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FR2536423A1 - Process for the deposition of electrodes on a substrate made of organic material and devices obtained by this process. - Google Patents

Process for the deposition of electrodes on a substrate made of organic material and devices obtained by this process. Download PDF

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Publication number
FR2536423A1
FR2536423A1 FR8219430A FR8219430A FR2536423A1 FR 2536423 A1 FR2536423 A1 FR 2536423A1 FR 8219430 A FR8219430 A FR 8219430A FR 8219430 A FR8219430 A FR 8219430A FR 2536423 A1 FR2536423 A1 FR 2536423A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
layer
deposition
electrode
chromium
support
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
FR8219430A
Other languages
French (fr)
Inventor
Christian Claudepierre
Pierre Ravinet
Francois Micheron
Hugues Facoetti
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Thales SA
Original Assignee
Thomson CSF SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Thomson CSF SA filed Critical Thomson CSF SA
Priority to FR8219430A priority Critical patent/FR2536423A1/en
Publication of FR2536423A1 publication Critical patent/FR2536423A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R17/00Piezoelectric transducers; Electrostrictive transducers
    • H04R17/005Piezoelectric transducers; Electrostrictive transducers using a piezoelectric polymer
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/14Metallic material, boron or silicon
    • C23C14/20Metallic material, boron or silicon on organic substrates
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10NELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/01Manufacture or treatment
    • H10N30/06Forming electrodes or interconnections, e.g. leads or terminals
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    • H10N30/00Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/80Constructional details
    • H10N30/87Electrodes or interconnections, e.g. leads or terminals
    • H10N30/877Conductive materials

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Abstract

Principally a device allowing electrodes to be formed on the surface of a fluoro polymer 19, the electrode deposited in this way having three layers, a bonding layer 16, a conductive layer 17 and a protective layer 18. The most advantageous applications of the invention are electroacoustic transducers.

Description

PROCEDE DE DEPOT D'ELECTRODES SUR SUPPORT EN MATIERE
ORGANIQUE ET DISPOSITIFS OBTENUS PAR CE PROCEDE
La présente invention se rapporte aux dispositifs mettant en
oeuvre des électrodes pour induire un champ électrique au sein d'un
support d'électrode en matériau polymère diélectrique. Parmi ces
dispositifs, on rencontre des transducteurs piézoélectriques dont les
électrodes externes doivent présenter une bonne résistance aux
agents agressifs extérieurs, être solidement ancrés sur leur support
et offrir une résistance électrique faible.L'invention a plus particu
lièrement pour objet un procédé de fabrication d'électrode permet
tant de soumettre un élément organique, par exemple un polymère
fluoré, à un champ électrique, ainsi que les électrodes tricouches
que l'on obtient par ce procédé et les transducteurs électroméca
niques contenant les éléments organiques équipés de ces électrodes.
METHOD OF DEPOSITING ELECTRODES ON MATERIAL SUPPORT
ORGANIC AND DEVICES OBTAINED BY THIS PROCESS
The present invention relates to devices using
work electrodes to induce an electric field within a
electrode support made of dielectric polymer material. Among these
devices, we find piezoelectric transducers whose
external electrodes must have good resistance to
external aggressive agents, be firmly anchored on their support
and offer low electrical resistance.
In particular, an electrode manufacturing process allows
both to submit an organic element, for example a polymer
fluorinated, to an electric field, as well as the three-layer electrodes
that we get by this process and electromechanical transducers
containing organic elements equipped with these electrodes.

Les matériaux organiques jpuant un rôle de plus en plus important en
électricité, on est amené a résoudre le problème du dépôt d'élec
trodes assurant bien la conduction électrique, de façon sûre, et ne se
dégradant pas dans le temps.
Organic materials playing an increasingly important role in
electricity, we are brought to solve the problem of the deposit of electricity
trodes ensuring good electrical conduction, in a safe way, and do not
not degrading over time.

Le dépôt d'électrodes sur les polymères fluorés présente des
difficultés particulières.
The deposition of electrodes on fluoropolymers presents
particular difficulties.

