substrat

Un substrat est le matériau ou la surface sous-jacente sur laquelle un autre matériau est déposé, appliqué ou traité. En fabrication, il est presque toujours passif: il existe pour recevoir quelque chose d'autre. Le substrat ne prend aucune part active dans le travail chimique ou mécanique; il reste simplement en place pendant que d'autres matériaux y adhèrent, s'y gravent ou s'y accumulent.

Les substrats varient énormément selon l'industrie. Dans la fabrication de semi-conducteurs, un substrat est une tranche de silicium, typiquement de 300 mm de diamètre et 0,75 mm d'épaisseur, sur laquelle des transistors et des circuits sont gravés et déposés. Dans les cartes de circuits imprimés, le substrat est généralement une résine époxy renforcée de fibre de verre, et des pistes de cuivre y sont soit laminées, soit gravées à partir d'une couche de cuivre qui y est liée. Dans les opérations de revêtement, le substrat peut être de la tôle d'acier, de l'aluminium, du bois, du verre ou du plastique, selon ce qui nécessite une protection ou une finition. Dans le dépôt de couches minces, le substrat peut être du verre, de la céramique ou une feuille métallique.

L'importance du matériau et de la géométrie

Le choix du matériau du substrat affecte la qualité de l'adhérence des couches suivantes, la dissipation de la chaleur, la performance de la pièce finie et son coût. Une incompatibilité de dilatation thermique entre le substrat et le revêtement peut provoquer un décollement ou des fissures pendant le refroidissement. La préparation de surface, y compris le nettoyage, le dépolissage, l'apprêtage ou le traitement chimique, est souvent essentielle à l'adhérence et est considérée comme faisant partie de la manipulation du substrat plutôt que comme un travail distinct. L'épaisseur, la planéité et la propreté d'un substrat déterminent si le produit final répondra aux spécifications.

Le terme vient du latin substare, qui signifie se tenir sous ou supporter. En biologie et en chimie, il désigne également le matériau ou la surface sur laquelle un organisme se développe ou sur laquelle une réaction chimique se produit; l'utilisation manufacturière étend ce principe à la production industrielle. Un substrat est porteur au sens conceptuel: il doit être suffisamment robuste pour ne pas se déformer, se dégrader ou réagir avec ce qui lui est appliqué.