Réactivité entre le cuivre et l'alumine sous irradiation laser

par Sébastien Menecier

Thèse de doctorat en Science des Procédés Céramiques et Traitements de Surface. Procédés et Matériaux

Sous la direction de Pierre Lefort et de Jean Jarrige.

Soutenue en 2006

à Limoges , en partenariat avec Université de Limoges. Faculté des sciences et techniques (autre partenaire) .


  • Résumé

    Un procédé laser est utilisé pour élaborer sous air des pistes de cuivre sur des substrats d’alumine. La recherche de paramètres pertinents pour l’obtention d’une piste adhérente de cuivre conductrice de l’électricité sur le substrat est d’abord menée à l’aide d’un plan d’expériences de type Plackett et Burman. Cette méthode statistique permet de déterminer les paramètres influant sur le procédé. Une oxydation partielle des grains de cuivre apparaissant durant le traitement, des études de mouillabilité du cuivre oxydé sur l’alumine ont ensuite été menées. Les oxydes Cu2O et CuO favorisent le mouillage et, simultanément, la formation d’une interphase CuAlO2 et CuAl2O4 qui assure la liaison alumine/cuivre dans une continuité physico-chimique aux interfaces. Des analyses supplémentaires spectroscopiques, à la microsonde de Castaing et au MET ont permis d’avancer un schéma réactionnel spécifique au système cuivre-alumine-oxygène sous irradiation laser.

  • Titre traduit

    Reactivity of copper and alumina submitted to laser radiations


  • Résumé

    A laser process was used to elaborate copper tracks on alumina substrates in air. Relevant parameters were found using a Plackett and Burman design of experiments to achieve a copper track with good bonding and good electrical conductivity. This statistical method allowed determining reference parameters and pointing of the process. Copper, partially oxided during laser treatment, with important consequences on the bonding with alumina, so the wetting properties of oxidized copper on alumina have been studied, showing that CuO and Cu2O favored wetting and, simultaneously led to the formation of CuAlO2 and CuAl2O4 interphases which were responsible of the bonding alumina/copper with a physical and chemical continuity in the interfacial zone. Others analyses with Castaing microprobe and TEM and spectroscopy allowed advancing a reactional mechanism, specific to the copper-alumina-oxygen system undergoing a laser irradiation.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (143 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 137-143

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  • Bibliothèque : Université de Limoges (Section Sciences et Techniques). Service Commun de la documentation.
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