月: 2023年6月

Qu’est-ce qu’un galvanostat ?

Un galvanostat est un dispositif utilisé en électrochimie.

Il applique une tension à un échantillon pour induire une réaction chimique ou pour détecter une modification d’une grandeur physique causée par une réaction chimique. Les galvanostats sont généralement utilisés en combinaison avec des potentiostats, qui sont également des appareils de mesure en électrochimie.

Ces deux appareils contrôlent une cellule contenant trois types d’électrodes : une électrode d’échantillonnage, une contre-électrode et une électrode de référence. Les potentiostats et les galvanostats contrôlent des choses différentes : les premiers contrôlent la tension et les seconds le courant.

Utilisations des galvanostats

Les galvanostats sont utilisés en chronopotentiométrie et dans les tests de décharge de batterie.

1. Chronopotentiométrie

Cette méthode permet de mesurer des données en suivant les variations du potentiel électrique dans le temps. Généralement, un courant constant est appliqué à l’électrode d’échantillonnage et les paramètres relatifs aux réactions électrochimiques sont obtenus lorsqu’il n’y a pas de flux entre l’électrode d’échantillonnage et l’électrolyte.

Les paramètres obtenus comprennent la concentration des substances impliquées dans la réaction d’oxydoréduction et le coefficient de diffusion. Pour faire face aux réactions d’oxydoréduction des composants présents dans l’électrolyte, le platine est utilisé comme électrode pour cette mesure, car il ne se dissout pas facilement en ions.

2. Décharge de la batterie

Les batteries peuvent être primaires ou secondaires. Les batteries primaires sont des batteries usagées et ne peuvent être déchargées que par elles. Les batteries secondaires, en revanche, peuvent être déchargées et rechargées et peuvent être utilisées à plusieurs reprises.

Des galvanostats sont utilisés pour évaluer les performances de décharge et de recharge. Les batteries lithium-ion sont des exemples de batteries rechargeables qui peuvent être déchargées et rechargées. Les batteries lithium-ion sont utilisées dans les smartphones et les véhicules hybrides.

Principe des galvanostats

Les galvanostats nécessitent un transmetteur de signaux et un PC pour la mesure ainsi que l’objet à mesurer. Un analyseur de réponse en fréquence (FRA) est utilisé pour le générateur de signaux, qui ajoute une courbe sinusoïdale à fréquence constante. La courbe sinusoïdale sortie du FRA est introduite dans le galvanostat, qui produit une tension. La tension générée dans le galvanostat fait circuler un courant à travers l’objet à mesurer, et le signal de réponse émis par l’échantillon est envoyé au galvanostats.

Le signal d’entrée du galvanostat est converti en une onde et envoyé au FRA. À ce moment, une onde sin avec un déphasage de ω est générée à partir de l’onde sin d’entrée. Le déphasage dépend de l’objet à mesurer.

L’onde sin (ω) est transformée de Fourier dans le FRA et seules les composantes de la fréquence de mesure sont extraites. Enfin, les données extraites par la transformée de Fourier sont envoyées à un PC. Le suivi de ces valeurs permet d’évaluer quantitativement les paramètres.

Plus d’informations sur les galvanostats

1. Principe du FRA

Le FRA (Frequency Response Analyzer), également appelé analyseur de réponse en fréquence, est un appareil qui applique un signal sinusoïdal à un objet testé et observe sa réponse en fréquence. Le FRA utilise une méthode de corrélation numérique appelée SSC (Single Sine Correlation) pour déterminer l’impédance.

Avec une précision d’amplitude de base de 0,1 % et une précision de phase de base de 0,1°, le FRA est la méthode de mesure la plus couramment utilisée dans les applications de mesure électrochimique. Le signal de réponse renvoyé par l’objet à mesurer contient non seulement la fréquence du signal d’entrée, mais aussi d’autres composantes de fréquence.

