WO2009071498A1 - Electrostatic actuation microswitch including nanotubes for heat management and related production method - Google Patents

Electrostatic actuation microswitch including nanotubes for heat management and related production method Download PDF

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WO2009071498A1
WO2009071498A1 PCT/EP2008/066493 EP2008066493W WO2009071498A1 WO 2009071498 A1 WO2009071498 A1 WO 2009071498A1 EP 2008066493 W EP2008066493 W EP 2008066493W WO 2009071498 A1 WO2009071498 A1 WO 2009071498A1
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manufacturing
nanotubes
microswitch according
microswitch
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Paolo Bondavalli
Pierre Legagneux
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Thales
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    • H01P1/10Auxiliary devices for switching or interrupting
    • H01P1/12Auxiliary devices for switching or interrupting by mechanical chopper
    • H01P1/127Strip line switches
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81BMICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
    • B81B3/00Devices comprising flexible or deformable elements, e.g. comprising elastic tongues or membranes
    • B81B3/0064Constitution or structural means for improving or controlling the physical properties of a device
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    • HELECTRICITY
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    • H01H59/0009Electrostatic relays; Electro-adhesion relays making use of micromechanics
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Definitions

  • the field of the invention is that of microsystem components also called MEMS (acronym for Micro Electro Mechanical Systems) and more particularly microswitches radio frequency or microwave integrating a deformable membrane under the action of an electrostatic field.
  • MEMS Micro Electro Mechanical Systems
  • the main application areas are wireless telecommunications systems and radars.
  • FIG. 1 A membrane or a metal beam 1 of small thickness is held suspended by supports 4 above conducting surfaces 2 and 3 insulated from each other.
  • the membrane-control electrode assembly is subjected to an electrical voltage T by means of the control electrode 5. In the absence of applied voltage, the membrane is suspended above the conductive surfaces and there is no electrical contact between them (OFF state). In this case, no electrical signal can pass between 2 and 3.
  • the membrane-electrode assembly When the membrane-electrode assembly is subjected to an increasing tension T, the membrane is subjected to an electrostatic force which deforms it until the membrane contacts the conductive surfaces for a voltage T c . The electrical signal then changes from 2 to 3 (ON state). This produces a microswitch.
  • MEMS radiofrequency or microwave microswitches are not used as a single switch. Indeed, the direct contact between the membrane and the conductive surfaces or the control electrode significantly reduces the service life of the device.
  • a dielectric layer is interposed between the surfaces and the membrane. In this way, the simple ON / OFF function is transformed into a capacity variation of a capacitor whose armatures consist, on the one hand, of the capacitor membrane and on the other hand the control electrode opposite. The capacity then varies from a value C 0n to a value C Off .
  • This type of device represents a major technical advance over conventional electronic devices operating in particular from PIN diodes (acronym for Positive-Inthnsic-Negative) as soon as the switching speed is no longer a major parameter, that is to say as soon as the desired switching time can remain greater than a few microseconds.
  • a microswitch is thus produced in a surface of the order of one tenth of a square millimeter, making it possible to achieve a high integration capacity
  • the deformable upper membrane is made by depositing on a base substrate one or more layers of materials, at least one of these layers being a conductive material. These materials are those usually used in microelectronics.
  • the membrane 11 In the initial position, the membrane 11 is at a distance d with respect to an RF line 12, on which a nitride layer 13 is deposited as illustrated in FIG. 2. Assuming that the RF line is also used as an electrode, the two ends of the membrane are grounded as illustrated in FIG.
  • the material that forms the membrane must be as thick as possible to support the power that passes through the switch.
  • the problem for producing a thicker membrane is related to the sharp increase in pull-in tension.
  • Y is the Young's modulus which depends on the material which constitutes the membrane
  • h is the thickness of the membrane
  • v is the Poisson's ratio
  • Track b simply has the function of mechanically balancing the membrane, so it is added as a simple rule of symmetry.
  • the materials that make up the tracks can be exactly the same as those used to make the membrane or materials characterized by superior electrical conductivity.
  • the two tracks do not have a mechanical function, in fact they must not stiffen the membrane, they can be made with very malleable malleable materials such as gold for example.
  • the present invention proposes to improve the performance of this type of microswitch in terms of heat dissipation by superimposing on the surface of the membrane areas offering excellent thermal conduction properties, thanks to the use of carbon nanoparticle film.
  • the nanotube mats have the great advantage of offering very high thermal conductivity coefficients of the order of 300 W / m.K (aligned mats).
  • the thermal conductivity of a carpet of nanotubes to that of a diamond layer (until now considered as the material with the best performances), one observes that the thermal conductivity of this The last one begins to degrade at a temperature above about 150 ° C, unlike aligned nanotube films. The latter, at these temperatures, keep indeed a constant value which approaches the 250 W / m.K.
  • the present invention relates to a microswitch electrostatic actuator type capacitor composed of two frames, the first is a flexible membrane and the second comprises at least one control electrode, the two plates being separated by a vacuum thickness or gas and at least one layer of at least one insulating material characterized in that:
  • the first reinforcement comprises areas covered with a film of carbon nanoparticles having a high conductivity
  • the carbon nanotube film has a thickness of the order of a few microns.
  • the microswitch further comprises a radiator in contact with the membrane so as to promote the removal of heat.
  • the microswitch further comprises a thermal interface material between the radiator and the membrane.
  • the microswitch comprises nanotubes on the surface of the radiator, said nanotubes being integrated within the thermal interface material.
  • the invention also relates to a method of manufacturing a microswitch further comprising the localized deposition of carbon nanotube film on the surface of the flexible membrane.
  • the membrane is produced before the localized deposition of nanotube film.
  • the membrane is produced after the localized deposition of nanotube film.
  • the localized deposition of nanotubes is achieved by high resolution inkjet printer which can deposit locally a mat of diluted nanotubes.
  • the localized deposition of nanotubes is carried out by spray of a solution of nanotubes.
  • the localized deposition by spray or ink jet printer or by simple deposition with a micropipette of carbon nanotubes comprises the following steps:
  • the removal of the second resin zones is carried out by chemical etching.
  • the method further comprises depositing a functionalization layer on the first free zones.
  • the functionalization layer comprises aminopropyl thethoxysilane (APTS) or aminopropyldiethoxymethylsilane (APDS) or aminopropyl monoethoxydimethylsilane (APMS).
  • the method comprises a preliminary cleaning step with an oxygen plasma of the first free zones before deposition of the carbon nanotubes.
  • the process comprises a prior step of exposure to vapors or to a solution which contains "Silanol" type groups of the first free zones before deposition of the carbon nanotubes.
  • the resin is of the polymethyl methacrylate (PMMA) type.
