FR2733386A1 - Micro-refroidisseur pour composants electroniques et son procede de fabrication - Google Patents
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Abstract
Ce refroidisseur est destiné à recevoir extérieurement et en liaison thermique avec eux des composants électroniques et est pourvu intérieurement de canaux de refroidissement. La structure de canaux de refroidissement est définie par des creux (13) formés dans un substrat (14), ainsi que par une couche de recouvrement (11) en diamant, de préférence polycristallin, déposée sur la face (2) du substrat (14) dans laquelle s'ouvrent les creux ou canaux (13). Les composants électroniques (1) peuvent être placés directement sur la couche de recouvrement (11) électriquement isolante et thermiquement conductrice. Applicable au refroidissement de composants et circuits électroniques.
Description
L'invention concerne un micro-refroidisseur, en particulier pour
applications microélectroniques, destiné notamment à recevoir sur son côté extérieur et en liaison
de conduction de chaleur avec eux des composants électro-
niques et comprenant à l'intérieur une structure de ca-
naux susceptible d'être parcourue par un fluide de re-
froidissement, un substrat de base présentant des creux et une couche de recouvrement qui recouvre les creux vers l'extérieur, de manière que soit créée la structure de
canaux, de même qu'un procédé pour fabriquer un tel mi-
cro-refroidisseur, selon lequel on forme des creux sem-
blables à des canaux dans un substrat de base et on re-
couvre les creux, de manière à créer une structure de ca-
naux, laquelle est susceptible d'être parcourue par un fluide de refroidissement, par une couche de recouvrement appliquée de façon étanche contre la face du substrat de
base dans laquelle s'ouvrent les creux. Un micro-refroi-
disseur et un procédé de ce type sont tous deux connus
par le document DE 43 11 839 A1.
Ce document décrit un micro-refroidisseur pour refroidir des composants électroniques. Il comprend un substrat de base structuré sur une face et une couche de recouvrement appliquée sur cette face structurée. Afin que des composants électroniques puissent être montés sur ce microrefroidisseur, une couche isolante doit être
agencée entre ces composants et le matériau du micro-re-
froidisseur. Par "composants électroniques", on entend
ici des semi-conducteurs, des éléments capacitifs et in-
ductifs, des résistances, des supraconducteurs, des cir-
cuits formés de tels composants, et ainsi de suite. Sur
sa face couverte par la couche de recouvrement, le sub-
strat de base, avantageusement réalisé en silicium non dopé, donc à conduction intrinsèque, présente des creux
qui, après l'application étanche de la couche de recou-
vrement sur la face structurée par les creux, constituent une structure de canaux susceptible d'être parcourue par
un fluide, de préférence un liquide de refroidissement.
Pour créer la structure de canaux, les creux dans le substrat de base - se présentant sous la forme d'un disque - sont formés par exemple par gravure sélec- tive. Les creux sont ensuite recouverts, ce qui forme la structure de canaux par laquelle peut s'écouler un
fluide, par l'application étanche de la couche de recou-
vrement sur ladite face.
La couche de recouvrement est plus spécialement
reliée de façon étanche à des nervures formées par le ma-
tériau du substrat de base resté en place après la forma-
tion des creux dans ce substrat.
Les composants individuels et/ou les groupes de composants électroniques sont montés, par exemple par brasage ou collage, sur une couche isolante disposée sur le micro-refroidisseur, de sorte que la chaleur dégagée
pendant le fonctionnement par les composants est trans-
mise au fluide de refroidissement à travers le matériau
de la couche isolante et à travers le matériau du micro-
refroidisseur. Le fluide de refroidissement, qui est
avantageusement de l'eau additionnée notamment d'une sub-
stance abaissant le point de congélation, absorbe cette chaleur perdue et la transporte à l'extérieur à travers
les creux formant la structure de canaux. Comme le maté-
riau employé pour le substrat de base est de préférence du silicium non dopé, de tels micro-refroidisseurs conviennent seulement sans couche isolante - et encore en
partie sous certaines conditions - aux basses tempéra-
tures étant donné que le silicium passe à l'état de
conduction intrinsèque à partir d'une température déter-
minée. On s'efforce donc d'obtenir un refroidissement
aussi efficace que possible du substrat de base aussi.