Afin d’obtenir uniquement la fréquence du signal d’entrée, le FRA multiplie le signal de réponse par une onde sinusoïdale en phase avec le signal d’entrée et une onde sinusoïdale avec un déphasage de 90°. En séparant les composantes de fréquence en composantes réelles et imaginaires, il est possible d’obtenir les mêmes composantes de fréquence que le signal d’entrée dans le signal de réponse.

2. Caractéristiques de la FRA

L’une des caractéristiques du FRA est son excellente fonction de réduction du bruit : le FRA peut réduire les composantes haute fréquence à -60 dB ou moins en une seule mesure à l’aide de la méthode de corrélation sinusoïdale simple. D’autres composantes de bruit peuvent être éliminées en augmentant le nombre d’intégrations. Même si le signal à analyser a une amplitude inférieure au bruit, il peut être extrait.

Un autre avantage est la large gamme de fréquences (10 uHz à 1 MHz) sur laquelle les mesures peuvent être effectuées. La distorsion de la forme d’onde est éliminée grâce au traitement numérique, y compris la sortie de l’oscillateur interne.

Qu’est-ce qu’un compteur Geiger ?

Un compteur Geiger est un type d’instrument de mesure du rayonnement utilisé pour déterminer la quantité de rayonnement présente à la surface d’un matériau ou dans un espace.

Il est également appelé tube compteur Geiger-Müller car il a été créé par Geiger et Müller. Un compteur Geiger est un type de radiamètre doté d’un cylindre métallique rempli de gaz, appelé tube GM.

En raison de leur structure simple, ils sont disponibles à un coût relativement faible. Ils sont largement utilisés dans les installations publiques telles que les centrales électriques, les postes de police et les hôpitaux, ainsi que par les particuliers.

Utilisations des compteurs Geiger

Les compteurs Geiger sont utilisés pour mesurer les niveaux de rayonnement dans l’espace et les matériaux. Les rayonnements sont utilisés non seulement dans les secteurs médical et industriel, mais aussi dans le secteur agricole.

La mesure simple des niveaux de rayonnement permet de contrôler la contamination des surfaces alimentaires et de mesurer un large éventail d’échantillons, y compris les doses de sol, d’eau et d’air. Les compteurs Geiger sont des instruments très simples mais ne sont pas parfaits en matière de mesure des rayonnements. Il est donc nécessaire de comprendre l’objet à mesurer et de le mesurer correctement.

Principe du compteur Geiger

Un compteur Geiger mesure les niveaux de rayonnement en détectant la décharge générée lorsque le rayonnement traverse une électrode cylindrique appelée tube GM, qui est remplie d’un gaz inerte tel que l’argon ou l’hélium.

Les résultats des mesures d’un compteur Geiger sont affichés en unités de microsieverts par heure (μSv/h). Un microsievert par heure correspond à la quantité de rayonnement que vous recevriez si vous vous trouviez dans un endroit donné pendant une heure. Les rayonnements sont des ondes électromagnétiques ou des rayons de particules produits lors de la désintégration de matières radioactives. Certains rayonnements peuvent pénétrer dans le corps humain.

Un nombre particulièrement élevé de rayons γ ayant un fort pouvoir de pénétration et une énergie élevée peut affecter le corps humain. L’unité de mesure de cet effet est le sievert (Sv). Un sievert est défini comme le nombre de rayons γ absorbés par le corps humain x l’énergie. Les compteurs Geiger mesurent le nombre de rayons présents à l’intérieur de l’appareil. Le nombre de radiations mesuré par unité de temps (cpm : counts per minute) est multiplié par une constante et converti en microsieverts par heure.

Types de compteurs Geiger

Les compteurs Geiger peuvent être divisés en deux types principaux.

1. Types avec un gaz de comptage inséré dans un récipient cylindrique

Ce type de compteur Geiger comporte un récipient cylindrique en verre ou en métal dans lequel est enfermé le gaz de comptage. Ce type de compteur Geiger est utilisé pour mesurer les doses de rayonnement γ.

