technological realization of the sensor, typically of the order of 300 to 500pm. This central block of silicon has minimum dimensions of 1 mm side. It is on the lower face 62a of this silicon block that the heating element 66 and the first element for measuring the wall temperature (Tw) 68 are integrated. The heat flux generated by the heating element is transmitted to the fluid due to the conduction properties of silicon (λ = 150W / m / K at room temperature). As shown in FIG. 5, the temperature measuring element 68 takes for example the shape of a U which partially surrounds the heating element 66. Thus, the measuring element 68 receives, in a relatively homogeneous manner, the flow of heat. generated by the heating element 66. Note that, in a variant not shown, the temperature measuring element 68 can completely surround the heating element 66 to take advantage of even more homogeneous heat flow. The peripheral portion 64, also made of silicon, supports, on its lower face 64a, a second temperature measuring element 70 intended to measure the temperature of the fluid. Here too, the conduction properties of silicon are used to capture the temperature of the fluid. As shown in FIGS. 4 and 6, the second temperature measuring element 70 partially surrounds the central portion 62 and, therefore, the first temperature measuring element 68 and the heating element 66. As for the previous embodiments, the heating element and the two temperature measuring elements are made for example: either by ion implantation / thermal diffusion; it is a technique which has the advantages of offering a minimal bulk of the device made, a choice of the resistivity of the resistance and the temperature coefficient in a range ranging, for example, from 0 to 7000ppm / ° C ; - Or by a metal deposit, for example, platinum or nickel. All the components integrated on the sensor are accessible on the same side of the substrate leading to a simple electrical schematic comprising at least six connection pads in this configuration.

Les deux parties 62 et 64 sont maintenues ensemble par la membrane diélectrique 52 située sur les faces opposées à celles sur lesquelles sont intégrés les éléments de mesure de température. Cette membrane est un isolant électrique et thermique (par exemple, À<1,5W/m/K) dont l'épaisseur ne dépasse pas 10pm. Cette membrane peut être en contact direct avec le milieu de mesure (fluide), comme représenté sur la figure 4. Alternativement, un matériau d'interface additionnel peut être interposé entre la membrane et le milieu de mesure, comme illustré sur la figure 11 qui sera décrite ultérieurement. La membrane 52 est connue pour avoir des contraintes mécaniques minimales. Cette membrane peut être, par exemple, au choix: - une bicouche composée d'oxyde de silicium SiO2 (800nm) et de nitrure de silicium non stoechiométrique SiXNy (600nm) ; - un oxynitrure de silicium SiOXNy (1 à 10pm) ; - un polymère ou une résine (plusieurs micromètres d'épaisseur). On notera que le capteur 60 représenté sur la figure 4 est parfaitement plat en surface du côté de la membrane 52, ce qui est préférable lorsque cette membrane est en contact direct avec le milieu de mesure, afin de perturber ce dernier aussi peu que possible. The two parts 62 and 64 are held together by the dielectric membrane 52 located on the faces opposite to those on which the temperature measuring elements are integrated. This membrane is an electrical and thermal insulator (for example, at <1.5W / m / K) whose thickness does not exceed 10pm. This membrane may be in direct contact with the measuring medium (fluid), as shown in FIG. 4. Alternatively, an additional interface material may be interposed between the membrane and the measuring medium, as illustrated in FIG. will be described later. The membrane 52 is known to have minimal mechanical stresses. This membrane may be, for example, the choice: a bilayer composed of silicon oxide SiO 2 (800 nm) and non-stoichiometric silicon nitride SiXNy (600 nm); a silicon oxynitride SiOXNy (1 to 10 μm); a polymer or a resin (several micrometers thick). It will be noted that the sensor 60 shown in FIG. 4 is perfectly flat on the surface of the membrane 52, which is preferable when this membrane is in direct contact with the measuring medium, in order to disturb the latter as little as possible.

La planéité du capteur est également recherchée lorsqu'un matériau additionnel doit être agencé en regard de la membrane afin d'obtenir un contact aussi intime que possible entre les éléments et, donc, afin de réduire le plus possible les résistances thermiques. L'isolation thermique entre les deux parties 62 et 64 est obtenue par la gravure profonde du silicium autour de la partie centrale afin de ménager un espace périphérique 72. L'isolation thermique entre la partie centrale et la partie périphérique est alors assurée par la simple présence d'un gaz statique (par exemple l'air) entre ces deux parties ou, selon une variante non représentée, en utilisant un matériau isolant en vue d'augmenter la robustesse du microsystème. On notera que le capteur 60 a une forme générale carrée dont le 5 côté ne dépasse pas 5mm de longueur. La figure 7 illustre un exemple de configuration pour un capteur microsystème 80 dans lequel l'élément chauffant 82 et les deux éléments de mesure de température 84 et 86 sont réalisés par implantation ionique ou diffusion thermique. 10 Dans la partie centrale du capteur, le premier élément de mesure de température 84 qui a par exemple la forme générale du chiffre 2 couché est disposé à côté de l'élément chauffant 82, tandis que, dans la partie périphérique, le deuxième élément de mesure de température 86 entoure partiellement le premier élément de mesure de température et l'élément 15 chauffant. La zone 88 en forme de carré qui ceinture la partie centrale du capteur représente la zone d'isolation thermique (par exemple, il s'agit d'un espace laissé libre et occupé par de l'air) entre les deux parties du capteur. Des plots de connexion 82a, 82b, 84a, 84b, 86a-d sont prévus pour chaque élément de mesure et pour l'élément chauffant afin de permettre 20 l'établissement des connexions électriques avec les éléments 20 et 26 représentés sur la figure 4. La figure 8 illustre un exemple de configuration pour un capteur microsystème 90 dans lequel l'élément chauffant 92 et les deux éléments de mesure de température 94 et 96 sont réalisés par dépôt métallique. 25 Dans la partie centrale du capteur, le premier élément de mesure de température 94 est fortement imbriqué avec l'élément chauffant 92. Les plots de connexion extérieurs 94a, 94b de l'élément de mesure et intérieurs 92a, 92b de l'élément chauffant sont représentés. Dans la partie périphérique, le deuxième élément de mesure de 30 température 96 entoure partiellement le premier élément de mesure de température 94 et l'élément chauffant 92. The flatness of the sensor is also sought when additional material must be arranged facing the membrane in order to obtain as intimate contact as possible between the elements and, therefore, in order to reduce the thermal resistances as much as possible. The thermal insulation between the two parts 62 and 64 is obtained by the deep etching of the silicon around the central portion to provide a peripheral space 72. The thermal insulation between the central portion and the peripheral portion is then provided by the simple presence of a static gas (for example air) between these two parts or, in a variant not shown, using an insulating material to increase the robustness of the microsystem. Note that the sensor 60 has a generally square shape whose side does not exceed 5mm in length. FIG. 7 illustrates an exemplary configuration for a microsystem sensor 80 in which the heating element 82 and the two temperature measuring elements 84 and 86 are made by ion implantation or thermal diffusion. In the central part of the sensor, the first temperature measuring element 84 which has for example the general shape of the lying digit 2 is arranged next to the heating element 82, while in the peripheral part the second element of the sensor Temperature measurement 86 partially surrounds the first temperature measuring element and the heating element. The zone 88 in the form of a square which surrounds the central part of the sensor represents the zone of thermal insulation (for example, it is a space left free and occupied by air) between the two parts of the sensor. Connection pads 82a, 82b, 84a, 84b, 86a-d are provided for each measuring element and for the heating element in order to allow electrical connections to be made with elements 20 and 26 shown in FIG. FIG. 8 illustrates an exemplary configuration for a microsystem sensor 90 in which the heating element 92 and the two temperature measuring elements 94 and 96 are made by metal deposition. In the central portion of the sensor, the first temperature measuring element 94 is strongly interwoven with the heating element 92. The outer connection pads 94a, 94b of the measuring element and the inner ones 92a, 92b of the heating element are represented. In the peripheral portion, the second temperature measuring element 96 partially surrounds the first temperature measuring element 94 and the heating element 92.

