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FR2871790A1 - MICRORESSORT OF GREAT AMPLITUDE - Google Patents

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FR2871790A1
FR2871790A1 FR0406788A FR0406788A FR2871790A1 FR 2871790 A1 FR2871790 A1 FR 2871790A1 FR 0406788 A FR0406788 A FR 0406788A FR 0406788 A FR0406788 A FR 0406788A FR 2871790 A1 FR2871790 A1 FR 2871790A1
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FR
France
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microressort
materials
layers
layer
substrate
Prior art date
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Pending
Application number
FR0406788A
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French (fr)
Inventor
Pierre Louis Charvet
Jean Charles Barbe
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.)
Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Original Assignee
Commissariat a lEnergie Atomique CEA
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Publication date
Application filed by Commissariat a lEnergie Atomique CEA filed Critical Commissariat a lEnergie Atomique CEA
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Pending legal-status Critical Current

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Abstract

Le microressort (14) comporte une première extrémité (15), fixée à un substrat, et une seconde extrémité (17) libre. Il comporte une pluralité de segments rectilignes (18), connectés de manière à constituer un bras en forme de spirale. Chaque segment rectiligne (18) est sensiblement parallèle au substrat en position de repos et comporte des première (19) et seconde (20) sections adjacentes, constituées par l'empilement d'une couche (21) d'un premier matériau et, respectivement, d'une couche (22) d'un second matériau et (23) d'un troisième matériau. La position relative des couches (21, 22) des premier et second matériaux dans l'empilement de la première section (19) est, de préférence, opposée à la position relative des couches (21, 23) des premier et troisième matériaux dans l'empilement de la seconde section (20). Une couche de chaque empilement est mise dans un état de contrainte prédéterminé de manière à provoquer le déplacement de l'extrémité libre (17), perpendiculairement au substrat, d'une position de repos à une position d'actionnement.The micro-spring (14) has a first end (15), fixed to a substrate, and a second free end (17). It has a plurality of rectilinear segments (18), connected so as to constitute a spiral-shaped arm. Each rectilinear segment (18) is substantially parallel to the substrate in the rest position and comprises first (19) and second (20) adjacent sections, formed by the stacking of a layer (21) of a first material and, respectively , a layer (22) of a second material and (23) of a third material. The relative position of the layers (21, 22) of the first and second materials in the stack of the first section (19) is preferably opposite to the relative position of the layers (21, 23) of the first and third materials in the stack. stacking of the second section (20). A layer of each stack is placed in a predetermined state of stress so as to cause the free end (17) to move, perpendicular to the substrate, from a rest position to an actuation position.

Description

Microressort de grande amplitude Domaine technique de l'inventionMicrorestrength of high amplitude Technical field of the invention

L'invention concerne un microressort comportant une première extrémité fixée à un substrat et une seconde extrémité libre, destinée à se déplacer perpendiculairement au substrat d'une position de repos à une position d'actionnement.  The invention relates to a microsort comprising a first end attached to a substrate and a second free end for moving perpendicular to the substrate from a rest position to an actuating position.

État de la technique Certaines applications, notamment en microélectronique, nécessitent de concevoir des microcomposants, par exemple des microressorts ou des microcommutateurs, capables de se déformer sur quelques micromètres, afin d'effectuer un contact électrique ou des mesures de distance entre deux points.  STATE OF THE ART Some applications, especially in microelectronics, require the design of microcomponents, for example micro-shocks or microswitches, capable of deforming over a few micrometers, in order to make electrical contact or distance measurements between two points.

Le document JP-A-2003248018, notamment, décrit un microressort monté sur un substrat et comportant une extrémité libre, équipée d'une pointe, destinée à se déplacer perpendiculairement au substrat, afin de réaliser un contact électrique dans un dispositif de test. Le microressort passe d'une position de repos à une position d'actionnement, grâce à sa conception particulière en forme de ressort métallique. Cependant, l'amplitude de déplacement entre la position de repos et la position d'actionnement d'un tel microressort mécanique est relativement faible et permet de travailler uniquement sur des distances de l'ordre de quelques micromètres. io  JP-A-2003248018, in particular, discloses a microsort mounted on a substrate and having a free end, equipped with a tip, intended to move perpendicular to the substrate, in order to make an electrical contact in a test device. The microressort moves from a rest position to an actuating position, thanks to its particular design in the form of a metal spring. However, the amplitude of displacement between the rest position and the operating position of such a microressort mechanics is relatively low and can work only on distances of the order of a few micrometers. io

Un autre type de structure, notamment une poutre suspendue, peut être utilisé dans les microcomposants, afin d'effectuer un contact entre deux éléments séparés par une faible distance. Sur les figures 1 et 2, le microcomposant 1 comporte une poutre 2 déformable, rattachée à un substrat 3 par ses deux extrémités. Des moyens d'actionnement 4 permettent, à partir d'une position de repos représentée figure 1, de déformer la poutre 2, de manière à établir, dans une position d'actionnement représentée figure 2, un contact électrique entre un premier plot conducteur 5, formé sur le substrat 3 et un deuxième plot conducteur 6, solidaire d'une face inférieure de la poutre 2.  Another type of structure, including a suspended beam, can be used in microcomponents, in order to make contact between two elements separated by a small distance. In Figures 1 and 2, the microcomponent 1 comprises a deformable beam 2, attached to a substrate 3 at both ends. Actuating means 4 make it possible, from a rest position shown in FIG. 1, to deform the beam 2, so as to establish, in an actuating position shown in FIG. 2, an electrical contact between a first conductive pad 5 formed on the substrate 3 and a second conductive pad 6, integral with a lower face of the beam 2.

Les moyens d'actionnement 4 comportent, par exemple, des actionneurs thermiques 7 coopérant avec des résistances chauffantes 8, insérées dans les extrémités de la poutre 2. Le microcomposant 1 comporte également des organes de maintien électrostatique 9 complémentaires, respectivement solidaires de la poutre 2 et du substrat 3. Les organes 9 de maintien électrostatique sont destinés à maintenir le microcomposant 1 dans la position d'actionnement (figure 2).  The actuating means 4 comprise, for example, thermal actuators 7 cooperating with heating resistors 8, inserted in the ends of the beam 2. The microcomponent 1 also comprises complementary electrostatic holding members 9, respectively integral with the beam 2 and the substrate 3. The electrostatic holding members 9 are intended to hold the microcomponent 1 in the actuated position (FIG. 2).