Dans le but d'atteindre un débit volumique important de
fluide de refroidissement et, partant, un effet de re-
froidissement optimal, la structure de canaux présente
des sections libres relativement grandes. Ces fortes sec-
tions sont l'une des raisons pour lesquelles les micro-
refroidisseurs connus jusqu'à présent sont encombrants et lourds. Le but de l'invention est de perfectionner le micro-refroidisseur du type générique indiqué au début et qui représente le point de départ de l'invention, en ce sens que la chaleur dégagée soit évacuée aussi rapidement
et efficacement que possible et que le micro-refroidis-
seur soit utilisable aussi à des températures propres aussi élevées que possible. L'invention a également pour
but de créer un procédé pour fabriquer un tel micro-re-
froidisseur. Partant d'un micro-refroidisseur comme défini au début, on obtient ce résultat par le fait que la
couche de recouvrement est faite d'un matériau électri-
quement isolant et thermiquement conducteur et que la
couche de recouvrement est prévue pour l'implantation di-
recte des composants électroniques sur elle.
Pour ce qui concerne le procédé de fabrication d'un tel microrefroidisseur, procédé qui comprend les opérations indiquées également au début, on obtient le résultat recherché par le fait que - on forme les creux avec une profondeur qui, avant
l'application de la couche de recouvrement, corres-
pond au moins à la moitié de leur largeur, - on dépose la couche de recouvrement, au droit des creux et de manière à former la structure de canaux, à partir d'une phase gazeuse et - on choisit comme matériau constitutif de la couche de recouvrement un matériau qui, lors du dépôt à partir de la phase gazeuse, présente de préférence une croissance tridimensionnelle et qui, à l'état déposé dans la couche de recouvrement, est électriquement
isolant et thermiquement conducteur.
Grâce à l'utilisation d'une couche de recouvre-
ment en matériau bon conducteur thermique et électrique-
ment isolant, notamment aussi aux hautes températures, de préférence en diamant, les composants électroniques peuvent être placés directement sur la couche de recouvrement, laquelle est avantageusement appliquée sous une faible épaisseur. De cette manière, le matériau isolant devient
superflu. Le trajet d'évacuation de la chaleur est rac-
courci et la dissipation quantitative de chaleur par
unité de temps est accrue. De plus, l'influence d'une na-
ture intrinsèque possible du matériau constitutif du sub-
strat de base devient sans importance, de sorte que les canaux de refroidissement sont réalisables avec un plus petit diamètre et que le micro-refroidisseur peut être plus petit et plus léger ou peut être garni de manière
plus dense de composants électroniques pour la même gran-
deur. Une autre caractéristique prévoit que la couche de recouvrement est faite d'un matériau ayant une grande tension superficielle et qui, en cas de dépôt à partir d'une phase gazeuse, croît de préférence suivant trois
directions spatiales.
D'autres caractéristiques et avantages de l'in-
vention ressortiront plus clairement de la description
qui va suivre de plusieurs exemples de réalisation non limitatifs, ainsi que des dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est une vue en perspective d'une
face structurée du substrat de base d'un micro-refroidis-
seur contenant des nervures, le substrat étant pourvu également de canaux d'alimentation et d'évacuation; - la figure 2 est une coupe prise suivant la
ligne II-II de la figure 1 d'un micro-refroidisseur com-
prenant un substrat de base et une couche de diamant dis-
posée sur ce substrat; - la figure 3 est une vue en perspective d'un substrat de base composé essentiellement de nervures et
faisant partie d'un micro-refroidisseur, une face du sub-
strat étant fermée par une couche de diamant appliquée de façon étanche; la figure 4 est une coupe prise suivant la ligne IV-IV de la figure 3 d'un micro-refroidisseur com- prenant un substrat de base portant une couche de diamant
supplémentaire appliquée sur l'autre grande face du sub-
strat de base; - la figure 5 est une vue en perspective du
dessus structuré d'un substrat de base d'un micro-refroi-
disseur contenant des protubérances semblables à des do-
minos, le substrat étant pourvu également de canaux d'alimentation et d'évacuation; et
- la figure 6 est une sorte de schéma de fabri-
cation d'un micro-refroidisseur selon la figure 4 à par-
tir d'un substrat de base sans creux.