2. Type avec fenêtre en mica

L’une des extrémités du compteur Geiger-Mueller est constituée d’un film mince et comporte une fenêtre en mica, un minerai appelé mica, à travers laquelle le rayonnement atteint la surface limite. Il mesure le nombre de rayons bêta entrant par la fenêtre de mica et est utilisé pour étudier la contamination par des matériaux radioactifs.

Un compteur Geiger est à proprement parler un instrument de mesure des rayonnements utilisant un compteur Geiger-Müller. D’autres instruments de mesure des rayonnements ayant des principes de mesure différents, appelés scintillation ou type semi-conducteur, sont également parfois appelés compteurs Geiger.

Caractéristiques des compteurs Geiger

Les compteurs Geiger ont une structure simple et sont faciles à manipuler. Il convient toutefois d’être prudent lors de la manipulation des résultats des mesures. Il est important de comprendre que les résultats des mesures d’un compteur Geiger sont très variables.

Le rayonnement est émis de manière aléatoire par les matériaux radiologiques, ce qui signifie que les résultats des mesures peuvent varier. En raison de l’émission aléatoire des rayonnements, le simple fait de changer la direction du compteur Geiger au même endroit peut modifier les résultats de la mesure. Lors de la mesure des niveaux de rayonnement à l’aide d’un compteur Geiger, il est important de prendre des mesures en orientant le compteur Geiger et en répétant la mesure plusieurs fois, puis d’utiliser la valeur moyenne pour prendre une décision.

De plus, si le compteur Geiger est contaminé par des radiations, il ne donnera pas de résultats corrects. Il est important de manipuler le compteur Geiger sans le salir.

Qu’est-ce qu’un compteur d’ions ?

Compteur d’ions est un terme générique pour les appareils qui mesurent une variété d’ions.

Alors que les compteurs d’ions désignent généralement des appareils qui mesurent les ions dans l’air, les instruments de mesure des ions comprennent des appareils spécialisés tels que les compteurs d’ions spécifiques aux minéraux et les appareils qui mesurent les concentrations d’ions dans les solutions aqueuses.

Toutefois, en dehors des domaines spécialisés, les compteurs d’ions et les instruments de mesure des ions sont presque synonymes. Cet article décrit donc les appareils qui mesurent les concentrations d’ions exclusivement pour les minéraux et dans les solutions aqueuses.

Utilisations des compteurs d’ions

Les compteurs d’ions sont utilisés pour mesurer les concentrations d’ions autour des minéraux radioactifs. Dans ce cas, on utilise des compteurs d’ions spécifiques aux minéraux. Les instruments spécifiques aux minéraux ne sont pas affectés par le flux d’air, etc., et fournissent des mesures stables avec peu de variation d’une mesure à l’autre. Les applications des mesures d’ions minéraux comprennent la recherche, l’étude de nouveaux matériaux de construction et la création de bracelets minéraux.

En plus des minéraux, les compteurs d’ions sont également utilisés pour la concentration d’ions dans des solutions aqueuses. Ils sont utilisés, par exemple, pour contrôler la concentration d’impuretés dans les rejets d’eaux usées et dans le développement de produits (par exemple Ag+) lors de l’utilisation de matériaux contenant des ions.

Principe des compteurs d’ions

Le type spécifique aux minéraux détecte les radiations émises par les minéraux et les convertit en contenu ionique. Il existe des types disponibles dans le commerce qui prennent un temps de mesure de plusieurs dizaines de secondes après que l’objet à mesurer a été placé sous l’instrument, temps pendant lequel le nombre moyen d’ions détectés est affiché. En raison du principe de mesure, il n’est pas possible de mesurer les minéraux qui n’émettent pas de rayonnement.

Le principe de la mesure des concentrations d’ions dans les solutions aqueuses est issu de la chromatographie d’échange d’ions à haute performance, publiée en 1975. Bien que le domaine soit relativement jeune, une grande variété de méthodes de détection a été développée en quelques décennies seulement. Actuellement, les instruments les plus courants disponibles dans le commerce sont basés sur la spectrophotométrie d’absorption, qui peut être miniaturisée.