L'inconvénient principal de ce type de structure est la déformation de la poutre 2, car elle entraîne la déformation des différents moyens d'actionnement et de maintien électrostatique de la poutre 2, à savoir les actionneurs 7, les résistances chauffantes 8 et les organes 9 de maintien électrostatique. La fiabilité du microcomposant 1 est donc limitée. Par ailleurs, la déformation de la poutre 2 est de faible amplitude.  The main disadvantage of this type of structure is the deformation of the beam 2, because it causes the deformation of the different means of actuation and electrostatic holding of the beam 2, namely the actuators 7, the heating resistors 8 and the organs 9 of electrostatic hold. The reliability of microcomponent 1 is therefore limited. Moreover, the deformation of the beam 2 is of low amplitude.

II est encore connu d'utiliser une structure de type bilame. Un bilame est un assemblage de deux couches de matériaux ayant un état de déformation différent dans le plan du bilame, par exemple, des coefficients de dilatation thermique différents. Cet état de déformation différent est équivalent à une variation de la contrainte biaxiale dans l'épaisseur du bilame et peut donc s'exprimer sous la forme d'un moment fléchissant imposé au bilame. Ceci se traduit par une courbure du bilame.  It is still known to use a bimetallic type structure. A bimetallic strip is an assembly of two layers of materials having a different state of deformation in the plane of the bimetal, for example, different coefficients of thermal expansion. This state of different deformation is equivalent to a variation of the biaxial stress in the thickness of the bimetallic strip and can therefore be expressed in the form of a bending moment imposed on the bimetallic strip. This results in a curvature of the bimetallic strip.

Comme représenté sur les figures 3 et 4, un bilame 10 comporte une première couche 11 et une seconde couche 12, en matériaux différents. Au repos (figure 3), le bilame 10 est fixé sensiblement perpendiculairement au substrat 13 par son extrémité fixe. À la température d'utilisation, le matériau de la couche, dont le coefficient de dilation est supérieur ou inférieur au coefficient de dilatation du o matériau de l'autre couche, entraîne une sollicitation, respectivement, en traction ou en compression du bilame 10 et donc son fléchissement accompagné du déplacement de son extrémité libre, le long d'une courbe tangente à un axe perpendiculaire au bilame, c'est-à-dire sensiblement parallèle au substrat. Même si l'amplitude du déplacement de l'extrémité libre peut être relativement importante, la rotation d'angle X, de l'extrémité libre peut être gênante.  As shown in Figures 3 and 4, a bimetallic strip 10 comprises a first layer 11 and a second layer 12, made of different materials. At rest (Figure 3), the bimetallic strip 10 is fixed substantially perpendicularly to the substrate 13 by its fixed end. At the temperature of use, the material of the layer, the coefficient of expansion of which is greater or less than the coefficient of expansion of the material of the other layer, causes stress, respectively, in tension or in compression of the bimetal 10 and therefore its deflection accompanied by the displacement of its free end, along a curve tangential to an axis perpendicular to the bimetallic strip, that is to say substantially parallel to the substrate. Even if the amplitude of the displacement of the free end can be relatively large, the angle rotation X of the free end can be troublesome.

Ainsi, quelle que soit la structure utilisée, soit l'amplitude de déplacement de l'extrémité libre de la structure est faible, soit le déplacement de l'extrémité libre de la structure n'est pas perpendiculaire au substrat.  Thus, whatever the structure used, either the displacement amplitude of the free end of the structure is small, or the displacement of the free end of the structure is not perpendicular to the substrate.

Objet de l'invention L'invention a pour but de remédier à ces inconvénients et a pour objet la réalisation d'un microressort se déplaçant perpendiculairement à un substrat sur des amplitudes importantes.  OBJECT OF THE INVENTION The object of the invention is to remedy these drawbacks and to provide a microressort moving perpendicular to a substrate over large amplitudes.

Selon l'invention, ce but est atteint par le fait que le microressort comporte au moins un segment rectiligne, sensiblement parallèle au substrat en position de repos, le segment rectiligne comportant des première et seconde sections adjacentes, constituées par l'empilement d'une couche d'un premier matériau et, respectivement, d'une couche d'un second matériau et d'un troisième matériau, le microressort comportant des moyens d'actionnement provoquant la mise dans un état de contrainte prédéterminé au moins du premier matériau ou des second et troisième matériaux, de manière à provoquer le déplacement de l'extrémité libre du microressort sensiblement perpendiculairement au substrat lors de l'actionnement.  According to the invention, this object is achieved by the fact that the microressort comprises at least one rectilinear segment, substantially parallel to the substrate in the rest position, the rectilinear segment comprising first and second adjacent sections, constituted by the stacking of a layer of a first material and, respectively, a layer of a second material and a third material, the microressort comprising actuating means causing the setting into a predetermined stress state of at least the first material or second and third materials, so as to cause the displacement of the free end of the microressort substantially perpendicular to the substrate during actuation.

Selon un premier développement de l'invention, le microressort comporte une pluralité de segments rectilignes, la seconde section d'un segment rectiligne étant connectée à la première section du segment rectiligne adjacent, de manière à constituer un bras en forme de spirale.  According to a first development of the invention, the microressort comprises a plurality of rectilinear segments, the second section of a rectilinear segment being connected to the first section of the adjacent rectilinear segment, so as to constitute a spiral-shaped arm.

Selon un autre développement de l'invention, le microressort comporte une pluralité de bras imbriqués les uns dans les autres, chaque bras étant connecté au substrat par une première extrémité, fixe, et aux autres bras par une seconde extrémité, constituant l'extrémité libre du microressort.  According to another development of the invention, the microressort comprises a plurality of arms nested within each other, each arm being connected to the substrate by a fixed first end, and to the other arms by a second end, constituting the free end. microressort.

Description sommaire des dessinsBrief description of the drawings

D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de modes particuliers de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs et représentés aux dessins annexés, dans lesquels: Les figures 1 et 2 représentent schématiquement un microcomposant selon l'art antérieur équipé d'une poutre déformable, respectivement, en position de repos et en position d'actionnement.  Other advantages and features will emerge more clearly from the following description of particular embodiments of the invention given by way of nonlimiting example and represented in the accompanying drawings, in which: FIGS. 1 and 2 schematically represent a microcomponent according to the prior art equipped with a deformable beam, respectively, in the rest position and in the actuated position.

Les figures 3 et 4 représentent schématiquement un bilame selon l'art antérieur, respectivement, en position de repos et en position de mise sous contrainte.  Figures 3 and 4 show schematically a bimetallic according to the prior art, respectively, in the rest position and in the stressing position.

