Brevet FR2625831A1 — publié le 19890713

La présente invention concerne le domaine des résistances électriques calibrées, variables par déplacement d'un curseur sur leur surface, utilisant comme support de base une plaque de circuit imprimé conventionnel sur laquelle on a réalisé, sur au moins une de ses faces, par attaque chimique classique, des pistes conductrices par exemple en cuivre, généralement indépendantes, selon des formes et des dimensions bien déterminées. Ladite résistance pouvant être utilisée, par exemple lorsqu'elle est associée à un flotteur, à la mesure du niveau de liquide dans un réservoir. Les résistances connues du genre en question sont généralement de 3 types a) celles utilisant comme support de la céramique sur laquelle un élément résistant est sérigraphié à partir d'une pâte spéciale, par exemple du type CERMET b) celles utilisant comme support un circuit imprimé classique incorporant une résistance à base d'un alliage par exemple du type constantan c) celles utilisant un fil électrique continu, de caractéristiques bien définies, collé sur un support isolant. Dans tous ces cas, l'élément résistant se présente sous la forme de pistes conductrices selon une trajectoire sinusoidale, en zigzag, en escalier ou de toute autre forme. Dans le cas (c) on peut réaliser uniquement des lois de variation linéaire et non logarithmique, ne pouvant pas s'adapter pour offrir une indication précise concernant l'utilisation de configurations géométriques déterminées de réservoirs. En outre, l'élément résistant n'est pas en général protégé de sorte qu'il se dégrade dans le temps au contact des divers agents chimiques agressifs contenus dans le réservoir et produisant ainsi une modification de la valeur de la résistance. L'élément résistant possède également une faible résistance mécanique, affectée par les vibrations, qui a pour conséquence de dégrader le contact "curseur-surface conductrice". Concernant les résistances du type (a), la technique utilisée est très coûteuse car elle met en oeuvre 2 opérations de sérigraphie, la première pour réaliser les pistes conductrices et la deuxième pour réaliser la partie résistante (résistivité). Dans ce produit, comme dans celui de la présente invention, il y a une phase ultérieure d'ajustement de la valeur de la résistance pour l'utilisation du laser pour couper quelques parties de la zone résistante après avoir mesuré la résistance électrique de chaque élément. Concernant les résistances du type (b), pour obtenir des lois de varia -tion complexes, il faut mettre en oeuvre des techniques également très coûteuses. Concernant les résistances du type (c) on ne peut malheureusement obtenir que des lois linéaires avec des fils d'une grande fragilité. La présente invention a notamment pour but de remédier à ces divers inconvénients et concerne à cet effet une résistance électrique calibrée, variable par déplacement d'un curseur sur sa surface, utilisant comme support de base une plaque de circuit imprimé conventionnel sur laquelle on a réalisé, sur au moins une de ses faces, par attaque chimique classique, des pistes conductrices, par exemple en cuivre, généralement indépendantes, selon des formes et des dimensions bien déterminées, caractérisée en ce qu'elle est obtenue par la mise en oeuvre d'un procédé qui consiste a) à déposer, partiellement ou totalement, sur lesdites pistes, par électrolyse, un matériau conducteur électrique ayant la particularité de posséder une résistance mécanique élevée à l'abrasion b) à déposer, sur une zone réservée incluant une partie des pistes conductrices et une partie de la plaque diélectrique, chimiquement, un matériau conducteur électrique destiné à donner la résistivité souhaitée à la résistance électrique c) à déposer, sur une surface s'détendant au moins sur ladite zone de ladite résistance, un isolant diélectrique destiné à la protéger des divers agents chimiques agressifs des milieux dans lesquels elle.sera utilisée. Ainsi réalisée, la résistance obtenue possède les avantages suivants - une grande facilité d'adaptation à une quelconque géométrie de réservoir par la mise en oeuvre de lois de variation de résistance électrique quelconque et plus particulièrement logarithmique - un prix de revient très inférieur à celui obtenu par les techniques (a), (b) et (c) décrites précédemment - une stabilité et une durée importante de la valeur de la résistance. D'autres caractéristiques.et avantages apparaitront à la lecture de la description détaillée qui suit d'un mode de réalisation préférentiel de l'invention, donné à titre d'exemple non limitatif et représenté aux dessins annexés. Sur ces dessins - la figure 1 est une vue de dessus du support de base et la figure 2 sa vue de profil en coupe AB - la figure 3 est une vue de dessus de la résistance recouverte du conducteur électrolytique et la figure 4 sa vue de profil en coupe AB - la figure 5 est une vue de dessus de la-résistance avec le masque délimitant la zone réservée et la figure 6 sa vue de profil en coupe AB - la figure 7 est une vue de dessus de la résistance recouverte, dans la zone réservée, du conducteur chimique et la figure 8 sa vue de profil en coupe AB - la figure 9 est une vue de dessus de l'ensemble fini et la figure 10 sa vue de profil en coupe AB. Selon les figures 1 et 2, on utilise un support 1 