MEMS : le monde microscopique de votre smartphone

Bravo, article très bien documenté, il manque juste les micro générateurs.

Merci beaucoup
J'en parle dans la conclusion. C'est fait exprès, les applications grand public n'étant pas encore au point.

Superbe article!

Merci.

Merci beaucoup stratic

Bravo pour cet article de fond, accessible bien que très technique.
Qualité +++

Wow, l'article...

c'est ta 5ème symphonie la David ^^

Et dire qu'il y a 10 ans je faisais un dossier sur le même sujet en école d'ingé
Mais bon le sujet a bien évolué, et le dossier de David est plus complet que ce que j'avais fait à l'époque. Très intéressant, ça m'a rafraichi la mémoire et surtout fait apprendre beaucoup de choses.

David est très branché sciences fondamentales appliquées, et on aime ça !

Ouais, ça rajeunit pas tout ça...

Merci beaucoup pour les compliments. Quel est le passage que vous préférez ou la partie la moins bien écrite selon vous ?

La partie la plus intéressante reste les pages avec les explications théoriques sur les avantages et les difficultés rencontrées avec les MEMS, et aussi la 1ère partie sur les actionneurs, où il y a le parallèle avec les équivalents macros.
La partie la plus pénible est celle sur les actionneurs RF car c'est là qu'on perd complètement les explications théoriques précises et elle se termine par une longue liste descriptive de différents actionneurs. Et puis éclater les explications sur le microphone en 3, c'est pas forcément bien, surtout quand on comprend la raison que sur la dernière explication.
Très bonne conclusion aussi, vivement que les microgénérateurs se généralisent .

Merci beaucoup xinyingho pour cette critique constructive!

Quand tu dis

[citation]La partie la plus pénible est celle sur les actionneurs RF car c'est là qu'on perd complètement les explications théoriques précises[/citation]

Tu veux dire que ce n'est pas assez précis ou que ça contredit les pages précédentes ?

Sinon pour le microphone tu as raison. La partie RF est une de celle qui m'a donné le plus de mal, donc j'en prend note pour la prochaine fois.

Tout le monde est d'accord avec xinyingho ou quelqu'un a-t-il un avis différent?

Le futur passe par les *NEMS* piézo-électriques ... Jolie faute frappe, même si le fond est sans doute vrai vu la fuite de l'industrie occidentale vers l'est ))

... Mais trève de plaisanterie, cet article est passionant. Un grand merci.

O.G.

Bonjour a tous,

(sorry pour le manque d accents, mais je dispose actuellement d un clavier QWERTY arabique que je ne maitrise absolument pas...)

Merci David pour cet article aussi impressionnant qu interressant.

Une remarque: quand tu dis "Les tests de Texas Instrument ont montré que même après 1 billion (1012) de changements de position", a ma connaissance, "billion" correspond a milliard, ce qui nous donne 10 puissance 9, et non pas 12.

Je voulais juste dire que c'est plus aussi précis et qu'il n'y a plus l'accompagnement théorique avec des formules, mais je me rends compte que c'était déjà le cas avec les autres actionneurs et les capteurs. C'est pas si grave finalement sinon le dossier aurait dépassé les 100 pages

ça dépend si tu prends la définition européenne ou la définition américaine...En anglais US, billion = milliard = 10^9. En français, billion donne bien 10^12. L'anglais britannique hésite entre les 2 à cause de l'influence des US, mais ça a tendance à prendre la définition américaine.

Pour rappel, en France, on dit million, milliard, billion, billiard, trillion, trilliard, etc...
En anglais US, on dit million, billion, trillion. Les britanniques ne disaient pas milliard mais thousand millions.

Merci pour ces precisions David, que j'ignorais effectivement...

Un dernier mot (façon de parler...) sur l'expression "En tant normal...", dont je ne connaissais pas cette graphie, mais plutot celle-ci: "En temps normal..."

Ce n'est pas une faute de frappe. Il y a une différence entre les MEMS (micro) et NEMS (nano), comme j'en parle dans l'intro et les générateurs semblent privilégier ces derniers.