La figure 1 est une vue en perspective d'une
face structurée 2 du substrat de base 14 d'un micro-re-
froidisseur 10. Celui-ci est prévu pour le montage sur
lui de composants électroniques 1, tels que des microcir-
cuits électroniques de commutation, des semi-conducteurs, des résistances, etc. La face structurée 2 du substrat 14 est pourvue de nervures 15 dirigées vers le haut. Ces nervures forment les bords de creux 13 prévus pour la
réalisation ultérieure d'une structure de canaux.
Pour obtenir la structure de canaux désirée, les creux 13 - disposés parallèlement et à égale distance les uns des autres - de la face structurée 2 du substrat 14 sont recouverts par une couche de recouvrement 11 en diamant, de préférence en diamant polycristallin. Une telle couche est avantageuse parce que le diamant non
dopé représente un isolant électrique et un bon conduc-
teur de chaleur, de sorte que les composants électro-
niques 1, à mettre en place par la suite, peuvent être implantés directement sur la couche de recouvrement 11. Il convient à cet égard d'appliquer les couches de recouvrement 11 sous des épaisseurs allant de 50 pm jusqu'à quelques centaines de micromètres. Ces dimensions
sont de l'ordre de grandeur des dimensions des creux 13.
De plus, lorsque la couche de recouvrement 11 en diamant est appliquée sous une épaisseur comprise en particulier entre 50 Mm et 200 pm, le flux de chaleur venant des composants 1 et se dirigeant vers la structure de canaux et par suite vers le fluide de refroidissement, n'a qu'un court trajet à parcourir, ce qui garantit une bonne
évacuation de la chaleur.
Grâce à la bonne dissipation de la chaleur
ainsi obtenue, les micro-refroidisseurs 10 selon l'inven-
tion peuvent être petits. Il s'y ajoute que les compo-
sants électroniques 1 peuvent être implantés sur eux avec
une forte densité.
Les nervures intérieures 15 et les creux 13 formés entre elles, sont parallèles et équidistants entre eux, la hauteur des nervures 15 et par conséquent aussi la profondeur des creux 13 correspondant à peu près à la distance qui sépare deux nervures 15 voisines, donc à la largeur des creux 13. Le quotient de la profondeur et de
la largeur d'un creux 13 est ainsi à peu près égal à 1.
Les creux 13 parallèles constituent, après l'application de la couche de recouvrement 11, la structure de canaux
proprement dite.
La réalisation de ces nervures 15 et creux 13 est possible de manière simple et en elle-même connue par
voie chimique humide, donc selon une technologie bien in-
troduite et peu coûteuse.
Après l'application étanche de la couche de re-
couvrement 11 sur la face structurée 2, les ouvertures aux extrémités des creux 13 représentent des orifices d'entrée ou de sortie pour le fluide de refroidissement
de la structure de canaux. Sur chacun des deux côtés pré-
sentant ces extrémités des creux 13, est formé un creux transversal 18 orienté transversalement aux creux 13
parallèles. Les creux transversaux 18 ont une largeur va-
riable et communiquent avec les creux 13 parallèles for-
mant la structure de canaux pour l'écoulement du fluide.
En coopération avec la couche de recouvrement 11 appliquée de façon étanche sur la face concernée du
substrat, les creux transversaux 18 forment respective-
ment un canal d'alimentation 16 et un canal d'évacuation 18 pour un fluide de refroidissement destiné à s'écouler
à travers la structure de canaux et par suite au refroi-
dissement des composants électroniques 1 placés sur le
micro-refroidisseur 10. En tant que fluide de refroidis-
sement, il convient d'utiliser de l'eau, additionnée no-
tamment d'une substance abaissant le point de congéla-
tion. Le canal d'alimentation 16 possède une section droite qui diminue dans la direction d'écoulement (flèche
A) du fluide de refroidissement. Il convient que la dimi-
nution de la section d'écoulement du canal d'alimentation 16 soit adaptée au débit volumique du fluide passant par
la structure de canaux parallèles.
