thesis

Controle non destructif de defauts d'adhesion par une methode photoacoustique et une methode phothotermique

Defense date:

Jan. 1, 1998

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Institution:

Paris 6

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Authors:

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Abstract FR:

L'objectif de ce travail a porte sur la caracterisation non destructive de defauts d'adhesion dans des structures multicouches. Pour cela nous avons utilise deux methodes : _ une methode photoacoustique, la methode de l'onde de pression _ une methode photothermique, le microscope a photoreflectance. 1) la premiere methode, couramment utilisee pour le controle non destructif des repartitions de charges d'espace dans les isolants, consiste a etudier le signal electrique induit par la propagation d'une onde de pression aux bornes d'un dielectrique charge afin de determiner la repartition du champ electrique dans l'isolant. Reciproquement, le signal induit par la propagation d'une onde de pression dans un assemblage isolant soumis a un champ constant permet de determiner la repartition de pression dans l'echantillon. L'excellence resolution spatiale, obtenue en generant la pression a l'aide d'un laser picoseconde, a permis de mettre en evidence sans traitement de deconvolution, l'existence de decollements submicroniques dans des structures tres fines (collages d'isolants d'epaisseur superieure a 30 m). Une analyse poussee du signal, s'appuyant sur des simulations, nous a permis de quantifier l'epaisseur de ces decollements et leur pourcentage. 2) dans la seconde methode, l'echantillon est chauffe periodiquement par un faisceau laser appele faisceau pompe, focalise par un microscope. Le gradient de temperature apparaissant dans l'echantillon produit un gradient de l'indice de refraction a sa surface qui reflechit plus ou moins le faisceau laser sonde focalise lui aussi par le microscope. En mesurant a l'aide d'un detecteur les variations periodiques du flux reflechi, nous pouvons connaitre les proprietes thermiques des materiaux et des interfaces. Nous avons etudie des echantillons d'acier recouverts de quelques microns de nitrure de titane, ayant subit differents traitements promoteurs d'adhesion et presentant des contacts interfaciaux intimes. En choisissant une frequence de travail adaptee, la mesure de la temperature superficielle permet, a l'aide de simulation, de mesurer la tres faible signature thermique introduite par ce type d'interface, que l'on modelise par une resistance thermique. L'excellente resolution de cette methode a permis de detecter des resistances thermiques tres faibles, comprises entre 10 6 m 2. K. /w et 10 7 m 2. K. /w. Les mesures realisees sur des substrats recouverts de facon homogene et les tests destructifs ont conduit au meme classement.