  • the deposition of the carbon nanotubes is carried out starting from a solution comprising a solvent of the DiMethyl-M ethyl-Formamide (DMF) or DiChlore-Ethane (DCE) or N-Methyl-2- type. pyrrolidone (NMP) or DiChloro-Benzene (DCB) or a mixture of water and sodium dodecyl sulphate (SDS).
  • the microswitch manufacturing method comprises a masking step for defining the first free zones.
  • FIG. 1 illustrates the block diagram of a microswitch according to the prior art
  • FIGS. 2, 3 and 4 illustrate the operation of this type of switch as a high-power microwave switch
  • FIG. 5 illustrates the propagation of the signal in the microswitch shown in the preceding figures
  • FIG. 6 illustrates a microswitch having two conductive lines deposited on the membrane of a microswitch of the known art
  • FIG. 7 illustrates a first example of a microcontroller according to the invention
  • FIG. 8 illustrates a second variant of the invention in which the microswitch comprises a radiator coated with carbon nanotubes
  • FIGS. 9a to 9e illustrate the various steps of localized deposition of nanotubes on the surface of the microswitch membrane in a first example of a manufacturing method according to the invention
  • FIGS. 10a to 1 Of illustrate the various steps of localized deposition of nanotubes on the surface of the microswitch membrane in a second example of a manufacturing method according to the invention.
  • the microswitch according to the invention comprises in the upper face areas consisting of carbon nanotubes to promote the evacuation of hot spots that form during operation.
  • FIG. 7 illustrates a first example of a microcomputer according to the invention, comprising two zones and z- ⁇ 2 on the membrane for removing heat, said zones being constituted by localized deposits of carbon nanotubes. Typically these areas may have thicknesses of about a few microns. It may be films of nanotubes oriented or not during the production. In the case of oriented films, the performances in terms of conductivity ( ⁇ 250W / mK) are increased and allow to approach a value close to a tenth of that of isolated nanotubes (3000W / mK).
  • FIG. 8 illustrates a second example of a microswitch according to the invention, having a radiator positioned above the membrane to further increase heat dissipation.
  • the radiator 15 is secured to the substrate where the membrane resides via a thermal interface material 16 commonly called TIM for "Thermal Interface Material".
  • TIM Thermal Interface Material
  • it may be a polymer-type material whose thermal conduction properties can be increased by dispersing metal particles therein.
  • the performances can be further improved by integrating at the surface of the radiator carbon nanotubes 17 represented in FIG. 8. This gives an excellent heat transfer from the membrane comprising these first zones of nanotube films, via this second series of nanotubes towards the radiator and the outside. This heat transfer is illustrated in FIG. 8, starting from hot points represented by circles via arrows, up to the radiator 15.
  • FIGS. 9a-9d The various steps are illustrated in FIGS. 9a-9d:
  • this solvent may be of the DiMethyl-Methyl-Formamide (DMF) or DiChlore-Ethane (DCE) or N-Methyl-2-pyrrolidone (NMP) or DiChloro-Benzene (DCB) or Water + Sodium Dodecyl Sulfate (SDS) type as illustrated. in Figure 9c.
  • DMF DiMethyl-Methyl-Formamide
  • DCE DiChlore-Ethane
  • NMP N-Methyl-2-pyrrolidone
  • DCB DiChloro-Benzene
  • SDS Water + Sodium Dodecyl Sulfate
  • the solution thus obtained can then be deposited in a conventional manner on the surface of the substrate comprising the electronic components.
  • a solution by centrifugation or by spraying with a solution spray.
  • a functionalization layer is then deposited to promote the adhesion of carbon nanotubes using, for example, aminopropyl thethoxysilane (APTS), as illustrated in FIG. 1 Od. It is just as possible to use aminopropyl diethoxymethylsilane (APDS) or aminopropyl monoethoxydimethylsilane (APMS).
  • APTS aminopropyl thethoxysilane
  • APMS aminopropyl monoethoxydimethylsilane

Abstract

The invention relates to an electrostatic-actuation microswitch of the capacitor type that comprises two frames, wherein the first one is a flexible membrane (11) and the second one includes at least one control electrode (13), the two frames being separated by a gap consisting of vacuum or a gas and at least one layer of at least one insulating material (13), characterised in that: the first frame includes areas (z11, z12) covered with a film of carbon nanoparticles having a high conductivity; said areas consist of two tracks located on the two sides of the membrane. The invention also relates to a method for making such a microswitch including a local deposition of carbon nanotubes on the membrane.

Description

MICROCOMMUTATEUR A ACTUATION ELECTROSTATIQUE ELECTROSTATIC ACTUATING MICROCOMMUTER
COMPORTANT DES NANOTUBES POUR LA GESTION DE CHALEUR ETCOMPRISING NANOTUBES FOR HEAT MANAGEMENT AND
PROCEDE DE REALISATION ASSOCIEASSOCIATED REALIZATION METHOD
Le domaine de l'invention est celui des composants microsystèmes encore appelés MEMS (acronyme pour Micro Electro Mechanical Systems) et plus particulièrement des microcommutateurs radiofréquence ou hyperfréquence intégrant une membrane déformable sous l'action d'un champ électrostatique. Les domaines d'applications principaux sont les systèmes de télécommunications sans fils et les radars.The field of the invention is that of microsystem components also called MEMS (acronym for Micro Electro Mechanical Systems) and more particularly microswitches radio frequency or microwave integrating a deformable membrane under the action of an electrostatic field. The main application areas are wireless telecommunications systems and radars.