Les polymères fluorés présentent en général une grande sensi
bilité à la chaleur et tout particulièrement lorsqu'ils constituent des
matériaux rendus piézoélectriques par traitement mécanique et/ou
électrique. Les propriétés peuvent être altérées de façon temporaire
ou permanente par une élévation de température. Ainsi, il peut se
produire notamment une fusion, un fluage, un retrait, une dépolari
sation électrique, un changement de phase. La dégradation chimique
des électrodes pose également un problème.
Fluoropolymers generally have a high sensi
bility in heat and especially when they constitute
materials made piezoelectric by mechanical treatment and / or
electric. Properties may be temporarily altered
or permanent by a rise in temperature. So it can be
produce in particular a fusion, a creep, a withdrawal, a depolari
electrical station, a phase change. Chemical degradation
electrodes are also a problem.

L'accrochage de métaux est difficile sur les polymères fluorés
comme le polyfluorure de vinylidène, dénommé par la suite PVF2, le
polyfluorure de vinyle PVF, le polyfluoro-éthylène propylène PFEP,
le polytétrafluoro-ethylène PTFE, le polypropylène PP ou le poly
chlorure de vinyle PVC. Il en est de même pour leurs divers copoly mères et alliages.
Attachment of metals is difficult on fluoropolymers
like polyvinylidene fluoride, hereinafter referred to as PVF2,
polyvinyl fluoride PVF, polyfluoroethylene propylene PFEP,
polytetrafluoroethylene PTFE, polypropylene PP or poly
vinyl chloride PVC. It is the same for their various copoly mothers and alloys.

Sont connus divers types de dépôt d'électrode par évaporation sous vide. Ils présentent tous des inconvénients. Various types of electrode deposition by vacuum evaporation are known. They all have drawbacks.

Ainsi, I'or seul adhère mal sur les polymères fluorés, par exemple le PVF2. Thus, gold alone does not adhere well to fluorinated polymers, for example PVF2.

On est donc amené à prévoir une sous-couche de chrome, pour déposer une couche d'or, mais ce dernier dépôt vu sa durée nécessite un écrantage thermique de la source de métal à évaporer pour protéger le substrat, I'or étant une source très chaude. Ceci augmente le coût de l'opération, car une partie importante de l'or évaporé se dépose sur liécran. It is therefore necessary to provide a chromium sublayer, to deposit a layer of gold, but this latter deposit, given its duration, requires thermal screening of the source of metal to be evaporated to protect the substrate, gold being a source. very hot. This increases the cost of the operation, because a large part of the evaporated gold is deposited on the screen.

Si l'on envisage Pévaporation d'alliages nickel-chrome, on est à nouveau en présence d'une source très chaude. On doit encore procéder à un écrantage thermique. De plus la couche, une fois déposéé, présente une conductivité électrique médiocre. If we consider the evaporation of nickel-chromium alloys, we are again in the presence of a very hot source. There is still a need for heat shielding. In addition, the layer, once deposited, has a poor electrical conductivity.

L'aluminium présente une adhérence moyenne sur les matériaux organiques fluorés. De plus, cette adhérence se dégrade rapidement en présence d'humidité. La couche est complètement éliminée au contact d'un milieu basique. Par contre l'aluminium présente un certain nombre de qualités. Son évaporation s'effectue à partir d'une source froide. L'aluminium a une faible résistivité. Aluminum has average adhesion to fluorinated organic materials. In addition, this adhesion degrades quickly in the presence of moisture. The layer is completely removed on contact with a basic medium. By cons aluminum has a number of qualities. Its evaporation takes place from a cold source. Aluminum has a low resistivity.

Cette qualité est essentielle pour les transducteurs émetteurs, de type haut parleur ou émetteur d'ultrasons, ainsi que pour les applications mettant en oeuvre les hautes fréquences. L'aluminium à un faible poids volumique. Cette qualité est particulièrement importante pour les transducteurs dont les électrodes doivent avoir une faible inertie comme par exemple les membranes de microphones ou de hauts parleurs.This quality is essential for transmitter transducers, of the loudspeaker or ultrasound transmitter type, as well as for applications using high frequencies. Aluminum has a low density. This quality is particularly important for transducers whose electrodes must have a low inertia such as, for example, the membranes of microphones or loudspeakers.