Merci xinyingho pour avoir éclairci l'histoire des billion. En ce qui concerne l'article, je comprend mieux ta remarque et il est vrai qu'il y a moins d'accompagnement théorique. C'était voulu (à tort ou à raison). J'ai repris une structure que j'ai rencontré dans pas mal de manuel universitaire sur le sujet à savoir concepts, applications, fabrication, ce qui explique que les formules soient concentrées au début. Je ne voulais pas aussi surcharger la deuxième partie pour la rendre plus simple pour ceux qui sont moins passionnés par ces considérations. C'est un choix, mais ta remarque est tout à fait justifiée.

papagrosnounours > Merci d'avoir apprécié l'article. On écrit "en tant normal" quand il y a du mauvais temps dans l'air... Oui je sors corriger...

Beau boulot article fort intéressant .

Articles très interessant. (pas tout compris !)
Juste une p'tite remarque sur la page "La fabrication des MEMS "
>> Ils sont fabriqués à l’aide de wafers 4", 6" et 8" (150 mm, 200 mm et 300 mm)
Oups ! 4" = 100 mm, 6" = 150 mm et 8" = 200 mm ; c'est 12" pour du 300 mm de diamètre)

"La première chose que l’on remarque est la symétrie parfaite de la partie mécanique. Ce choix de conception, que l’on rencontre sur tous les gyroscopes à vibration, permet au système de séparer les mouvements réels des secousses ou chocs accidentels. En effet, si la puce est réellement en mouvement, une série de capteurs opposés seront actionnés. S’il ne s’agit que de vibrations parasites, une partie seulement du mécanisme sera mis en mouvement et le système pourra alors rejeter le signal."
Désolé, soit c'est mal traduit, soit l'auteur n'a rien compris.

"En plaçant trois de ces structures en série, il est possible de récolter une énergie mécanique capable de produire une tension de 1,26 V et offrir un rendement similaire à une pile AA."
Là c'est marrant, digne des Malheurs de Sophie dans Cinémastock II de Gotlib, une BD dans laquelle l'ignoble fillette prend la température de son chat à l'aide d'un mètre pliant (enfoncé où vous pensez), puis constate "Oh, trente-deux kilos de température ...".

Globalement, je n'ai pas envie de faire confiance à ce dossier étant donné les deux âneries qu'il comporte, qui dénotent que l'auteur (ou le traducteur) a voulu prendre sur lui la totalité du contenu alors que ses compétences restent ponctuelles, limitées. Il aurait fallu faire relire, et peaufiner avec l'un ou l'autre spécialiste. On est passé à-côté d'un excellent dossier. Dommage. La prochaine fois, lorsque vous montez un dossier aussi ambitieux, faites relire, et entourez-vous de spécialistes, pas des doctorants, mais au moins des bacheliers 1) qui savent ce qu'est une mesure différentielle et 2) qui savent qu'une puissance électrique, c'est des volts multipliés par des ampères, et que la notion de rendement ne peut s'appliquer à une pile AA. Pas étonnant que des lecteurs se plaignent de ne pas comprendre. A deux reprises, tel un mauvais guide, vous vous égarez dans la brume.

Concrètement, j'aurais préféré lire quelque chose comme : " ... si la puce est réellement en mouvement, les capteurs opposés auront des mouvements opposés générant une forte tension différentielle, alors que s'il ne s'agit que de vibrations parasites réparties de façon plus ou moins aléatoire, ou d'un mouvement global tel une translation, le réseau de capteurs ne générera aucune tension différentielle."
Ainsi que : "... En plaçant trois de ces structures en série, il est possible de récolter une tension de 1,26 V sous un courant de 100 mA, dès lors une puissance instantanée comparable à ce que fournit une pile AA neuve (non alcaline)."

Merci. Tu as tout à fait raison. Je viens de le corriger Merci d'avoir apprécié l'article.

steph_tsf > Dommage que tu cherches la confrontation. Les 4 postes successifs au lieu d'un billet structuré et tes propos démesurés à tes deux remarques intéressantes trahissent une agressivité qui diminue ta crédibilité. Non, ce n'est pas une traduction. C'est un article original, dont je suis l'auteur et vu que tu m'accuses implicitement de plagiat (je vais te donner le bénéfice du doute et assumer que ce n'était pas volontaire), je t'invite à dire à tout le monde les sources que j'aurais traduites in extenso sans les citer.