Chacun des éléments chauffant 92 et premier élément de mesure de température 94 est réalisé sous la forme de résistances métalliques qui prennent la forme de serpentins ou de lignes agencés à la surface du substrat de façon très serrée afin d'obtenir une très grande longueur de dépôt métallique dans un encombrement réduit. Les dessins des deux éléments sont ainsi fortement entremêlés, ce qui permet, d'une part, aux deux éléments d'occuper moins de surface et, d'autre part, à l'élément de mesure d'être plus intimement placé dans le flux thermique homogène généré par l'élément chauffant. Le deuxième élément de mesure de température 96 prend également la forme de serpentins ou de lignes agencés de façon très serrée pour les mêmes raisons. La forme générale de l'élément de mesure 96 est par exemple celle d'un U. Des plots de connexion 96a-d sont prévus pour le deuxième élément de mesure afin de permettre l'établissement des connexions électriques avec 15 les éléments 20 et 26 représentés sur la figure 4. Un exemple de réalisation d'un procédé de fabrication d'un capteur microsystème selon l'invention va maintenant être décrit en référence aux figures 9a à 9k. Le capteur est fabriqué à partir d'un substrat 100 par exemple en 20 silicium qui est poli sur ses deux faces opposées 100a, 100b et qui peut être initialement dopé avec une espèce et une concentration connues (figure 9a). Le dopage est par exemple de type P. Ce dopage est par exemple réalisé avec du Bore (1015 atomes par cm3). 25 L'épaisseur du substrat est classiquement comprise entre 300 et 500 micromètres et est par exemple égale à 400 micromètres. Au cours d'une deuxième étape illustrée sur la figure 9b, on réalise une oxydation thermique du substrat à haute température, par exemple sur les deux faces 100a et 100b afin d'obtenir une couche d'oxyde 102, 104 30 respectivement sur chacune des faces 100a, 100b du substrat. La couche d'oxyde est par exemple formée de SiO2 d'une épaisseur par exemple égale à 800 nanomètres. Each of the heating elements 92 and first temperature measuring element 94 is made in the form of metal resistors which take the form of coils or lines arranged on the surface of the substrate in a very tight manner in order to obtain a very long deposit length. metal in a small footprint. The drawings of the two elements are thus strongly intertwined, which allows, on the one hand, the two elements to occupy less surface and, on the other hand, to the element of measurement to be more intimately placed in the flow homogeneous thermal generated by the heating element. The second temperature measuring element 96 also takes the form of coils or lines arranged very closely for the same reasons. The general shape of the measuring element 96 is for example that of a U. Connection pads 96a-d are provided for the second measuring element in order to allow the establishment of electrical connections with the elements 20 and 26. represented in FIG. 4. An exemplary embodiment of a method for manufacturing a microsystem sensor according to the invention will now be described with reference to FIGS. 9a to 9k. The sensor is made from a substrate 100, for example silicon, which is polished on its two opposite faces 100a, 100b and which can be initially doped with a known species and concentration (FIG. 9a). Doping is, for example, of the P type. This doping is for example carried out with boron (1015 atoms per cm3). The thickness of the substrate is conventionally between 300 and 500 micrometers and is for example equal to 400 microns. In a second step illustrated in FIG. 9b, thermal oxidation of the substrate is carried out at high temperature, for example on the two faces 100a and 100b in order to obtain an oxide layer 102, 104 respectively on each of the faces 100a, 100b of the substrate. The oxide layer is for example formed of SiO 2 with a thickness, for example equal to 800 nanometers.

On notera que l'on peut se contenter de la seule couche d'oxyde 104 agencée sur la face supérieure 100b au lieu d'une couche d'oxyde sur les deux faces du substrat. La figure 9c illustre une troisième étape du procédé de fabrication au 5 cours de laquelle on dépose sur chacune des couches d'oxyde 102 et 104 une couche de SiXNy et afin d'obtenir les couches 106 et 108. On notera, là encore, que la formation de la couche 106 (tout comme celle de la couche 102) n'est pas toujours nécessaire. Les couches 106 et 108 sont par exemple réalisées par une 10 technique connue de dépôt par voie chimique à basse pression de type LPCVD (acronyme signifiant en terminologie anglo-saxonne Low Pressure Chemical Vapor Deposition ). Ces dépôts d'une épaisseur par exemple égale à 600 nanomètres sont par exemple réalisés à une température de 800°C pendant une durée de 15 96 mn. La figure suivante 9d illustre une première étape de photolithographie qui a pour but de préparer les emplacements où vont être intégrés les différents composants fonctionnels du capteur (élément chauffant et éléments de mesure de température). 20 Au cours de cette étape une gravure par exemple de type RIE est réalisée afin de créer des ouvertures dans la double couche inférieure 102, 106. On crée ainsi une pluralité d'ouvertures 110, 112 et 114 du côté de la face inférieure 100a du substrat en laissant localement des zones avec les deux couches superposées 102 et 106. 25 On notera que la structure microsystème est tridimensionnelle et que les deux zones ouvertes repérées par la flèche 110 constituent une seule et même ouverture qui constitue une tranchée ayant la forme de la résistance à intégrer. Il en est de même pour les zones repérées par la flèche 112. La figure suivante 9e correspond à la première étape d'intégration 30 des composants fonctionnels du capteur. It will be noted that it is possible to be content with the single oxide layer 104 arranged on the upper face 100b instead of an oxide layer on both sides of the substrate. FIG. 9c illustrates a third step of the manufacturing process during which a layer of SiXNy is deposited on each of the oxide layers 102 and 104 and in order to obtain the layers 106 and 108. It will be noted here again that the formation of the layer 106 (just like that of the layer 102) is not always necessary. The layers 106 and 108 are for example made by a known low pressure chemical deposition technique LPCVD (acronym for Low Pressure Chemical Vapor Deposition). These deposits of a thickness for example equal to 600 nanometers are for example made at a temperature of 800 ° C for a period of 96 min. The following figure 9d illustrates a first photolithography step which aims to prepare the locations where will be integrated the various functional components of the sensor (heating element and temperature measuring elements). During this step, an engraving of the RIE type, for example, is performed in order to create openings in the lower double layer 102, 106. A plurality of openings 110, 112 and 114 are thus created on the side of the lower face 100a. substrate, leaving areas with the two superimposed layers 102 and 106 locally. It will be noted that the microsystem structure is three-dimensional and that the two open zones marked by the arrow 110 constitute a single opening which constitutes a trench having the shape of the resistance to integrate. The same is true for the zones indicated by the arrow 112. The following figure 9e corresponds to the first integration step 30 of the functional components of the sensor.

Dans cet exemple de réalisation les différents composants fonctionnels (élément chauffant et éléments de mesure de température) sont réalisés par implantation ionique/diffusion thermique. Dans les ouvertures 110, 112 et 114 créées à l'étape 9d on réalise une implantation ionique par exemple avec du phosphore. On notera que les zones formées par des portions de couches superposées 102 et 106 situées de part et d'autre des ouvertures précitées ont été volontairement laissées car ces zones permettent de repérer facilement les zones implantées. In this embodiment, the various functional components (heating element and temperature measuring elements) are produced by ion implantation / thermal diffusion. In the openings 110, 112 and 114 created in step 9d, an ion implantation is carried out, for example with phosphorus. It will be noted that the zones formed by portions of superimposed layers 102 and 106 situated on either side of the aforementioned openings have been voluntarily left as these zones make it possible to easily locate the implanted zones.

L'implantation ionique est plus particulièrement réalisée par un dopage de type N (avec un matériau pentavalent tel que le phosphore, par exemple) ou de type P (avec un matériau trivalent tel que le Bore, par exemple), avec une énergie qui peut aller de 20keV à 200 keV et qui détermine la profondeur de la zone implantée. Dans l'exemple, on peut retenir un dopage de type N au phosphore avec une énergie d'implantation égale à 20keV. Plusieurs doses d'implantation peuvent être utilisées au choix, ce qui permet de modifier la concentration en dopants et ainsi d'ajuster la résistivité électrique de la zone implantée, de même que son coefficient de température. En général, plus la dose est élevée plus la résistivité est faible. The ion implantation is more particularly carried out by N type doping (with a pentavalent material such as phosphorus, for example) or P type (with a trivalent material such as boron, for example), with an energy that can from 20keV to 200 keV which determines the depth of the implanted zone. In the example, phosphorus N type doping can be retained with an implantation energy equal to 20keV. Several implantation doses can be used as desired, which makes it possible to modify the dopant concentration and thus to adjust the electrical resistivity of the implanted zone, as well as its temperature coefficient. In general, the higher the dose, the lower the resistivity.