Il existe trois types de spectrophotomètres d’absorbance (UV), qui sont utilisés selon que les compteurs d’ions de l’échantillon absorbent ou non les UV.

1. Méthode UV directe

La méthode UV directe utilise un éluant n’absorbant pas ou peu les UV et mesure les ions de l’échantillon avec l’absorption des UV.

2. Méthode UV indirecte

La méthode UV indirecte est utilisée pour analyser les ions de l’échantillon n’absorbant pas les UV en utilisant un éluant absorbant les UV.

3. Réaction post-colonne IAS

La réaction post-colonne IAS est utilisée lorsque les ions de l’échantillon sont séparés et mélangés à un réactif de réaction, les convertissant en un composé à absorption UV avant la détection.

Les méthodes UV directes et indirectes sont relativement faciles à utiliser, tandis que la méthode de mono-absorption par réaction post-colonne n’est pas adaptée à une utilisation générale en raison du temps et des efforts nécessaires pour préparer l’échantillon séparément.

Autres informations sur les compteurs d’ions

1. La gamme de mesure des compteurs d’ions

La plage des concentrations d’ions qui peuvent être mesurées par un compteur d’ions est en principe comprise entre 10 et la -1ère puissance mol/L et la -7ème puissance mol/L. Cependant, comme la plage de mesure diffère selon le type et la structure de l’électrode ionique, il est nécessaire d’établir une référence avec une solution standard avant de mesurer les échantillons.

2. Influence des facteurs externes sur les mesures d’ions

Les cinq facteurs externes suivants influencent la mesure des ions :

Facteur pH (potentiel d’hydrogène)
Selon le type et la structure de l’électrode ionique, les composants de la partie de réponse ionique peuvent être affectés par le pH de l’échantillon, ce qui entraîne la dissolution de l’électrode ionique ou une modification du potentiel de l’électrode. De plus, la sensibilité de l’électrode ionique peut être réduite ou la courbe d’étalonnage peut se déplacer parallèlement en raison de l’effet du pH.

Par conséquent, la plage de pH de l’échantillon dans laquelle les mesures d’ions peuvent être effectuées doit être considérée comme limitée. La plage de pH de l’échantillon dans laquelle les mesures d’ions peuvent être effectuées se réduit généralement à mesure que la concentration de l’ion cible diminue.

Facteur température
Le gradient de potentiel mesuré par une électrode ionique est affecté par la température de l’échantillon lui-même. Par conséquent, la température du liquide de la solution standard de référence et la température du liquide de l’échantillon doivent être égales. Si les températures des liquides de la solution de référence et de l’échantillon diffèrent, les résultats de la mesure seront affectés.

Facteur d’agitation
L’état d’agitation de la solution de l’échantillon a un effet sur le potentiel de l’électrode, la vitesse de réponse, etc. des résultats de la mesure. Par conséquent, l’échantillon doit être agité et mesuré à une vitesse constante qui n’affecte pas négativement la mesure elle-même.

Facteur lumière
Certaines électrodes ioniques sont affectées par la lumière, qui modifie le potentiel et influence les résultats de la mesure. Par conséquent, lorsqu’on effectue des mesures sur des électrodes ioniques affectées par la lumière, il faut se protéger de la lumière à l’aide d’un bécher blindé.

Facteur ionique coexistant
Les électrodes ioniques sont hautement sélectives, mais il n’existe pas d’électrode ionique qui ne soit pas affectée par tous les ions. Par conséquent, l’influence des ions coexistants sur l’électrode ionique doit être prise en compte et des mesures doivent être mises en œuvre pour éviter toute influence.

Qu’est-ce qu’un Co₂-mètre ?

Un Co₂-mètre est une machine qui mesure le dioxyde de carbone.

