Brevet FR2897435A1 — publié le 20070817

La présente invention se rapporte à un procédé de constitution d'un ensemble de capteur de vitesse. Plus particulièrement, cette invention se rapporte à un procédé de surmoulage d'un ensemble de capteur de vitesse pour en minimiser la vulnérabilité à une intrusion d'eau. On utilise un capteur de vitesse pour contrôler la vitesse d'un élément tournant, tel qu'une roue ou un arbre. Les capteurs de vitesse sont montés nécessairement à proximité de l'élément tournant. Dans de nombreuses applications, telles que pour contrôler la vitesse d'une roue, l'atmosphère ambiante est particulièrement dure pour des composants de capteur. C'est pourquoi, les capteurs de vitesse classiques sont surmoulés de matière plastique pour protéger les circuits et composants de capteurs délicats de l'eau et d'autres débris. Le surmoulage de l'ensemble de capteur s'effectue en supportant le circuit et d'autres composants dans une empreinte de moule par une ou plusieurs broches servant de support. Les broches s'étendent dans le moule et sont en contact avec des composants internes du capteur pour maintenir fermement ces composants pendant l'injection de matière plastique dans l'empreinte du moule. L'opération de moulage par injection achevée, on retire la pièce maintenant surmoulée. C'est un inconvénient qu'il y a maintenant des trous dans la pièce achevée là où se trouvaient des broches de support. Des trous de ce genre peuvent ménager un trajet pour de l'eau qui entre dans le capteur et nuit aux circuits internes et aux composants. On peut boucher ces trous avec un certain succès par des opérations secondaires de moulage ou de bouchage, mais des opérations de ce genre augmentent les coûts et n'ont qu'un succès et une longévité limités. Il est donc souhaitable de trouver un procédé de production d'un capteur de vitesse surmoulé ayant une résistance meilleure à l'intrusion d'impuretés et de l'humidité sans recourir à des opérations secondaires. L'invention a donc pour objet un procédé de surmoulage d'un ensemble de capteur caractérisé en ce que: a) on supporte un constituant de capteur dans une empreinte de moule par au moins un élément coulissant; b) on emplit l'empreinte de moule d'une matière pouvant durcir ; et c) on retire le au moins un élément coulissant de l'empreinte du moule une fois que la matière pouvant durcir a rempli l'empreinte de moule et avant durcissement de la matière plastique fondue. De préférence : - le au moins un élément coulissant ne déplace pas la matière pouvant durcir une fois qu'il est retiré de l'empreinte du moule, - on retire le au moins un élément coulissant supportant la partie du constituant de capteur après avoir rempli l'empreinte de moule et avant le durcissement de la matière pouvant durcir, - on remplit des vides créés par le au moins un élément coulissant avant d'achever le durcissement de la 25 matière pouvant durcir, - l'ensemble de capteur comprend un câble et le moule comprend une interface avec le câble pour rendre étanche l'empreinte du moule, - il y a un stade de formation d'une interface 30 entre le câble et la matière pouvant durcir en rendant rugueuse la surface du câble sur des surfaces en contact avec la matière pouvant durcir. L'invention a aussi pour objet le procédé de fabrication d'un ensemble de capteur, caractérisé en ce 35 que : a) on fixe des conducteurs électriques à un capteur de champ magnétique ; b) on supporte le capteur de champ magnétique et les fils électriques dans une empreinte de moule ayant au 5 moins un élément rétractable ; c) on emplit l'empreinte de moule d'une matière pouvant durcir ; et d) on retire le au moins un élément rétractable en réponse au fait que la matière pouvant durcir supporte 10 le capteur de champ magnétique. De préférence : on emplit des vides créés par l'élément rétractable une fois que l'élément rétractable a été retiré de la position où il supporte le capteur de champ 15 magnétique, les fils électriques sont supportés dans une gaine qui s'étend à l'extérieur de l'empreinte du moule, on prépare une surface extérieure de la gaine pour obtenir une étanchéité avec la matière qui peut 20 durcir, on supporte un aimant dans l'empreinte de moule, le capteur de champ magnétique comprend un capteur à effet Hall. 25 Le procédé suivant l'invention consiste, à titre d'exemple, à encapsuler un ensemble de capteur en supportant un composant interne par un élément rétractable coulissant pendant que l'on remplit l'empreinte de moule et en retirant les éléments coulissants avant que la 30 matière