Le canal d'évacuation 17 communique - pour ce qui concerne l'écoulement du fluide - avec le canal
d'alimentation 16 à travers les creux 13 disposés paral-
lèlement entre eux et formant la structure de canaux pro-
prement dite, et est disposé à l'opposé du canal d'ali-
mentation 16 par rapport à la direction d'écoulement
(flèche A).
L'orifice d'arrivée du canal d'alimentation 16, à travers duquel le fluide de refroidissement pénètre dans ce canal, est avantageusement disposé diamétralement à l'opposé de l'orifice de sortie du canal d'évacuation
17, par lequel le fluide sort de ce dernier.
Le canal d'évacuation 17 possède une section
droite ou section d'écoulement qui augmente dans la di-
rection d'écoulement (flèche A) du fluide de refroidisse-
ment. Là encore, il convient que l'augmentation de la section d'écoulement soit adaptée au débit volumique du fluide passant de la structure de canaux parallèles dans
le canal d'évacuation.
La réalisation des creux transversaux 18 pour les canaux d'alimentation 16 et d'évacuation 17 peut s'effectuer, selon une technique de masques en elle-même
connue, par une gravure sélective par voie chimique hu-
mide. Comme les canaux d'alimentation 16 et d'évacuation 17 sont également couverts par la couche de recouvrement 11 en diamant, des composants électroniques 1 peuvent
être implantés et refroidis aussi dans ces zones.
Dans les cas o la couche de recouvrement 11 appliquée sur la face structurée 2 du substrat de base 14
n'est pas une couche autonome ou indépendante jus-
qu'alors, mais une couche en diamant déposée à partir d'une phase gazeuse selon un processus de dépôt chimique
en phase vapeur (procédé CVD pour "chemical-vapour-depo-
sition") et ayant de préférence une croissance tridimen-
sionnelle, il faut toutefois veiller à ce que la largeur maximale des canaux, donc des creux 13 parallèles et des creux transversaux 18, ne dépasse pas le double de la
profondeur des canaux concernés.
Il convient de choisir un rapport de la profon-
deur à la largeur des creux 13 parallèles et des creux
transversaux 18, qui soit plus grand que 1, en particu-
lier plus grand que 2.
Au cas o une couche de recouvrement 11 en dia-
mant déposée à partir d'une phase gazeuse est prévue seu-
lement au-dessus des creux 13, il suffit de respecter le
dimensionnement précité pour ces seuls creux 13.
Afin de permettre le dépôt simple d'un couche
de recouvrement 11, en particulier de diamant polycris-
tallin bon conducteur thermique avec des plans de réseau
à orientation statistique par-dessus les creux 13 paral-
lèles et les creux transversaux 18 à partir d'une phase gazeuse, il est avantageux de produire la variation de section des creux transversaux 18 en maintenant constante la largeur de ces creux 18, mesurée parallèlement aux
grandes faces opposées du substrat de base 14, et en va-
riant leur profondeur dans la direction d'écoulement (flèche A). Cela signifie que la profondeur diminue dans le sens de l'écoulement pour ce qui concerne le canal
d'alimentation 16 et que la profondeur du canal d'évacua-
tion 18 augmente au contraire dans ce sens.
La figure 3 représente un autre substrat de base 24 pour un microrefroidisseur. Comme dans l'exemple
de réalisation selon la figure 1, ce substrat 24 est éga-
lement pourvu de creux 23 qui sont parallèles entre eux.
En coopération avec la couche de recouvrement 21 - repré-
sentée en coupe suivant la ligne IV-IV sur la figure 4 -
en diamant polycristallin, les creux 23 parallèles
constituent la structure de canaux de ce micro-refroidis-
seur. De plus, le substrat 24 selon la figure 3 présente également un creux transversal 28 s'étendant le long des extrémités libres sur chacun des deux côtés des creux 23 parallèles en vue de la formation, comme sur les figures
1 et 2, d'un canal d'alimentation 26 et d'un canal d'éva-
cuation 27 respectivement.
