Academic literature on the topic 'Métallisation'

Par polymérisation résolue dans l'espace d'une résine liquide phototransformable, la stéréolithographie permet la fabrication d'objets polymères. Ce procédé connait un essor industriel dans le domaine du prototypage. L’objectif des travaux de recherches est d'étendre les applications potentielles du procédé de stéréolithographie par l'élaboration de pièces fonctionnelles, conductrices de l'électricité, permettant la réalisation de connecteurs électriques. Une interface informatique en langage C est développée entre les données issues de la conception assistée par ordinateur (CAO) et le procédé de fabrication par stéréolithographie. Cette interface permet la fabrication par stéréolithographie de prototypes issus de maquettes virtuelles conçues sur des modeleurs CAO. Deux procédés de métallisation, le premier par voie autocatalytique et le second par l'utilisation d'un polymère conducteur comme couche d'accrochage pour l'électrodéposition, sont développés afin de métalliser de façon sélective ou globale les maquettes physiques. Dans le second procédé, le polypyrrole, polymère conducteur utilisé est déposé par voie chimique. L’électrodéposition sur le polypyrrole ; substrat faiblement conducteur est modélisée numériquement et par la méthode des perturbations. Cette analyse donne une expression prédictive de la vitesse de propagation du dépôt métallique et de son uniformité. Une procédure expérimentale est développée spécifiquement à la validation de ces résultats théoriques et des orientations sont données afin d'optimiser le procédé d'électrodéposition.

Ce projet de recherche avait pour objectif de répondre à un enjeu industriel: Développer un procédé " propre " de métallisation des polymères sans satinage à l'acide chromique (CrVI). Au cours de ce travail, un procédé alternatif s'appuyant sur une technologie innovante de revêtement de surface (la technologie Graftfast®) a été développé. Ce procédé utilisable dans l'eau et à température ambiante permet de greffer chimiquement des polymères vinyliques sur une large gamme de surfaces de natures différentes. Par cette méthode, une couche d'acide polyacrylique (PAA) a été greffée de manière covalente sur différents substrats polymériques (ABS, ABS-PC, PA, PET, PVC, PVDF...). Les propriétés chélatantes des groupes introduits dans ces films minces de polymères ont été mises à contribution pour l'immobilisation de sels métalliques. Une fois réduites au sein de cette interphase, les particules métalliques ont permis la croissance de la couche métallique par immersion dans un bain Electroless en jouant le rôle de catalyseur. Les couches métalliques résultantes ont montré des propriétés électriques et mécaniques identiques à celles obtenues par les procédés industriels actuels. Combiné à des procédés lithographiques bas coûts et innovants, des motifs métalliques localisés sur substrats flexibles et transparents (PET and PVDF) ont été réalisés à l'échelle micrométrique. Afin de répondre encore plus fortement aux contraintes environnementales et économiques actuelles, le procédé de fonctionnalisation de surface par immersion (Graftfast®) a été remplacé par un procédé par impression jet d'encre photo-assisté. Des motifs métalliques sur substrats flexibles du type papier glacé (PVC) ou transparents (PET) avec une résolution micrométrique ont aussi été réalisés. Ces structures présentent également d'excellentes propriétés électriques et mécaniques et laisse envisager une utilisation de ce procédé pour des applications dans le domaine de la microélectronique.

L'objectif de cette étude est de réaliser un dépôt conducteur par projection plasma sous air sur un composite carbone/epoxy et de contribuer à l'étude du nouveau matériau obtenu. La nature du procédé ainsi que celle du substrat nous ont amené à étudier plus particulièrement les échanges thermiques entre la torche et le composite. Des mesures ont ainsi été faites à l'aide d'un système de mesure entièrement conçu et développé pour cette application. La formation d'un dépôt continu nécessite une préparation de surface adaptée. La solution retenue consiste en l'adjonction d'une sous-couche thermoplastique compatible à la fois avec le métal projeté et le composite. Cela permet d'obtenir rapidement un dépôt continu, limitant ainsi le risque d'échauffement critique du composite. Le mécanisme de construction et de refroidissement du dépôt est alors analysé et explicite, ce qui permet de mieux cerner les conditions optimales d'obtention d'un tel dépôt et l'importance des divers paramètres. L’étude plus particulière d'une couche obtenue à l'aide d'une poudre de cuivre montre que, bien qu'il se forme de la cuprite lors de la projection, le dépôt reste principalement métallique et garde donc de bonnes propriétés de conducteur électrique. Enfin, l'impact du procédé sur les propriétés mécaniques du composite est discuté à l'aide d'essais de flexion et d'observations microscopiques.