Il est également appelé capteur de dioxyde de carbone ou instrument de mesure du dioxyde de carbone. Il est utilisé à des fins expérimentales et d’observation, les compteurs de CO2 ont de nombreuses applications pour la gestion de la sécurité dans les foyers, les bureaux et les usines.

Les méthodes de détection du dioxyde de carbone peuvent être divisées en trois catégories : NDIR, capteurs électrolytiques de CO2 solide et capteurs photoacoustiques, mais la méthode NDIR est la plus courante en raison de sa grande sensibilité et de sa stabilité.

En principe, un échantillon est prélevé dans l’espace où se trouve le dioxyde de carbone et analysé pour mesurer la concentration de CO2. Ils sont généralement équipés d’un capteur et d’un écran, le capteur détectant la concentration de CO2 et l’affichant sous la forme d’une valeur numérique ou d’un graphique sur l’écran.

Utilisations des Co₂-mètres

Le CO2 est un gaz incolore et inodore, mais des concentrations élevées dans un espace restreint peuvent affecter le corps humain. Il a de nombreuses applications, notamment comme norme pour le maintien d’un bon environnement intérieur, dans les équipements de digestion à base de CO2, pour vérifier les fuites de gaz des appareils de combustion (poêles, chaudières, etc.) à la maison, et dans le secteur agricole comme indicateur pour déterminer si l’environnement d’une serre en plastique est optimal pour les cultures.

Ces dernières années, les petits modules de capteurs étant devenus disponibles à faible coût, ils ont également été utilisés comme éléments de construction électronique, ce qui a permis d’élargir leur champ d’utilisation.

Principe des Co₂-mètres

Les principales méthodes de détection du dioxyde de carbone sont la méthode NDIR, les capteurs électrolytiques de CO2 à l’état solide et les capteurs photo-acoustiques.

1. Méthode NDIR (Spectroscopie Infrarouge Non Dispersive)

Le CO2 se caractérise par son absorption des longueurs d’onde d’une certaine longueur. Par conséquent, lorsqu’un rayonnement infrarouge est transmis à travers un gaz (= échantillon) contenant du CO2, le rayonnement infrarouge est absorbé par le CO2 et une partie traverse l’échantillon.

Cette caractéristique permet de quantifier la concentration de CO2 en fonction de la quantité de rayonnement infrarouge absorbé. Cette méthode de mesure permet aux Co₂-mètres d’être peu coûteux et compacts.

2. Capteur d’électrolyse de CO2 solide

Cette méthode est connue sous le nom de méthode électrochimique. À l’aide d’une substance qui réagit avec les ions carbonate, la concentration de CO2 souhaitée est mesurée en quantifiant le changement de concentration des ions sodium à l’aide d’un voltmètre.

3. Capteur photo-acoustique

Cette méthode détecte et quantifie le changement de chaleur produit par l’exposition d’un échantillon à la lumière en tant que changement de pression. Elle utilise le phénomène suivant : lorsqu’une substance est irradiée par la lumière, des ondes sonores de même fréquence sont émises par la substance (= effet photo-acoustique).

Comment choisir un Co₂-mètre ?

Les compteurs de CO2 ayant un large éventail d’applications, il convient de tenir compte des éléments suivants lors du choix d’un compteur de CO2 :

1. Objectif de la mesure

Il existe différents types de CO2-mètres. Il existe des appareils portables, qui permettent d’effectuer des mesures tout en se déplaçant, et des appareils à installation fixe, qui effectuent des mesures en permanence à un endroit précis. Il est important de choisir le type approprié en fonction du but de l’utilisation et de l’environnement.

2. Plage de mesure et précision

Les CO2-mètres peuvent mesurer les concentrations de CO2 sur différentes plages. Il est important de vérifier la plage de mesure requise en fonction de l’emplacement et de l’application. La précision est également un facteur important. Le choix d’un instrument de mesure précis permet d’obtenir des résultats exacts.