Les composants microsystèmes se sont développés depuis quelques années à partir des technologies mises en œuvre pour la réalisation des circuits électroniques. Le schéma de principe d'un microcommutateur est donné en figure 1 . Une membrane ou une poutre métallique 1 de faible épaisseur est maintenue suspendue par des supports 4 au-dessus de surfaces conductrices 2 et 3 isolées entre elles. Une électrode de commande 5 placée sous les surfaces conductrices et éventuellement séparée desdites surfaces conductrices par une couche isolante 6 complète le dispositif. L'ensemble membrane - électrode de commande est soumis à une tension électrique T au moyen de l'électrode de commande 5. En l'absence de tension appliquée, la membrane est suspendue au-dessus des surfaces conductrices et il n'y a aucun contact électrique entre celles-ci (Etat OFF). Dans ce cas, aucun signal électrique ne peut passer entre 2 et 3. Lorsque l'on soumet l'ensemble membrane - électrode à une tension T croissante, la membrane est soumise à une force électrostatique qui la déforme jusqu'à ce que la membrane entre en contact avec les surfaces conductrices pour une tension Tc. Le signal électrique passe alors de 2 à 3 (Etat ON). On réalise ainsi un microcommutateur. En général, on n'utilise pas les microcommutateurs MEMS radiofréquence ou hyperfréquence en interrupteur simple. En effet, le contact direct entre la membrane et les surfaces conductrices ou l'électrode de commande diminue notablement la durée de vie du dispositif. On interpose entre les surfaces et la membrane une couche de diélectrique. On transforme ainsi la fonction simple ON/OFF en variation de capacité d'un condensateur dont les armatures sont constituées d'une part de la membrane et d'autre part de l'électrode de commande en regard. La capacité varie alors d'une valeur C0n à une valeur COff.Microsystems components have been developed in recent years using technologies implemented for the realization of electronic circuits. The schematic diagram of a microswitch is given in FIG. A membrane or a metal beam 1 of small thickness is held suspended by supports 4 above conducting surfaces 2 and 3 insulated from each other. A control electrode 5 placed under the conductive surfaces and optionally separated from said conductive surfaces by an insulating layer 6 completes the device. The membrane-control electrode assembly is subjected to an electrical voltage T by means of the control electrode 5. In the absence of applied voltage, the membrane is suspended above the conductive surfaces and there is no electrical contact between them (OFF state). In this case, no electrical signal can pass between 2 and 3. When the membrane-electrode assembly is subjected to an increasing tension T, the membrane is subjected to an electrostatic force which deforms it until the membrane contacts the conductive surfaces for a voltage T c . The electrical signal then changes from 2 to 3 (ON state). This produces a microswitch. In general, MEMS radiofrequency or microwave microswitches are not used as a single switch. Indeed, the direct contact between the membrane and the conductive surfaces or the control electrode significantly reduces the service life of the device. A dielectric layer is interposed between the surfaces and the membrane. In this way, the simple ON / OFF function is transformed into a capacity variation of a capacitor whose armatures consist, on the one hand, of the capacitor membrane and on the other hand the control electrode opposite. The capacity then varies from a value C 0n to a value C Off .
Ce type de dispositif représente une avancée technique majeure par rapport aux dispositifs électroniques classiques fonctionnant notamment à partir de diodes PIN (acronyme pour Positive-Inthnsic-Negative) dès que la vitesse de commutation n'est plus un paramètre majeur, c'est à dire dès que le temps de commutation recherché peut rester supérieur à quelques microsecondes.This type of device represents a major technical advance over conventional electronic devices operating in particular from PIN diodes (acronym for Positive-Inthnsic-Negative) as soon as the switching speed is no longer a major parameter, that is to say as soon as the desired switching time can remain greater than a few microseconds.
Les principaux avantages de ce type de dispositif sont essentiellement :The main advantages of this type of device are essentially:
• Les techniques de réalisation qui sont dérivées des technologies classiques de fabrication de circuits intégrés électroniques. Elles permettent de simplifier la réalisation et l'intégration et par conséquent, d'obtenir des coûts de fabrication faibles comparés à ceux d'autres technologies, tout en garantissant une fiabilité élevée ;• Production techniques that are derived from conventional technologies for manufacturing electronic integrated circuits. They simplify the realization and integration and therefore, to obtain low manufacturing costs compared to other technologies, while ensuring high reliability;
• Les très faibles puissances électriques consommées, quelques nanojoules étant nécessaires à l'activation ;• The very low electric powers consumed, some nanojoules being necessary for the activation;
• L'encombrement. On réalise ainsi un microcommutateur dans une surface de l'ordre du dixième de millimètre carré, permettant d'atteindre une forte capacité d'intégration ;• Clutter. A microswitch is thus produced in a surface of the order of one tenth of a square millimeter, making it possible to achieve a high integration capacity;
• Les performances en utilisation hyperfréquence. Ce type de microcommutateur présente des pertes d'insertion très faibles, de l'ordre du dixième de déciBel, bien inférieures à celles de dispositifs assurant les mêmes fonctions. En général, la membrane supérieure déformable est réalisée par dépôt sur un substrat de base d'une ou plusieurs couches de matériaux, au moins l'une de ces couches étant un matériau conducteur. Ces matériaux sont ceux habituellement utilisés en micro-électronique.• Performance in microwave use. This type of microswitch has very low insertion losses, of the order of a tenth of a decibel, much lower than those of devices providing the same functions. In general, the deformable upper membrane is made by depositing on a base substrate one or more layers of materials, at least one of these layers being a conductive material. These materials are those usually used in microelectronics.
Une application particulièrement intéressante de ces microsystèmes réside dans leur utilisation en tant que commutateurs hyperfréquences à haute puissance. Le fonctionnement de ce type de commutateur est notamment illustré en figure 2, 3 et 4.A particularly interesting application of these microsystems lies in their use as high-power microwave switches. The operation of this type of switch is illustrated in particular in FIGS. 2, 3 and 4.
Dans la position initiale, la membrane 1 1 se trouve à une distance d par rapport à une ligne RF 12, sur laquelle une couche de nitrure 13 est déposée comme illustré en figure 2. En supposant que la ligne RF soit également utilisée comme électrode, les deux extrémités de la membrane sont à la masse 14 comme illustré en figure 3.In the initial position, the membrane 11 is at a distance d with respect to an RF line 12, on which a nitride layer 13 is deposited as illustrated in FIG. 2. Assuming that the RF line is also used as an electrode, the two ends of the membrane are grounded as illustrated in FIG.
Si on applique une différence de potentiel V entre l'électrode et la membrane, les deux parties sont rapprochées en attirant la membrane vers l'électrode inférieure (la piste RF).If a potential difference V is applied between the electrode and the membrane, the two parts are brought closer together by drawing the membrane towards the lower electrode (the RF track).
A une valeur V de la tension, le déplacement de la membrane dépasse le tiers du gap initial. Ainsi la membrane collapse sur l'électrode inférieure comme illustré en figure 4. Le switch est dit en position « down » et cette valeur de tension est dénommée tension de « Pull-in ».At a value V of the tension, the displacement of the membrane exceeds one third of the initial gap. Thus the membrane collapses on the lower electrode as shown in FIG. 4. The switch is said to be in the "down" position and this voltage value is referred to as the "pull-in" voltage.
Quand la membrane est en position « up», illustrée en figure 2, le signale RF passe directement par la ligne RF.When the membrane is in the "up" position, illustrated in Figure 2, the RF signal passes directly through the RF line.
Quand la membrane est en position « down » le signal passe par la membrane. A partir de simulations effectuées pour analyser le passage du signal RF dans la membrane, il est possible d'observer que ce même signal SRF se propage en restant sur le bord de la membrane comme illustré en figure 5. Cette bande de préférence pour la propagation du signal est d'environ 10% par rapport à la totalité de la largeur de la membrane. En supposant qu'une puissance très élevée passe par la ligneWhen the membrane is in "down" position the signal goes through the membrane. From simulations carried out to analyze the passage of the RF signal in the membrane, it is possible to observe that this same SRF signal propagates while remaining on the edge of the membrane as illustrated in FIG. 5. This band preferably for the propagation the signal is about 10% of the entire width of the membrane. Assuming that a very high power goes through the line
RF, le matériau qui constitue la membrane doit être le plus épais possible afin de supporter la puissance qui passe à travers le switch.RF, the material that forms the membrane must be as thick as possible to support the power that passes through the switch.