Cependant, à la différence de l'exemple de réa-
lisation montré par les figures 1 et 2, le substrat de base 24 selon les figures 3 et 4 est pourvu d'une deuxième couche de recouvrement 22, sur laquelle sont disposées les nervures 25. Ces dernières séparent les creux 23 parallèles les uns des autres et forment en plus
des bordures du micro-refroidisseur. En outre, les ner-
vures 25 assurent la fonction d'éléments d'espacement ou
d'entretoises pour les deux faces - recevant les compo-
sants électroniques 1 - du micro-refroidisseur 20.
Après application de la première couche de re-
couvrement 21, en particulier par dépôt de diamant par-
dessus les creux 23 par un procédé CVD, le micro-refroi-
disseur selon la figure 4, comprenant un substrat de base 24 selon la figure 3, possède une aire
refroidissante de même nature que celle du micro-
refroidisseur selon la figure 2, comprenant un substrat
de base 14 selon la figure 1, mais deux fois plus grande.
De ce fait, le micro-refroidisseur selon la figure 4 peut être garni, directement, de composants électroniques 1 de façon beaucoup plus dense puisque les composants peuvent
être implantés sur les deux faces.
On obtient ainsi l'avantage que la dissipation transversale de la chaleur dégagée par les composants montés au-dessus des nervures 25 est améliorée non pas
sur une face, comme c'est le cas pour le micro-refroidis-
seur selon la figure 2, mais sur les deux faces. Avec un microrefroidisseur 20 selon la figure 4, comprenant un substrat de base 24 selon la figure 3, on dispose donc de
presque toute la surface extérieure comme aire refroidis-
sante ayant de bonnes propriétés d'isolement électrique et de conduction de la chaleur, à l'exception des faces de tranche orientées perpendiculairement aux grandes faces du micro-refroidisseur et représentant seulement
une petite partie de la surface totale de celui-ci.
La figure 5 montre un troisième exemple de réa-
lisation d'un substrat de base 34 pour un micro-refroi-
disseur. Le substrat 34 selon la figure 5, réalisé dans une large mesure comme le substrat 24 selon la figure 3,
s'en distingue seulement par le fait que les nervures pa-
rallèles 25 du substrat 24 de l'exemple précédent sont
interrompues ici dans le sens de leur longueur et consti-
tuent des protubérances 35 qui ressemblent à des dominos et sont dirigées vers le haut à partir de la deuxième couche de recouvrement 32 en diamant. Les protubérances sont disposées suivant un échiquier ou en colonnes sur
cette couche 32 et constituent simultanément des entre-
toises entre la première 31 et la deuxième couche de re-
couvrement 32 en diamant.
En raison de cette construction, un micro-re-
froidisseur comprenant un substrat de base 34 selon la figure 5, possède, de tous les exemples de réalisation décrits, la plus grande surface de contact entre les couches de recouvrement en diamant et le fluide de refroidissement.
On décrira ci-après le procédé selon l'inven-
tion, à titre d'exemple, en référence à une représenta-
tion en coupe ressemblant à un schéma de fabrication d'un microrefroidisseur 20 selon la figure 4 à partir d'un
substrat de base 24 sans creux 23.
Au début de la fabrication, on nettoie le sub-
strat 24 en forme de plaque. Ensuite, on applique la deuxième couche de recouvrement 22, en particulier en diamant, sur une face, de préférence plane, du substrat 24 nettoyé. L'application de cette couche consiste de préférence en un dépôt à partir d'une phase gazeuse et au moyen d'un processus CVD en lui-même connu. Pendant un tel dépôt, il est préférable, et il en va de même pour
les exemples décrits précédemment de dépôts selon un pro-
cédé CVD, qu'un potentiel électrique négatif par rapport
à la phase gazeuse soit appliqué au substrat de base.