Les figures 5 et 6 représentent schématiquement un premier mode de réalisation d'un microressort selon l'invention, respectivement, en vue de dessus et en coupe selon l'axe A-A.  Figures 5 and 6 show schematically a first embodiment of a microressort according to the invention, respectively, in plan view and in section along the axis A-A.

La figure 7 représente, en vue de dessus, un segment rectiligne d'une variante de réalisation d'un microressort selon l'invention.  FIG. 7 represents, in plan view, a rectilinear segment of an embodiment variant of a microressort according to the invention.

La figure 8 représente schématiquement, en coupe selon l'axe B-B, le segment rectiligne selon la figure 7.  FIG. 8 schematically represents, in section along the axis B-B, the rectilinear segment according to FIG. 7.

Les figures 9 et 10 représentent schématiquement la déformée, respectivement en perspective et en vue de face, du microressort selon la figure 5.  FIGS. 9 and 10 schematically represent the deformation, respectively in perspective and in front view, of the microressort according to FIG. 5.

La figure 11 est un graphique illustrant l'évolution de la composante de déplacement du microressort selon un axe Uz perpendiculaire au plan du substrat, en fonction de ses coordonnées selon un axe Ux.  FIG. 11 is a graph illustrating the evolution of the displacement component of the microressort along an axis Uz perpendicular to the plane of the substrate, as a function of its coordinates along an axis Ux.

Les figures 12 à 14 représentent des variantes de réalisation d'un microressort selon l'invention.  Figures 12 to 14 show alternative embodiments of a microressort according to the invention.

Description de modes particuliers de réalisation  Description of particular embodiments

Sur les figures 5 et 6, un microressort 14 comporte une première extrémité 15 fixée à un substrat 16 et une seconde extrémité 17 libre, destinée à se déplacer perpendiculairement au substrat 16, d'une position de repos à une position d'actionnement.  In FIGS. 5 and 6, a microressort 14 has a first end 15 fixed to a substrate 16 and a second free end 17 intended to move perpendicularly to the substrate 16, from a rest position to an actuating position.

Le microressort 14 comporte, de préférence, une pluralité de segments rectilignes 18, connectés les uns à la suite des autres, de manière à constituer un bras en spirale (figure 5). La longueur de deux segments rectilignes 18 parallèles et, de préférence, la longueur de deux segments rectilignes 18 adjacents, décroît de l'extrémité fixe 15 à l'extrémité libre 17 du microressort 14. Chaque segment rectiligne 18 comporte une première section 19 et une seconde section 20 adjacentes. Dans le mode particulier de réalisation représenté sur les figures 5 et 6, la première section 19 est constituée par l'empilement d'une couche 21 d'un premier matériau, constituant la couche o inférieure de la première section 19, et d'une couche 22 d'un second matériau, constituant la couche supérieure de la première section 19. La seconde section 20 est alors constituée par l'empilement d'une couche 23 d'un troisième matériau, constituant la couche inférieure de la seconde section 20, et de la couche 21 du premier matériau, constituant la couche supérieure de la seconde section 20.  The microressort 14 preferably comprises a plurality of rectilinear segments 18, connected one after the other, so as to form a spiral arm (Figure 5). The length of two straight rectilinear segments 18 and, preferably, the length of two rectilinear segments 18 adjacent, decreases from the fixed end 15 to the free end 17 of the microressort 14. Each rectilinear segment 18 comprises a first section 19 and a second section 20 adjacent. In the particular embodiment shown in FIGS. 5 and 6, the first section 19 is constituted by the stacking of a layer 21 of a first material constituting the bottom layer o of the first section 19, and a layer 22 of a second material, constituting the upper layer of the first section 19. The second section 20 is then constituted by the stacking of a layer 23 of a third material constituting the lower layer of the second section 20, and the layer 21 of the first material constituting the upper layer of the second section 20.

La position relative des couches 21 et 22 des premier et second matériaux, dans l'empilement de la première section 19 de chaque segment rectiligne 18, est donc opposée à la position relative des couches 21 et 23 des premier et troisième matériaux, dans l'empilement de la seconde section 20 de chaque segment rectiligne 18. Toute contrainte, thermique ou électrostatique, s'exerçant différemment sur la couche 21 et sur les couches 22 et 23, notamment en raison des différents matériaux utilisés, provoque en raison de leur positionnement alterné dans les empilements constituant les sections 19 et 20, des déformations différentes des sections 19 et 20 de chaque segment rectiligne 18.  The relative position of the layers 21 and 22 of the first and second materials, in the stack of the first section 19 of each rectilinear segment 18, is therefore opposed to the relative position of the layers 21 and 23 of the first and third materials, in the stacking of the second section 20 of each rectilinear segment 18. Any stress, thermal or electrostatic, acting differently on the layer 21 and on the layers 22 and 23, in particular because of the different materials used, causes because of their alternating positioning in the stacks constituting the sections 19 and 20, different deformations of the sections 19 and 20 of each rectilinear segment 18.

Comme représenté sur la figure 6, le microressort 14 comporte également des moyens d'actionnement, par exemple sous la forme d'une couche 24, provoquant la mise sous contrainte de la couche 21 du premier matériau et/ou des couches 22 et 23 des second et troisième matériaux. La mise sous contrainte provoquée par les moyens d'actionnement entraîne le déplacement de l'extrémité libre 17 du microressort 14, sensiblement perpendiculairement au substrat 16.  As shown in FIG. 6, the microressort 14 also comprises actuating means, for example in the form of a layer 24, causing the layer 21 of the first material and / or the layers 22 and 23 to become stressed. second and third materials. Stressing caused by the actuating means causes the free end 17 of the microressort 14 to move, substantially perpendicularly to the substrate 16.

Sur la figure 5, le bras en spirale s'enroule sur lui-même à partir de l'extrémité fixe 15 jusqu'à l'extrémité libre 17 et présente un angle Y entre deux segments rectilignes 18 successifs, de préférence, de l'ordre de 90 . La seconde section 20 d'un segment rectiligne 18 est connectée à la première section 19 du segment rectiligne 18 adjacent. Les segments rectilignes 18 parallèles, de chaque côté du microressort 14, présentent une longueur de plus en plus petite en se rapprochant de l'extrémité libre 17. Les hachures sombres correspondent à la première section 19 de chaque segment rectiligne 18, dans laquelle la couche supérieure 22 est constituée par le second matériau, et les hachures claires correspondent à la seconde section 20 de chaque segment rectiligne 18, dans laquelle la couche supérieure 21 est constituée par le premier matériau.  In FIG. 5, the spiral arm winds itself from the fixed end 15 to the free end 17 and has an angle Y between two successive rectilinear segments 18, preferably of the order of 90. The second section 20 of a rectilinear segment 18 is connected to the first section 19 of the rectilinear segment 18 adjacent. The rectilinear segments 18 parallel, on each side of the microressort 14, have a length of increasingly smaller approaching the free end 17. The dark hatches correspond to the first section 19 of each rectilinear segment 18, in which the layer upper 22 is constituted by the second material, and the clear hatches correspond to the second section 20 of each rectilinear segment 18, wherein the upper layer 21 is constituted by the first material.