En effet, cette puissance peut provoquer une dégradation très importante des caractéristiques mécaniques de la membrane et donc de ses performances. Ceci peut entraîner une forte réduction du temps de vie du dispositif.Indeed, this power can cause a very significant degradation of the mechanical characteristics of the membrane and therefore its performance. This can result in a significant reduction in the life of the device.
Le problème pour la réalisation d'une membrane plus épaisse est lié à la forte augmentation de la tension de « pull-in ».
Figure imgf000005_0001
The problem for producing a thicker membrane is related to the sharp increase in pull-in tension.
Figure imgf000005_0001
Où A est la surface sur laquelle la force est appliquée, ε la constante diélectrique de la couche de et k est donnée par : Yh3 Where A is the surface on which the force is applied, ε the dielectric constant of the layer of and k is given by: Yh 3
Jt = -Jt = -
12(1 - v2)12 (1 - v 2 )
où Y est le module de Young qui dépend du matériau qui constitue la membrane, h est l'épaisseur de la membrane et v est le « Poisson's ratio ».where Y is the Young's modulus which depends on the material which constitutes the membrane, h is the thickness of the membrane and v is the Poisson's ratio.
Naturellement selon le type de procédé utilisé pour la croissance de la membrane, on obtient un matériau avec une rigidité différente.Naturally depending on the type of process used for the growth of the membrane, a material with a different rigidity is obtained.
Il apparaît alors une tension de « pull-in » proportionnelle à h3/2: Ceci permet d'en déduire qu'en augmentant l'épaisseur de la membrane on augmente également de façon importante la valeur de la tension de « pull- in ».A "pull-in" voltage proportional to h 3/2 then appears: This makes it possible to deduce that by increasing the thickness of the membrane, the value of the pull-in voltage is also significantly increased. ".
Pour cette raison il peut être particulièrement intéressant de réaliser sur les deux bords de la membrane, deux pistes conductrices localisées a et b en correspondance du passage du signal RF comme illustré en figure 6.For this reason it may be particularly interesting to realize on both edges of the membrane, two localized conductive tracks a and b corresponding to the passage of the RF signal as shown in FIG.
De cette façon la tension de « pull-in » n'est pas augmentée de manière déterminante.In this way the pull-in voltage is not increased decisively.
La fonction de ces deux pistes est double :The function of these two tracks is twofold:
- favoriser l'échange thermique avec l'extérieur afin d'éviter un sur-échauffement de la membrane : les deux pistes couvrent la fonction de « radiateurs » ;- promote heat exchange with the outside to prevent overheating of the membrane: the two tracks cover the function of "radiators";
- ajouter de la résistivité au bord de la membrane afin qu'elle puisse supporter le passage de fortes puissances sans se fragiliser mécaniquement.- add resistivity to the edge of the membrane so that it can withstand the passage of high power without becoming mechanically weakened.
Seulement une des deux pistes effectivement réalise ces deux fonctions. Le signal RF en effet passe bien par la piste a. La piste b a simplement la fonction d'équilibrer mécaniquement la membrane, elle est donc ajoutée pour simple règle de symétrie. Les matériaux qui constituent les pistes, peuvent être exactement les mêmes que ceux utilisés pour réaliser la membrane ou des matériaux caractérisés par une conductivité électrique supérieure.Only one of the two tracks actually performs both of these functions. The RF signal indeed passes through the track a. Track b simply has the function of mechanically balancing the membrane, so it is added as a simple rule of symmetry. The materials that make up the tracks can be exactly the same as those used to make the membrane or materials characterized by superior electrical conductivity.
Dans la mesure où les deux pistes n'ont pas une fonction mécanique, en effet elles ne doivent pas rigidifier la membrane, elles peuvent être réalisées avec des matériaux malléables très conducteurs comme l'or par exemple.Insofar as the two tracks do not have a mechanical function, in fact they must not stiffen the membrane, they can be made with very malleable malleable materials such as gold for example.
Dans ce contexte la présente invention propose d'améliorer les performances de ce type de microcommutateur en terme notamment de dissipation de chaleur en superposant à la surface de la membrane des zones offrant d'excellentes propriétés de conduction thermique et ce grâce à l'emploi de film de nanoparticules de carbone.In this context, the present invention proposes to improve the performance of this type of microswitch in terms of heat dissipation by superimposing on the surface of the membrane areas offering excellent thermal conduction properties, thanks to the use of carbon nanoparticle film.
En effet, les tapis de nanotubes présentent le grand intérêt d'offrir des coefficients de conductivité thermique très élevés de l'ordre de 300 W/m.K (tapis alignés). En réalisant des films constitués de nanotubes de carbone, il est donc possible de maintenir au niveau des performances de l'ensemble des propriétés de conduction encore très élevées.Indeed, the nanotube mats have the great advantage of offering very high thermal conductivity coefficients of the order of 300 W / m.K (aligned mats). By producing films made of carbon nanotubes, it is therefore possible to maintain the performance level of all the conduction properties still very high.
En effet si l'on compare la valeur de la conductivité thermique d'un tapis de nanotubes à celui d'une couche de diamant (jusqu'à maintenant considéré comme le matériau avec les meilleures performances), on observe que la conductivité thermique de cette dernière commence à se dégrader à une température supérieure à environ 150°C contrairement aux films de nanotubes alignés. Ces derniers, à ces températures, gardent en effet une valeur constante qui approche les 250 W/m.K. C'est pourquoi la présente invention a pour objet un microcommutateur à actuation électrostatique de type condensateur composé de deux armatures dont la première est une membrane flexible et la seconde comporte au moins une électrode de commande, les deux armatures étant séparées par une épaisseur de vide ou de gaz et au moins une couche d'au moins un matériau isolant caractérisé en ce que :Indeed, if one compares the value of the thermal conductivity of a carpet of nanotubes to that of a diamond layer (until now considered as the material with the best performances), one observes that the thermal conductivity of this The last one begins to degrade at a temperature above about 150 ° C, unlike aligned nanotube films. The latter, at these temperatures, keep indeed a constant value which approaches the 250 W / m.K. This is why the present invention relates to a microswitch electrostatic actuator type capacitor composed of two frames, the first is a flexible membrane and the second comprises at least one control electrode, the two plates being separated by a vacuum thickness or gas and at least one layer of at least one insulating material characterized in that:
- la première armature comporte des zones recouvertes de film de nanoparticules de carbone présentant une conductivité élevée ;the first reinforcement comprises areas covered with a film of carbon nanoparticles having a high conductivity;
- lesdites zones étant deux pistes situées sur les deux bords de la membrane. Selon une variante de l'invention, le film de nanotubes de carbone présente une épaisseur de l'ordre de quelques microns.said zones being two tracks located on both edges of the membrane. According to a variant of the invention, the carbon nanotube film has a thickness of the order of a few microns.