A titre d'exemple, on utilise des doses de 1013, 1014 ou 1015 atomes par cm2. L'étape illustrée sur la figure suivante 9f a pour but de réorganiser le réseau cristallin et de faire diffuser les dopants (redistribution) afin que les atomes de silicium et les ions implantés se réorganisent selon un réseau régulier. Pour ce faire, il est prévu d'effectuer un recuit dans une atmosphère oxydante telle qu'une atmosphère d'oxygène, par exemple, pendant une durée de 2 heures à une température d'environ 1050°C. A l'issue de cette étape on constate la formation d'une couche 30 d'oxyde 130, 132 et 134 à la surface de chaque zone implantée 120, 122 et 124. By way of example, doses of 1013, 1014 or 1015 atoms per cm2 are used. The step illustrated in the following figure 9f aims to reorganize the crystal lattice and to diffuse the dopants (redistribution) so that the silicon atoms and the implanted ions are reorganized in a regular network. To do this, it is intended to anneal in an oxidizing atmosphere such as an oxygen atmosphere, for example, for a period of 2 hours at a temperature of about 1050 ° C. At the end of this step, an oxide layer 130, 132 and 134 is formed on the surface of each implanted zone 120, 122 and 124.

La couche d'oxyde locale empêche ainsi les ions implantés de se rediffuser dans l'atmosphère (phénomène d'exodiffusion). L'étape suivante illustrée par la figure 9g est une deuxième étape de photolithographie. The local oxide layer thus prevents the implanted ions from re-diffusing into the atmosphere (exodiffusion phenomenon). The next step illustrated in FIG. 9g is a second photolithography step.

Au cours de cette étape, on enlève localement l'oxyde formé sur les portions locales 130, 132 et 134 de la figure 9f afin de créer des ouvertures dans lesquelles seront formés ultérieurement des contacts métalliques. Ces contacts vont permettre l'établissement des connexions des composants fonctionnels du capteur avec l'électronique d'alimentation et d'analyse de signaux de mesure du capteur. Comme représenté sur la figure 9g, des ouvertures 140, 141, 142, 143, 144 et 145 sont formées dans les portions de couche d'oxyde 130 à 132, 134. Ces ouvertures sont formées, par exemple, par une technique classique de photolithographie utilisant un masque de résine, puis par une attaque chimique de l'oxyde par de l'acide fluorhydrique. Au cours de l'étape illustrée sur la figure 9h on procède à une opération de métallisation sur l'ensemble de la face inférieure du substrat représentée à la figure 9g (métallisation pleine plaque). During this step, the oxide formed on the local portions 130, 132 and 134 of FIG. 9f is locally removed in order to create openings in which metallic contacts will subsequently be formed. These contacts will make it possible to establish the connections of the functional components of the sensor with the electronics for supplying and analyzing measurement signals of the sensor. As shown in FIG. 9g, openings 140, 141, 142, 143, 144 and 145 are formed in the oxide layer portions 130 to 132, 134. These openings are formed, for example, by a conventional photolithography technique. using a resin mask and then etching the oxide with hydrofluoric acid. During the step illustrated in FIG. 9h, a metallization operation is carried out on the entire lower face of the substrate shown in FIG. 9g (full plate metallization).

Cette étape a pour but de réaliser les contacts métalliques/plots de connexion qui vont permettre l'établissement des connexions électriques des composants fonctionnels du capteur avec l'électronique d'alimentation et d'analyse des signaux de mesure. On forme ainsi un dépôt métallique 152 sur toute la surface en relief de la face inférieure du substrat illustrée à la figure 9g. Cette étape de métallisation est par exemple effectuée en utilisant de l'aluminium et une épaisseur de 500 nanomètres et est ainsi déposée à chaque emplacement de la surface (pleine plaque). On notera que d'autres métaux peuvent alternativement être utilisés tels que, par exemple, le titane et/ou de l'or. L'étape suivante illustrée à la figure 9i est une troisième étape de photolithographie. This step is intended to achieve the metal contacts / connection pads that will allow the establishment of electrical connections of the functional components of the sensor with the power electronics and analysis of the measurement signals. Thus, a metal deposit 152 is formed on the entire surface in relief of the underside of the substrate illustrated in FIG. 9g. This metallization step is for example carried out using aluminum and a thickness of 500 nanometers and is thus deposited at each location of the surface (full plate). It will be appreciated that other metals may alternatively be used such as, for example, titanium and / or gold. The next step illustrated in FIG. 9i is a third photolithography step.

Au cours de cette étape on procède à une gravure ou à une attaque chimique de la métallisation effectuée à l'étape précédente, afin de laisser les plages métalliques aux endroits appropriés pour qu'ils forment ainsi les plots de connexion mentionnés précédemment. During this step etching or chemical etching of the metallization carried out in the previous step is carried out, in order to leave the metal areas at the appropriate places so that they thus form the connection pads mentioned above.

A titre de variante, pour la réalisation des contacts métalliques, il est possible d'effectuer une étape connue sous le nom de lift-off. Cette étape est suivie d'une opération de recuit d'activation qui pour but de faire interpénétrer les atomes de métal déposés dans les résistances implantées ioniquement et d'ordonner les atomes de métal. Alternatively, for the realization of metal contacts, it is possible to perform a step known as the lift-off. This step is followed by an activation annealing operation which aims to interpenetrate the metal atoms deposited in the ionically implanted resistors and to order the metal atoms.

Ce recuit est un recuit métallique effectué par exemple à une température de 450°C pendant 20 mn. Après gravure, les zones métalliques qui restent sont les zones 154, 156, 158, 160, 162 et 164 comme illustré sur la figure 9i. Ce sont ces zones qui permettront l'établissement des connexions avec les composants fonctionnels du capteur. On procède ensuite au cours de l'étape illustrée sur la figure 9j à une quatrième étape de photolithographie. Cette étape a pour but de préparer une prochaine étape de gravure profonde dans le substrat 100 afin de réaliser une isolation thermique entre deux portions de ce substrat. Comme représenté sur la figure 9j, on effectue un dépôt d'une résine de protection en face arrière du substrat sur les zones à protéger et qui sont celles comportant les composants fonctionnels et les contacts métalliques, ainsi que certaines zones revêtues des deux couches 102, 106. This annealing is a metal annealing performed for example at a temperature of 450 ° C for 20 minutes. After etching, the remaining metal areas are areas 154, 156, 158, 160, 162 and 164 as shown in FIG. 9i. It is these areas that will allow the establishment of connections with the functional components of the sensor. The step illustrated in FIG. 9j is then followed at a fourth photolithography step. This step is intended to prepare a next step of deep etching in the substrate 100 in order to achieve thermal insulation between two portions of this substrate. As represented in FIG. 9j, a deposit of a protective resin on the rear face of the substrate is carried out on the areas to be protected and which are those comprising the functional components and the metal contacts, as well as certain zones coated with the two layers 102. 106.

On dépose ainsi la résine sur toute la face arrière et, par photolithographie, on laisse la résine sur une zone centrale 192 de la partie centrale du substrat et sur une zone périphérique 194 entourant la zone centrale. On notera que la résine de protection restante sur la zone 194 prend par exemple la forme d'un carré entourant la zone centrale 192, afin d'aboutir ultérieurement à la forme illustrée sur les figures 4 et 6. The resin is thus deposited on the entire rear face and, by photolithography, the resin is left on a central zone 192 of the central part of the substrate and on a peripheral zone 194 surrounding the central zone. It will be noted that the remaining protective resin on the zone 194 takes for example the shape of a square surrounding the central zone 192, in order to eventually lead to the shape illustrated in FIGS. 4 and 6.

L'étape suivante illustrée à la figure 9k comprend deux étapes de gravure RIE. Une première étape consiste à graver la bicouche 102, 106. La deuxième étape est une étape de gravure DRIE, (acronyme signifiant Deep Reactive Ion Etching ) et qui est effectuée jusqu'à la couche 104, afin de séparer physiquement une première portion centrale du substrat 100c d'une deuxième portion périphérique du substrat 100d. Cette gravure profonde permet d'enlever une troisième portion de substrat située entre les première et deuxième portions et notée 100e sur la figure 9j. The next step illustrated in FIG. 9k comprises two RIE etching steps. A first step consists in etching the bilayer 102, 106. The second step is an etching step DRIE, (an acronym for Deep Reactive Ion Etching), which is carried out as far as the layer 104, in order to physically separate a first central portion substrate 100c of a second peripheral portion of the substrate 100d. This deep etching makes it possible to remove a third portion of substrate situated between the first and second portions and denoted 100e in FIG. 9j.

