Laboratoire plasma et conversion d'énergie (LAPLACE)

Mesure des grandeurs caractéristiques de la lumière blanche produite par couplage d'une diode laser et d'un luminophore. L'objectif est de remplacer les diodes électroluminescentes (LED) par des diodes laser pour augmenter le rendement du dispositif. Ce type de source de lumière pourrait servir à remplacer, entre autres, les phares des voitures pour augmenter la distance de détection des obstacles.

Présentation d’une nanostructure de cuivre déposée sur un circuit imprimé (PCB). Elle est mise en regard d’un module conventionnel utilisant des technologies d’interconnexion classiques (brasures, câblages filaires en aluminium).

Diodes électroluminescentes organiques (Oled) émettant dans le bleu. L'objectif est la fabrication et la caractérisation d'Oleds à base de matériaux biosourcés afin de diminuer leur impact environnemental. Ici, des OLEDs fabriquées au LAPLACE utilisant le bêta-carotène (40% de la masse organique du composant).

Positionnement d'un composant sur l'unité de chargement du système d'assemblage ZEVAC ONYX 21. Ce système permet d'assembler ou retirer des composants électroniques présentant des broches sur leur surface inférieure (flip chip).

Allumage d'une décharge microondes pour créer une post-décharge d'azote en flux. L'objectif de cette expérimentation est le développement d'un système de décontamination à froid par plasma post-décharge, pour des applications biomédicales et environnementales.

Réglage des paramètres d'une machine de dépôt de parylène, un polymère aux propriétés exceptionnelles. Elle permet de faire un dépôt chimique en phase vapeur (CVD - Chemical Vapor Deposition) d'un film de parylène de plusieurs microns. Ce dépôt est un isolant électrique et présente des propriétés "barrière" ( à l’oxygène, à l’humidité…).

Positionnement d'une puce électronique sur une buse d'aspiration du système d'assemblage ZEVAC ONYX 21. Ce système permet d'assembler ou retirer des composants électroniques présentant des broches sur leur surface inférieure (flip chip).

Dispositif d'étude d'un arc électrique dans un système de coupure de courant basse tension. A droite, amorçage du système masse ressort, pour l'ouverture du contact mobile situé au bout de la barre métallique. A gauche, la bobine en configuration de Helmholtz, à l'intérieur de laquelle est situé un réacteur (non visible ici) dans lequel est généré l'arc électrique. L'objectif de cette expérience est de caractériser le déplacement d'un arc de coupure sous l'influence de multiples paramètres, tel…

Batteries d'alimentations régulées utilisées pour effectuer un stress électrique sur des diodes électroluminescentes organiques (Oled). L'objectif est de prédire la durée de vie d'un produit technologique à partir d'un seul modèle généraliste. Cette étude constitue un tronc commun à deux objectifs. En 1er, l’étude du vieillissement des Oled, afin de comprendre en particulier les mécanismes physiques associés et, soit augmenter l’efficacité énergétique, soit augmenter leur durée de vie. En 2nd…

Câblage filaire entre un composant et le substrat sur lequel il est assemblé. Les fils d’aluminium ayant un diamètre de 125 ou 250 µm, l’opération doit se fait sous une loupe binoculaire.

Décharge à barrière diélectrique (DBD) à électrode flottante (entre l'électrode haute tension et le doigt). L'objectif est de produire un plasma pour des applications telles que la décontamination.

Réglage des paramètres d'assemblage d'un composant positionné sur l'unité de chargement du système d'assemblage ZEVAC ONYX 21. Ce système permet d'assembler ou retirer des composants électroniques présentant des broches sur leur surface inférieure (flip chip).

Remplissage d'un réacteur avec de l'eau (au 2nd plan) et ajustement des électrodes (au 1er plan). L'objectif de cette expérience est de caractériser le comportement et les propriétés d'un plasma, généré par un arc électrique dans de l'eau, afin d’étudier les mécanismes de transfert d’énergie. Il existe de nombreuses applications aux décharges électriques dans l’eau, telles que l’électro-hydroformage. Cela consiste à utiliser l’onde mécanique générée par l’arc pour déformer des objets en les…

Dispositif d'étude d'un arc électrique dans un système de coupure de courant basse tension. Zoom sur le réacteur placé à l’intérieur des bobines de Helmholtz et visualisation d’un contact rotatif entre deux rails. L'objectif de cette expérience est de caractériser le déplacement d'un arc de coupure sous l'influence de multiples paramètres, tel qu'un champ magnétique extérieur ou une géométrie particulière.

