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Ce mémoire de maîtrise présente le travail de conception du volet mécanique d’un équipement automatisée pour caractériser en trois dimensions la microstructure des interconnexions d’alliage étain-argent-cuivre, utilisé dans les procédés d’assemblage de puces électroniques par puce renversée. La technique de tomographie consiste à faire plusieurs cycles d’enlèvement de fine couche de matière par polissage et photographier cette surface ainsi obtenue, à l’aide d’un éclairage polarisé croisé. La lumière polarisée croisée permet la mise en évidence des différents domaines cristallographiques présent dans les interconnections. Le processus de développement de produit enseigné à l’Université de Sherbrooke a été employé pour définir les différents besoins, fonctions et critères de conception. Les concepts retenus sont présentés dans l’optique de bien comprendre la stratégie globale de l’équipement ainsi que le rôle spécifique de chaque sous-système. On peut diviser le tomographe en plusieurs sous- systèmes : Structure, manipulation, préparation de surface, nettoyage, caractérisation et contrôle. Une présentation générale des concepts retenus pour chaque sous-système est réalisée et une étude approfondie d’un système de positionnement isostatique, utilisé pour localiser le porte échantillon lorsqu’il est à la station de caractérisation, est présenté via un article scientifique. Tous les essais réalisés dans le cadre du travail de cette maîtrise démontrent la viabilité de l’équipement proposé pour réaliser une reconstruction tridimensionnelle d’interconnexions avec une précision meilleure que 1 micron dans toutes les directions. La qualité des images obtenues permet aussi de bien distinguer les différents domaines cristallographiques présents dans les alliages étain-argent-cuivre.

Ce mémoire de maîtrise présente le travail de conception du volet mécanique d’un équipement automatisée pour caractériser en trois dimensions la microstructure des interconnexions d’alliage étain-argent-cuivre, utilisé dans les procédés d’assemblage de puces électroniques par puce renversée. La technique de tomographie consiste à faire plusieurs cycles d’enlèvement de fine couche de matière par polissage et photographier cette surface ainsi obtenue, à l’aide d’un éclairage polarisé croisé. La lumière polarisée croisée permet la mise en évidence des différents domaines cristallographiques présent dans les interconnections. Le processus de développement de produit enseigné à l’Université de Sherbrooke a été employé pour définir les différents besoins, fonctions et critères de conception. Les concepts retenus sont présentés dans l’optique de bien comprendre la stratégie globale de l’équipement ainsi que le rôle spécifique de chaque sous-système. On peut diviser le tomographe en plusieurs sous- systèmes : Structure, manipulation, préparation de surface, nettoyage, caractérisation et contrôle. Une présentation générale des concepts retenus pour chaque sous-système est réalisée et une étude approfondie d’un système de positionnement isostatique, utilisé pour localiser le porte échantillon lorsqu’il est à la station de caractérisation, est présenté via un article scientifique. Tous les essais réalisés dans le cadre du travail de cette maîtrise démontrent la viabilité de l’équipement proposé pour réaliser une reconstruction tridimensionnelle d’interconnexions avec une précision meilleure que 1 micron dans toutes les directions. La qualité des images obtenues permet aussi de bien distinguer les différents domaines cristallographiques présents dans les alliages étain-argent-cuivre.

Ce mémoire de maîtrise présente le travail de conception du volet mécanique d’un équipement automatisée pour caractériser en trois dimensions la microstructure des interconnexions d’alliage étain-argent-cuivre, utilisé dans les procédés d’assemblage de puces électroniques par puce renversée. La technique de tomographie consiste à faire plusieurs cycles d’enlèvement de fine couche de matière par polissage et photographier cette surface ainsi obtenue, à l’aide d’un éclairage polarisé croisé. La lumière polarisée croisée permet la mise en évidence des différents domaines cristallographiques présent dans les interconnections. Le processus de développement de produit enseigné à l’Université de Sherbrooke a été employé pour définir les différents besoins, fonctions et critères de conception. Les concepts retenus sont présentés dans l’optique de bien comprendre la stratégie globale de l’équipement ainsi que le rôle spécifique de chaque sous-système. On peut diviser le tomographe en plusieurs sous- systèmes : Structure, manipulation, préparation de surface, nettoyage, caractérisation et contrôle. Une présentation générale des concepts retenus pour chaque sous-système est réalisée et une étude approfondie d’un système de positionnement isostatique, utilisé pour localiser le porte échantillon lorsqu’il est à la station de caractérisation, est présenté via un article scientifique. Tous les essais réalisés dans le cadre du travail de cette maîtrise démontrent la viabilité de l’équipement proposé pour réaliser une reconstruction tridimensionnelle d’interconnexions avec une précision meilleure que 1 micron dans toutes les directions. La qualité des images obtenues permet aussi de bien distinguer les différents domaines cristallographiques présents dans les alliages étain-argent-cuivre.