Cette troisième portion est une portion en forme de tranchée de section carrée qui entoure la première portion 100c. Ainsi séparées les première et deuxième portions sont isolées thermiquement l'une de l'autre par l'espace 196 entourant la première portion 100c et qui a été laissée libre après la suppression de la troisième portion 100e. This third portion is a trench-shaped portion of square section that surrounds the first portion 100c. Thus separated the first and second portions are thermally insulated from each other by the space 196 surrounding the first portion 100c and which has been left free after the removal of the third portion 100e.

Alternativement, l'étape illustrée à la figure 9k peut être effectuée par gravure chimique. On notera que dans une variante de réalisation non représentée sur les figures cet espace laissé libre 196 peut être rempli d'un matériau isolant thermiquement entre les première et deuxième portions de substrat. Alternatively, the step illustrated in Figure 9k can be performed by chemical etching. Note that in an alternative embodiment not shown in the figures, this free space 196 can be filled with a thermally insulating material between the first and second substrate portions.

La structure microsystème obtenue à la figure 9k comporte ainsi, agencés sur une face 100a du substrat, dans la partie centrale, des composants fonctionnels 122 et 124 et dans la partie périphérique du composant fonctionnel 120. Plus particulièrement, le composant 122 prend la forme d'une résistance obtenue par implantation et qui entoure partiellement une résistance 124 centrale obtenue par implantation. La résistance centrale 124 joue le rôle de l'élément chauffant 66 de la figure 5, tandis que la résistance 122 joue le rôle du premier élément de mesure de température 68 de la figure 5. The microsystem structure obtained in FIG. 9k thus comprises, arranged on a face 100a of the substrate, in the central part, functional components 122 and 124 and in the peripheral part of the functional component 120. More particularly, the component 122 takes the form of a resistance obtained by implantation and which partially surrounds a central resistance 124 obtained by implantation. The central resistor 124 plays the role of the heating element 66 of FIG. 5, while the resistor 122 plays the role of the first temperature measuring element 68 of FIG.

Par ailleurs, le composant fonctionnel 120 de la deuxième portion périphérique 100d est une résistance obtenue par implantation et qui joue le rôle du deuxième élément de mesure de température 70 de la figure 6. Moreover, the functional component 120 of the second peripheral portion 100d is a resistance obtained by implantation and which plays the role of the second temperature measuring element 70 of FIG.

En outre, sur la face du substrat qui est opposée à celle sur laquelle sont implantés les composants fonctionnels précités, la double couche 104, 108 décrite en relation avec les figures 9a à 9c joue le rôle de la membrane de solidarisation 52 illustrée sur la figure 4. Elle relie ainsi entre elles la première portion de substrat 100c et la deuxième portion de substrat 100d. Ainsi, le capteur est fabriqué à partir d'un bloc ou substrat unique, par exemple en silicium, qui est micro-usiné pour différencier deux surfaces d'échanges thermiques avec le fluide, isolées entre elles par le micro-usinage. Une surface, la plus importante, s'équilibre avec la température du fluide et l'autre prend une température différente comprise entre la température du fluide et celle d'une source chaude (élément chauffant) intégrée dans le silicium. Grâce à la technologie microsystème l'élément de mesure de température présente une très grande sensibilité en température qui est par exemple inférieure à 0,05°C. In addition, on the face of the substrate which is opposite to that on which the aforementioned functional components are implanted, the double layer 104, 108 described in connection with FIGS. 9a to 9c plays the role of the securing membrane 52 illustrated in FIG. 4. It thus connects together the first substrate portion 100c and the second substrate portion 100d. Thus, the sensor is manufactured from a single block or substrate, for example silicon, which is micro-machined to differentiate two heat exchange surfaces with the fluid, isolated from each other by micromachining. One surface, the largest, equilibrates with the temperature of the fluid and the other takes a different temperature between the fluid temperature and that of a hot source (heating element) integrated in the silicon. Thanks to the microsystem technology, the temperature measuring element has a very high temperature sensitivity which is, for example, less than 0.05 ° C.

Par ailleurs, la technologie microsystème permet de concevoir un capteur présentant les caractéristiques et avantages suivants : - faible taille (quelques centaines de micromètres), - faible puissance (quelques milliwatts), - grande sensibilité de l'élément de mesure (inférieure à 0,05°C), - proximité des éléments fonctionnels les uns par rapport aux autres, - temps de réponse très faible. Lorsque le capteur est utilisé, la membrane de solidarisation joue le rôle d'élément d'interface et peut être en contact direct avec le fluide comme représenté sur la figure 10 ou en contact indirect par l'intermédiaire d'éléments supplémentaires (figure 11). Selon une variante de réalisation, les composants fonctionnels du capteur microsystème selon l'invention peuvent être réalisés par dépôt métallique et non implantation ionique ou diffusion thermique. Selon cette variante, on fabrique une structure voisine de celle de la figure 9c décrite ci-dessus mais sans bicouche sur la face inférieure du substrat 100. In addition, microsystem technology enables the design of a sensor with the following characteristics and advantages: - small size (a few hundred micrometers), - low power (a few milliwatts), - high sensitivity of the measuring element (less than 0, 05 ° C), - proximity of the functional elements to each other, - very low response time. When the sensor is used, the securing membrane acts as an interface element and can be in direct contact with the fluid as shown in FIG. 10 or in indirect contact via additional elements (FIG. 11). . According to an alternative embodiment, the functional components of the microsystem sensor according to the invention can be produced by metal deposition and non-ion implantation or thermal diffusion. According to this variant, a structure similar to that of FIG. 9c described above but without a bilayer is produced on the lower face of the substrate 100.

Pour ce faire, soit on part de la structure obtenue à la figure 9c et l'on enlève la double couche 102, 106 de la face inférieure, soit on ne forme une double couche que sur la face supérieure du substrat. On effectue ensuite à partir du substrat 100 pourvu de la double couche 104, 108 un dépôt métallique, par exemple de nickel, sur la face inférieure 100a du substrat. Ce dépôt est par exemple réalisé par la technique connue de lift-off . Au cours d'une étape suivante, on réalise la formation des contacts métalliques (plots de connexion) par la technique précitée de lift-off en utilisant par exemple l'aluminium comme métal. Cette étape est suivie d'un recuit de métallisation. On aboutit ainsi à un substrat pourvu sur sa face supérieure d'une double couche d'éléments d'interface (couches 104 et 108) et sur sa face inférieure des composants fonctionnels nécessaires au capteur et réalisés sous la forme de résistances métalliques obtenues par dépôt métallique. Dans le cadre de cette variante, on procède ensuite à une gravure profonde du substrat, comme indiqué plus haut en référence aux figures 9j et 9k, afin d'obtenir la structure microsystème déjà décrite ci-dessus. To do this, either one starts from the structure obtained in FIG. 9c and one removes the double layer 102, 106 from the lower face, or one forms a double layer only on the upper face of the substrate. Subsequently, from the substrate 100 provided with the double layer 104, 108, a metal deposit, for example nickel, is made on the lower face 100a of the substrate. This deposit is for example made by the known lift-off technique. During a next step, the formation of the metal contacts (connection pads) is carried out by the above-mentioned lift-off technique using, for example, aluminum as metal. This step is followed by a metallization annealing. This results in a substrate provided on its upper face with a double layer of interface elements (layers 104 and 108) and on its underside functional components required for the sensor and made in the form of metal resistors obtained by deposition. metallic. In the context of this variant, a deep etching of the substrate is then carried out, as indicated above with reference to FIGS. 9j and 9k, in order to obtain the microsystem structure already described above.