C'est aussi dommage que tu assumes que ce dossier n'a pas été relu par des spécialistes, parce que c'est faux. Un ingénieur et un docteur ont eu un brouillon entre les mains et cela ne leur a pas posé de problèmes. Une hérésie surement pour toi qui a de grandes connaissances dans le domaine, mais cela devrait aussi te dire que : 1 tes a priori sur la méthode de travaille sont fausses et 2 que tes remarques, certes intéressantes, n'invalident l'intérêt de ce dossier.

Je vais commencer par la remarque qui me semble la plus pertinente. Oui le choix du terme « puissance instantanée » au lieu de rendement est plus juste. Je te remercie de l'avoir souligné et je viens même de le changer pour refléter ta suggestion.

En ce qui concerne ta remarque sur la symétrie du gyroscope, je te remercie aussi d'avoir donné aux lecteurs la notion de tension différentielle. Je n'en ai pas parlé par souci de concision et pragmatisme, cette partie de l'article décrivant sommairement le fonctionnement des MEMS. La phrase que tu m'as donnée montre que ce que j'ai écrit est juste. Ce n'est pas aussi technique, mais dans un article de vulgarisation comme celui-ci il faut faire des choix et si parmi les 20 pages (plus de 40 pages A4), ce sont tes seuls problèmes, alors tu avoues toi même que c'est un succès, comme la très grande majorité des commentaires sur le forum (et ceux que j'ai reçu hors forum). Si tu as d'autres remarques, n'hésite surtout pas à les publier ici. Elles seront lues avec la plus grande attention.

David, la confrontation existe, des points de vue peuvent s'opposer, et sans agressivité. Vous avez choisi l'autre voie, ad-hominem (relisez-vous : propos démesurés, agressivité, crédibilité, accuse, plagiat). Tout ça sous couvert de tutoiement amical. Quelle arnaque !
Du monde aura déjà compris que l'enjeu n'est pas que vous "commentiez", mais que vous rectifiez, gentiment et pronto.
Rassurez-vous, je confirme ici que j'envisageais de façon neutre que votre texte français ait pu être une création, une adaptation ou une traduction, sans pour autant chercher à vous nuire. Vous me dites qu'il s'agit d'une création. C'est tout à votre honneur.
Je me rends compte que vous avez planché longtemps sur ce dossier, et je sens votre amertume.
Il y a bien deux âneries que vos relecteurs n'ont pas relevées, idem votre audience un rien perplexe et un rien timide. Si le lectorat ne comprend pas, et s'il décroche, alors il se culpabilise. Mais il ne réagit pas. Il faut vulgariser, atteindre cet objectifs vertueux, mais sans jamais dénaturer. C'est difficile.
Comprenez moi bien, je ne tiens pas à tomber d'accord avec vous, et je ne vous fais pas la guerre. Le "vrai" monde est ainsi fait, il faut que vous intégriez cela. Je maintiens que votre explication de l'immunité aux parasites et aux translations du gyroscope était fausse car à contresens, et je maintiens que mettre sur la table le "rendement" d'une pile AA a été une belle ânerie, aggravée par le fait que vous n'avez quantifié que la tension, et pas le courant.
Acceptez ce fait sans broncher, et efforcez-vous de ne pas retourner pas la situation : il est déplacé de votre part de tenter de me psychanalyser ici comme vous le faites. Cela indique que vous n'êtes toujours pas dans le débat. C'est fâcheux.
L'erreur est humaine, on ne va pas vous griller pour deux âneries, mais à bien comprendre votre posture, vous, caché derrière votre réponse, on perd l'envie de vous pardonner.

steph_tsf> Parlons d'abord des deux remarques intéressantes.
1º La phrase sur la puissance instantanée de la pile AA a été changée, pas la peine d'y revenir, on est tous d'accord.