3. Opérabilité et facilité d’utilisation

L’opérabilité et la facilité d’utilisation de l’instrument de mesure sont également des facteurs importants. Vérifiez que l’interface est facile à utiliser et que le fonctionnement est intuitif. Les aspects liés à la polyvalence, tels que la capacité de lire et d’enregistrer des données, doivent également être vérifiés.

4. Budget

Plus l’instrument est complet et sophistiqué, plus il est cher. Il est important de clarifier l’objectif de l’introduction de votre propre compteur de Co₂-mètre, d’en choisir un qui réponde à vos exigences et qui soit dans les limites de votre budget.

Qu’est-ce que l’équipement de fabrication de semi-conducteurs ?

Les équipements de fabrication de semi-conducteurs sont des équipements utilisés pour fabriquer des semi-conducteurs utilisés dans les transistors et les circuits intégrés.

Les semi-conducteurs sont utilisés dans de nombreux appareils électroniques tels que les services cloud et les centres de données, ainsi que les PC et les smartphones. Les innovations techniques dans le domaine des semi-conducteurs progressent, prenant en compte le stockage des informations, les opérations sur les valeurs numériques et logiques avec les semi-conducteurs, ainsi que leur vitesse de traitement élevée, leur efficacité énergétique et leur aspect peu encombrant.

Des progrès spectaculaires dans les équipements utilisés pour fabriquer ces semi-conducteurs sont indispensables pour répondre à l’augmentation des performances et à l’innovation technologique.

Utilisations des équipements de fabrication de semi-conducteurs

Comme son nom l’indique, l’équipement de fabrication de semi-conducteurs est utilisé pour produire des semi-conducteurs. Les principaux composants des semi-conducteurs comprennent les transistors et les diodes, qui sont des éléments individuels utilisés pour le contrôle électrique, comme le flux et la direction de l’électricité dans les équipements ; les unités centrales de traitement, qui contrôlent le traitement arithmétique des données telles que les programmes dans les équipements ; et la mémoire, qui stocke les données telles que les programmes.

Il existe également des capteurs d’image CMOS utilisés dans les appareils photo, et les équipements de fabrication de semi-conducteurs sont utiles pour la production de ces derniers.

Principe de fabrication des semi-conducteurs

Les opérations de base des équipements de fabrication de semi-conducteurs peuvent être classées en trois catégories : conception de circuits et de modèles, création de photomasques, processus frontaux et processus dorsaux.

1. Conception de circuits et de modèles

La conception de circuits et de modèles consiste à concevoir des circuits qui réalisent les fonctions requises et à étudier des modèles efficaces par le biais d’un certain nombre de simulations. La conception de modèles pour les dispositifs semi-conducteurs fait appel à des logiciels de CAO spécialisés.

2. Création de photomasques

La création de photomasques consiste à créer des plaques originales pour transférer les schémas de circuits sur des tranches de semi-conducteurs. Les transistors et le câblage à la surface d’une plaquette de semi-conducteur sont extrêmement détaillés et le schéma du circuit est agrandi sur la surface d’une plaque de verre transparente.

3. Processus frontal

Le processus frontal va jusqu’à la création de puces sur des plaquettes de silicium. Cette séquence d’étapes est répétée de nombreuses fois, y compris le nettoyage, la photolithographie, la gravure, le dépôt de films, l’implantation d’ions et la planarisation.

4. Processus d’arrière-plan

Le processus d’arrière-plan, ou back end, va jusqu’au moment où les puces semi-conductrices fabriquées sur des tranches de silicium sont subdivisées pour compléter la puce. Les processus comprennent le découpage en tranches, le collage des matrices, le collage des fils, le moulage et l’inspection.

Types d’équipements de fabrication de semi-conducteurs

L’équipement de fabrication de semi-conducteurs peut être divisé en plusieurs catégories : équipement de conception de semi-conducteurs, équipement de fabrication de photomasques, équipement de fabrication de plaquettes, équipement de traitement de plaquettes, équipement d’assemblage, équipement d’inspection et équipement connexe pour l’équipement de fabrication de semi-conducteurs.