L'invention a pour objet un procédé de dépôt d'électrode sur un support en matière organique fluorée permettant de collecter les charges électriques induites à la surface dudit support ou d'y induire un champ électrique, caractérisé par le fait que ce procédé comprend au moins les trois étapes suivantes: le dépôt par évaporation sous vide d'une couche métallique d'accrochage, assurant l'adhérence de l'électrode sur son support, le dépôt par évaporation sous vide d'une seconde couche métallique, constituant l'élément conducteur principal, et le dépôt d'une troisième couche assurant la protection de la seconde couche.L'invention a également pour objet une électrode permettant de collecter des charges électriques induites à la surface d'un support en matière organique fluorée ou d'y induire un champ électrique caractérisée par sa structure tricouche > une première couche d'accrochage assurant l'accrochage de l'électrode sur ledit support, une deuxième couche constituant l'élément conducteur principal, et une troisième couche assurant la protection de la seconde couche. The subject of the invention is a method of depositing an electrode on a support made of fluorinated organic material making it possible to collect the electric charges induced on the surface of said support or to induce an electric field therein, characterized in that this process comprises at minus the following three steps: deposition by evaporation under vacuum of a metallic bonding layer, ensuring adhesion of the electrode to its support, deposition by evaporation under vacuum of a second metallic layer, constituting the element main conductor, and the deposition of a third layer ensuring the protection of the second layer. The invention also relates to an electrode making it possible to collect induced electrical charges on the surface of a support made of fluorinated organic material or there induce an electric field characterized by its three-layer structure> a first bonding layer ensuring the bonding of the electrode on said support, a second layer constituting the conductive element principal, and a third layer ensuring the protection of the second layer.

L'invention sera mieux comprise au moyen de la description ciaprès et des figures annexées, données comme des exemples non limitatifs, parmi lesquelles
- la figure 1 est une vue en coupe d'un dispositif d'évaporation sous vide destiné à ia réalisation d'électrodes selon l'invention;
- la figure 2 est une vuè de dessus du dispositif de la figure 1
- la figure 3 montre une structure d'électrode selon l'inventison;
- la figure 4 montre la photogravure aune électrode selon l'invention.
The invention will be better understood by means of the description below and the appended figures, given as nonlimiting examples, among which
- Figure 1 is a sectional view of a vacuum evaporation device for ia realization of electrodes according to the invention;
- Figure 2 is a top view of the device of Figure 1
- Figure 3 shows an electrode structure according to the invention;
- Figure 4 shows the photogravure aune electrode according to the invention.

Sur la figure 1, on peut voir une cloche à vide 15. Un élément en matière organique fluorée à métalliser 1 est attaché à un plateau 6 faisant office de puits thermique dont la rotation régulière sert à uniformiser le dépôt. Cette rotation favorise l'évacuation de la chaleur puisque l'élément à métalliser peut se refroidir lorsqu'on s'écarte de la zone où il s'échauffe. Le plateau 6 est soutenu par des colonnes 12 qui reposent sur une couronne 21 mise en rotation par des poulies 11 jouant également le rôle de supports. Dans cet exemple, des sources 3 et 4 sont des sources chaudes destinées respectivement au dépôt d'une couche mince d'accrochage et d'une couche finale de protection. Les sources 3 et 4 sont associées à un moyen d'écrantage thermique 5.Le dispositif d'évaporation renferme en outre une source froide 2 destinée au dépôt d'une couche
métallique intercalée entre la couche d'accrochage et la couche de protection. La source 2 n'est pas munie de moyen d'écrantage. Le cache mobile 7 sert à occulter chaque source pendant la période de pré-chauffage. On a également prévu un moyen de contrôle d'épaisseur du dépôt par exemple, un résonateur à quartz 8. Des masques 9 sur les éléments à métalliser permettent le cas échéant de délimiter le contour des électrodes. Une canne d'effluvage 10 est reliée à une source de hautetension 14. Les sources de métaux à évaporer 2, 3, 4 comportent des moyens électriques de chauffage alimentés par un générateur électrique 13.
In Figure 1, we can see a vacuum bell 15. An element of fluorinated organic material to be metallized 1 is attached to a plate 6 acting as a heat sink whose regular rotation is used to standardize the deposit. This rotation favors the evacuation of heat since the element to be metallized can cool when one moves away from the zone where it heats up. The plate 6 is supported by columns 12 which rest on a crown 21 rotated by pulleys 11 also playing the role of supports. In this example, sources 3 and 4 are hot sources intended respectively for depositing a thin bonding layer and a final protective layer. The sources 3 and 4 are associated with a heat shielding means 5. The evaporation device also contains a cold source 2 intended for depositing a layer
metallic interposed between the bonding layer and the protective layer. Source 2 is not provided with screening means. The movable cover 7 is used to hide each source during the preheating period. A means for controlling the thickness of the deposit is also provided, for example, a quartz resonator 8. Masks 9 on the elements to be metallized make it possible, if necessary, to delimit the contour of the electrodes. A effluvation rod 10 is connected to a high-voltage source 14. The sources of metals to be evaporated 2, 3, 4 comprise electrical heating means supplied by an electric generator 13.