Dans quelques cas, il peut cependant être ap-
proprié de former la deuxième couche de recouvrement 22
par l'application sur une face du substrat 24, par bra-
sage de préférence, d'une couche (disque, feuille ou ana-
logue) jusqu'alors autonome ou indépendante.
Après la mise en place de la deuxième couche de
recouvrement 22, on applique sur la face libre 2 du sub-
strat 24 une résine sensible (non représentée) que l'on expose (insolation), en vue de la réalisation d'un masque
pour la gravure, suivant le motif désiré des creux 23 de-
vant former la structure de canaux, et éventuellement aussi des creux transversaux 28 formant respectivement le canal d'alimentation 26 et le canal d'évacuation 27, puis
on forme les creux 23 et 28 de la manière connue par gra-
vure sélective.
Il faut veiller en l'occurrence, lors de la gravure sélective, que celleci soit opérée jusqu'à la deuxième couche de recouvrement 22, et que les creux 23,
de même que les creux transversaux 28, possèdent un rap-
port de leur profondeur - correspondant dans ce cas à la distance séparant ultérieurement la première 21 et la deuxième couche de recouvrement 22 - à leur largeur, qui
soit toujours plus grand que 0,5. D'après un mode de réa-
* lisation du micro-refroidisseur selon l'invention, le rapport de la profondeur d'un creux du substrat de base, avant l'application de la couche de recouvrement, à la largeur de ce creux, avant l'application de la couche de recouvrement, est plus grand que 0,5, la largeur d'un creux étant définie comme la largeur intérieure maximale
d'un tel creux, et l'épaisseur de la couche de recouvre-
ment déposée à partir d'une phase gazeuse, épaisseur qui est mesurée transversalement à la grande face du substrat de base dans laquelle s'ouvrent les creux, dépasse 50% de
la largeur d'un creux recouvert par cette couche.
Après la gravure sélective, on applique sur la
face structurée 2 du substrat de base 24, située à l'op-
posé de la deuxième couche de recouvrement 22, une pre-
mière couche de recouvrement 21 en diamant par dépôt à partir d'une phase gazeuse et au moyen d'un procédé CVD
en lui-même connu, au cours duquel il convient d'appli-
quer au substrat 24, tout au moins pendant la nucléation, un potentiel électrique négatif par rapport à la phase
gazeuse.
Pendant cette application de la première couche de recouvrement 21, il se produit également un dépôt de diamant sur le côté intérieur de la deuxième couche de recouvrement 22, auquel sont reliées les nervures 25, mais ce dépôt est tel, en raison des rapports mentionnés entre la profondeur et la largeur des creux parallèles 23 et des creux transversaux 28, qu'il n'entraîne pas le
comblement complet de la structure de canaux.
Dans le but d'améliorer la dissipation de cha-
leur, il peut s'avérer approprié en de nombreux cas de réduire l'épaisseur de la première 21 et/ou de la deuxième couche de recouvrement 22, par gravure par exemple, avant la mise en place des composants 1, ce qui
réduit l'espacement mutuel des faces à garnir de compo-
sants et améliore la dissipation de chaleur.
La diminution de l'épaisseur de la ou des couches de recouvrement et en particulier une réduction de l'espacement entre les faces portant les composants et les canaux de refroidissement, sont réalisables aussi sur
des micro-refroidisseurs selon la figure 2 et qui ne com-
prennent qu'une seule couche de recouvrement 11. Il convient particulièrement dans ce cas d'enlever également une partie de l'épaisseur du substrat de base 14 à partir de la face opposée à la couche de recouvrement 11 puisque
l'on obtient dans ce cas également une meilleure dissipa-
tion de la chaleur pour les composants 1 montés sur cette face, en raison de la plus faible distance des canaux de
refroidissement ou du fond des creux 13.