Während der römischen Kaiserzeit mussten germanische Handwerker ihr Material für das Feinschmiedehandwerk aus dem Römischen Reich importieren. Deshalb war Recycling eine wichtige Rohstoffquelle für die Schmiede. Dennoch wurden die Buntmetalllegierungen in der Regel nach ihren jeweiligen Verarbeitungseigenschaften gezielt eingesetzt. Der Vergleich römischer und germanischer Feinschmiedetechnik offenbart einige gravierende Unterschiede: komplexe Verfahren der Oberflächenveredelung und der Verzierung wie Blattvergoldung, Emaillieren und Niellieren fanden während des 1. bis 3. Jahrhunderts n. Chr. offenbar keinen Eingang in das germanische Feinschmiedehandwerk. Allerdings sprechen zahlreiche Argumente für ein sowohl nach individuellen Fähigkeiten als auch nach Zugangsmöglichkeiten zu handwerklichen Kenntnissen und wertvollen Rohstoffen differenziertes, teilweise hochspezialisiertes Handwerk mit Anfängen einer cum grano salis 'germanischen Hofkunst' bereits im frühen 1. Jahrhundert n. Chr.

Während der römischen Kaiserzeit mussten germanische Handwerker ihr Material für das Feinschmiedehandwerk aus dem Römischen Reich importieren. Deshalb war Recycling eine wichtige Rohstoffquelle für die Schmiede. Dennoch wurden die Buntmetalllegierungen in der Regel nach ihren jeweiligen Verarbeitungseigenschaften gezielt eingesetzt. Der Vergleich römischer und germanischer Feinschmiedetechnik offenbart einige gravierende Unterschiede: komplexe Verfahren der Oberflächenveredelung und der Verzierung wie Blattvergoldung, Emaillieren und Niellieren fanden während des 1. bis 3. Jahrhunderts n. Chr. offenbar keinen Eingang in das germanische Feinschmiedehandwerk. Allerdings sprechen zahlreiche Argumente für ein sowohl nach individuellen Fähigkeiten als auch nach Zugangsmöglichkeiten zu handwerklichen Kenntnissen und wertvollen Rohstoffen differenziertes, teilweise hochspezialisiertes Handwerk mit Anfängen einer cum grano salis 'germanischen Hofkunst' bereits im frühen 1. Jahrhundert n. Chr.

La formation de la phase intermétallique de fer ^-AlFeMgSi dans les alliages Al-Si- Mg est connue pour son effet néfaste sur la ductilité et la résistance, elle est contrôlée par la teneur en Mg et en Fe de l'alliage, ainsi que par la vitesse de solidification. La présente étude a été réalisée en vue d'enquêter sur tous les paramètres métallurgiques affectent la formation des phases intermétalliques n de fer, et à son tour, le rôle de la phase % en ce qui concerne les propriétés de traction et d'impact des alliages Al-Si-Mg. Les paramètres étudiés incluent la teneur en Mg et en Fe, l'addition de Be, la vitesse de refroidissement, la modification au Sr ainsi que les durées des mises en solution. Une parfaite compréhension de ces paramètres et de leurs effets sur la composition de la phase % des intermétalliques de fer permettra d'élargir la base de données disponibles concernant la formation de cette phase et des méthodes requises pour réduire ses effets négatifs en vue d'améliorer les propriétés mécaniques des alliages Al-Si-Mg. L'évaluation microstructurale a été réalisée au moyen de la métallographie quantitative en utilisant la microsonde électronique (EPMA) et la microscopie électronique à balayage (MEB). Les résultats indiquent que l'augmentation du Mg ainsi que du Fe augmente la quantité de phase 71-AlMgFeSi formée. Tous les alliages contenant de faibles niveaux de fer, peu importe la teneur en Mg montrent de faible quantité de phase % d'intermétalliques de fer. L'ajout de traces de Be a un effet observable dans la réduction du nombre de phase % formé dans tous les alliages étudiés. Les particules de la phase n d'intermétalliques de Fe semblent s'être ségrégées loin du Si modifié dans les alliages modifiés au Sr, en particulier ceux qui se solidifie à une vitesse de refroidissement faible. L'effets des différents temps de mise en solution sur la décomposition de la phase TC ont été étudiées afin d'examiner comment ce type de décomposition affecte la chimie de