L'objectif de cette étude est de regarder l'influence du Pt sur la formation des siliciures de Ni dans le procédé Salicide et en particulier sur la phase basse résistivité NiSi, envisagée par l'industrie pour réaliser les contacts avec les zones actives de transistors de type Flash. Pour cela, nous avons étudié la nature, la séquence et la cinétique des phases formées, d'une part sur le système Ni1-xPtx/Si(100) (0% ≤ x ≤ 30%), et plus particulièrement sur un système intéressant pour certaines de ces propriétés, Ni(13%Pt)/Si(100). Deux types de dépôts ont été confrontés : dépôts réalisés avec une cible alliée Ni(13%Pt) ou par codéposition (cibles Ni et Pt dissociées). Ainsi nous avons couplé différentes techniques de caractérisation in situ (diffraction des rayons X, Réflectivité des rayons X (RRX), résistivité 4 pointes) pour essayer de comprendre les mécanismes liés à ce système. En particulier des expériences de RRX in-situ, associées à une analyse par transformée de Fourier inverse, ont été mises en œuvre, en utilisant le rayonnement synchrotron (ESRF), et aboutissent à des résultats originaux : la séquence des phases est modifiée dans le cas du Ni(13%Pt). Enfin, des premières mesures de résistance sur lignes étroites ont été réalisées, soulignant les avantages et les limites associées à l'utilisation d'un tel système.

L’objectif de cette étude est de regarder l’influence du Pt sur la formation des siliciures de Ni dans le procédé Salicide et en particulier sur la phase basse résistivité NiSi, envisagée par l’industrie pour réaliser les contacts avec les zones actives de transistors de type Flash. Pour cela, nous avons étudié la nature, la séquence et la cinétique des phases formées, d’une part sur le système Ni1-xPtx/Si(100) (0% ≤ x ≤ 30%), et plus particulièrement sur un système intéressant pour certaines de ces propriétés, Ni(13%Pt)/Si(100). Deux types de dépôts ont été confrontés : dépôts réalisés avec une cible alliée Ni(13%Pt) ou par codéposition (cibles Ni et Pt dissociées). Ainsi nous avons couplé différentes techniques de caractérisation in situ (diffraction des rayons X, Réflectivité des rayons X (RRX), résistivité 4 pointes) pour essayer de comprendre les mécanismes liés à ce système. En particulier des expériences de RRX in-situ, associées à une analyse par transformée de Fourier inverse, ont été mises en œuvre, en utilisant le rayonnement synchrotron (ESRF), et aboutissent à des résultats originaux : la séquence des phases est modifiée dans le cas du Ni(13%Pt). Enfin, des premières mesures de résistance sur lignes étroites ont été réalisées, soulignant les avantages et les limites associées à l’utilisation d’un tel système<br>The aim of this study is to characterize the Pt influence on the formation of nickel silicides in the salicide process and especially on the low resistivity phase NiSi, that is believed to become the next silicide used as contacting material on source and drain region in flash memory transistors. We thus studied the nature, the sequence and the kinetics of the formed phases on various systems: firstly on the Ni1-xPtx/Si(100) (0% ≤ x ≤ 30%), and more especially on the Ni(13%Pt)/Si(100) system that presents very interesting properties for microelectronic devices. Two types of deposition techniques have been used and compared: layers deposited using a single Ni(13%Pt) alloyed target and co-deposited using two separated targets. Several in-situ characterization technique were coupled (x-ray diffraction and reflectivity, 4-points probe sheet resistance) in order to understand the mechanisms involved in this system. In particular, in-situ x-ray reflectivity experiments were performed using the synchrotron radiation (ESRF) and analyzed using the fast Fourier transform; these experiments show original results: the phase sequence is modified for the Ni(13%Pt). Finally, sheet resistance measurements have been performed on narrow lines to show the advantages and the limitations of this system