Selon une variante de l'invention, le microcommutateur comporte en outre un radiateur en contact avec la membrane de manière à favoriser l'évacuation de la chaleur. Selon une variante de l'invention, le microcommutateur comprend en outre un matériau d'interface thermique entre le radiateur et la membrane.According to a variant of the invention, the microswitch further comprises a radiator in contact with the membrane so as to promote the removal of heat. According to a variant of the invention, the microswitch further comprises a thermal interface material between the radiator and the membrane.
Selon une variante de l'invention, le microcommutateur comporte des nanotubes à la surface du radiateur, lesdits nanotubes étant intégrés au sein du matériau d'interface thermique.According to a variant of the invention, the microswitch comprises nanotubes on the surface of the radiator, said nanotubes being integrated within the thermal interface material.
L'invention a aussi pour objet un procédé de fabrication d'un microcommutateur comportant en outre le dépôt localisé de film de nanotubes de carbone à la surface de la membrane flexible. Selon une variante de l'invention la membrane est réalisée avant le dépôt localisé de film de nanotubes.The invention also relates to a method of manufacturing a microswitch further comprising the localized deposition of carbon nanotube film on the surface of the flexible membrane. According to a variant of the invention, the membrane is produced before the localized deposition of nanotube film.
Selon une variante de l'invention, la membrane est réalisée après le dépôt localisé de film de nanotubes.According to a variant of the invention, the membrane is produced after the localized deposition of nanotube film.
Selon une variante de l'invention, le dépôt localisé de nanotubes est réalisé par imprimante à jet d'encre à haute résolution qui peut déposer localement un tapis de nanotubes dilués.According to a variant of the invention, the localized deposition of nanotubes is achieved by high resolution inkjet printer which can deposit locally a mat of diluted nanotubes.
Selon une variante de l'invention, le dépôt localisé de nanotubes est réalisé par spray d'une solution de nanotubes.According to a variant of the invention, the localized deposition of nanotubes is carried out by spray of a solution of nanotubes.
Selon une variante de l'invention, le dépôt localisé par spray ou par imprimante à jet d'encre ou par simple dépôt avec une micropipette de nanotubes de carbone comprend les étapes suivantes :According to a variant of the invention, the localized deposition by spray or ink jet printer or by simple deposition with a micropipette of carbon nanotubes comprises the following steps:
- le dépôt d'une couche de résine ;depositing a layer of resin;
- la gravure sélective localisée de ladite résine de manière à laisser apparentes des premières zones libres à la surface de la membrane et des secondes zones recouvertes de résine ;selective localized etching of said resin so as to leave visible first free zones on the surface of the membrane and second zones covered with resin;
- le dépôt d'une solution de nanotubes ;depositing a solution of nanotubes;
- le retrait des secondes zones de résine.the removal of the second resin zones.
Selon une variante de l'invention, le retrait des secondes zones de résine est effectué par gravure chimique. Selon une variante de l'invention, le procédé comprend en outre le dépôt d'une couche de fonctionnalisation sur les premières zones libres.According to a variant of the invention, the removal of the second resin zones is carried out by chemical etching. According to a variant of the invention, the method further comprises depositing a functionalization layer on the first free zones.
Selon une variante de l'invention, la couche de fonctionnalisation comprend de l'aminopropyl thethoxysilane (APTS) ou l'aminopropyldiethoxymethylsilane (APDS) ou l'aminopropyl monoethoxydimethylsilane (APMS). Selon une variante de l'invention, le procédé comprend une étape préalable de nettoyage avec un plasma d'oxygène des premières zones libres avant dépôt des nanotubes de carbone.According to a variant of the invention, the functionalization layer comprises aminopropyl thethoxysilane (APTS) or aminopropyldiethoxymethylsilane (APDS) or aminopropyl monoethoxydimethylsilane (APMS). According to a variant of the invention, the method comprises a preliminary cleaning step with an oxygen plasma of the first free zones before deposition of the carbon nanotubes.
Selon une variante de l'invention, le procédé comprend une étape préalable d'exposition à des vapeurs ou à une solution qui contient des groupes de type « Silanol » des premières zones libres avant dépôt des nanotubes de carbone.According to a variant of the invention, the process comprises a prior step of exposure to vapors or to a solution which contains "Silanol" type groups of the first free zones before deposition of the carbon nanotubes.
Selon une variante de l'invention, la résine est de type Polyméthacrylate de méthyl (PMMA). Selon une variante de l'invention, le dépôt des nanotubes de carbone est effectué à partir d'une solution comportant un solvant de type DiMéthyl-M éthyl-Formamide (DMF) ou DiChlore-Ethane (DCE) ou N-Méthyl- 2-pyrrolidone (NMP) ou DiChloro-Benzene (DCB) ou un mélange d'eau et de Dodécylsulfate de sodium (SDS). Selon une variante de l'invention, le procédé de fabrication de microcommutateur comprend une étape de masquage pour définir les premières zones libres.According to a variant of the invention, the resin is of the polymethyl methacrylate (PMMA) type. According to one variant of the invention, the deposition of the carbon nanotubes is carried out starting from a solution comprising a solvent of the DiMethyl-M ethyl-Formamide (DMF) or DiChlore-Ethane (DCE) or N-Methyl-2- type. pyrrolidone (NMP) or DiChloro-Benzene (DCB) or a mixture of water and sodium dodecyl sulphate (SDS). According to a variant of the invention, the microswitch manufacturing method comprises a masking step for defining the first free zones.
L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre donnée à titre non limitatif et grâce aux figures annexées parmi lesquelles :The invention will be better understood and other advantages will become apparent on reading the description which follows given by way of non-limiting example and by virtue of the appended figures among which:
- la figure 1 illustre le schéma de principe d'un microcommutateur selon l'art connu ;- Figure 1 illustrates the block diagram of a microswitch according to the prior art;
- les figures 2, 3 et 4 illustrent le fonctionnement de ce type de commutateur en tant que commutateur hyperfréquence à haute puissance ;FIGS. 2, 3 and 4 illustrate the operation of this type of switch as a high-power microwave switch;
- la figure 5 illustre la propagation du signal dans le microcommutateur illustré sur les figures précédentes ;FIG. 5 illustrates the propagation of the signal in the microswitch shown in the preceding figures;
- la figure 6 illustre un microcommutateur présentant deux lignes conductrices déposées sur la membrane d'un microcommutateur de l'art connu ;FIG. 6 illustrates a microswitch having two conductive lines deposited on the membrane of a microswitch of the known art;
- la figure 7 illustre un premier exemple de microcommuateur selon l'invention ; - la figure 8 illustre une seconde variante de l'invention dans laquelle le microcommutateur comporte un radiateur revêtu de nanotubes de carbone ;FIG. 7 illustrates a first example of a microcontroller according to the invention; FIG. 8 illustrates a second variant of the invention in which the microswitch comprises a radiator coated with carbon nanotubes;
- les figures 9a à 9e illustrent les différentes étapes de dépôt localisé de nanotubes à la surface de la membrane du microcommutateur dans un premier exemple de procédé de fabrication selon l'invention ;FIGS. 9a to 9e illustrate the various steps of localized deposition of nanotubes on the surface of the microswitch membrane in a first example of a manufacturing method according to the invention;
- les figures 10a à 1 Of illustrent les différentes étapes de dépôt localisé de nanotubes à la surface de la membrane du microcommutateur dans un second exemple de procédé de fabrication selon l'invention.FIGS. 10a to 1 Of illustrate the various steps of localized deposition of nanotubes on the surface of the microswitch membrane in a second example of a manufacturing method according to the invention.