Sur la figure 6, le microressort 14 est en position de repos, sensiblement parallèlement au substrat 16. Un espacement 25 sépare le substrat 16 et les moyens d'actionnement des couches inférieures des sections 19 et 20, afin de désolidariser le microressort 14 du substrat 16, sauf à son extrémité fixe 15. À titre d'exemple, l'épaisseur el de la couche 21 du premier matériau est inférieure à l'épaisseur e2 des couches 22 et 23. Dans le mode de réalisation particulier représenté aux figures 5 et 6, les couches 22 et 23 sont de même épaisseur e2 et les second et troisième matériaux sont identiques.  In FIG. 6, the microressort 14 is in the rest position, substantially parallel to the substrate 16. A gap 25 separates the substrate 16 and the means for actuating the lower layers of the sections 19 and 20, in order to separate the microressort 14 from the substrate 16, except at its fixed end 15. By way of example, the thickness e 1 of the layer 21 of the first material is less than the thickness e 2 of the layers 22 and 23. In the particular embodiment shown in FIGS. 6, the layers 22 and 23 are of the same thickness e2 and the second and third materials are identical.

Les moyens d'actionnement du microressort 14 comportent, par exemple, des résistances chauffantes pour effectuer un actionnement thermique, ou des électrodes fixes, coopérant avec tout moyen approprié, par exemple, avec d'autres électrodes connectées aux couches 22 et 23, si celles-ci sont en matériau conducteur, pour effectuer un actionnement électrostatique. Le microressort 14 peut comporter, également, une pointe de test 26 (figures 12 à 14), fixée sur l'extrémité libre 17 du microressort 14, pour pouvoir effectuer des tests électriques ou mécaniques.  The means for actuating the microressort 14 comprise, for example, heating resistors for effecting thermal actuation, or fixed electrodes cooperating with any appropriate means, for example, with other electrodes connected to the layers 22 and 23, if they are made of conductive material, for electrostatic actuation. The microressort 14 may also comprise a test tip 26 (FIGS. 12 to 14), fixed on the free end 17 of the microressort 14, in order to perform electrical or mechanical tests.

Dans la variante de réalisation représentée aux figures 7 et 8, les second et troisième matériaux sont des matériaux conducteurs. Sur la figure 7, seul le premier segment rectiligne 18 du microressort 14 est représenté, les autres segments rectilignes 18 adjacents étant analogues. Sur la figure 8, les positions relatives des couches 21, 22 et 23, respectivement des premier, second et troisième matériaux sont les mêmes que dans le mode de réalisation précédent, mais les sections 19 et 20 adjacentes peuvent se superposer localement à leurs extrémités, c'est-à- dire au milieu et aux extrémités de chaque segment rectiligne 18. Il y a alors localement superposition des couches 23, 21 et 22. Le microressort 14 comporte alors des vias 27, formés au milieu et aux extrémités de chaque segment rectiligne 18, pour connecter électriquement les second et troisième matériaux (figures 7 et 8).  In the alternative embodiment shown in Figures 7 and 8, the second and third materials are conductive materials. In Figure 7, only the first rectilinear segment 18 of the microressort 14 is shown, the other rectilinear segments 18 adjacent being similar. In FIG. 8, the relative positions of the layers 21, 22 and 23, respectively of the first, second and third materials are the same as in the previous embodiment, but the adjacent sections 19 and 20 may be superimposed locally at their ends, that is to say in the middle and at the ends of each rectilinear segment 18. There is then locally superposition of the layers 23, 21 and 22. The microressort 14 then comprises vias 27, formed in the middle and at the ends of each segment rectilinear 18, to electrically connect the second and third materials (Figures 7 and 8).

Le procédé de réalisation d'un microressort 14 va être décrit plus en détail au regard de la figure 6. La couche d'actionnement 24 est d'abord réalisée sur le substrat 16, par exemple, par photolithogravure. La couche d'actionnement 24 peut constituer un réseau de résistances chauffantes, dans le cas d'un actionnement thermique, ou une électrode fixe, dans le cas d'un actionnement électrostatique. À titre d'exemple, la couche d'actionnement 24 est réalisée en nitrure de titane (TiN), mais elle peut être réalisée par tout autre matériau électriquement conducteur. Le dépôt de la couche d'actionnement 24 est optionnel, car cette étape dépend du choix de l'actionnement employé pour le microressort 14.  The method of producing a microressort 14 will be described in more detail with reference to FIG. 6. The actuation layer 24 is firstly produced on the substrate 16, for example by photolithography. The actuating layer 24 may constitute an array of heating resistors, in the case of thermal actuation, or a fixed electrode, in the case of electrostatic actuation. By way of example, the actuation layer 24 is made of titanium nitride (TiN), but it can be made by any other electrically conductive material. The deposition of the actuation layer 24 is optional, because this step depends on the choice of the actuation used for the microstretch 14.

Puis, une couche sacrificielle est déposée sur la couche d'actionnement 24 et sur le substrat 16, selon la forme souhaitée et la hauteur désirée de l'espacement 25 séparant le microressort 14 du substrat 16. La couche sacrificielle, réalisée, par exemple, par photolithogravure, est éliminée en fin de procédé de fabrication avant utilisation, de manière à libérer le microressort 14. À titre d'exemple, la couche sacrificielle est en tungstène pour une élimination par voie chimique aqueuse, ou en polymère, pour une élimination par voie sèche, par exemple par plasma 02/N2. i0  Then, a sacrificial layer is deposited on the actuating layer 24 and on the substrate 16, according to the desired shape and the desired height of the spacing 25 separating the microressort 14 from the substrate 16. The sacrificial layer, produced, for example, by photolithography, is removed at the end of the manufacturing process before use, so as to release the microressort 14. For example, the sacrificial layer is tungsten for removal by aqueous chemical or polymer, for removal by dry route, for example by plasma 02 / N2. i0

La couche 23 du troisième matériau, formant les couches inférieurs des segments 20, est ensuite déposée, par exemple, par l'intermédiaire d'un masque, sur une partie de la couche sacrificielle, selon la forme souhaitée du microressort 14. La couche 23 est réalisée, par exemple, par photolithogravure.  The layer 23 of the third material, forming the lower layers of the segments 20, is then deposited, for example, by means of a mask, on a part of the sacrificial layer, according to the desired shape of the microressort 14. The layer 23 is carried out, for example, by photolithography.