1. Équipement de conception de semi-conducteurs

Des logiciels de CAO spécialisés ont été mis au point pour la conception des circuits et des modèles.

2. Équipement de production de photomasques

Un photomasque, également connu sous le nom de plaque sèche en verre, est une plaque de verre ou de quartz sur laquelle sont formées les plaques de modèle originales utilisées dans le processus de fabrication des composants de circuits électroniques. L’équipement de fabrication de photomasques dépose un rideau de protection contre la lumière, tel que du chrome, sur un substrat en verre et dessine un modèle de circuit à l’aide d’un laser ou d’un faisceau d’électrons. Des développeurs, des équipements de gravure à sec et des équipements d’inspection sont également utilisés.

3. Équipement de production de plaquettes

Tout d’abord, les lingots de silicium monocristallin produits à un degré de pureté très élevé sont coupés à une épaisseur donnée par un équipement de coupe utilisant des lames de diamant. Il s’agit de la plaquette de silicium. Ensuite, la surface de la plaquette est polie et placée dans un four d’oxydation à haute température pour créer un film d’oxyde. Un agent photosensible appelé résine photosensible est ensuite appliqué sur la surface de la plaquette à l’aide d’une coucheuse/développeuse de résistances.

L’image du photomasque est réduite et gravée sur la surface de la plaquette pour former un schéma de circuit. Un équipement d’exposition des semi-conducteurs est utilisé pour ce processus. De plus, un équipement de gravure et de décapage est utilisé pour éliminer le film d’oxyde et la couche de réserve superflus.

L’équipement d’implantation ionique et de recuit est utilisé pour implanter du bore, du phosphore et d’autres substances dans les plaquettes afin de les rendre semi-conductrices. La plaquette est placée dans une machine à plasma. Un plasma de gaz inerte y forme un film métallique d’aluminium pour le câblage des électrodes sur la surface de la plaquette. Enfin, la plaquette est testée puce par puce dans l’équipement d’inspection afin de déterminer s’il s’agit d’une bonne plaquette ou d’une plaquette défectueuse, après quoi le processus précédent est achevé.

4. Équipement de traitement pour le processus de fabrication des plaquettes

Dans le processus final, les plaquettes sont d’abord coupées et séparées en puces individuelles à l’aide d’une scie à découper. Les puces sont ensuite fixées en place sur le leadframe.

5. Équipement d’assemblage

Tout d’abord, l’équipement de liaison des puces est utilisé pour connecter les puces au leadframe à l’aide de fils de liaison. Ensuite, la puce est emballée avec de la résine à l’aide d’un équipement de moulage. Cette opération a pour but de les protéger. Les produits semi-conducteurs individuels sont ensuite coupés et séparés du leadframe à l’aide d’une matrice, et les fils externes sont moulés dans la forme requise.

6. Équipement d’inspection

Afin d’exclure les défauts initiaux, un test accéléré de contrainte température-tension, appelé burn-in, est effectué pendant les tests de fonctionnement. Enfin, des tests de caractéristiques électriques et des inspections visuelles de la structure sont effectués pour éliminer les produits défectueux. Des tests de fiabilité tels que des tests environnementaux et des tests de durée de vie à long terme sont également nécessaires.

Qu’est-ce qu’un système de mesure d’images CNC ?

Un système de mesure d’images CNC est un système de mesure automatique à commande numérique par ordinateur. Il utilise une caméra CCD pour agrandir l’objet à mesurer et observer ses dimensions, sa forme et les propriétés de sa surface.

Non seulement l’objet à mesurer et la caméra CCD peuvent être déplacés dans n’importe quelle position souhaitée à grande vitesse et avec une grande précision, mais la mesure s’effectue sans contact :  l’objet à mesurer n’est pas endommagé. Le système permet également une mise au point de haute précision par laser et une mise au point automatique par traitement d’image. Le traitement d’image permet de trouver des défauts qui ne peuvent être observés à l’œil nu.