De manière générale, le microcommutateur selon l'invention comporte en face supérieure des zones constituées de nanotubes de carbone pour favoriser l'évacuation de points chauds qui se forment en cours de fonctionnement.In general, the microswitch according to the invention comprises in the upper face areas consisting of carbon nanotubes to promote the evacuation of hot spots that form during operation.
La figure 7 illustre un premier exemple de microcomutateur selon l'invention, comportant deux zones
Figure imgf000010_0001
et z-ι2 sur la membrane permettant d'évacuer la chaleur, lesdites zones étant constituées par des dépôts localisés de nanotubes de carbone. Typiquement ces zones peuvent présenter des épaisseurs d'environ quelques microns. Il peut s'agir de films de nanotubes orientés ou non lors de la réalisation. Dans le cas de films orientés, les performances en terme de conductivité (~250W/mK) sont accrues et permettent de se rapprocher d'une valeur proche d'un dixième de celles des nanotubes isolés (3000W/mK).
FIG. 7 illustrates a first example of a microcomputer according to the invention, comprising two zones
Figure imgf000010_0001
and z-ι 2 on the membrane for removing heat, said zones being constituted by localized deposits of carbon nanotubes. Typically these areas may have thicknesses of about a few microns. It may be films of nanotubes oriented or not during the production. In the case of oriented films, the performances in terms of conductivity (~ 250W / mK) are increased and allow to approach a value close to a tenth of that of isolated nanotubes (3000W / mK).
La figure 8 illustre un second exemple de microcommutateur selon l'invention, présentant pour accroître encore la dissipation thermique, un radiateur positionné au dessus de la membrane. Le radiateur 15 est solidarisé au substrat où réside la membrane via un matériau d'interface thermique 16 couramment dénommé TIM pour « Thermal Interface Matérial ». Avantageusement il peut s'agir de matériau de type polymère dont les propriétés de conduction thermique peuvent être augmentées en y dispersant des particules métalliques. Les performances peuvent encore être améliorées en intégrant au niveau de la surface du radiateur des nanotubes de carbone 17 représentés sur la figure 8. On obtient ainsi un excellent report de chaleur depuis la membrane comportant ces premières zones de films de nanotubes, via cette seconde série de nanotubes en direction du radiateur et de l'extérieur. Ce report de chaleur est illustré sur la figure 8, partant de points chauds représentés par des cercles via des flèches, jusqu'au radiateur 15.FIG. 8 illustrates a second example of a microswitch according to the invention, having a radiator positioned above the membrane to further increase heat dissipation. The radiator 15 is secured to the substrate where the membrane resides via a thermal interface material 16 commonly called TIM for "Thermal Interface Material". Advantageously, it may be a polymer-type material whose thermal conduction properties can be increased by dispersing metal particles therein. The performances can be further improved by integrating at the surface of the radiator carbon nanotubes 17 represented in FIG. 8. This gives an excellent heat transfer from the membrane comprising these first zones of nanotube films, via this second series of nanotubes towards the radiator and the outside. This heat transfer is illustrated in FIG. 8, starting from hot points represented by circles via arrows, up to the radiator 15.
La réalisation du microcommutateur et de sa membrane appartenant à l'art connu, seules les étapes de dépôt localisé de nanotubes sont décrites dans les paragraphes suivants donnés à titre indicatif et non limitatif. .The realization of the microswitch and its membrane belonging to the known art, only the steps of localized deposition of nanotubes are described in the following paragraphs given for information only and not limiting. .
Premier exemple de réalisation de microcommutateur selon l'invention : Les différentes étapes sont illustrées en figures 9a-9d :First exemplary embodiment of a microswitch according to the invention: The various steps are illustrated in FIGS. 9a-9d:
1 ) On procède au dépôt d'une résine à la surface de la membrane préalablement élaborée comme illustré en figure 9a. Cette résine ne doit pas être soluble dans le solvant d'enduction utilisé pour les nanotubes, typiquement on choisit ainsi une résine de type PMMA, le solvant dans lequel on disperse les nanotubes étant avantageusement de type alcool.1) The resin is deposited on the surface of the previously prepared membrane as shown in Figure 9a. This resin must not be soluble in the coating solvent used for the nanotubes, typically a PMMA-type resin is thus chosen, the solvent in which the nanotubes are advantageously dispersed of the alcohol type.
2) On grave de manière sélective la résine de manière à laisser des premières zones libres à la surface de la membrane, comme illustré en figure 9b.2) The resin is selectively etched so as to leave first free areas on the surface of the membrane, as illustrated in FIG. 9b.
3) On procède à l'enduction de l'ensemble de la surface par une solution de nanotubes de carbone dispersés dans un solvant. Typiquement ce solvant peut être de type DiMéthyl-Méthyl-Formamide (DMF) ou DiChlore- Ethane (DCE) ou N-Méthyl-2-pyrrolidone (NMP) ou DiChloro-Benzene (DCB) ou Eau+ Dodécylsulfate de sodium (SDS) comme illustré en figure 9c. La méthode utilisée pour obtenir une dispersion optimale peut être la suivante :3) The entire surface is coated with a solution of carbon nanotubes dispersed in a solvent. Typically this solvent may be of the DiMethyl-Methyl-Formamide (DMF) or DiChlore-Ethane (DCE) or N-Methyl-2-pyrrolidone (NMP) or DiChloro-Benzene (DCB) or Water + Sodium Dodecyl Sulfate (SDS) type as illustrated. in Figure 9c. The method used to obtain optimal dispersion can be:
- l'ajout d'environ 1 mg de nanotubes de carbone dans 20 ml de solvant.the addition of approximately 1 mg of carbon nanotubes in 20 ml of solvent.