La fabrication de guides d’ondes à partir d’un matériau composite CFRP isolant, nécessite de rendre la surface interne conductrice électriquement. Cela peut s’effectuer par métallisation, mais des verrous technologiques apparaissent en raison de la géométrie complexe associée à une surface inerte. Le CFRP est composé d’époxy dont la température de transition vitreuse est de 216 °C, ce qui limite le choix des techniques de métallisation. De plus, l’énergie de surface du polymère qui compose la surface du CFRP est plutôt faible (20-40 mJ/m2) et non polaire, ce qui conduit à une adhérence faible des revêtements métalliques. Le procédé DLI-MOCVD est utilisé pour le dépôt du revêtement métallique car il combine un contrôle rigoureux des débits de réactifs, des vitesses de croissance élevées et il est adapté pour revêtir des substrats tridimensionnels. Le choix du métal (le cuivre) est basé sur un savoir-faire antérieur de l’équipe de recherche, pour la possibilité de le déposer à une température bien inférieure à 216 °C, et bien entendu pour son excellente conductivité électrique et sa résistance au vieillissement ambient. Le film de Cu est élaboré à partir du précurseur organométallique (hfac)Cu(MHY), développé par P. Doppelt au CNRS. Ce précurseur qui se présente sous forme liquide à Tambiante, est dilué dans de l’octane anhydre pour pouvoir être injecté par le système DLI. Après avoir implémenté un réacteur dédié au travaux de la thèse, une étude de cinétique chimique du dépôt à partir du précurseur a permis de définir les conditions expérimentales optimales ; notamment la température de dépôt fixée à 195 °C. Les revêtements obtenus sont partiellement couvrants et sont conducteurs. Leur adhérence avec le substrat est nulle. Par conséquent, on sélectionne puis on teste différents prétraitements du substrat afin de modifier la morphologie et la réactivité de la surface CFRP. On montre à travers six prétraitements que la formation de rugosité de surface favorisant l'ancrage mécanique est un caractère prépondérant pour l’amélioration de l’adhérence, par rapport à la modification chimique. Les deux prétraitements les plus performants sont le traitement par voie humide CircupositTM et le traitement in situ à l’O3 A ce stade, les films sont conducteurs et adhérents mais ils ne mouillent pas intégralement la surface du composite lors du dépôt. On démontre alors que l’injection d’un précurseur de cobalt (Co2(CO)5) en alternance avec le dépôt de Cu permet d’obtenir un revêtement de cuivre métallique, pur à plus de 98 %, couvrant, conducteur et adhérent. A ce stade, le rôle du précurseur de Co n’est pas clairement établi. Néanmoins, les études préliminaires d’industrialisation du procédé consistant à améliorer les rendements et vitesses de croissance sont entreprises. Notamment, les coûts sont abaissés en remplaçant le solvant octane. Avec ce solvant, le dépôt de Cu est adhérent sans prétraitement préalable de la surface du substrat. A noter que le précurseur de Co est toujours nécessaire pour assurer une couverture complète de la surface CFRP. C’est dans ces conditions de dépôt, et après quelques ajustements paramétriques que les premiers guides d’ondes de 60 mm sont revêtus. Les résultats des tests de cyclage thermique étant positifs, la longueur des guides d’ondes à revêtir est augmentée à 300 mm, dimension minimale pour pouvoir effectuer des tests de transmission des ondes radiofréquences : la propriété finale. Cette modification géométrique requière une phase d’optimisation plus complexe afin de garantir l’uniformité en épaisseur et en propriétés électriques sur toute la longueur. Les guides d’ondes de 300 mm métallisés passent les cyclages thermiques avec succès. Les tests radiofréquences indiquent un taux de transmission des ondes &lt; 30 dB, ce qui est tout à fait acceptable d’un point de vue applicatif. En revanche, les pertes sont importantes en comparaison avec l’existant, mais de nombreuses pistes d’améliorations sont proposées<br>The manufacturing of waveguides from insulating C fibers reinforced polymer composites necessitates to render internal surfaces electrically conductive. This can be achieved by metallization but technological bottlenecks arise due to the complex geometry and the chemical inertia of the surface. The CFRP matrix is composed of RTM6 epoxy whose glass-transition temperature equals 216 °C, limiting the choice of metallization techniques. Additionally, the surface energy of the polymer (constituting the surface of the CFRP) is low (20-40 mJ/m2) and non-polar, i.e. a poor adherence is expected for metallic coatings. A DLI-MOCVD process is used to form the metallic coating because it combines a good control of reactive fluxes, high deposition rates, and because it is relevant for the coating of three-dimensional substrates. The choice of the metal (Cu) is dictated by the anterior know-how of the research group, by the possibility to deposit at a temperature well below 216 °C, and because Cu shows an excellent electrical conductivity and a good resistance to ambient ageing. The Cu film is formed from the organometallic precursor (hfac)Cu(MHY), developed par P. Doppelt at CNRS (Paris). The precursor is diluted in anhydrous octane to make it injectable by DLI. After the mounting and implementation of the DLI-MOCVD reactor dedicated to the PhD work, a study of the chemical kinetics of the deposition from this precursor helped in the definition of the optimal conditions; noticeably the deposition temperature fixed at 195 °C. The coatings are partially covering and interfacial adherence is poor, but they are conductive. Consecutively, we identify, develop and test several pretreatments in order to modify the topography and reactivity of the CFRP surface. Based on 6 recipes, we show that mechanical anchorage is preponderant over the chemical reactivity to improve the adherence. The two best pretreatments are the solution chemistry treatment CircupositTM, and the in situ treatment with O3. At this stage of the work, Cu films are conductive and adherent but they do not wet the entire composite surface, even after long deposition duration. We then demonstrate that the injection of a Co precursor (Co2(CO)5) alternating with the Cu deposition leads to the formation of a pure metallic Cu film (&gt; 98%) which is covering, conductive and adherent. The role of the Co precursor is not yet established. Nevertheless, we start the preliminary process industrialization studies consisting in the improvement of the growth rate and the yield. Noticeably, costs are decreased by replacing the octane solvent. With it, the Cu coating is adherent without any pretreatment of the substrate surface! The Co precursor is still necessary to ensure the proper covering of the entire surface, though. In these conditions, and after adjustments of some parameters, the first 60 mmlong waveguides are coated. The thermal cycling resistance is excellent. Therefore, waveguides length is increased to 300 mm, the minimum dimension for the radiofrequency transmission tests (final property) to be correct. The increase of length causes a complex adaptation of the process in order to guarantee the deposition of a uniform coating over the length, in terms of thickness and electrical properties. Radiofrequency tests result in a stationary waves rate &lt; 30 dB, which is acceptable at the industrial level. Yet, losses are too important in comparison with current waveguides, but many proposals are formulated to improve our solution