Sur la figure 2, les écrans 5 sont partiellement représentés pour la clarté de la figure. Les références utilisées correspondent à celles utilisées sur la figure 1 pour désigner les mêmes éléments. In Figure 2, the screens 5 are partially shown for clarity of the figure. The references used correspond to those used in FIG. 1 to designate the same elements.

La vue en coupe de la figure 3 montre l'élément à métalliser 19. La couche d'accrochage 16 déposée sur la surface de l'élément polymère 19 provient d'une source à haute température. Cette couche est limitée en épaisseur, car il faut interrompre le dépôt suffisamment tôt pour éviter un échauffement exagéré de l'élément polymère 19. La couche d'accrochage peut, par exemple, être réalisée par un dépôt de chrome de Snm. La couche de protection 18 dans le cas où elle est métallique peut être évaporée immédia- - tement après le dépôt de la couche intermédiaire 17. The sectional view of FIG. 3 shows the element to be metallized 19. The bonding layer 16 deposited on the surface of the polymer element 19 comes from a high temperature source. This layer is limited in thickness, because the deposition must be stopped early enough to avoid excessive heating of the polymer element 19. The bonding layer can, for example, be produced by depositing chromium of Snm. The protective layer 18, if it is metallic, can be evaporated immediately after the deposition of the intermediate layer 17.

La couche 17 assurant la conduction qui est située entre la couche d'accrochage et la couche de protection est réalisée à partir d'une source plus froide par exemple une source d'aluminium, de sorte que le temps du dépôt puisse être prolongé sans détérioration thermique de-l'élément à métalliser. The layer 17 ensuring the conduction which is located between the bonding layer and the protective layer is produced from a cooler source, for example an aluminum source, so that the deposition time can be extended without deterioration of the element to be metallized.

La figure 4 illustre la technique de photogravure. La résine de photogravure 20 est choisie de telle façon qu'elle résiste à la solution de gravure qui doit attaquer les trois couches 16, 17, 18 de l'électrode. La photogravure est adoptée pour les applications exigeant des motifs fins par exemple, les transducteurs ayant des électrodes agencées en réseau. Figure 4 illustrates the photoengraving technique. The photogravure resin 20 is chosen so that it resists the etching solution which must attack the three layers 16, 17, 18 of the electrode. Photoengraving is adopted for applications requiring fine patterns, for example, transducers having electrodes arranged in a network.

En vue des dépôts de couche d'accrochage en chrome ou alliage de nickel sur des supports exigeant de ne pas prolonger leur exposition à la chaléur, on opte pour un dépôt de faible épaisseur, I'exigence de conductivité électrique satisfaisante étant respectée grâce à la présence en couche épaisse de l'élément conducteur principal. With a view to depositing a bonding layer of chromium or nickel alloy on supports requiring not to prolong their exposure to heat, we opt for a thin deposit, the requirement of satisfactory electrical conductivity being met by virtue of the presence of the main conductive element in a thick layer.

La couche de- conduction peut être réalisée avantageusement sous forme de couche épaisse avec un métal de faible résistivité électrique évaporable à basse température, par exemple l'aluminium ou l'argent. The conduction layer can advantageously be produced in the form of a thick layer with a metal of low electrical resistivity which can be evaporated at low temperature, for example aluminum or silver.

La couche de protection n'est pas nécessairement métallique, cela peut être. par exemple un vernis. Lorsqu'elle est métallique, elle peut être constituée par une très fine couche d'or, de chrome ou d'un alliage de nickel et de chrome. The protective layer is not necessarily metallic, it can be. for example a varnish. When it is metallic, it can be made up of a very thin layer of gold, chromium or an alloy of nickel and chromium.

La description de procédé qui suit n'est donnée qu'à titre d'exemple d'un mode de réalisation particulièrement intéressant de l'invention. Il s'agit d'un procédé tricouche comportant le dépôt d'une couche d'accrochage de chrome, une couche de conduction électrique d'aluminium et d'une couche de protection de chrome. The following description of the process is given only by way of example of a particularly advantageous embodiment of the invention. It is a three-layer process comprising the deposition of a chromium bonding layer, an electrically conductive layer of aluminum and a protective layer of chromium.