La figure 10 illustre un exemple de réalisation dans lequel le capteur microsystème 200 de la figure 9k (qui est aussi celui de la figure 4) est associé à une paroi 202 d'un contenant 204 (par exemple un réacteur chimique ou bien une cuve) dans lequel un fluide en écoulement symbolisé par la flèche F est présent. On notera que le contenant 204 renfermant le fluide peut être d'un autre type tel qu'une conduite ou une canalisation d'une installation industrielle,.... On notera en outre que le fluide présent dans le contenant n'est pas nécessairement au repos mais peut être en écoulement. Le capteur microsystème 200 est monté dans l'une des parois du contenant comme indiqué sur la figure 10 par l'intermédiaire d'un corps 206 dans lequel le microsystème est intégré. Plus particulièrement, le capteur 200 est agencé dans une enveloppe cylindrique creuse 208 pourvue à une de ses extrémités longitudinales 208a d'une plaque 210 formant épaulement et qui a par exemple une forme de disque ou de pastille. Cette plaque est par exemple soudée à l'enveloppe cylindrique 208. L'extrémité opposée 208b est, quant à elle, ouverte sur l'extérieur. On notera que d'autres formes de corps peuvent être envisagées sans remettre en cause le fonctionnement du capteur. La plaque 210 formant épaulement est destinée à être insérée dans un aménagement prévu de façon correspondante dans la paroi 202 du contenant afin d'être montée en position affleurante par rapport à cette dernière. Cette plaque 210 est ouverte dans sa partie centrale, afin de recevoir le capteur. Ce dernier est au contact du fluide F par la face externe de la bicouche 104, 108 (membrane de solidarisation). Un tel agencement permet de conférer au capteur une sensibilité accrue par rapport à ce qui est décrit sur la figure 11. On notera que la face externe du capteur, la face externe 210a de l'épaulement et la surface 202a de la paroi sont disposées à la même côte afin de ne pas introduire de perturbation dans l'écoulement. Par ailleurs, comme représenté sur la figure 10, le capteur microsystème est monté sur un support 212 tel qu'une carte de circuit imprimé dont le rôle est de créer les contacts électriques nécessaires entre ce capteur microsystème et la partie du système associé qui assure l'alimentation électrique et le traitement de l'information de ce capteur. Ces contacts électriques coopèrent avec les pistes ou plots illustrés par exemple sur les figures 7, 8 et 9k et brièvement décrits plus haut par l'intermédiaire de fils de connexion 211a et 211b (figure 10). FIG. 10 illustrates an exemplary embodiment in which the microsystem sensor 200 of FIG. 9k (which is also that of FIG. 4) is associated with a wall 202 of a container 204 (for example a chemical reactor or a vessel) wherein a flowing fluid symbolized by the arrow F is present. It will be noted that the container 204 containing the fluid may be of another type such as a pipe or pipe of an industrial installation, .... It will also be noted that the fluid present in the container is not necessarily at rest but may be in flow. The microsystem sensor 200 is mounted in one of the walls of the container as shown in Figure 10 through a body 206 in which the microsystem is integrated. More particularly, the sensor 200 is arranged in a hollow cylindrical envelope 208 provided at one of its longitudinal ends 208a of a plate 210 forming a shoulder and which has for example a disc or pellet shape. This plate is for example welded to the cylindrical casing 208. The opposite end 208b is, for its part, open on the outside. It will be noted that other body shapes can be envisaged without calling into question the operation of the sensor. The plate 210 forming a shoulder is intended to be inserted in a corresponding arrangement provided in the wall 202 of the container to be mounted flush with respect thereto. This plate 210 is open in its central part, in order to receive the sensor. The latter is in contact with the fluid F by the outer face of the bilayer 104, 108 (bonding membrane). Such an arrangement makes it possible to confer on the sensor an increased sensitivity with respect to what is described in FIG. 11. It will be noted that the external face of the sensor, the external face 210a of the shoulder and the surface 202a of the wall are arranged in FIG. the same coast so as not to introduce a disturbance in the flow. Furthermore, as shown in FIG. 10, the microsystem sensor is mounted on a support 212 such as a printed circuit board whose role is to create the necessary electrical contacts between this microsystem sensor and the part of the associated system which ensures power supply and information processing of this sensor. These electrical contacts cooperate with the tracks or pads illustrated for example in Figures 7, 8 and 9k and briefly described above via connecting son 211a and 211b (Figure 10).

On notera par ailleurs, que le support est relié aux éléments 20, 26, 28 et 30 de la figure 4 par des connexions 213a et 213b. Afin de dissiper au maximum le flux thermique homogène et contrôlé généré par l'élément chauffant vers l'avant du capteur microsystème, c'est-à-dire vers le fluide, un élément d'isolation thermique 214 est introduit dans le corps 206 par l'extrémité arrière. Cet élément 214, tel qu'une une pâte à faible coefficient de conductivité thermique, est disposé contre la face arrière du support 212 afin de former un écran thermique à l'arrière du corps et ainsi de canaliser le flux thermique vers l'avant dudit corps. La plaque membrane 104, 108 jouant le rôle d'interface avec le fluide est adaptée pour que sa face externe 108a soit représentative de l'état de surface de la paroi 202 du contenant afin que le dépôt d'une couche d'encrassement sur la face 108a soit réalisé de façon quasi identique au dépôt d'une couche d'encrassement sur la face interne 210a de la paroi du contenant. En effet, c'est sur la face externe 108a que le phénomène d'encrassement va être suivi selon l'invention, étant entendu que ce phénomène se produit bien sûr à d'autres endroits de la surface interne 202a de la paroi. Ainsi, la détermination de l'encrassement formé sur la face 108a, détermination qui correspond soit à une mesure d'encrassement soit à une détection d'encrassement, sera particulièrement fiable compte tenu de la nature de cette face externe. Note also that the support is connected to the elements 20, 26, 28 and 30 of Figure 4 by connections 213a and 213b. In order to dissipate as much as possible the homogeneous and controlled thermal flow generated by the heating element towards the front of the microsystem sensor, that is to say towards the fluid, a thermal insulation element 214 is introduced into the body 206 by the rear end. This element 214, such as a paste with a low coefficient of thermal conductivity, is placed against the rear face of the support 212 in order to form a heat shield at the rear of the body and thus to channel the heat flow towards the front of said body. body. The membrane plate 104, 108 acting as an interface with the fluid is adapted so that its outer face 108a is representative of the surface state of the wall 202 of the container so that the deposition of a fouling layer on the face 108a is made almost identically to the deposition of a fouling layer on the inner face 210a of the wall of the container. Indeed, it is on the outer face 108a that the fouling phenomenon will be followed according to the invention, it being understood that this phenomenon occurs of course at other locations of the inner surface 202a of the wall. Thus, the determination of fouling formed on the face 108a, determination which corresponds either to a fouling measurement or to a detection of fouling, will be particularly reliable given the nature of this external face.

Afin que la face externe 108a soit représentative de l'état de surface de la paroi du contenant, il est préférable que cette face soit dans le même matériau et possède une rugosité équivalente à celle de la paroi. Ainsi, par exemple dans le cadre d'une application agro-alimentaire, la paroi 202 peut être en acier inoxydable et la face 108a du capteur aura la même 20 rugosité, tout comme la face 202a de la paroi. De préférence, la face externe 108a est réalisée dans un matériau de même nature que celui de la paroi du contenant. Si ce matériau n'est pas identique, il doit au moins être d'une nature compatible avec celle du matériau constitutif de la paroi, le fonctionnement du process et le fluide. 25 La figure 11 illustre de façon schématique une autre installation possible d'un capteur microsystème tel que celui de la figure 4 dans la paroi 202 du contenant 204. Dans cet exemple de réalisation le capteur 200 est en contact avec le fluide F par la face externe 220a d'un matériau d'interface additionnel 220. 30 Ceci constitue la seule différence avec le système de la figure 10. Les éléments de la figure 10 sont repris sur la figure 11 avec les mêmes références et ne seront pas à nouveau décrits. So that the outer face 108a is representative of the surface condition of the wall of the container, it is preferable that this face is in the same material and has a roughness equivalent to that of the wall. Thus, for example in the context of an agri-food application, the wall 202 may be made of stainless steel and the face 108a of the sensor will have the same roughness, as the face 202a of the wall. Preferably, the outer face 108a is made of a material of the same nature as that of the wall of the container. If this material is not identical, it must at least be of a nature compatible with that of the material constituting the wall, the operation of the process and the fluid. FIG. 11 schematically illustrates another possible installation of a microsystem sensor such as that of FIG. 4 in the wall 202 of the container 204. In this embodiment, the sensor 200 is in contact with the fluid F through the face external 220a of an additional interface material 220. This is the only difference with the system of Figure 10. The elements of Figure 10 are shown in Figure 11 with the same references and will not be described again.