À titre d'exemple, la couche 23 est en aluminium, mais elle peut être réalisée en tout autre matériau intégrable dans une filière technologique de type microsystèmes.  By way of example, the layer 23 is made of aluminum, but it can be made of any other material that can be integrated into a microsystems-type technological sector.

La couche 21 du premier matériau, formant les couches inférieures des sections 19 et les couches supérieures des sections 20, est ensuite déposée, par exemple, par l'intermédiaire d'un masque, sur la couche sacrificielle et sur la couche 23 du troisième matériau, selon la forme souhaitée du microressort 14. La couche 21 est réalisée, par exemple, par photolithogravure. À titre d'exemple, la couche 21 est en nitrure de silicium (SiN), mais elle peut être réalisée en tout autre matériau intégrable dans une filière technologique de type microsystèmes. Cette couche 21 est le nerf du microressort 14, car la couche 21 peut être plus ou moins rigide, avec un module de Young plus ou moins élevé, pour faire varier la raideur du microressort 14.  The layer 21 of the first material, forming the lower layers of the sections 19 and the upper layers of the sections 20, is then deposited, for example, via a mask, on the sacrificial layer and on the layer 23 of the third material. according to the desired shape of the microressort 14. The layer 21 is made, for example, by photolithography. By way of example, the layer 21 is made of silicon nitride (SiN), but it can be made of any other material that can be integrated in a microsystems-type technological sector. This layer 21 is the nerve of the microressort 14, because the layer 21 can be more or less rigid, with a Young's modulus more or less high, to vary the stiffness of the microressort 14.

2871790 io Enfin, la couche 22 du second matériau, formant les couches supérieures des sections 19, est déposée, par exemple, par l'intermédiaire d'un masque, sur une partie de la couche 21 déposée précédemment, selon la forme souhaitée du microressort 14. La couche 22 est réalisée, de préférence, grâce aux mêmes techniques de dépôt que la couche 23. Les couches 22 et 23 présentent, de préférence, la même épaisseur et sont composées, de préférence, du même matériau.  Finally, the layer 22 of the second material, forming the upper layers of the sections 19, is deposited, for example, via a mask, on a portion of the previously deposited layer 21, according to the desired shape of the microressort. 14. The layer 22 is preferably produced by the same deposition techniques as the layer 23. The layers 22 and 23 preferably have the same thickness and are preferably composed of the same material.

L'élimination de la couche sacrificielle permet ensuite de libérer le microressort 14 et de le placer dans sa position de repos, en attente de sa mise sous contrainte par les moyens d'actionnement.  The elimination of the sacrificial layer then makes it possible to release the microressort 14 and to place it in its rest position, waiting for it to be put under stress by the actuating means.

Le procédé décrit ci-dessus est réalisé par une technologie de surface, dans la mesure où toutes les étapes nécessaires à la réalisation du microressort 14 sont réalisées sur un même substrat 16, de préférence, en silicium. Cela présente notamment les avantages de contourner des étapes classiquement difficiles de réalisation de microcomposants comme, par exemple, l'assemblage de deux substrats.  The process described above is carried out by a surface technology, insofar as all the steps necessary for the production of the microressort 14 are carried out on the same substrate 16, preferably in silicon. This has in particular the advantages of circumventing conventionally difficult steps of producing microcomponents such as, for example, the assembly of two substrates.

Par ailleurs, le choix des matériaux des différentes couches constitutives du microressort 14 n'est limité que par leur intégrabilité dans une filière technologique de type microsystèmes, par leur compatibilité chimique (les matériaux ne doivent pas se dégrader au contact les uns des autres) et par le cahier des charges.  Moreover, the choice of the materials of the various constituent layers of the microressort 14 is limited only by their integrability in a microsystems-type technological sector, by their chemical compatibility (the materials must not degrade in contact with each other) and by the specifications.

Sur les figures 9 et 10, la déformée du microressort 14 représente l'amplitude H de déplacement maximale de l'extrémité libre 17 du microressort 14, selon un axe Uz perpendiculaire au substrat 16. Cette amplitude H, c'est-à-dire la distance entre la position de repos et la position d'actionnement du microressort 14, dépend, entre autres, du nombre de segments rectilignes 18 composant le microressort 14. À titre d'exemple, l'amplitude H peut être de l'ordre de quelques dizaines de micromètres.  In FIGS. 9 and 10, the deformation of the microressort 14 represents the amplitude H of maximum displacement of the free end 17 of the microressort 14, along an axis Uz perpendicular to the substrate 16. This amplitude H, that is to say the distance between the rest position and the actuation position of the microressort 14 depends, among other things, on the number of rectilinear segments 18 constituting the microressort 14. By way of example, the amplitude H may be of the order of a few tens of micrometers.

Sur la figure 11, le graphique illustre l'évolution de la composante de déplacement du microressort 14 selon l'axe Uz, en fonction de ses coordonnées selon un axe Ux, parallèle au premier segment rectiligne 18, dont l'extrémité 15 est fixée au substrat 16. Il représente la déformation caractéristique des deux sections 19 et 20 de chaque segment rectiligne 18. En effet, grâce à la io conception particulière des segments rectilignes 18, avec l'alternance des sections 19 et 20 le long du microressort 14, chaque segment rectiligne 18, après mise sous contrainte, prend sensiblement la forme d'une lame déformée dans sa partie centrale et restant sensiblement parallèle au substrat 16 (plan Ux, Uy) à ses extrémités. Ainsi, plus le nombre de segments rectilignes 18 est important, plus l'amplitude H de déplacement de l'extrémité libre 17 est élevée. Sur la figure 11, les paliers verticaux correspondent aux déplacements des segments rectilignes 18 parallèles à l'axe Uy, perpendiculaire aux axes Ux et Uz.  In FIG. 11, the graph illustrates the evolution of the displacement component of the microressort 14 along the Uz axis, as a function of its coordinates along an axis Ux, parallel to the first rectilinear segment 18, whose end 15 is fixed at 16. It represents the characteristic deformation of the two sections 19 and 20 of each rectilinear segment 18. In fact, thanks to the particular design of the rectilinear segments 18, with the alternation of the sections 19 and 20 along the microressort 14, each rectilinear segment 18, after being stressed, substantially takes the form of a deformed blade in its central portion and remaining substantially parallel to the substrate 16 (Ux plane, Uy) at its ends. Thus, the greater the number of rectilinear segments 18, the greater the displacement amplitude H of the free end 17 is high. In FIG. 11, the vertical bearings correspond to the displacements of the rectilinear segments 18 parallel to the axis Uy, perpendicular to the axes Ux and Uz.