Après nettoyage les pièces à métalliser sont fixées sur la face inférieure du plateau tournant 6, bon conducteur thermique. L'enceinte est ensuite évacuée à une pression résiduelle de l'ordre de 4
Pa. Sous cette pression et éventuellement en présence de gaz neutre, les éléments à métalliser subissent un traitement électrique d'effluvage assurant une action de décontamination des surfaces à laquelle s'ajoute dans le cas des polymères une action de dégradation superficielle favorable à un bon accrochage du dépôt métallique. Ce traitement préalable est effectué par création d'un plasma dans l'enceinte. L'enceinte étant métallique et reliée à la terre, on se sert de la canne d'effluvage 10 isolée et reliée à une source de haute tension 14.L'effluvage a lieu dans les conditions suivantes: - pression = 4 Pa; - intensité de décharge électrique = 30 mA; - durée du traitement = 3 m, - rotation du plateau : I tour par seconde. Un courant ou une durée d'effluvage très supérieur provoque une dégradation excessive du polymère se traduisant par son jaunissement. Après effluvage, I'enceinte est évacuée en vide secondaire jusqu'à la pression d'évapo ration de l'ordre de 10 4 Pa. Le plateau tourne encore à la vitesse angulaire de l'ordre d'un tour par seconde. De cette manière, les éléments sensibles à la chaleur sont exposés par intermittence au rayonnement de chaleur des sources, disposées près du bord de la platine de l'enceinte. La rotation permet en outre d'obtenir des dépôts uniformes.Ces trois couches peuvent être déposées successivement au cours d'un seul cycle de pompage de l'enceinte à vide.
After cleaning, the parts to be metallized are fixed to the underside of the turntable 6, a good thermal conductor. The enclosure is then evacuated at a residual pressure of the order of 4
Pa. Under this pressure and possibly in the presence of neutral gas, the elements to be metallized undergo an electrical effluvation treatment ensuring a decontamination action on the surfaces to which is added, in the case of polymers, a surface degradation action favorable to good hanging of the metallic deposit. This preliminary treatment is carried out by creating a plasma in the enclosure. The enclosure being metallic and connected to earth, use is made of the insulated stripping rod 10 and connected to a high-voltage source 14. The stripping takes place under the following conditions: - pressure = 4 Pa; - electric discharge intensity = 30 mA; - duration of treatment = 3 m, - rotation of the stage: I revolution per second. A much higher current or duration of effluvation causes excessive degradation of the polymer, resulting in its yellowing. After effluvée, the enclosure is evacuated in secondary vacuum until the evaporation pressure of the order of 10 4 Pa. The plate still rotates at the angular speed of the order of one revolution per second. In this way, the heat-sensitive elements are exposed intermittently to the heat radiation of the sources, arranged near the edge of the plate of the enclosure. The rotation also allows uniform deposits to be obtained. These three layers can be deposited successively during a single pumping cycle of the vacuum enclosure.

Cette structure est particulièrement bien adapté aux polymères fluorés. La couche d'accrochage en chrome a une très faible épaisseur, typiquement 5 xlO~9m. Cela permet de la déposer en un temps court, et donc de ne pas échauffer excessivement l'élément à metalliser, malgré la température élevée de la source de chrome (1500 à 1600 K). La couche de conduction électrique dans cet exemple est constituée d'un dépôt d'aluminium plus épais que le dépôt de la couche d'accrochage, typiquement 5 x 10-8m. La température plus basse de la source permet une telle épaisseur. Ainsi un élément en PVF2 ne pouvant pas sans dommages supporter des températures supérieures à 80"C se prête à l'évaporation d'une couche de conduction sans écrantage thermique de la source.This structure is particularly well suited to fluoropolymers. The bonding layer in chromium has a very small thickness, typically 5 x 10 ~ 9m. This allows it to be deposited in a short time, and therefore not to overheat the element to be metallized, despite the high temperature of the chromium source (1500 to 1600 K). The electrical conduction layer in this example consists of a deposit of aluminum which is thicker than the deposit of the bonding layer, typically 5 × 10 -8 m. The lower temperature of the source allows such a thickness. Thus a PVF2 element which cannot withstand temperatures above 80 "C without damage lends itself to the evaporation of a conduction layer without thermal shielding of the source.