Après que la structure de canaux a été fermée
de manière étanche au moyen de la première couche 21 ap-
pliquée sur la face restée libre jusqu'alors, les compo-
sants électroniques 1 sont implantés sur les couches de recouvrement 21 et 22 du micro-refroidisseur. Comme la deuxième couche 22 possède une plus forte épaisseur en regard de la structure de canaux, il convient, lors de l'implantation des composants 1 sur la face concernée du
micro-refroidisseur, d'y placer des composants dévelop-
pant moins de chaleur à évacuer, par exemple du fait que leurs pertes dissipées sous forme de chaleur sont plus faibles. Au lieu de pratiquer les gravures des deux creux transversaux 28 pour les canaux d'alimentation 26
et d'évacuation 27 dans le substrat de base 24 d'un mi-
cro-refroidisseur 20, il est possible aussi de former de tels canaux d'alimentation 26 et d'évacuation 27 après
coup sur un micro-refroidisseur déjà terminé et compor-
tant par exemple l'une des structures de canaux décrites
dans ce qui précède.
Il est à noter que le substrat de base contenu
dans un micro-refroidisseur terminé, par exemple le sub-
strat 24 selon la figure 6, peut être composé exclusive-
ment de nervures ou d'autres saillies assurant l'espace-
ment des deux couches de recouvrement et disposées entre
ces couches.
Claims (19)
1. Micro-refroidisseur destiné à recevoir sur son côté extérieur et en liaison de conduction de chaleur avec eux des composants électroniques et comprenant à l'intérieur une structure de canaux susceptible d'être parcourue par un fluide de refroidissement, un substrat
de base présentant des creux et une couche de recouvre-
ment qui recouvre les creux vers l'extérieur, de manière que soit créée la structure de canaux, caractérisé en ce
que la couche de recouvrement (11, 21) est faite d'un ma-
tériau électriquement isolant et thermiquement conducteur et que la couche de recouvrement (11, 21) est prévue pour l'implantation directe des composants électroniques (1)
sur elle.
2. Micro-refroidisseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche de recouvrement (11,
21) est faite d'un matériau ayant une grande tension su-
perficielle et qui, en cas de dépôt à partir d'une phase gazeuse, croît de préférence suivant trois directions
spatiales.
3. Micro-refroidisseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que couche de recouvrement (11, 21)
est en diamant.
4. Micro-refroidisseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche de recouvrement (11, 21) est une couche de diamant déposée à partir d'une
phase gazeuse.
5. Micro-refroidisseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche de recouvrement (11, 21) est une couche de diamant polycristallin et que les plans de réseau des cristaux de diamant présentent une
orientation statistique.
6. Micro-refroidisseur selon la revendication
1, caractérisé en ce que l'épaisseur de la couche de re-
couvrement (11, 21) est inférieure à 200 pm.
7. Micro-refroidisseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le rapport de la profondeur d'un creux (13, 23, 33) du substrat de base (14, 24, 34), avant l'application de la couche de recouvrement (11, 21), à la largeur de ce creux, avant l'application de la
couche de recouvrement, est plus grand que 0,5, la lar-
geur d'un creux (16, 23, 33) étant définie comme la lar-
geur intérieure maximale d'un tel creux.
8. Micro-refroidisseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le rapport de la profondeur d'un creux (13, 23, 33) du substrat de base (14, 24, 34), avant l'application de la couche de recouvrement (11, 21), à la largeur de ce creux, avant l'application de la
couche de recouvrement, est plus grand que 0,5, la lar-
geur d'un creux (13, 23, 33) étant définie comme la lar-
geur intérieure maximale d'un tel creux, et que l'épais-
seur de la couche de recouvrement (11, 21) déposée à par-
tir d'une phase gazeuse, épaisseur qui est mesurée trans-
versalement à la grande face du substrat de base dans la-
quelle s'ouvrent les creux (13, 23, 33), dépasse 50% de
la largeur d'un creux recouvert par cette couche.
9. Micro-refroidisseur selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que ledit rapport est plus grand
que 1 et en particulier plus grand que 2.
10. Micro-refroidisseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le substrat de base (24, 34) est recouvert d'une couche de recouvrement (21, 22, 32) sur ses deux faces et que le substrat de base est constitué exclusivement de nervures (15, 25) ou d'autres saillies ou protubérances (35) assurant l'espacement entre les deux couches de recouvrement (21, 22, 32) et disposées
entre elles.