Traitement plasma de la surface d'un échantillon avant un dépôt chimique en phase vapeur (CVD - Chemical Vapor Deposition). Un film de parylène de plusieurs microns sera ensuite déposé pour isoler la surface de l’échantillon et la protéger contre l'oxydation et l'humidité.

Dépôt de nanopoteaux de cuivre sur un circuit imprimé en vue d'une interconnexion avec un composant. L'objectif est de remplacer les techniques d'assemblage classiques qui limitent l'intégration 3D. Ce type de technologie permettrait d'obtenir une interconnexion électrothermique performante et fiable vis-à-vis des solutions actuelles.

Dispositif d'étude d'un arc électrique dans un système de coupure de courant basse tension. Zoom sur des résistances de puissance qui régulent le courant de charge du banc capacitif, ainsi que sur le pont de diode qui permet de charger le banc en courant continu. Il s’agit d’éléments constitutifs de l’alimentation servant à générer l’arc dans le réacteur.

Prélèvement d'échantillons de microalgues (spiruline "Arthrospira platensis") cultivées de façon intensive en bioréacteur. L'objectif est d'étudier l'impact de la quantité et de la qualité de la lumière sur la composition biochimique et la production de biomasse. Ces microalgues sont souvent utilisées comme complément alimentaire et à ce titre, ce type de culture contribue à l’objectif de développement durable n°2 "Éliminer la faim, assurer la sécurité alimentaire, améliorer la nutrition et…

Détail des fils de câblage (bonding) d'aluminium de 250 µm de diamètre. L'objectif ici est de réaliser l'interconnexion électrique entre un fusible et une cellule de test.

Faisceau lumineux émis par un Laser Nd:YAG (grenat d'yttrium-aluminium dopé au néodyme). L'objectif est de mesurer, dans un plasma, des densités d'espèces atomiques par florescence induite par laser.

Puce électronique maintenue par aspiration sur l'unité de chargement du système d'assemblage ZEVAC ONYX 21. Ce système permet de positionner de façon précise des composants électroniques présentant des broches sur leur surface inférieure (flip chip).

Verrouillage d'un réacteur rempli d'eau dans lequel sera généré un arc électrique. L'objectif de cette expérience est de caractériser le comportement et les propriétés d'un plasma, généré par un arc électrique dans de l'eau, afin d’étudier les mécanismes de transfert d’énergie. Il existe de nombreuses applications aux décharges électriques dans l’eau, telles que l’électro-hydroformage. Cela consiste à utiliser l’onde mécanique générée par l’arc pour déformer des objets en les propulsant sur…

Substrat de type DBC (Direct Bonded Copper) constitué de couches de cuivre / céramique / cuivre. Le cuivre du DBC a été gravé et un film de parylène transparent, d’une épaisseur de quelque microns, a été déposé par CVD (Chemical Vapor Deposition).

Nanostructure déposée sur un circuit imprimé (PCB) et un échantillon identique préparé en vue d’une caractérisation par microscopie électronique à balayage (MEB). Cette analyse permet de contrôler la conformité géométrique et dimensionnelle de la structure obtenue avec le prototype virtuel.

Filtrage d'une récolte de microalgues de type spiruline cultivées de façon intensive en bioréacteur. L'objectif est d'étudier l'impact de la quantité et de la qualité de la lumière sur la composition biochimique et la production de biomasse. Ces microalgues sont souvent utilisées comme complément alimentaire et à ce titre, ce type de culture contribue à l’objectif de développement durable n°2 "Éliminer la faim, assurer la sécurité alimentaire, améliorer la nutrition et promouvoir une…

Dispositif d'étude d'un arc électrique dans un système de coupure de courant basse tension. Zoom sur le banc de capacités. Les capacités stockent l’énergie qui va être libérée dans le réacteur et le plasma de manière impulsionnelle (t <10ms). Il s’agit d’élément constitutifs de l’alimentation servant à générer un arc électrique dans le réacteur. L'objectif de cette expérience est de caractériser le déplacement d'un arc de coupure sous l'influence de multiples paramètres, tel qu'un champ…

Réglage du faisceau lumineux émis par un laser à colorant accordable en longueur d'onde. Mesure, dans un plasma, des densités d'espèces atomiques par fluorescence induite par laser. Cela permet une cartographie spatiale des espèces produites par le plasma.