La couche de protection peut avoir une épaisseur comparable à celle de la couche d'accrochage. Elle consiste en une couche de chrome typiquement de 5 x 10 9m d'épaisseur. L'utilisation du même métal pour la couche d'accrochage et la couche de protection permet d'utiliser une même source pour les couches d'encadrement de la couche de conduction. The protective layer may have a thickness comparable to that of the bonding layer. It consists of a layer of chrome typically 5 x 10 9m thick. The use of the same metal for the bonding layer and the protective layer allows the same source to be used for the framing layers of the conduction layer.

Des électrodes réalisées selon l'invention, par dépôt d'une couche de chrome, d'une couche d'aluminium et d'une couche de chrome ont été comparées aux électrodes monocouches en aluminium et en un alliage comportant 50 % de nickel et 50 % de chrome. Electrodes produced according to the invention, by depositing a layer of chromium, a layer of aluminum and a layer of chromium were compared to the monolayer electrodes of aluminum and of an alloy comprising 50% of nickel and 50 % chromium.

Toutes les électrodes ont été déposées de manière similaire. Dans tous les cas, l'épaisseur totale de la couche, telle que mesurée par le mesureur d'épaisseur à quartz, est comprise éntre 50 et 60 nm.All the electrodes were deposited in a similar manner. In all cases, the total thickness of the layer, as measured by the quartz thickness meter, is between 50 and 60 nm.

La résistance de conduction des différentes couches a eté mesurée, par une méthode à 4 conducteurs, de manière à éliminer l'influence des résistances de contact. The conduction resistance of the different layers has been measured, using a 4-conductor method, so as to eliminate the influence of the contact resistances.

Les résultats suivants ont été obtenus électrodes résistance au carré R Cr/Al/Cr 1,1 Al 1,4
NiCr 41
Il se confirme donc que l'électrode Cr/AL/Cr est un bon conducteur et que les couches de chrome ne perturbent pas la résistance imposée par la couche centrale d'aluminium. L'écart entre les valeurs de R pour les électrodes Cr/AI/Cr et Al est vraisemblalement liée dtune part à l'erreur de mesure, d'autre part à un écart d'épaisseur de l'électrode sur PVF2.
The following results were obtained square resistance electrodes R Cr / Al / Cr 1.1 Al 1.4
NiCr 41
It is therefore confirmed that the Cr / AL / Cr electrode is a good conductor and that the chromium layers do not disturb the resistance imposed by the central aluminum layer. The difference between the values of R for the Cr / AI / Cr and Al electrodes is probably linked on the one hand to the measurement error, on the other hand to a difference in thickness of the electrode on PVF2.

L'électrode NiCr présente une résistance beaucoup plus élevée. Il est à noter que le rapport R(NiCr)/R(Al) est sensiblement égal au rapport des résistivités de ces métaux:

Figure img00070001
The NiCr electrode has a much higher resistance. It should be noted that the ratio R (NiCr) / R (Al) is substantially equal to the ratio of the resistivities of these metals:
Figure img00070001

L'adhérence des électrodes a été testée par arrachage d'un ruban adhésif ("test du scotch"), préalablement appliqué à l'aide d'un rouieau sur la surface de l'électrode. The adhesion of the electrodes was tested by peeling off an adhesive tape ("scotch test"), previously applied using a roui on the surface of the electrode.

On rend compte des résultats dans le tableau ci-apres à l'aide de la notation suivante: ++ aucune altération
+ quelques particules arrachées ponctuellement
- lambeaux arrachés, à l'échelle de quelques mm2 -- arrachage à au moins 50 % de la surface.
The results are reported in the table below using the following notation: ++ no alteration
+ some particles torn off punctually
- rags torn off, on the scale of a few mm2 - tearing at least 50% of the surface.

Ces essais comparatifs concernent également une électrode
Al/Cr, c'est-à-dire sans sous couche de chrome.
These comparative tests also relate to an electrode
Al / Cr, that is to say without an under layer of chromium.