La croissance et la métallisation de nanotubes de carbone verticaux réalisés sur des substrats de silicium plans et percés sont étudiées pour la fabrication d’interconnexions à fort facteur d'aspect. Le but final est de réussir à remplir de nanotubes de carbone des via obtenus dans le substrat de silicium faisant plusieurs centaines de microns de hauteur (150 à 300 µm) pour 30 à 50 µm de diamètre. Ils doivent permettre de réaliser des structures conductrices à travers la plaquette de silicium pour amener le courant électrique d'une face à l'autre de la puce électronique. Les applications visées sont les « Systems in Package » systèmes hybrides constitués de la superposition de plusieurs puces lors de la mise en boîtier (ex : capteur d’image et son système électronique de commande). En plus des propriétés électriques, leur capacité de dissipation thermique élevée (3000 W. M-1. K-1) procure aux nanotubes un avantage technologique intéressant dans le cadre d’applications de puissance notamment. La faisabilité morphologique du démonstrateur a été évaluée et des tests électriques sur les structures obtenues ont été réalisés. Les mesures de conduction sur des tapis sont comparées à celles de nanotubes unitaires connectés sur des électrodes en titane. Les avancements ainsi que les points bloquants sont soulignés et des axes d'amélioration sont donnés afin d'atteindre les objectifs morphologiques et électriques fixés.