diélectrique, en matériau inerte aux agents chimiques agressifs du milieu d'utilisation, sur lequel on a obtenu, par attaque chimique classique, des pistes conductrices 2, par exemple en cuivre, généralement indépendantes, selon des formes et des dimensions bien déterminées. Selon les figures 3 et 4, on dépose, partiellement ou totalement, sur lesdites pistes, par électrolyse, un-matériau conducteur électrique 3, par exemple du nickel, ayant la particularité de posséder une résistance mécanique élevée à l'abrasion et sur lequel viendra se déplacer le curseur. Selon les figures 5, 6, 7 et 8, on définit, par un masque 7, une zone réservée 4, incluant une partie des pistes conductrices et une partie de la plaque diélectrique, que l'on active chimiquement, avec par exemple un sel de paladium, pour faciliter l'accrochage d'un matériau conducteur électrique 5, par exemple un composé à base de nickel, que l'on dépose chimiquement ; ce matériau donnant à la résistance la résistivité souhaitée. Selon les figures 9 et 10, on dépose, après avoir retiré le masque, sur une surface s'étendant au moins sur ladite zone 4 de ladite résistance 5, un isolant diélectrique 6 destiné à la protéger des divers agents chimiques agressifs des milieux dans lesquels elle sera utilisée, en préservant une zone 8, qui est recouverte par le matériau conducteur électrique 3, destinée au déplacement du curseur. La zone d'alerte indiquant la réserve en liquide dans le réservoir porte le repère 9. Quant à la résistance électrique calibrée, variable, obtenue par la mise en oeuvre de ce procédé, elle comporte essentiellement a) une plaque de matériau diélectrique 1 b) des pistes conductrices 2, par exemple en cuivre, généralement indépendantes c) une première couche de matériau conducteur électrique 3, de résistance à l'abrasion élevée, venant recouvrir, partiellement ou totalement, les pistes conductrices; d) une deuxième couche de matériau conducteur électrique 5, de résistivité bien déterminée, venant recouvrir une zone réservée 4 incluant une partie des pistes conductrices et une partie de la plaque diélectrique 1 e) une couche d'isolant diélectrique 6, inattaquable par les agents chimiques agressifs du milieu considéré, venant recouvrir une surface s 'éten- dant au moins sur ladite zone réservée. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté pour lequel on pourra prévoir d'autres variantes, utiliser d'autres matériaux, l'étendre à d'autres applications, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 - Procédé de fabrication de résistances électriques calibrées, variables par déplacement d'un curseur sur leur surface, utilisant comme support de base une plaque de circuit imprimé 1 conventionnel sur laquelle on a réalisé, sur au moins une de ses faces, par attaque chimique classique, des pistes conductrices 2, par exemple en cuivre, généralement indépendantes, selon des formes et des dimensions bien déterminées, caractérisé en ce qu'il consiste a) à déposer, partiellement ou totalement, sur lesdites pistes, par électrolyse, un matériau conducteur électrique 3 ayant la particularité de posséder une résistance mécanique élevée à l'abrasion b) à déposer, sur une zone réservée 4 incluant une partie des pistes conductrices et une partie de la plaque diélectrique, chimiquement, un matériau conducteur électrique 5 destiné à donner la résistivité souhaitée à la résistance électrique c) à déposer, sur une surface s'étendant au moins sur ladite zone de ladite résistance, un isolant diélectrique 6 destiné à la protéger des divers agents chimiques agressifs des milieux dans lesquels elle sera utilisée. 2 - Procédé de fabrication, selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau conducteur électrique 3, déposé électrolytiquement dans la phase (a), est du nickel. 3 - Procédé de fabrication, selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau conducteur électrique 5, déposé chimiquement dans la phase (b), est un composé à base de nickel. 4 - Procédé de fabrication, selon la revendication 1, caractérisé en ce que la zone réservée 4 est, dans la phase (b), préalablement délimitée par un masque 7 recouvrant la zone non réservée, et activée chimiquement, avec par exemple un sel de paladium, pour faciliter l'accrochage du matériau déposé chimiquement. 5 - Résistance électrique calibrée, variable, obtenue par la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte essentiellement a) une plaque de matériau diélectrique l ; b) des pistes conductrices 2, par exemple en cuivre, généralement indépendantes c) une première couche de matériau conducteur électrique 3, de résistance à l'abrasion élevée, venant recouvrir, partiellement ou totalement, les pistes conductrices d) une deuxième couche de matériau conducteur électrique 5, de resistivité bien déterminée, venant recouvrir une zone réservée 4 incluant une partie des pistes conductrices et une partie de la plaque diélectrique 1 ; e) une couche d'isolant diélectrique 6, inattaquable par les agents chi moques agressifs du milieu considéré, venant recouvrir une surface s 'éten- dant au moins sur ladite zone réservée. 6 - Résistance électrique calibrée variable, selon la revendication 5, caractérisée en ce que la plaque diélectrique de base est en matériau également inerte aux agents chimiques agressifs du milieu considéré.