L'étude menée dans ce présent rapport consiste à élaborer et à caractériser au cours du broyage mécanique des alliages d'Aluminium et de Titane autour de la composition stœchiométrique de TiAl₂ à partir des poudres métalliques jusqu'à leurs état amorphe. Le but recherché dans cette fourchette de compositions est de pouvoir obtenir des alliages métalliques, après des compactages éventuels, renforcés par des composés intermétalliques de TiAl₂ . À cette fin, l'alliage TiAl₂ a été étudié à l'aide d'un broyeur à tiges métalliques traitées tournant à une vitesse de 95 tr/min et des alliages de type TiₓAli₁₋ₓ (x=30, 35 et 40%at.) ont été étudiés à l'aide d'un broyeur d'Aluminium à billes d'aciers et tournant à 170 tr/min. Dans les deux cas, les particules des poudres des différents types de mélanges ont été caractérisées au cours du broyage à l'aide de la microscopie électronique à balayage, la microscopie électronique à transmission, la diffraction à rayons-X, l'analyseur d'images et de l'analyse thermique différentielle. Le contrôle et le suivi de l'évolution morphologique et structurale des différentes particules constituant les poudres nous ont permis de mieux comprendre et de cerner en partie les phénomènes se produisant au cours du processus de broyage mécanique. Les résultats obtenus ont montré qu'aucours du broyage, les différentes particules s'agglomèrent pour ensuite se raffiner lorsque nous nous approchons de l'état amorphe. Dans la gamme des compositions choisies, nous avons constaté que l'amorphisation des poudres est d'autant plus rapide qu'il y a plus d'Aluminium dans le mélange et que l'énergie de broyage déployée est plus élevée. L'analyse thermique différentielle des poudres rendues à l'état amorphe a montrée qu'autour de la composition stœchiométrique de TiAl₂ , les phases TiAl et TiAl₃ se stabilisent dans les mélanges à des températures de 600°C environ. Enfin, et afin de pouvoir interpréter les résultats obtenus, deux approches théoriques ont été élabo

L'étude menée dans ce présent rapport consiste à élaborer et à caractériser au cours du broyage mécanique des alliages d'Aluminium et de Titane autour de la composition stœchiométrique de TiAl₂ à partir des poudres métalliques jusqu'à leurs état amorphe. Le but recherché dans cette fourchette de compositions est de pouvoir obtenir des alliages métalliques, après des compactages éventuels, renforcés par des composés intermétalliques de TiAl₂ . À cette fin, l'alliage TiAl₂ a été étudié à l'aide d'un broyeur à tiges métalliques traitées tournant à une vitesse de 95 tr/min et des alliages de type TiₓAli₁₋ₓ (x=30, 35 et 40%at.) ont été étudiés à l'aide d'un broyeur d'Aluminium à billes d'aciers et tournant à 170 tr/min. Dans les deux cas, les particules des poudres des différents types de mélanges ont été caractérisées au cours du broyage à l'aide de la microscopie électronique à balayage, la microscopie électronique à transmission, la diffraction à rayons-X, l'analyseur d'images et de l'analyse thermique différentielle. Le contrôle et le suivi de l'évolution morphologique et structurale des différentes particules constituant les poudres nous ont permis de mieux comprendre et de cerner en partie les phénomènes se produisant au cours du processus de broyage mécanique. Les résultats obtenus ont montré qu'aucours du broyage, les différentes particules s'agglomèrent pour ensuite se raffiner lorsque nous nous approchons de l'état amorphe. Dans la gamme des compositions choisies, nous avons constaté que l'amorphisation des poudres est d'autant plus rapide qu'il y a plus d'Aluminium dans le mélange et que l'énergie de broyage déployée est plus élevée. L'analyse thermique différentielle des poudres rendues à l'état amorphe a montrée qu'autour de la composition stœchiométrique de TiAl₂ , les phases TiAl et TiAl₃ se stabilisent dans les mélanges à des températures de 600°C environ. Enfin, et afin de pouvoir interpréter les résultats obtenus, deux approches théoriques ont été élabo