Le microressort 14 présente donc les avantages suivants. L'amplitude H de déplacement de l'extrémité libre 17 du microressort 14 peut être relativement importante, de l'ordre de quelques dizaines de micromètres, grâce à l'alternance des sections 19 et 20 dans chaque segment rectiligne 18 et à la connexion de plusieurs segments rectilignes 18 de manière à former une spirale. Plus le nombre de segments rectilignes 18 est élevé, plus l'amplitude de déplacement de l'extrémité libre 17 est importante. De plus, le procédé décrit ci-dessus permet une production collective de microressorts 14 sur un même substrat 16, ce qui engendre des gains en termes de coût de fabrication.  The microressort 14 thus has the following advantages. The displacement amplitude H of the free end 17 of the microressort 14 may be relatively large, of the order of a few tens of micrometers, thanks to the alternation of the sections 19 and 20 in each rectilinear segment 18 and to the connection of several rectilinear segments 18 so as to form a spiral. The greater the number of rectilinear segments 18, the greater the displacement amplitude of the free end 17 is important. In addition, the method described above allows a collective production of microressorts 14 on the same substrate 16, which generates gains in terms of manufacturing cost.

Le microressort 14 peut comporter plusieurs bras en forme de spirale, comme représenté aux figures 12 à 14. Chaque bras est alors connecté au substrat 16 par sa première extrémité, fixe, et aux autres bras par sa seconde extrémité, libre, constituant l'extrémité libre 17 du microressort 14. Une pointe de test 26 peut alors être fixée à l'extrémité libre 17 du microressort 14, pour effectuer des tests électriques ou mécaniques.  The microressort 14 may comprise a plurality of spiral-shaped arms, as shown in FIGS. 12 to 14. Each arm is then connected to the substrate 16 by its fixed first end, and to the other arms by its second free end, constituting the end. free of microressort 14. A test tip 26 can then be attached to the free end 17 of the microressort 14, to perform electrical or mechanical tests.

Sur la figure 12, le microressort 14 comporte deux bras 28a, 28b, de même forme et de même taille, fixés au substrat 16 par leurs extrémités fixes et reliés par leurs extrémités libres. Les deux bras 28a, 28b sont imbriqués l'un dans l'autre et décalés l'un par rapport d'un angle de 180 . Sur la figure 13, le microressort 14 comporte trois bras, 29a, 29b, 29c, de forme identique, fixés au substrat 16 par leurs extrémités fixes et reliés les uns aux autres par leurs extrémités libres. Les trois bras 29a, 29b, 29c sont imbriqués les uns dans les autres et décalés les uns par rapport aux autres d'un angle de 120 . Sur la figure 14, le microressort 14 comporte quatre bras, 30a, 30b, 30c, 30d, de forme identique, imbriqués les uns dans les autres et décalés les uns par rapport aux autres d'un angle de 90 .  In FIG. 12, the microressort 14 comprises two arms 28a, 28b, of the same shape and of the same size, fixed to the substrate 16 by their fixed ends and connected by their free ends. The two arms 28a, 28b are nested one inside the other and offset with respect to an angle of 180. In Figure 13, the microressort 14 comprises three arms, 29a, 29b, 29c, of identical shape, fixed to the substrate 16 by their fixed ends and connected to each other by their free ends. The three arms 29a, 29b, 29c are nested within each other and offset from each other by an angle of 120. In FIG. 14, the microressort 14 comprises four arms, 30a, 30b, 30c, 30d, of identical shape, nested in each other and offset from each other by an angle of 90.

Dans le cas d'un microressort 14 comportant une pluralité de bras (figures 12 à 14), la rigidité du microressort 14, perpendiculairement au plan du substrat 16, est augmentée proportionnellement au nombre de bras. À titre d'exemple, le microressort 14 équipé de quatre bras 30a à 30d (figure 14) est donc quatre fois plus rigide que le microressort 14 équipé d'un seul bras (figure 5) etc. Par ailleurs, le microressort 14 équipé de plusieurs bras présente une meilleure symétrie que le microressort 14 équipé d'un seul bras, ce qui le rend moins sensible aux inhomogénéités, comme les différences d'épaisseur ou de matériaux, des différentes couches 21, 22 et 23. La fiabilité du microressort 14 équipé de plusieurs bras est donc améliorée.  In the case of a microressort 14 comprising a plurality of arms (FIGS. 12 to 14), the rigidity of the microressort 14, perpendicular to the plane of the substrate 16, is increased proportionally to the number of arms. By way of example, the microressort 14 equipped with four arms 30a to 30d (FIG. 14) is thus four times stiffer than the microressort 14 equipped with a single arm (FIG. Furthermore, the microressort 14 equipped with several arms has a better symmetry than the microressort 14 equipped with a single arm, which makes it less sensitive to inhomogeneities, such as differences in thickness or materials, the different layers 21, 22 and 23. The reliability of the microressort 14 equipped with several arms is thus improved.

Un tel microressort 14 selon l'invention peut, par exemple, être utilisé dans un système de carte à micropointes pour réaliser des tests électriques sur des composants microélectroniques. Dans ce cas, la pointe de test 26 sort du plan du microressort 14 et établit un contact électrique sur le composant à tester. Le microressort 14 peut également être mis en oeuvre pour contrôler localement la déformation d'une surface ou la distance entre deux surfaces. Une autre application peut concerner les tests mécaniques.  Such microressort 14 according to the invention can, for example, be used in a microtip card system to perform electrical tests on microelectronic components. In this case, the test tip 26 leaves the plane of the microressort 14 and establishes an electrical contact on the component to be tested. The microressort 14 can also be used to locally control the deformation of a surface or the distance between two surfaces. Another application may concern mechanical tests.