- l'emploi d'un appareil qui envoie des ultra-sons appelé sonificateur par intermittence pour « sonifier » ladite solution. En effet les ultra-sons aident à désolidariser les cordes de nanotubes qui ont tendance à se former en raison de forces de Van Der WaIIs.- The use of a device that sends ultrasound called soniter intermittently to "sonify" said solution. Indeed, ultrasounds help to dissociate the strings of nanotubes that tend to form due to Van Der WaIIs forces.
- la centrifugation de la solution au sein d'un récipient de manière à retenir en fond de récipient toutes les cordes non- désolidarisées lors de la sonification, et les autres formes d'impuretés, par exemple des résidus des catalyseurs métalliques.- Centrifugation of the solution in a container so as to hold at the bottom of the container all ropes not disconnected during sonication, and other forms of impurities, for example residues of metal catalysts.
La solution ainsi obtenue peut alors être déposée de manière classique à la surface du substrat comportant les composants électroniques. Typiquement on peut procéder à l'enduction d'une solution par centrifugation ou par pulvérisation avec un spray de solution.The solution thus obtained can then be deposited in a conventional manner on the surface of the substrate comprising the electronic components. Typically it is possible to coat a solution by centrifugation or by spraying with a solution spray.
Après évaporation du solvant, on obtient un tapis de nanotubes répartis de manière aléatoire.After evaporation of the solvent, a carpet of nanotubes randomly distributed is obtained.
Afin d'améliorer les propriétés de conductivité thermique du tapis de nanotubes de carbone formés à la surface des composants électroniques, on peut également employer des techniques permettant de faire de l'enduction dirigée. Pour cela on peut avoir recours à des techniques telles l'électrophorèse, l'utilisation d'un champ magnétique, le dépôt puis séchage sous flux de gaz dirigé,...In order to improve the thermal conductivity properties of the carbon nanotube mat formed on the surface of the electronic components, techniques for directed coating can also be employed. For this we can use techniques such as electrophoresis, the use of a magnetic field, deposition and drying under a directed gas flow, ...
4) Après évaporation du solvant on obtient comme illustré en figure 9d un film de nanotubes de carbone à la surface de l'ensemble de la membrane.4) After evaporation of the solvent is obtained as illustrated in Figure 9d a carbon nanotube film on the surface of the entire membrane.
5) On procède enfin au retrait de la résine recouverte de film de nanotubes par gravure chimique, de manière à ne laisser que des zones recouvertes de nanotubes comme illustré en figure 9e. Typiquement ces zones peuvent avantageusement correspondre aux lignes conductrices
Figure imgf000012_0001
et Z-I2 , représentées en figure 7.
5) The film-coated resin is finally removed from nanotubes by chemical etching, leaving only areas covered with nanotubes as shown in FIG. 9e. Typically these zones may advantageously correspond to the conductive lines
Figure imgf000012_0001
and Z- I2 , shown in Figure 7.
Deuxième exemple de réalisation de microcommutateur selon l'invention : Les différentes étapes sont illustrées en figures 10a-1 Of : 1 ) et 2) : Les première et seconde étapes illustrées en figures 10a et 10b sont identiques à celles du premier exemple de procédé illustrées en figures 9a et 9b.Second embodiment of a microswitch according to the invention: The various steps are illustrated in FIGS. 10a-1 Of: 1) and 2): The first and second steps illustrated in FIGS. 10a and 10b are identical to those of the first exemplary method illustrated in FIGS. 9a and 9b.
3) On procède ensuite au nettoyage avec un plasma d'oxygène et à une exposition à des vapeurs ou à une solution qui contient des groupes de type « Silanol » de la surface correspondant aux premières zones libres, comme illustré en figure 10c.3) The cleaning is then carried out with an oxygen plasma and exposure to vapors or a solution which contains "Silanol" groups of the surface corresponding to the first free zones, as illustrated in FIG. 10c.
4) On dépose alors une couche de fonctionnalisation afin de favoriser l'adhérence de nanotubes de carbone et ce en utilisant par exemple de l'aminopropyl thethoxysilane (APTS), comme illustré en figure 1 Od. Il est tout aussi bien possible d'employer de l'aminopropyl diethoxymethylsilane (APDS) ou de l'aminopropyl monoethoxydimethylsilane (APMS).4) A functionalization layer is then deposited to promote the adhesion of carbon nanotubes using, for example, aminopropyl thethoxysilane (APTS), as illustrated in FIG. 1 Od. It is just as possible to use aminopropyl diethoxymethylsilane (APDS) or aminopropyl monoethoxydimethylsilane (APMS).
5) Les étapes suivantes correspondent exactement à celles correspondant aux étapes 3, 4 et 5 du premier exemple de procédé de fabrication et illustrées respectivement en figures 9c, 9d et 9e.5) The following steps correspond exactly to those corresponding to steps 3, 4 and 5 of the first example of the manufacturing method and illustrated respectively in FIGS. 9c, 9d and 9e.
Ainsi après le dépôt d'une solution d'enduction de nanotubes CNTs dispersés dans un solvant et l'évaporation dudit solvant comme illustré en figure 10e, on procède au retrait de la résine comme illustré en figure 1 Of. Thus, after the deposition of a coating solution of nanotubes CNTs dispersed in a solvent and the evaporation of said solvent as illustrated in FIG. 10e, the resin is removed as illustrated in FIG.

Claims

REVENDICATIONS
1. Microcommutateur à actuation électrostatique de type condensateur composé de deux armatures dont la première est une membrane flexible (1 1 ) et la seconde comporte au moins une électrode de commande (13), les deux armatures étant séparées par une épaisseur de vide ou de gaz et au moins une couche d'au moins un matériau isolant (13) caractérisé en ce que :1. Electrostatic actuator switch of capacitor type composed of two frames, the first of which is a flexible membrane (1 1) and the second comprises at least one control electrode (13), the two plates being separated by a thickness of vacuum or gas and at least one layer of at least one insulating material (13) characterized in that:
- la première armature comporte des zones {z^, z-ι2) recouvertes de film de nanoparticules de carbone présentant une conductivité élevée ; - lesdites zones étant deux pistes situées sur les deux bords de la membrane.the first armature comprises zones {z ^, z-ι 2 ) covered with a film of carbon nanoparticles having a high conductivity; said zones being two tracks located on both edges of the membrane.
2. Microcommutateur selon la revendication 1 , caractérisé en ce que l'épaisseur de film de nanotubes de carbone présente une épaisseur de l'ordre de quelques microns.2. Microcontroller according to claim 1, characterized in that the film thickness of carbon nanotubes has a thickness of the order of a few microns.
3. Microcommutateur selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un radiateur (15) en contact avec la membrane de manière à favoriser l'évacuation de la chaleur.3. Microcontroller according to one of claims 1 or 2, characterized in that it further comprises a radiator (15) in contact with the membrane so as to promote the removal of heat.