Equipements dédiés à l'assemblage en électronique de puissance dans la zone d’"assemblage" de la plateforme 3DPHI. Ici sont mis à disposition une machine d'assemblage ZEVAC ONYX 21 (à gauche) et une machine de bonding TPT HB30 (à droite).

Dispositif post décharge d'azote en flux en fonctionnement, avec le réacteur de traitement au centre. L'écoulement des atomes d'azote est caractérisé par l'émission d'un rayonnement jaune-vert à 580 nm. L'objectif de cette expérimentation est le développement d'un système de décontamination à froid par plasma post-décharge pour des applications biomédicales et environnementales.

Puce électronique maintenue par aspiration sur l'unité de chargement du système d'assemblage ZEVAC ONYX 21. Ce système permet de positionner de façon précise des composants électroniques présentant des broches sur leur surface inférieure (flip chip).

Alignement laser de la position des électrodes et du système optique pour des acquisitions de spectroscopie. Les électrodes sont immergées dans l’eau d'un réacteur où sera généré un plasma par arc électrique. Le système optique capte la lumière à l’extérieur du réacteur et va permettre d’obtenir des grandeurs comme la densité électronique du plasma. L'objectif de cette expérience est de caractériser le comportement et les propriétés d'un plasma généré par arc électrique dans de l'eau, afin d…

Dispositif expérimental et miroir de télescope utilisé pour de la strioscopie. Cette technique permet une étude thermique des dissipateurs pour diodes électroluminescentes (LED). L'objectif est de pouvoir comparer la théorie à l'expérience en observant l'invisible : la convection thermique. Les LED sont sensibles à la chaleur et une mauvaise dissipation aura pour conséquence une baisse de l’efficacité énergétique, mais aussi et surtout un raccourcissement de la durée de vie. C’est pourquoi,…

Présentation d’un transistor de puissance au dessus d’une nanostructure de cuivre déposée sur un circuit imprimé (PCB). Sur la droite, un échantillon préparé en vue d’une caractérisation par microscopie électronique à balayage (MEB).

Etude du vieillissement de diodes électroluminescentes organiques (Oled) de grande taille sous stress thermique. L'objectif est de comprendre les mécanismes de dégradations d'Oled de grandes tailles. Comprendre les mécanismes de dégradation constitue l’étape nécessaire, première et essentielle pour commencer à réfléchir aux moyens d’augmenter leur durée de vie. Ici, deux aspects sont étudiés : le premier concernant la physique et les mécanismes fondamentaux (diffusion des espèces, etc.) pour…

Positionnement d'un composant sur l'unité de chargement du système d'assemblage ZEVAC ONYX 21. Ce système permet d'assembler ou retirer des composants électroniques présentant des broches sur leur surface inférieure (flip chip).

Réglage des paramètres opératoires pour effectuer une décontamination de surfaces thermosensibles. L'objectif de cette expérimentation est le développement d'un système de décontamination à froid par plasma post-décharge, pour des applications biomédicales et environnementales

Réglage des paramètres d'une machine de dépôt de parylène, un polymère aux propriétés exceptionnelles. Elle permet de faire un dépôt chimique en phase vapeur (CVD - Chemical Vapor Deposition) d'un film de parylène de plusieurs microns. Ce dépôt est un isolant électrique et présente des propriétés "barrière" ( à l’oxygène, à l’humidité…).

Dispositif post décharge d'azote en flux en fonctionnement, avec le réacteur de traitement sur la gauche. L'écoulement des atomes d'azote est caractérisé par l'émission d'un rayonnement jaune-vert à 580 nm. L'objectif de cette expérimentation est le développement d'un système de décontamination à froid par plasma post-décharge pour des applications biomédicales et environnementales.