L'invention n'est pas limitée aux différents modes de réalisation décrits ci-dessus. Dans le mode de réalisation des figures 5 et 6, dans lequel la position relative des couches 21, 22 des premier et second matériaux dans l'empilement de la première section 19 est opposée à la position relative des couches 21, 23 des premier et troisième matériaux dans l'empilement de la seconde section 20, les moyens d'actionnement 24 peuvent mettre sous contrainte soit la couche 21, soit les couches 22 et 23..  The invention is not limited to the various embodiments described above. In the embodiment of Figures 5 and 6, wherein the relative position of the layers 21, 22 of the first and second materials in the stack of the first section 19 is opposed to the relative position of the layers 21, 23 of the first and third materials in the stack of the second section 20, the actuating means 24 can stress either the layer 21 or the layers 22 and 23.

La mise sous contrainte peut consister en une mise sous tension ou en une mise sous compression. Si ce sont les couches 22, 23, disposées alternativement de part et d'autre de la couche 21, qui sont mises sous contrainte, ces couches 22, 23 doivent alors être dans le même état de contrainte, à savoir soit toutes deux en tension, soit toutes deux en compression. Si les matériaux de ces deux couches sont différents, la géométrie des sections 19 et 20 de chaque segment 18, et/ou la taille et l'épaisseur des couches qui les constituent, en particulier en fonction des modules de Young et des coefficients de dilatation thermique respectifs des matériaux, sont choisies afin d'obtenir un déplacement de l'extrémité libre 17 sensiblement perpendiculaire au substrat 16. À titre d'exemple, si le second matériau présente un coefficient de dilatation thermique supérieur à celui du troisième matériau, la section 19 correspondante doit être de dimensions plus petites en longueur et/ou en épaisseur que la section 20.  Stressing may consist of powering up or compressing. If it is the layers 22, 23, alternately disposed on either side of the layer 21, which are stressed, these layers 22, 23 must then be in the same state of stress, namely either in tension. , both in compression. If the materials of these two layers are different, the geometry of the sections 19 and 20 of each segment 18, and / or the size and thickness of the layers that constitute them, in particular as a function of the Young's moduli and the coefficients of expansion of the materials, are chosen to obtain a displacement of the free end 17 substantially perpendicular to the substrate 16. For example, if the second material has a coefficient of thermal expansion greater than that of the third material, the section 19 must be smaller in length and / or thickness than section 20.

Dans tous les cas, il faut que le déplacement et la déformation de la première section 19 soient compensés, dans la seconde section, par le déplacement et la déformation de la seconde section 20, de manière à obtenir la déformée caractéristique représentée aux figures 9 à 11.  In all cases, it is necessary that the displacement and the deformation of the first section 19 are compensated, in the second section, by the displacement and the deformation of the second section 20, so as to obtain the characteristic deformation represented in FIGS. 11.

Dans une variante (non représentée), la position relative des couches 21, 22 des premier et second matériaux dans l'empilement de la première section 19 peut être identique à la position relative des couches 21, 23 des premier et troisième matériaux dans l'empilement de la seconde section 20. Ainsi, les couches 21, 22, dans les première 19 et seconde 20 sections, sont disposées d'un même côté de la couche 21, qui reste le nerf du microressort 14. Les couches 22, 23 sont alors mises dans des états de contrainte opposés, à savoir qu'une des couches 22, 23 est mise sous tension, tandis que l'autre couche 22, 23 est mise sous compression, de manière à ce que l'extrémité libre 17 du segment 18 se déplace de manière caractéristique comme représenté sur les figures 9 à 11. La géométrie des sections adjacentes 19 et 20, et/ou la taille et/ou l'épaisseur des couches 21, 22, 23, peuvent, comme précédemment, être optimisées.  In a variant (not shown), the relative position of the layers 21, 22 of the first and second materials in the stack of the first section 19 may be identical to the relative position of the layers 21, 23 of the first and third materials in the Stacking the second section 20. Thus, the layers 21, 22, in the first 19 and second 20 sections, are arranged on the same side of the layer 21, which remains the nerve of the microressort 14. The layers 22, 23 are then put in opposite states of stress, namely that one of the layers 22, 23 is energized, while the other layer 22, 23 is put under compression, so that the free end 17 of the segment 18 moves typically as shown in Figures 9 to 11. The geometry of the adjacent sections 19 and 20, and / or the size and / or thickness of the layers 21, 22, 23, can, as previously, be optimized .

À titre d'exemple, le second matériau est de l'aluminium, destiné à être contraint en tension et le troisième matériau est un nitrure, déposé en PECVD, avec une fréquence de générateur de plasma adapté pour permettre d'obtenir une mise sous contrainte en compression.  By way of example, the second material is aluminum, intended to be stress-stressed and the third material is a nitride, deposited in PECVD, with a plasma generator frequency adapted to make it possible to obtain a constraint in compression.

Claims (15)