Le procédé de dépôt chimique dynamique est une technique nouvelle qui consiste à métalliser un substrat en projetant simultanément par un aérosol, 2 phases aqueuses dispersées ; l’une contenant un réducteur l’autre un ou plusieurs sels métalliques. Le mélange de ces deux solutions forme un film liquide thermodynamiquement instable. La réaction d’oxydo réduction se déclenche alors à la surface du substrat. Des films de nickel-bore ou de cuivre sont ainsi réalisés, à température ambiante. Ce travail montre la faisabilité d’élaborer par cette technique, des films composites de NiB, NiBP et de cuivre incorporant des micro ou nano particules de graphite ou de PTFE. Les résultats présentés dans ce mémoire concernent d’une part, les caractéristiques d’élaboration (composition des solutions, cinétique de croissance est de 6µmh-1…) de films composites NiB avec graphite ou PTFE, de ternaire NiBP avec graphite ou PTFE, et des films de cuivre-graphite et cuivre-PTFE. D’autre part, nous présentons les résultats concernant les taux d’incorporation des particules dans les matrices métalliques et qui peuvent atteindre, pour le graphite et le PTFE, respectivement, en moyenne 12% et 24%. Ces films fonctionnels possèdent des coefficients de frottement de l’ordre de 0. 1. Avec des films minces de 2µm d’épaisseur, il est possible de réaliser pour les films composites NiB et NiBP, des lubrifiants solides et,dans le cas d’un film composite de cuivre, un film fonctionnel anti-usure<br>The technique of dynamic chemical plating is a new method which consists in direct metallization of a substrate. This technique is based on projection of a reducing agent and of a metal salts at the same time but separately onto a conductor or non-conductor substrate. Thus a very thin liquid film is formed and is adsorbed on the surface. This film, containing the active species, is also thermodynamically unstable which means that the oxidation-reduction reaction will occur spontaneously onto the substrate. The NiB and the Copper dynamic deposition were elaborated at room temperature. This work consists of the realization and caracterization of Ni and Cu composite coatings by this technique. This research outlines the development of the codeposition of micro or nano particles of graphite or PTFE in the NiB, NiBP and Cu matrix. The deposition rate under the optimum operating conditions is approximately 6 µmh-1, while the amount of the graphite and PTFE codeposited are about 12% and 24%, respectively. The coefficient of friction of these composites was determined by about 0. 1. With regard to the low coefficient of friction, it is possible to realize the thin films of NiB and NiBP composite with the thickness of 2µm for the applications of the solid lubricants on the one hand and the copper composite coating in order to the anti-wear functional films on the other hand

Les derives du pyrrole carbone-substitues par un element du groupe 14 ont ete synthetises selon la sequence lithiation/metallation, apres protection de la fonction amine. Les pyrrole-2-carbaldehydes 5 (ou 4)-metalles ont ete regiospecifiquement prepares a partir de l'aldehyde correspondant soit par lithiation apres protection du groupe formyle par la n-methylpiperazine lithiee ou par formation d'un dimere d'azafulvene, et metallation par un halogenure du groupe 14. Les 2 (ou 3)-furane et thiophenecarbaldehydes c-metalles ont ete regioselectivement prepares par un procede similaire. La voie synthetique a ete etendue a des composes polyheteroaromatiques. La reactivite d'heteroarylsilanes et -stannanes vis-a-vis des reactifs electrophiles a ete envisagee: etude cinetique de l'hydrolyse, halogenation, acylation, alcoxycarbonylation et carbamoylation