4. Microcommutateur selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un matériau d'interface thermique (1 6) entre le radiateur et la membrane.4. Microcontroller according to claim 3, characterized in that it further comprises a thermal interface material (1 6) between the radiator and the membrane.
5. Microcommutateur selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte des nanotubes à la surface du radiateur, lesdits nanotubes (17) étant intégrés au sein du matériau d'interface thermique.5. Microcontroller according to claim 4, characterized in that it comprises nanotubes on the surface of the radiator, said nanotubes (17) being integrated within the thermal interface material.
6. Procédé de fabrication d'un microcommutateur selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte en outre le dépôt localisé de film de nanotubes de carbone à la surface de la membrane flexible sur des premières zones libres de membrane. 6. A method of manufacturing a microswitch according to one of claims 1 to 5, characterized in that it further comprises the localized deposition of carbon nanotube film on the surface of the flexible membrane on first free zones of membrane.
7. Procédé de fabrication d'un microcommutateur selon la revendication 6, caractérisé en ce que la membrane est réalisée avant le dépôt localisé de film de nanotubes.7. A method of manufacturing a microswitch according to claim 6, characterized in that the membrane is produced before the localized deposition of nanotube film.
8. Procédé de fabrication d'un microcommutateur selon la revendication 6, caractérisé en ce que la membrane est réalisée après le dépôt localisé de film de nanotubes.8. A method of manufacturing a microswitch according to claim 6, characterized in that the membrane is produced after the localized deposition of nanotube film.
9. Procédé de fabrication d'un microcommutateur selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que le dépôt localisé de nanotubes de carbone comprend les étapes suivantes :9. A method of manufacturing a microswitch according to one of claims 6 to 8, characterized in that the localized deposition of carbon nanotubes comprises the following steps:
- le dépôt d'une couche de résine ;depositing a layer of resin;
- la gravure sélective localisée de ladite résine de manière à laisser apparentes des premières zones libres à la surface de la membrane et des secondes zones recouvertes de résine ;selective localized etching of said resin so as to leave visible first free zones on the surface of the membrane and second zones covered with resin;
- le dépôt d'une solution de nanotubes ;depositing a solution of nanotubes;
- le retrait des secondes zones de résine.the removal of the second resin zones.
10. Procédé de fabrication d'un microcommutateur selon la revendication 6, caractérisé en ce que le retrait des secondes zones de résine est effectué par gravure chimique.10. A method of manufacturing a microswitch according to claim 6, characterized in that the removal of the second resin zones is performed by chemical etching.
1 1 . Procédé de fabrication d'un microcommutateur selon l'une des revendications 6 à 9, caractérisé en ce qu'il comprend en outre le dépôt d'une couche de fonctionnalisation sur les premières zones libres.1 1. A method of manufacturing a microswitch according to one of claims 6 to 9, characterized in that it further comprises the deposition of a functionalization layer on the first free zones.
12. Procédé de fabrication d'un microcommutateur selon la revendication 1 1 , caractérisé en ce que la couche de fonctionnalisation comprend de l'aminopropyl triethoxysilane (APTS).12. A method of manufacturing a microswitch according to claim 1 1, characterized in that the functionalization layer comprises aminopropyl triethoxysilane (APTS).
13. Procédé de fabrication d'un microcommutateur selon la revendication 1 1 , caractérisé en ce que la couche de fonctionnalisation comprend de l'aminopropyldiethoxymethylsilane (APDS). 13. A method of manufacturing a microswitch according to claim 1 1, characterized in that the functionalization layer comprises aminopropyldiethoxymethylsilane (APDS).
14. Procédé de fabrication d'un microcommutateur selon la revendication 1 1 , caractérisé en ce que la couche de fonctionnalisation comprend l'aminopropyl monoethoxydimethylsilane (APMS).14. A method of manufacturing a microswitch according to claim 1 1, characterized in that the functionalization layer comprises aminopropyl monoethoxydimethylsilane (APMS).
15. Procédé de fabrication d'un microcommutateur selon l'une des revendications 6 à 14, caractérisé en ce qu'il comprend une étape préalable de nettoyage avec un plasma d'oxygène des premières zones libres avant dépôt des nanotubes de carbone.15. A method of manufacturing a microswitch according to one of claims 6 to 14, characterized in that it comprises a prior step of cleaning with an oxygen plasma of the first free zones before deposition of the carbon nanotubes.
16. Procédé de fabrication d'un microcommutateur selon l'une des revendications 6 à 15, caractérisé en ce qu'il comprend une étape préalable d'exposition à des vapeurs ou à une solution qui contient des groupes de type « Silanol » des premières zones libres avant dépôt des nanotubes de carbone.16. A method of manufacturing a microswitch according to one of claims 6 to 15, characterized in that it comprises a prior step of exposure to vapors or a solution which contains groups of "Silanol" type of the first free zones before depositing carbon nanotubes.
17. Procédé de fabrication d'un microcommutateur selon l'une des revendications 8 à 16, caractérisé en ce que la résine est de type Polyméthacrylate de méthyl (PMMA).17. A method of manufacturing a microswitch according to one of claims 8 to 16, characterized in that the resin is of polymethyl methacrylate type (PMMA).
18. Procédé de fabrication d'un microcommutateur selon l'une des revendications 6 à 17, caractérisé en ce que le dépôt des nanotubes de carbone est effectué à partir d'une solution comportant un solvant de type DiMéthyl-Méthyl-Formamide (DMF) ou DiChlore-Ethane (DCE) ou N-Méthyl- 2-pyrrolidone (NMP) ou DiChloro-Benzene (DCB) ou un mélange d'eau et de Dodécylsulfate de sodium (SDS).18. A method of manufacturing a microswitch according to one of claims 6 to 17, characterized in that the deposition of the carbon nanotubes is carried out from a solution comprising a solvent of diethyl-methyl-formamide (DMF) type. or DiChlore-Ethane (DCE) or N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) or DiChloro-Benzene (DCB) or a mixture of water and sodium dodecyl sulphate (SDS).
19. Procédé de fabrication d'un microcommutateur selon l'une des revendications 6 à 18, caractérisé en ce que le dépôt localisé de nanotubes est réalisé par imprimante à jet d'encre.19. A method of manufacturing a microswitch according to one of claims 6 to 18, characterized in that the localized deposition of nanotubes is performed by ink jet printer.
20. Procédé de fabrication d'un microcommutateur selon l'une des revendications 8 à 18, caractérisé en ce que le dépôt localisé de nanotubes est réalisé par spray d'une solution de nanotubes. 20. A method of manufacturing a microswitch according to one of claims 8 to 18, characterized in that the localized deposition of nanotubes is carried out by spray of a solution of nanotubes.
21. Procédé de fabrication d'un microcommutateur selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de masquage pour définir les premières zones libres. 21. The method of manufacturing a microswitch according to one of claims 6 to 8, characterized in that it comprises a masking step for defining the first free zones.
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