11. Micro-refroidisseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la structure de canaux ou chaque structure de canaux comporte un canal d'alimentation (16, 26, 36) et un canal d'évacuation (17, 27, 37) pour le fluide de refroidissement, que le canal d'alimentation est relié, côté alimentation, à tous les creux (13, 23, 33) semblables à des canaux de la structure de canaux, que le canal d'évacuation est relié, côté évacuation, à tous les creux (13, 23, 33) semblables à des canaux de la structure de canaux, et que le canal d'alimentation (16, 26, 36) est situé, par rapport à la structure de canaux,
à l'opposé du canal d'évacuation (17, 27, 37).
12. Micro-refroidisseur selon la revendication 11, caractérisé en ce que le canal d'alimentation (16, 26, 36) possède une section d'écoulement qui diminue dans
la direction d'écoulement (flèche A) du fluide de refroi-
dissement et que le canal d'évacuation (17, 27, 37) pos-
sède une section d'écoulement qui augmente dans la direc-
tion d'écoulement (flèche A) de ce fluide.
13. Procédé pour fabriquer un micro-refroidis-
seur selon la revendication 1, selon lequel on forme des creux semblables à des canaux dans un substrat de base et
on recouvre les creux par une couche de recouvrement ap-
pliquée de façon étanche sur la face dans laquelle s'ou-
vrent les creux, de manière à créer une structure de ca-
naux susceptible d'être parcourue par un fluide de re-
froidissement, caractérisé en ce que - on forme les creux (13, 23, 33) avec une profondeur qui, avant l'application de la couche de recouvrement (11, 21), correspond au moins à la moitié de leur largeur, - on dépose la couche de recouvrement (11, 21), au droit des creux (13, 23, 33) et de manière à créer la structure de canaux, à partir d'une phase gazeuse et on choisit comme matériau constitutif de la couche de recouvrement (11, 21) un matériau qui, lors du dépôt à partir de la phase gazeuse, présente de préférence une croissance tridimensionnelle et qui, à l'état déposé dans la couche de recouvrement (11, 21), est
électriquement isolant et thermiquement conducteur.
14. Procédé selon la revendication 13, caracté-
risé en ce que le matériau de la couche de recouvrement (11, 21) est du diamant.
15. Procédé selon la revendication 13, caracté-
risé en ce qu'on dépose la couche de recouvrement (11, 21) à partir d'une phase gazeuse sous la forme de diamant
polycristallon dont les plans de réseau des cristaux pré-
sentent une orientation statistique.
16. Procédé selon la revendication 13, caracté-
risé en ce qu'on applique une couche de recouvrement (21,
22, 23) sur les deux faces du substrat de base (24).
17. Procédé selon la revendication 13, caracté-
risz en ce qu'on dépose une couche de recouvrement (21, 22, 32) à partir d'une phase gazeuse sur les deux faces
du substrat de base (24).
18. Procédé selon la revendication 13 pour la fabrication d'un microrefroidisseur comprenant deux couches de recouvrement disposées chacune sur une face respective du substrat de base, caractérisé en ce que l'on forme les creux (23) dans le substrat de base (24)
après la disposition d'une deuxième couche de recouvre-
ment (22, 32) sur une face du substrat, les creux (23,
33) étant formés de manière que la deuxième couche de re-
couvrement (22) soit mise à nu au fond de ces creux, et que l'on dépose ensuite, sur la face (2) restée libre du substrat de base (24) et à partir d'une phase gazeuse, une première couche de recouvrement (21), ce dépôt de la première couche de recouvrement (21) s'effectuant au
droit des creux et de manière que soit créée une struc-
ture de canaux.
19. Procédé selon la revendication 13, caracté-
risé en ce qu'on dépose la couche ou les couches de recouvrement (11, 21, 22, 32) au moyen d'un processus de dépôt chimique en phase vapeur (procédé CVD) pendant l'application au substrat de base (14, 24, 34) d'un potentiel électrique négatif par rapport à la phase gazeuse.
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