Ce matériau d'interface peut être un élément distinct du corps 206 ou constituer une région centrale amincie de la plaque 210. Toutes les caractéristiques décrites ci-dessus en référence à la figure 10, notamment à propos de l'état de surface de la face externe 108a du capteur s'appliquent ici à la face externe 220a du matériau d'interface 220. Le matériau d'interface 220 est par exemple réalisé dans un matériau identique à celui de la paroi du contenant. Dans cet exemple, la plaque 210, tout comme l'enveloppe cylindrique 208 sont réalisées en acier inoxydable, matériau qui est celui utilisé pour la paroi 10 202 et notamment sa surface interne 202a. Les propriétés thermo-physiques du ou des matériau(x) d'interface, notamment son épaisseur E [m] entre l'élément de mesure de température et le milieu de mesure, sa conductivité thermique À [W.m-'.K-'], sa chaleur spécifique Cp [J.kg-'.K-1] et sa masse volumique p [kg/m3] sont parfaitement connues. 15 Ainsi, sachant que les effets de bord et les déperditions thermiques sont négligeables, il est aisé de calculer la température précise Tp à la surface du ou des matériau(x) d'interface qui est en contact avec le fluide et donc offerte à un encrassement quelconque. This interface material may be a separate element of the body 206 or may constitute a thinned central region of the plate 210. All the characteristics described above with reference to FIG. 10, especially with regard to the surface condition of the face external sensor 108a here apply to the outer face 220a of the interface material 220. The interface material 220 is for example made of a material identical to that of the wall of the container. In this example, the plate 210, like the cylindrical envelope 208 are made of stainless steel, which material is used for the wall 202 and in particular its inner surface 202a. The thermo-physical properties of the interface material (s), in particular its thickness E [m] between the temperature measuring element and the measurement medium, and its thermal conductivity λ [Wm -. K - '] , its specific heat Cp [J.kg - 'K-1] and its density p [kg / m3] are perfectly known. Thus, knowing that the edge effects and heat losses are negligible, it is easy to calculate the precise temperature Tp at the surface of the interface material or materials which is in contact with the fluid and therefore offered to a user. fouling.

T =T --x p w r , où P est la puissance dissipée à travers l'élément chauffant [W] et S est la surface de la zone active, c'est-à-dire la surface de la zone chauffée [m2]. On remarque qu'en l'absence de matériau d'interface (E = 0) : TW = Tp. 25 Pour augmenter au maximum l'échange thermique entre l'élément chauffant du capteur microsystème et la face interne 220b du matériau 220, un élément de transmission de chaleur 222, tel qu'une pâte thermique avec un fort coefficient de conductivité thermique, est placé au contact du microsystème et de la face interne 220b. 30 On notera qu'en présence de matériau d'interface on suit de préférence la différence de température Tp Tb. 20 Le capteur qui vient d'être décrit en référence aux figures 1 à 11 peut être utilisé en régime thermique permanent ou périodique en conditions stationnaires ou instationnaires pour mesurer et/ou détecter l'encrassement formé sur la face externe 108a de la figure 10 ou sur la face externe 220a du matériau d'interface additionnel de la figure 11. On entend par encrassement tout dépôt se formant sur la face externe de l'élément considéré à partir de corps qui sont présents dans le fluide de manière temporaire ou permanente. On notera par ailleurs que l'on peut ainsi effectuer la mesure et/ou la détection d'encrassement sur site et en temps réel. Il n'est donc pas nécessaire d'effectuer des prélèvements sur site, suivis d'analyses ultérieures des échantillons prélevés aux fins de mesures et/ou de détections d'encrassement. Le capteur illustré sur la figure 1 a peut par exemple être utilisé en alternant des phases de chauffe (on commande la diffusion d'un flux thermique par l'élément chauffant 14) et de non chauffe (non diffusion d'un flux thermique) sur une durée donnée. On peut ainsi choisir d'effectuer cette alternance de phases de chauffe et de non chauffe tout au long du déroulement d'un process industriel ou bien seulement lors de certaines étapes de celui-ci. Durant ces phases de chauffe et de non chauffe, l'élément de mesure 16 mesure en permanence la température. Lorsque l'état de surface est propre (pas d'encrassement), le flux thermique produit par l'élément chauffant est transféré à l'élément de mesure et à l'élément d'interface (ou bien selon le cas, au matériau d'interface comme sur la figure 11), puis diffusé dans le milieu de mesure (fluide). La température mesurée par l'élément de mesure reste alors sensiblement constante et proche de la température du milieu. En revanche, lorsqu'un encrassement se forme sur la face externe de l'élément d'interface 18 sur la figure la ou du matériau d'interface précité, le flux thermique généré par l'élément chauffant va provoquer une élévation de température au niveau de l'élément d'interface ou du matériau d'interface. T = T - x p w r, where P is the power dissipated through the heating element [W] and S is the area of the active area, ie the area of the heated area [m2]. Note that in the absence of interface material (E = 0): TW = Tp. In order to maximize the heat exchange between the microsystem sensor heating element and the internal surface 220b of the material 220, a heat transfer element 222, such as a thermal paste with a high coefficient of thermal conductivity, is placed in contact with the microsystem and the internal face 220b. It should be noted that in the presence of interface material the temperature difference Tp Tb is preferably followed. The sensor which has just been described with reference to FIGS. 1 to 11 may be used in steady state or periodic thermal mode under stationary or unsteady conditions for measuring and / or detecting the fouling formed on the external face 108a of FIG. on the external face 220a of the additional interface material of FIG. 11. By fouling is meant any deposit forming on the external face of the element under consideration from bodies that are present in the fluid temporarily or permanently. Note also that one can thus perform the measurement and / or the detection of fouling on site and in real time. It is therefore not necessary to carry out on-site sampling, followed by subsequent analyzes of the samples taken for measurement and / or fouling detection. The sensor illustrated in FIG. 1 a can for example be used by alternating heating phases (control of the diffusion of a heat flow by the heating element 14) and non-heating (non-diffusion of a heat flux) on a given duration. One can thus choose to perform this alternation of heating and non-heating phases throughout the course of an industrial process or only during certain stages thereof. During these heating and non-heating phases, the measuring element 16 continuously measures the temperature. When the surface condition is clean (no fouling), the heat flux produced by the heating element is transferred to the measuring element and the interface element (or, as the case may be, to the material of the interface as in Figure 11), and then broadcast in the measuring medium (fluid). The temperature measured by the measuring element then remains substantially constant and close to the temperature of the medium. On the other hand, when fouling is formed on the outer face of the interface element 18 in FIG. 1a or the aforementioned interface material, the heat flux generated by the heating element will cause a rise in temperature at the of the interface element or the interface material.

En effet, la couche d'encrassement qui se forme agit comme un isolant thermique qui réduit les échanges thermiques avec le milieu de mesure et donc la dissipation du flux. Dans ces conditions, on constate un écart de températures croissant 5 entre la température mesurée par l'élément de mesure en phase de chauffe et la température mesurée en phase de non chauffe. Cet écart de températures est représentatif de l'encrassement formé à l'instant correspondant aux mesures effectuées. Cet écart de températures est plus particulièrement représentatif de 10 l'épaisseur de la couche d'encrassement. Cette épaisseur est obtenue par des formules bien connues de l'homme du métier et qui dépendent de la configuration géométrique du capteur, à savoir une géométrie plane pour les capteurs des figures 1 à 11 et du régime thermique retenu. 15 On notera que plus l'épaisseur du dépôt formée à la surface du capteur augmente, plus l'élévation de température sera importante pour une puissance donnée. En pratique, le mode de fonctionnement du capteur prévoit d'imposer une consigne donnée d'écart de températures, par exemple de l'ordre de 1°C, et 20 de réguler la puissance d'alimentation de l'élément chauffant en fonction de cette consigne. Ainsi, on fournit à l'élément chauffant une énergie électrique pour que le flux thermique généré produise une augmentation de température souhaitée. Ce mode de fonctionnement procure un très bon rapport signal/bruit et 25 donc contribue à une mesure fiable et de grande qualité. D'un point de vue pratique, l'écart de températures mentionné ci-dessus est déterminé en utilisant des algorithmes de régression linéaire et/ou non linéaire entre deux phases de non chauffe qui encadrent une phase de chauffe. On notera que la simple détection d'un écart de températures 30 significatif, tel que par exemple un écart de 1°C, fournit une information importante puisqu'elle est représentative d'un encrassement formé à l'intérieur d'un contenant renfermant un fluide comme le contenant 204 des figures 10 et 11. Indeed, the fouling layer that is formed acts as a thermal insulator that reduces the heat exchange with the measuring medium and thus the dissipation of the flow. Under these conditions, there is an increasing temperature difference between the temperature measured by the measuring element in the heating phase and the temperature measured in the non-heating phase. This temperature difference is representative of the fouling formed at the instant corresponding to the measurements made. This temperature difference is more particularly representative of the thickness of the fouling layer. This thickness is obtained by formulas well known to those skilled in the art and which depend on the geometric configuration of the sensor, namely a planar geometry for the sensors of Figures 1 to 11 and the thermal regime retained. It should be noted that the greater the thickness of the deposit formed on the surface of the sensor, the higher the temperature rise will be for a given power. In practice, the operating mode of the sensor makes it possible to impose a given temperature difference set point, for example of the order of 1 ° C., and to regulate the supply power of the heating element as a function of this instruction. Thus, the heating element is provided with electrical energy so that the generated heat flow produces a desired temperature increase. This mode of operation provides a very good signal-to-noise ratio and thus contributes to a reliable and high quality measurement. From a practical point of view, the temperature difference mentioned above is determined using linear and / or non-linear regression algorithms between two non-heating phases that frame a heating phase. It should be noted that the simple detection of a significant difference in temperature, such as, for example, a difference of 1 ° C., provides important information since it is representative of a fouling formed inside a container containing a fluid as the container 204 of Figures 10 and 11.