Revendicationsclaims 1. Microressort (14) comportant une première extrémité (15) fixée à un substrat (16) et une seconde extrémité (17) libre, destinée à se déplacer perpendiculairement au substrat (16) d'une position de repos à une position d'actionnement, microressort caractérisé en ce qu'il comporte au moins un segment rectiligne (18), sensiblement parallèle au substrat (16) en position de repos, le segment rectiligne (18) comportant des première (19) et seconde (20) sections adjacentes, constituées par l'empilement d'une couche (21) d'un premier matériau et, respectivement, d'une couche (22) d'un second matériau et (23) d'un troisième matériau, le microressort (14) comportant des moyens d'actionnement (24) provoquant la mise dans un état de contrainte prédéterminé au moins du premier matériau ou des second et troisième matériaux, de manière à provoquer le déplacement de l'extrémité libre (17) du microressort (14) sensiblement perpendiculairement au substrat (16) lors de l'actionnement.  Microressort (14) having a first end (15) attached to a substrate (16) and a second free end (17) for moving perpendicularly to the substrate (16) from a home position to a position of actuation microressort characterized in that it comprises at least one rectilinear segment (18), substantially parallel to the substrate (16) in the rest position, the rectilinear segment (18) having first (19) and second (20) adjacent sections constituted by the stacking of a layer (21) of a first material and, respectively, a layer (22) of a second material and (23) a third material, the microressort (14) comprising actuating means (24) causing at least a predetermined stress state of the first or second and third materials to move the free end (17) of the microressort (14) substantially perpendicularly substrate (16) during actuation. 2. Microressort selon la revendication 1, caractérisé en ce que les couches (22, 23) des second et troisième matériaux sont disposées d'un même côté des couches (21) du premier matériau dans les empilements des première (19) et seconde (20) sections du segment (18).  2. Microressort according to claim 1, characterized in that the layers (22, 23) of the second and third materials are arranged on the same side of the layers (21) of the first material in the stacks of the first (19) and second ( 20) sections of the segment (18). 3. Microressort selon la revendication 1, caractérisé en ce que la position relative des couches (21, 22) des premier et second matériaux dans l'empilement de la première section (19) est opposée à la position relative des couches (21, 23) des premier et troisième matériaux dans l'empilement de la seconde section (20).  3. Microressort according to claim 1, characterized in that the relative position of the layers (21, 22) of the first and second materials in the stack of the first section (19) is opposite to the relative position of the layers (21, 23 ) first and third materials in the stack of the second section (20). 4. Microressort selon la revendication 3, caractérisé en ce que la couche (21) du premier matériau est mise sous contrainte par les moyens d'actionnement (24).  4. Microressort according to claim 3, characterized in that the layer (21) of the first material is stressed by the actuating means (24). 5. Microressort selon la revendication 3, caractérisé en ce que les couches (22, 23) des second et troisième matériaux sont mises dans un même état de contrainte par les moyens d'actionnement (24).  5. microressort according to claim 3, characterized in that the layers (22, 23) of the second and third materials are put in the same state of stress by the actuating means (24). 6. Microressort selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que, les second et troisième matériaux étant conducteurs, des vias (27) sont formés aux extrémités et au milieu de chaque segment rectiligne (18), pour connecter électriquement les second et troisième matériaux.  6. Microressort according to any one of claims 3 to 5, characterized in that, the second and third materials being conductive, vias (27) are formed at the ends and in the middle of each rectilinear segment (18), to electrically connect the second and third materials. 7. Microressort selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la géométrie des première (19) et seconde (20) sections adjacentes, la taille et l'épaisseur des couches (21, 22, 23) des premier, second et troisième matériaux, sont choisies de manière à ce que le déplacement et la déformation de la première section (19) soient compensés dans la seconde section (20).  7. Microressort according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the geometry of the first (19) and second (20) adjacent sections, the size and thickness of the layers (21, 22, 23) of the first , second and third materials are selected so that the displacement and deformation of the first section (19) are compensated in the second section (20). 8. Microressort selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte une pluralité de segments rectilignes (18), la seconde section (20) d'un segment rectiligne (18) étant connectée à la première section (19) du segment rectiligne (18) adjacent, de manière à constituer un bras en forme de spirale.  8. Microressort according to any one of claims 1 to 7, characterized in that it comprises a plurality of rectilinear segments (18), the second section (20) of a rectilinear segment (18) being connected to the first section (19) of the rectilinear segment (18) adjacent, so as to constitute a spiral arm. 9. Microressort selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'angle (Y) formé entre deux segments rectilignes (18) successifs est de l'ordre de 90 .  9. Microressort according to claim 8, characterized in that the angle (Y) formed between two successive rectilinear segments (18) is of the order of 90. 10. Microressort selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que les second et troisième matériaux sont identiques.  10. Microressort according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the second and third materials are identical. 11. Microressort selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé 5 en ce que les moyens d'actionnement (24) comporte des résistances chauffantes pour effectuer un actionnement thermique.  11. Microressort according to any one of claims 1 to 10, characterized in that the actuating means (24) comprises heating resistors for effecting thermal actuation. 12. Microressort selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que les moyens d'actionnement (24) comporte des électrodes fixes pour 10 effectuer un actionnement électrostatique.  12. Microressort according to any one of claims 1 to 10, characterized in that the actuating means (24) comprises fixed electrodes for performing electrostatic actuation. 13. Microressort selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que l'épaisseur (el) de la couche (21) du premier matériau est inférieure à l'épaisseur (e2) des couches (22, 23) des second et troisième matériaux.  13. Microressort according to any one of claims 1 to 12, characterized in that the thickness (el) of the layer (21) of the first material is less than the thickness (e2) of the layers (22, 23) of second and third materials. 14. Microressort selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce qu'il comporte une pluralité de bras (28, 29, 30) imbriqués les uns dans les autres, chaque bras (28, 29, 30) étant connecté au substrat (16) par une première extrémité, fixe, et aux autres bras (28, 29, 30) par une seconde extrémité, constituant l'extrémité libre (17) du microressort (14).  14. Microressort according to any one of claims 1 to 13, characterized in that it comprises a plurality of arms (28, 29, 30) nested within each other, each arm (28, 29, 30) being connected to the substrate (16) by a fixed first end, and to the other arms (28, 29, 30) by a second end, constituting the free end (17) of the microressort (14). 15. Microressort selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que l'extrémité libre (17) du microressort (14) comporte une pointe de test (26).  15. Microressort according to any one of claims 1 to 14, characterized in that the free end (17) of the microressort (14) comprises a test tip (26).
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL2000209C2 (en) * 2006-09-04 2008-03-05 Univ Delft Tech Thermal actuator.
EP2270813A1 (en) * 2009-06-29 2011-01-05 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Non-volatile memory

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998033195A1 (en) * 1997-01-24 1998-07-30 Roxburgh Ltd. Cantilevered microstructure
US5870007A (en) * 1997-06-16 1999-02-09 Roxburgh Ltd. Multi-dimensional physical actuation of microstructures
US6229684B1 (en) * 1999-12-15 2001-05-08 Jds Uniphase Inc. Variable capacitor and associated fabrication method
EP1130446A2 (en) * 2000-02-04 2001-09-05 Cronos Integrated Microsystems, Inc. Actuators including serpentine arrangements of alternating actuating and opposing segments and related methods
US20040114259A1 (en) * 2001-04-19 2004-06-17 Tohru Ishizuya Mirror device, optical switch, thin film elastic structure, and thin elastic structure producing method

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998033195A1 (en) * 1997-01-24 1998-07-30 Roxburgh Ltd. Cantilevered microstructure
US5870007A (en) * 1997-06-16 1999-02-09 Roxburgh Ltd. Multi-dimensional physical actuation of microstructures
US6229684B1 (en) * 1999-12-15 2001-05-08 Jds Uniphase Inc. Variable capacitor and associated fabrication method
EP1130446A2 (en) * 2000-02-04 2001-09-05 Cronos Integrated Microsystems, Inc. Actuators including serpentine arrangements of alternating actuating and opposing segments and related methods
US20040114259A1 (en) * 2001-04-19 2004-06-17 Tohru Ishizuya Mirror device, optical switch, thin film elastic structure, and thin elastic structure producing method

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL2000209C2 (en) * 2006-09-04 2008-03-05 Univ Delft Tech Thermal actuator.
EP2270813A1 (en) * 2009-06-29 2011-01-05 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Non-volatile memory
US8339842B2 (en) 2009-06-29 2012-12-25 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Non-volatile memory

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