Conditions auxquelles
I'échantillon a été exposé avant le test Al AlCr Cr/AI/Cr NiCr du ruban
Brut de métallisation + -- ++ ++ séjour de 40 mn dans la vapeur -- - + ++ d'eau séjour de
îOOhà-400C -- ++ + séjour de
100h à 30 C, 90% -- -- ++ + humidité relative séjour de 100h à 70" C, 60% - -- + ++ humidité relative
Ce tableau met tout d'abord en évidence la mauvaise tenue à l'humidité de l'électrode d'aluminium.Il ressort également que l'électrode Al/Cr est d'une adhérence très médiocre, plus médiocre encore que celle de l'électrode Al. Ceci s'explique par le fait que la liaison Al-PVF2 est dégradée par le dépôt d'une couche supérieure du chrome, vraisemblablement en raison du léger retrait que subit le
PVF2 échauffé par la source de chrome.
Conditions under which
The sample was exposed before the Al AlCr Cr / AI / Cr NiCr test of the tape
Crude metallization + - ++ ++ 40 min stay in steam - - + ++ water stay
îOOhà-400C - ++ + stay of
100h at 30 C, 90% - - ++ + relative humidity stay from 100h at 70 "C, 60% - - + ++ relative humidity
This table first of all highlights the poor resistance to humidity of the aluminum electrode. It also appears that the Al / Cr electrode has very poor adhesion, even worse than that of the Al electrode. This is explained by the fact that the Al-PVF2 bond is degraded by the deposition of an upper layer of chromium, probably due to the slight shrinkage which the
PVF2 heated by the chromium source.

Cette interprétation est validée par les résultats obtenus sur ces deux électrodes après exposition de l'échantillon à - 400 C, ou un effet analogue de perte d'adhérence se produit en raison cette fois de la contraction thermique. This interpretation is validated by the results obtained on these two electrodes after exposure of the sample to -400 C, or an analogous effect of loss of adhesion occurs due this time to thermal contraction.

Afin d'évaluer l'efficacité de la couche supérieure de chrome en tant que couche de protection, des échantillons munis d'électrodes Al ou Cr/Al/Cr ont été immergés dans une solution de potassez Les résultats suivants ont été obtenus::
Electrodes Concentration de Temps Altération de
la solution KOH d'immersion l'électrode
Al I g/l 2 mn Disparition
partielle de
l'électrode
Al 2 g/I 2 mn Disparition
totale de
l'électrode Cr/A1/Cr 2 g/l 2 mn Intacte Cr/A1/Cr - 4 g/l 2 mn Intacte Cr/A1/Cr 8 g/l 2 mn Aspect intact,
résistivité
augmentée Cr/Aì/Cr 16 g/l 2 mn Aspect "piqué"
résistivité X 10 Cr/Aì/Cr 16 g/l 1 G H Seule subsiste la
couche inférieure
de Cr
Ces résultats montrent que l'électrode Cr/A1/Cr demeure intacte là où l'électrode AI est complètement éliminée.Dans les conditions plus sévères (de concentration ou de temps d'immersion), la couche supérieure de chrome ne suffit pas complètement à protéger l'aluminium contre la formation d'hydroxyde. Cette réaction tend cependant à se produire non pas en surface, mais par la tranche où l'aluminium se trouve à découvert, comme le montre la formation de bulles de dégagement gazeux sur les bords de l'échan tillon. - Notons que cette action ne peut se produire dans les applications des polymèrés fluorés où les bords de l'échantillon sont protégés du milieu adjacent, par exemple par un encastrement.
In order to evaluate the effectiveness of the upper chromium layer as a protective layer, samples provided with Al or Cr / Al / Cr electrodes were immersed in a potassium solution. The following results were obtained:
Time Concentration Electrodes
the KOH solution for immersion of the electrode
Al I g / l 2 min Disappearance
partial of
the electrode
Al 2 g / I 2 min Disappearance
total of
the electrode Cr / A1 / Cr 2 g / l 2 min Intact Cr / A1 / Cr - 4 g / l 2 min Intact Cr / A1 / Cr 8 g / l 2 min Aspect intact,
resistivity
increased Cr / Aì / Cr 16 g / l 2 min "Quilted" appearance
resistivity X 10 Cr / Aì / Cr 16 g / l 1 GH Only the
bottom layer
from Cr
These results show that the Cr / A1 / Cr electrode remains intact where the AI electrode is completely eliminated. Under the more severe conditions (concentration or immersion time), the upper chromium layer is not completely sufficient to protect aluminum from hydroxide formation. This reaction, however, tends to occur not at the surface, but through the edge where the aluminum is exposed, as shown by the formation of gas bubbles on the edges of the sample. - Note that this action cannot occur in applications of fluoropolymers where the edges of the sample are protected from the adjacent environment, for example by embedding.

Les transducteurs équipés d'électrodes selon l'invention disposent d'électrodes durables, ayant la géométrie désirée, présentant une résistance électrique faible et de coût modéré. Cette dernière caractéristique est très importante pour les transducteurs en PVF2 dont le prix est lui-même modéré.  The transducers equipped with electrodes according to the invention have durable electrodes, having the desired geometry, having low electrical resistance and moderate cost. This last characteristic is very important for PVF2 transducers, the price of which is itself moderate.