L'objet de ce travail est l'étude des propriétés mécaniques, de la microstructure et du mode rupture de l'alliage d'aluminium 319.2. Afin de réaliser une étude complète, nous avons utilisé 600 kg d'alliage afin de concevoir un peut plus de 800 échantillons. Ces échantillons ont subi différents traitements thermiques et ils ont été testés sur une machine d'essais de traction pour l'analyse des propriétés mécaniques. Certains échantillons ont été polis pour l'analyse de la microstructure et du mode de rupture. La surface de rupture a été analysée avec un microscope électronique à balayage. Nous commençons ce travail par une étude bibliographique complète sur les techniques de nettoyages du métal, les traitements thermiques et les caractéristiques mécaniques des alliages de base Al-Si. Par la suite, nous décrivons les techniques utilisées pour réaliser cette étude. Pour concevoir les échantillons nous avons utilisé deux procédures différentes. Avec la première, nous coulons le métal (735±5°C) directement dans un moule Stahl (450±5°C). Pour la seconde procédure, nous coulons le métal (735±5°C) dans un filtre d'alumine de 1,5 pouce d'épaisseur et avec une distribution de 15 pores par pouce. Le filtre est à la température de 700°C et le moule stahl est à la température de 400±5°C. Les traitements de mise en solution sont réalisés dans un four conventionnel où nous retrouvons un gradient thermique de 20°C, le second four est à air forcé et la variation de la température est seulement de 2°C. Les échantillons traités dans le four conventionnel sont ceux qui n'ont pas subit de filtration. Les températures choisies sont: 465±10°C, 490±10°C, 505±10°C et 525±10°C pour un temps de maintien variant de 0 à 24 heures. Dans le four à air forcé, nous avons traité seulement les échantillons filtrés, les températures sont: 480±l°C, 505±l°C, 515±1°C et 540±l°C et le temps de maintien varie de 0 à 24 heures. Suite aux essais de traction réalisés sur ces échantillons, nous constatons que

Le présent projet de recherche résulte d'un intérêt industriel manifesté par la compagnie Zinc Electrolytique du Canada située à Valleyfield au Québec (C.E. Zinc). Les objectifs principaux étaient d'étudier les difficultés associées à la cémentation du cobalt par du zinc métallique et, par le fait même, le rôle d'additifs bénéfiques d'antimoine et de cuivre. L'étude a été essentiellement théorique et a impliqué l'utilisation de l'analyse thermodynamique en conjonction avec les principaux faits cinétiques. De même, un schéma cinétique simple a été développé permettant de réconcilier la plupart des faits expérimentaux reliés à la cémentation du cobalt. Ce mécanisme a permis d'entrevoir le rôle des additifs et d'inclure l'effet des impuretés et du pH. Le modèle cinétique n'est toutefois valable que lorsque la vites se de cémentation de l'antimoine est comparable à celle du cobalt, c'est-à­-dire à température relativement élevée.

Le présent projet de recherche résulte d'un intérêt industriel manifesté par la compagnie Zinc Electrolytique du Canada située à Valleyfield au Québec (C.E. Zinc). Les objectifs principaux étaient d'étudier les difficultés associées à la cémentation du cobalt par du zinc métallique et, par le fait même, le rôle d'additifs bénéfiques d'antimoine et de cuivre. L'étude a été essentiellement théorique et a impliqué l'utilisation de l'analyse thermodynamique en conjonction avec les principaux faits cinétiques. De même, un schéma cinétique simple a été développé permettant de réconcilier la plupart des faits expérimentaux reliés à la cémentation du cobalt. Ce mécanisme a permis d'entrevoir le rôle des additifs et d'inclure l'effet des impuretés et du pH. Le modèle cinétique n'est toutefois valable que lorsque la vites se de cémentation de l'antimoine est comparable à celle du cobalt, c'est-à­-dire à température relativement élevée.

1 vol. (404 p.) ; 19 cm

info:eu-repo/semantics/published