Une telle information peut par exemple donner lieu à l'envoi d'un signal d'alarme par les moyens 30 illustrés sur la figure la en vue de prévenir un opérateur ou du personnel de maintenance de l'installation. Cette fonction de détection peut bien entendu être couplée à la 5 fonction de mesure d'encrassement dans le but de pouvoir également fournir une information quantitative sur l'épaisseur du dépôt ainsi formé. Le mode de fonctionnement du capteur illustré sur les figures 2 à 4 est différent dans la mesure où ce capteur comporte un deuxième élément de mesure de température qui fournit une mesure de la température du fluide.Such information may for example give rise to the sending of an alarm signal by the means 30 illustrated in Figure la to prevent an operator or maintenance personnel of the installation. This detection function can of course be coupled to the fouling measurement function in order to also be able to provide quantitative information on the thickness of the deposit thus formed. The operating mode of the sensor illustrated in FIGS. 2 to 4 is different insofar as this sensor comprises a second temperature measuring element which provides a measurement of the temperature of the fluid.

10 Ce capteur permet ainsi de s'affranchir des variations de la température du fluide. Le capteur illustré sur l'une ou l'autre des figures fournit, de manière continue et en temps réel, un écart de températures permettant de déterminer l'encrassement formé à la surface de l'élément d'interface de ce capteur ou, selon 15 le cas, du matériau d'interface additionnel comme illustré sur la figure 11. Le capteur comportant deux éléments de mesure de température comme illustré sur les figures 2 à 4, 10 et 11 peut fonctionner comme l'enseigne le document FR 2 885 694. On notera par ailleurs qu'un capteur intégrant deux éléments de 20 mesure de température distincts, comme celui des figures 2 à 4, 10 et 11, peut également être utilisé en alternant des phases de chauffe et de non chauffe. Ainsi, durant une phase de non chauffe les températures mesurées par les deux éléments de mesure doivent normalement fournir la même mesure de température.This sensor thus makes it possible to overcome variations in the temperature of the fluid. The sensor illustrated in one or the other of the figures provides, continuously and in real time, a temperature difference to determine the fouling formed on the surface of the interface element of this sensor or, according to The case of the additional interface material as illustrated in FIG. 11. The sensor comprising two temperature measuring elements as illustrated in FIGS. 2 to 4, 10 and 11 may function as taught in document FR 2 885 694. It should also be noted that a sensor incorporating two different temperature measuring elements, like that of FIGS. 2 to 4, 10 and 11, can also be used by alternating heating and non-heating phases. Thus, during a non-heating phase, the temperatures measured by the two measuring elements must normally provide the same temperature measurement.

25 Un écart de mesure constaté entre ces deux éléments, lors d'une phase de non chauffe, traduit une dérive des propriétés d'un élément de mesure par rapport à l'autre. Ainsi, le suivi des températures mesurées par les deux éléments de mesure lors d'une phase de non chauffe du capteur constitue une étape de 30 contrôle du bon fonctionnement de ces éléments. A measurement gap observed between these two elements, during a non-heating phase, reflects a drift of the properties of one measuring element relative to the other. Thus, the monitoring of the temperatures measured by the two measuring elements during a non-heating phase of the sensor constitutes a step of checking the proper functioning of these elements.

Claims (28)