Claims (10)

R--E V E N D I C A T I O N SR - E V E N D I C A T I O N S 1. Procédé de dépôt d'électrodes sur support en matière organique fluorée (1, 19) permettant de collecter des charges électriques induites à la surface dudit support ou d'induire un champ électrique extérieur dans un support en matière organique fluorée (1, 19), caractérisé par le fait que ce procédé comprend au moins les étapes suivantes : le dépôt par évaporation sous vide d'une couche d'accrochage (16), assurant l'adhérence de l'électrode sur son support, le dépôt par évaporation sous vide d'une seconde couche (17) constituant l'élément conducteur principal, le dépôt d'une troisième couche 18 assurant la protection de la seconde couche. 1. A method of depositing electrodes on a support made of fluorinated organic material (1, 19) making it possible to collect induced electric charges on the surface of said support or to induce an external electric field in a support made of fluorinated organic material (1, 19 ), characterized in that this process comprises at least the following steps: deposition by evaporation under vacuum of a bonding layer (16), ensuring the adhesion of the electrode to its support, deposition by evaporation under void of a second layer (17) constituting the main conducting element, the deposition of a third layer 18 ensuring the protection of the second layer. 2. Procédé de dépôt selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la couche constituant l'élément conducteur principal (17), est réalisée en aluminium. 2. deposition method according to claim 1, characterized in that the layer constituting the main conductive element (17) is made of aluminum. 3. Procédé de dépôt selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la couche constituant l'élément conducteur principal (17) est réalisée en argent. 3. deposition method according to claim 1, characterized in that the layer constituting the main conductive element (17) is made of silver. 4. Procédé de dépôt selon l'une quelconque des revendications 1, 2 et 3, caractérisé parle fait que la couche d'accrochage (16) est réalisée en chrome ou en un alliage de nickel et de chrome. 4. deposition method according to any one of claims 1, 2 and 3, characterized by the fact that the bonding layer (16) is made of chromium or an alloy of nickel and chromium. 5. Procédé de dépôt selon l'une quelconque des revendications 1, 2, 3 et 4, caractérisé par le fait que la couche de protection (18) est réalisée en chrome ou en un alliage de nickel et de chrome. 5. deposition method according to any one of claims 1, 2, 3 and 4, characterized in that the protective layer (18) is made of chromium or an alloy of nickel and chromium. 6. Procédé de dépôt selon Pune quelconque des revendications 1, 2, 3 et 4, caractérisé par le fait que la couche de protection (18) est réalisée en or. 6. deposition method according to any of claims 1, 2, 3 and 4, characterized in that the protective layer (18) is made of gold. 7. Procédé de dépôt selon rune quelconque des revendications 1, 2, 3 et 4, caractérisé pâr le fait que la couche de protection (18) est réalisée par dépôt d'un vernis. 7. deposition method according to any of claims 1, 2, 3 and 4, characterized in that the protective layer (18) is produced by depositing a varnish. 8. Procédé de dépôt selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dépôt de métaux est précédé d'un effluvage de la surface destinée à recevoir ledit dépôt. 8. deposition method according to any one of the preceding claims, characterized in that the deposition of metals is preceded by effluvage of the surface intended to receive said deposit. 9. Electrode permettant de collecter des charges électriques induites à la surface d'une matière organique fluorée ou dinduire un champ électrique extérieur dans une matière organique fluorée, caractérisée par sa structure en trois couches - superposées, une première couche d'accrochage (16) assurant l'adhérence de l'élec- trode sur son support,- une deuxième couche (17) constituant l'élément conducteur principal, une troisième couche (18) assurant la protection de la seconde couche. 9. Electrode for collecting induced electric charges on the surface of a fluorinated organic material or inducing an external electric field in a fluorinated organic material, characterized by its structure in three layers - superimposed, a first bonding layer (16) ensuring the adhesion of the electrode to its support, - a second layer (17) constituting the main conducting element, a third layer (18) ensuring the protection of the second layer. 10. Transducteur électromécanique équipé d'au moins une électrode selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comporte un élément actif en polymère piézoélectrique servant de support à ladite électrode..  10. Electromechanical transducer equipped with at least one electrode according to claim 9, characterized in that it comprises an active element made of piezoelectric polymer serving as a support for said electrode.
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