Utilisations des systèmes de mesure par vision CNC

Les systèmes de mesure par vision CNC sont utilisés pour effectuer des mesures continues et automatiques à grande vitesse et avec une grande précision. Ils conviennent pour mesurer successivement de très petits motifs identiques, par exemple pour mesurer des motifs sur des substrats ou des composants électroniques.

Étant donné que la même séquence de motifs peut être source de confusion et de fatigue pour l’homme, les systèmes de mesure CNC, qui effectuent toujours la même opération avec une grande précision, sont indispensables dans les lignes de production de semi-conducteurs. Ils conviennent également pour les éléments qui ne se prêtent pas à une mesure manuelle. La moindre variation de positionnement a en effet un impact significatif sur l’erreur de mesure humaine.

Principe des systèmes de mesure par vision CNC

Les systèmes de mesure par vision CNC utilisent une caméra CCD pour agrandir l’objet à mesurer afin d’observer ses dimensions, sa forme et ses propriétés de surface. Ils nécessitent un équipement pour afficher les images obtenues par la caméra CCD et un système pour mesurer les dimensions et les propriétés de surface à partir des images et pour traiter les images elles-mêmes.

De la commande du système de mesure au traitement des images, l’opération s’effectue généralement sur un PC sur lequel est installé un logiciel d’application dédié. L’installation et l’utilisation de systèmes de mesure d’images CNC nécessitent la mise à disposition d’une salle de mesure dédiée et à température contrôlée. Cela est dû à la haute précision de l’appareil et à la finesse de l’objet à mesurer. Les fluctuations de température ont une influence significative sur les erreurs de mesure.

Les machines de mesure CNC peuvent également être utilisées manuellement mais, le plus souvent, elles le sont à partir d’un contrôleur dédié ou d’un logiciel d’application sur PC. Pour une réponse rapide et un positionnement très précis, le système utilise un mécanisme combinant un moteur pas à pas et une vis à billes avec une échelle numérique pour lire les coordonnées et fournir un contrôle en retour.

Autres informations sur les systèmes de détermination d’images CNC

1. Commande CNC

La commande CNC est l’abréviation de “commande numérique par ordinateur” et désigne l’utilisation d’ordinateurs pour contrôler les machines-outils et d’autres équipements. En utilisant la programmation pour automatiser les mouvements de la machine, tels que la direction et la vitesse du mouvement, il est possible d’obtenir des opérations de haute précision et à grande vitesse.

La commande CNC est décrite à l’aide de deux types de langage de programmation, appelés code G et code M : le code G décrit les conditions et la séquence de l’usinage et des mouvements, tels que le positionnement, tandis que le code M joue un rôle complémentaire par rapport au code G.

2. Configuration de la caméra CCD

Les caméras CCD, qui sont également utilisées dans les systèmes de reconnaissance d’images des CNC, se composent essentiellement de microlentilles, de filtres de couleur et de photodiodes, chacun d’entre eux ayant les fonctions suivantes.

Microlentille
La microlentille est chargée de collecter la lumière qui a traversé l’objectif afin de la transmettre efficacement à la photodiode.

Filtres de couleur
Ces filtres décomposent la lumière en couleurs RVB (rouge, vert et bleu) ou CMJ (cyan, magenta et jaune) et les transmettent à la photodiode.

Photodiode
Lorsque la lumière est reçue, une conversion photoélectrique est effectuée pour générer une charge électrique, qui est transférée verticalement et horizontalement. La charge transférée est convertie en tension à la sortie du CCD, et l’image est produite pour chaque pixel.

Comme chaque photodiode est affectée à un R, un V et un B, la résolution tombe à environ 1/3 du nombre de pixels du CCD d’origine. Le moteur de traitement d’image complète l’image pour produire une image avec le nombre original de pixels. Le format RAW enregistre les données extraites de la photodiode sans aucun traitement composite.