REVENDICATIONS1. Capteur de mesure ou de détection d'encrassement réalisé selon les technologies de fabrication de la microélectronique, comprenant, agencés sur une même face (12a) d'un substrat conducteur thermique (12): - au moins un élément chauffant (14) qui est apte à générer, sur commande, un flux thermique homogène contrôlé et à le diffuser dans le substrat, - au moins un élément (16) de mesure de température (Tw) qui est soumis à l'action du flux thermique diffusé par le substrat, le capteur comprenant, agencé sur la face opposée du substrat (12b), au moins un élément d'interface (18). REVENDICATIONS1. Measuring or dirt detection sensor produced according to microelectronic manufacturing technologies, comprising, arranged on the same face (12a) of a thermal conductive substrate (12): - at least one heating element (14) which is capable of generating, on command, a controlled homogeneous heat flow and diffusing it into the substrate, at least one temperature measuring element (16) which is subjected to the action of the thermal flux diffused by the substrate, the sensor comprising, arranged on the opposite face of the substrate (12b), at least one interface element (18). 2. Capteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit au moins un élément de mesure de température (Tw) entoure au moins partiellement ledit au moins un élément chauffant. 2. Sensor according to claim 1, characterized in that said at least one temperature measuring element (Tw) at least partially surrounds said at least one heating element. 3. Capteur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend en outre au moins un autre élément (42) de mesure de température (Tb) qui est isolé thermiquement dudit au moins un élément chauffant. 3. Sensor according to claim 1 or 2, characterized in that it further comprises at least one other element (42) for measuring temperature (Tb) which is thermally insulated from said at least one heating element. 4. Capteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit au moins un autre élément (42) de mesure de température (Tb) entoure au moins partiellement ledit au moins un élément chauffant. 4. Sensor according to claim 3, characterized in that said at least one other element (42) for measuring temperature (Tb) at least partially surrounds said at least one heating element. 5. Capteur selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que ledit au moins un autre élément (42) de mesure de température (Tb) est agencé sur une face (44a) d'un second substrat (44) isolé thermiquement du premier substrat (12) sur lequel est agencé ledit au moins un élément chauffant. 5. Sensor according to claim 3 or 4, characterized in that said at least one other element (42) for measuring temperature (Tb) is arranged on one face (44a) of a second substrate (44) thermally insulated from the first substrate (12) on which said at least one heating element is arranged. 6. Capteur selon la revendication 5, caractérisé en ce que le second substrat (44) entoure au moins partiellement le premier substrat (12). 6. Sensor according to claim 5, characterized in that the second substrate (44) at least partially surrounds the first substrate (12). 7. Capteur selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que ledit au moins un élément d'interface (52) qui est agencé sur les faces opposées des deux substrats (12, 44) prend la forme d'une membrane de solidarisation qui relie entre eux ces substrats. 7. Sensor according to claim 5 or 6, characterized in that said at least one interface element (52) which is arranged on the opposite faces of the two substrates (12, 44) takes the form of a bonding membrane which interconnects these substrates. 8. Capteur selon la revendication 7, caractérisé en ce que la membrane de solidarisation (52) présente une faible épaisseur offrant une faible résistance thermique au flux thermique axial généré par ledit au moins un élément chauffant et une résistance thermique élevée aux déperditions thermiques latérales du premier vers le second substrat. 8. Sensor according to claim 7, characterized in that the bonding membrane (52) has a small thickness with a low thermal resistance to the axial heat flux generated by said at least one heating element and a high thermal resistance to thermal side losses of the first to the second substrate. 9. Capteur selon l'une des revendications 3 à 8, caractérisé en ce que l'isolation thermique est réalisée par une lame de gaz statique. 9. Sensor according to one of claims 3 to 8, characterized in that the thermal insulation is performed by a static gas blade. 10. Capteur selon l'une des revendications 3 à 8, caractérisé en ce que l'isolation thermique est réalisée par un matériau d'isolation thermique disposé entre ledit au moins un autre élément (42) de mesure de température (Tb) et le premier substrat (12). 10. Sensor according to one of claims 3 to 8, characterized in that the thermal insulation is formed by a thermal insulation material disposed between said at least one other element (42) for measuring temperature (Tb) and the first substrate (12). 11. Capteur selon l'une des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que les deux substrats (12, 44)sont indépendants l'un de l'autre, chacun desdits au moins un élément d'interface (18, 46) agencés sur la face opposée (12b, 46b) de chaque substrat étant un conducteur thermique afin de favoriser la conduction thermique à travers l'épaisseur dudit au moins un élément d'interface considéré. 11. Sensor according to one of claims 5 to 8, characterized in that the two substrates (12, 44) are independent of each other, each of said at least one interface element (18, 46) arranged on the opposite face (12b, 46b) of each substrate being a thermal conductor to promote thermal conduction through the thickness of said at least one interface element considered. 12. Capteur selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que la réalisation dudit au moins un élément de mesure de température (Tw) et/ou dudit au moins un autre élément de mesure de température (Tb) lorsqu'il est présent et/ou dudit au moins un élément chauffant est effectuée par implantation ionique, par diffusion thermique ou par dépôt métallique. 12. Sensor according to one of claims 1 to 11, characterized in that the embodiment of said at least one temperature measuring element (Tw) and / or said at least one other temperature measuring element (Tb) when is present and / or of said at least one heating element is carried out by ion implantation, by thermal diffusion or by metal deposition. 13. Capteur selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que le substrat est en silicium. 13. Sensor according to one of claims 1 to 12, characterized in that the substrate is silicon. 14. Capteur selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisé en ce qu'il comprend un élément d'isolation thermique qui limite les dissipations thermiques du côté de la face sur laquelle sont agencés ledit au moins un élément chauffant et ledit au moins un élément de mesure de température (Tw). 14. Sensor according to one of claims 1 to 13, characterized in that it comprises a thermal insulation element which limits the heat dissipation on the side of the face on which are arranged said at least one heating element and said at least one heating element. a temperature measuring element (Tw). 15. Capteur selon l'une des revendications 1 à 14, caractérisé en ce qu'il comprend, du côté de la face où est agencé ledit moins un élément d'interface, un élément de conduction thermique (222) et un matériaud'interface (220), ledit élément de conduction thermique étant disposé entre ledit moins un élément d'interface et le matériau d'interface. 15. Sensor according to one of claims 1 to 14, characterized in that it comprises, on the side of the face where is arranged said minus an interface element, a thermal conduction element (222) and a materialaud'interface (220), said thermal conduction element being disposed between said at least one interface element and the interface material. 16. Capteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit au moins un élément chauffant et ledit au moins un élément de mesure de 5 température (Tw) sont un seul et même élément (15). 16. A sensor according to claim 1, characterized in that said at least one heating element and said at least one temperature measuring element (Tw) are one and the same element (15). 17. Procédé de fabrication d'un capteur de mesure ou de détection d'encrassement selon les technologies de fabrication de la microélectronique, comprenant les étapes suivantes effectuées à partir d'un substrat conducteur thermique: 10 -formation sur une même face du substrat, d'une part, d'au moins un élément chauffant et, d'autre part, d'au moins un élément de mesure de température (Tw), -formation sur la face opposée du substrat d'au moins un élément d'interface. 15 17. A method of manufacturing a sensor for measuring or detecting fouling according to microelectronics manufacturing technologies, comprising the following steps performed from a thermal conductive substrate: forming on the same side of the substrate; on the one hand, of at least one heating element and, on the other hand, of at least one temperature measuring element (Tw), -formation on the opposite face of the substrate of at least one interface element . 15 18. Procédé selon la revendication 17, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de formation d'au moins un autre élément de mesure de température (Tb) sur la face du substrat qui porte ledit au moins un élément chauffant et ledit au moins un élément de mesure de température (Tw). 18. The method of claim 17, characterized in that it comprises a step of forming at least one other temperature measuring element (Tb) on the face of the substrate which carries said at least one heating element and said at least one a temperature measuring element (Tw). 19. Procédé selon la revendication 18, caractérisé en ce qu'il 20 comprend une étape de réalisation d'une isolation thermique entre, d'une part, ledit au moins un autre élément de mesure de température (Tb) et, d'autre part, ledit au moins un élément chauffant et ledit au moins un élément de mesure de température (Tw). 19. A method according to claim 18, characterized in that it comprises a step of producing a thermal insulation between, on the one hand, said at least one other temperature measuring element (Tb) and, on the other hand, on the one hand, said at least one heating element and said at least one temperature measuring element (Tw). 20. Procédé selon la revendication 19, caractérisé en ce que ledit au 25 moins un élément chauffant et ledit au moins un élément de mesure de température (Tw) étant formés dans une première portion du substrat, ledit au moins un autre élément de mesure de température (Tb) étant formé dans une seconde portion du substrat séparée de la première portion par une troisième portion de substrat, le procédé comporte une étape de suppression de la 30 troisième portion de substrat. 20. The method of claim 19, characterized in that said at least one heating element and said at least one temperature measuring element (Tw) being formed in a first portion of the substrate, said at least one other measuring element of said Since the temperature (Tb) is formed in a second portion of the substrate separated from the first portion by a third substrate portion, the method includes a step of removing the third substrate portion. 21. Procédé selon la revendication 20, caractérisé en ce que ledit au moins un élément d'interface s'étend sur la totalité de la face opposée du substrat et forme une membrane de solidarisation qui relie entre elles les première et seconde portions de substrat. 21. The method of claim 20, characterized in that said at least one interface element extends over the entire opposite face of the substrate and forms a bonding membrane which interconnects the first and second substrate portions. 22. Procédé selon la revendication 20 ou 21, caractérisé en ce qu'une isolation thermique est réalisée par la présence d'une lame de gaz statique (par exemple de l'air) dans l'espace laissé libre par la suppression de la troisième portion de substrat. 22. The method of claim 20 or 21, characterized in that thermal insulation is achieved by the presence of a static gas blade (eg air) in the space left free by the removal of the third portion of substrate. 23. Procédé selon la revendication 20 ou 21, caractérisé en ce que le procédé comporte une étape de remplissage, par au moins un matériau isolant thermique, de l'espace laissé libre par la suppression de la troisième portion de substrat. 23. The method of claim 20 or 21, characterized in that the method comprises a step of filling, by at least one thermal insulating material, the space left free by the removal of the third substrate portion. 24. Procédé selon l'une des revendications 18 à 23, caractérisé en ce qu'il comprend une étape d'établissement des connexions entre le dit au moins un élément chauffant, ledit au moins un élément de mesure de température (Tw), ledit au moins un autre élément de mesure de température (Tb) et une électronique adaptée. 24. Method according to one of claims 18 to 23, characterized in that it comprises a step of establishing connections between said at least one heating element, said at least one temperature measuring element (Tw), said at least one other temperature measuring element (Tb) and a suitable electronics. 25. Système de mesure ou de détection de l'encrassement formé à l'intérieur d'un contenant (204) renfermant un fluide, caractérisé en ce qu'il comprend un capteur (200) de mesure ou de détection de l'encrassement selon l'une des revendications 1 à 16. 25. Measurement or detection system for fouling formed inside a container (204) containing a fluid, characterized in that it comprises a sensor (200) for measuring or detecting the fouling according to the invention. one of claims 1 to 16. 26. Système selon la revendication 25, caractérisé en ce que le capteur est associé à une paroi (202) du contenant. 26. System according to claim 25, characterized in that the sensor is associated with a wall (202) of the container. 27. Système selon la revendication 25 ou 26, caractérisé en ce que ledit au moins un élément d'interface (108, 104) du capteur est en contact direct avec le fluide ou en contact indirect par l'intermédiaire d'un matériau d'interface (220). 27. The system of claim 25 or 26, characterized in that said at least one interface element (108, 104) of the sensor is in direct contact with the fluid or in indirect contact via a material of interface (220). 28. Système selon les revendications 26 et 27, caractérisé en ce que ledit au moins un élément d'interface (108, 104) ou le matériau d'interface (220) est monté affleurant par rapport à la paroi (202). 28. System according to claims 26 and 27, characterized in that said at least one interface element (108, 104) or the interface material (220) is mounted flush with respect to the wall (202).
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