2º Non la phrase sur la symétrie du gyroscope n'est pas un "contresens" comme vous l'affirmez. Voici la phrase

« Ce choix de conception [la symétrie], que l’on rencontre sur tous les gyroscopes à vibration, permet au système de séparer les mouvements réels des secousses ou chocs accidentels. ». Or, si je reprends vos propres mots

Cela ne peut pas se produire si le mécanisme n'est pas "axisymétrique" pour être précis. Bref, l'axisymétrie permet de séparer les vibrations parasites des mouvements de l'utilisateur. C'est un fait qui est difficilement discutable.

Voici, parmi d'autres, une phrase issue du ST Journal of Research:

[citation]The gyro has a symmetrical structure with two halves working in push-pull. This is a standard means of rejecting common-mode disturbances[/citation]

Votre phrase est indéniablement plus précise, mais ce qui est écrit n'est pas faux et ce genre de description est même utilisé dans des revues bien plus technique que Tom's Hardware. Néanmoins, je réalise qu'il est préférable de parler d'axisymétrie au lieu de « symétrie parfaite », ce qui peut prêter à confusion (un point que vous ne soulevez d'ailleurs malheureusement pas) et l'article a été corrigé dans ce sens.

Maintenant, passons à votre comportement désagréable. La discussion aurait été nettement plus intéressante si vous aviez respecté les règles de bienséances et si vous n'aviez pas exagéré la situation. Ne pas "vouloir faire confiance" à ce dossier et parler à tort de "contresens" et l'usage trop fréquent du mot "ânerie" à cause de quoi ? L'utilisation abusive du mot "rendement" et un raccourci qui ne parle pas des tensions différentielles. Je souligne d'ailleurs que malgré mon invitation, vous n'avez rien trouvé d'autre à redire. Encore une fois, c'est dommage que vous entachiez la pertinence de vos remarques ainsi.

Enfin, sachez que se cacher derrière un pseudonyme et intervenir de temps en temps sur nos forums ne signifie pas que vos paroles sont saintes et qu'il faut les « accepter sans broncher » et refléter vos modifications « gentiment et pronto », comme vous le demander. Cela traduit une certaine arrogance et une volonté de vouloir surdimensionner ses compétences et son autorité. Je dis cela pour vous aider. Vos commentaires sont intéressants et un ton plus amical ne sera qu'à votre honneur et votre crédibilité.

P.S : Parler sans cesse "des lecteurs" qui n'ont pas compris comme si c'était un grand problème alors que seul un commentaire parmi tous les messages affirme qu'il n'a pas tout compris sans donner plus d'explication que cela, c'est aussi de la démesure.

D'un côté vous écrivez : "Ce choix de conception, que l’on rencontre sur tous les gyroscopes à vibration, permet au système de séparer les mouvements réels des secousses ou chocs accidentels. En effet, si la puce est réellement en mouvement, une série de capteurs opposés seront actionnés. S’il ne s’agit que de vibrations parasites, une partie seulement du mécanisme sera mis en mouvement et le système pourra alors rejeter le signal."
D'un autre côté le ST Journal of Research écrit : "The gyro has a symmetrical structure with two halves working in push-pull. This is a standard means of rejecting common-mode disturbances".
Expliquer ce qu'est un dispositif push-pull et une tension de mode commun, c'est loin d'être évident. Vous avez préféré sauter la difficulté, opter pour un raccourci comme vous sites. Malgré que ce soient des concepts fondamentaux en instrumentation. Mais quel raccourci ?
Je maintiens que votre paragraphe est une ânerie. Ce n'est pas parce que "une partie seulement du mécanisme est mis en mouvement, qui fait que le système rejette le signal", mais bien parce que c'est la totalité du mécanisme qui est mis en mouvement. C'est donc l'inverse de ce que vous avancez. Vos relecteurs vous l'auront déjà expliqué.
Pourquoi ronchonner et poursuivre vos attaques ad-hominem à mon encontre ? Vous n'en ratez pas une.
Je ne vous ai jamais attaqué. Pouvez-vous concevoir qu'il est agréable et productif d'être impartial en ce qui les faits et les idées, mais souple en ce qui concerne les gens ? Quelles qualités faut-il cultiver ? Y avez-vous déjà pensé ?

Finalement! *grand soupir* je comprends mieux votre remarque sur les gyroscopes. Effectivement, montrer que le mouvement de rotation est détecté par deux masses (le conducteur et la preuve), puis dire ensuite que si seulement une partie du MEMS bouge, c'est une vibration parasite est un contresens. C'était une maladresse de ma part. Je voulais simplement dire que l'axisymétrie permet de filtrer les mouvements perçus. La phrase commençant par "S'il s'agit" n'était pas en accord avec le reste des explications qui sont données dans le chapitre. Cela vient d'être corrigé.

Vous dites que je ne parle pas, à tort, du push-pull et de la tension de mode commun et que c'est fondamental. Je ne suis pas d'accord. Je parle implicitement et très schématiquement du push-pull sans le nommer lorsque je décris le mouvement des masses pour chaque degré de liberté. Enfin, comme vous le soulignez vous-même, la tension de mode commun est un concept fondamental en instrumentation. Or, les personnes qui vont bénéficier de ces notions et travailler avec des MEMS n'utilisent pas un article de Tom's Hardware comme référence dans l'exercice de leur profession, ce qui explique que cette notion et celle de la tension différentielle, bien qu'elles soient intéressantes, ne sont pas nécessaires pour une présentation sommaire du fonctionnement du gyroscope.

Ce n'est d'ailleurs pas les seules notions mises de côté. Je n'ai pas parlé de la pleine échelle (dps) et de la sensibilité (mV/dps) qui sont, selon moi, des notions encore plus fondamentales que celles que vous citez. Il fallait que je décrive le fonctionnement du gyroscope en 600 à 900 mots (contrainte éditoriale imposée). Je me suis donc concentré sur le fonctionnement de la partie mécanique, l'aspect qui intéresse les passionnés qui ne travaillent pas dans ce domaine.

Je vous suis très reconnaissant d'avoir souligner ces erreurs. L'article s'en porte beaucoup mieux et cela m'a permit d'apprendre et grandir dans ma profession. Mais imaginons que vous ayez structurée vos remarques différemment.

Notez que je n'ai fait que copier-coller vos mots. Une telle remarque aurait été plus courte et nettement plus constructive. Il n'y aurait pas eu tout ce bruit inutile qui détourne l'attention de la pertinence et l'importance de vos propos. Avec un tel commentaire qui va droit au but, sans excès et sans orgueil, j’aurais compris ce que vous disiez immédiatement et aurez corrigé l'article plus rapidement.

Pas besoin de remettre en cause les compétences de l'auteur qui dépassent ces deux points de détails, pas besoin de remettre en cause 40 pages A4 à cause de deux phrases maladroites, pas besoin d'affirmer que je ne sais pas que la puissance (W) c'est des volts (V) multipliés par des ampères (A), alors que mon explication sur la matrice de Trimmer (dont le tableau comporte la puissance volumique hein) ne pose pas de problème. Pas besoin de parler du "vrai monde", nous ne sommes pas la dans Matrix.

Vous avez indéniablement des connaissances dans le domaine et si vous avez des articles sur le sujet ou si vous avez publié des papiers, je serais très intéressé de les lire. N'hésitez pas à me contacter par email dcivera[arobase]bestofmedia[point]com. Je vous en serai très reconnaissant. Je comprends que ce sujet vous passionne, mais une réponse moins véhémente permettra de plus facilement se concentrer sur les problèmes pertinents que vous soulevez. Enfin, sur un forum où on ne vous voit pas et on ne vous entend pas, la démesure des mots est toujours perçue (à tort ou à raison) comme le pâle reflet de la démesure des sentiments (paraphrase de la poète russe Marina Tsvetaeva), ce qui explique que ce bruit autour de vos remarques nuit à votre intervention qui fut pourtant enrichissante.

C'est bien mignon toute cette agitation mais je dois dire que ce dossier m'a ouvert les yeux sur ce monde miniature.

Merci David.