d'encapsulation ne durcisse afin d'empêcher la formation d'ouvertures par les éléments coulissants rétractables. Un ensemble de capteur peut comprendre un capteur à effet Hall et un circuit intégré, qui sont encapsulés 35 par une matière d'encapsulation. Le capteur à effet Hall et le circuit intégré sont maintenus en place pendant le remplissage de l'empreinte par un élément coulissant rétractable. Une fois que l'empreinte est emplie, de sorte que la matière d'encapsulation peut supporter les composants internes en une position souhaitée, on retire l'élément coulissant rétractable de l'empreinte. Les matières d'encapsulation remplissent tout vide créé par l'élément coulissant rétractable en empêchant la formation d'ouvertures supplémentaires au sein de l'ensemble de capteur encapsulé achevé. Le procédé élimine sensiblement tout trajet d'intrusion d'humidité créé pendant l'encapsulation d'un ensemble de capteur. Aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple : La figure 1 est une vue schématique d'un ensemble de capteur à titre d'exemple. La figure 2 est une vue schématique d'un stade initial d'une opération de surmoulage à titre d'exemple suivant l'invention. La figure 3 est une vue schématique d'un stade intermédiaire d'une opération de surmoulage à titre d'exemple suivant l'invention. La figure 4 est une vue schématique d'une empreinte presque complètement remplie. La figure 5 est une vue schématique d'une empreinte remplie suivant l'invention. En se reportant à la figure 1, un ensemble 12 de capteur comprend un capteur 26 à effet Hall qui est encapsulé dans un surmoulage 42 en matière plastique. Le capteur 26 à effet Hall est relié à des conducteurs 44 disposés dans une gaine 30. La gaine 30 de câble est encapsulée partiellement dans le surmoulage 42 pour prévenir toute intrusion d'eau. Le capteur de vitesse comprend aussi un circuit 25 intégré relié au capteur 26 à effet Hall. Le circuit 25 intégré s'étend sur un aimant 38 en en étant voisin, l'aimant étant utilisé pour certaines applications précises. Le capteur de vitesse comprend un insert 28 qui définit une ouverture 27 de montage. Comme on le comprend, l'agencement précis des composants au sein du capteur de vitesse peut être différent de celui illustré en vue de s'accommoder d'exigences précises pour une application. En fonctionnement, l'ensemble 12 de capteur de vitesse est exposé typiquement à de l'humidité et à d'autres impuretés qui peuvent s'introduire dans la matière encapsulée et endommager potentiellement les composants du capteur. Tout passage ou trou dans l'encapsulation ménage un trajet potentiel de fuite de l'humidité qui peut pénétrer dans le capteur 12 de vitesse. Le procédé de fabrication d'un capteur de vitesse suivant le procédé décrit en exemple réduit le nombre d'ouvertures formées au sein de l'encapsulation 42. En se reportant à la figure 2, un ensemble 10 de moule est illustré schématiquement et comprend une première moitié 14 de moule et une deuxième moitié 16 de moule qui définissent une empreinte 18. L'empreinte 18 est formée de manière à définir la forme de l'encapsulation 42 de l'ensemble 12 de capteur de vitesse. La gaine 30 de câble est supportée entre la première moitié 14 de moule et la deuxième moitié 16 de moule. Le circuit 25 intégré est maintenu en place par un ensemble 34 coulissant. L'ensemble 34 coulissant comprend deux broches qui vont de l'ensemble 10 de moule dans l'empreinte 18 pour supporter le circuit 25 intégré pendant l'opération de moulage. L'ensemble 34 coulissant se déplace entre une position de support qui maintient 1e circuit 25 intégré et une position en retrait par un actionneur 36. Dans la position en retrait, l'élément 34 coulissant est rétracté dans l'ensemble 10 de moule et ne fait pas saillie dans l'empreinte 18 ou dans l'encapsulation 42. De la matière d'encapsulation est injectée par une entrée 20 dans l'empreinte 18 de moule. La matière d'encapsulation est à l'état fondu et forme un front d'écoulement indiqué en 24. Le front d'écoulement de la matière d'encapsulation enveloppe les composants internes de l'ensemble 12 de capteur de vitesse. En se reportant aux figures 3 et 4, le front 24 d'écoulement se déplace vers l'extérieur à partir de l'entrée 20 pour remplir l'empreinte 18. Les pressions d'injection utilisées pour entraîner la matière fondue encapsulée dans l'empreinte 18 de moule exigent que les composants internes soient bien maintenus pendant la phase de remplissage de l'encapsulation. Pendant la phase de remplissage de l'opération de surmoulage, les composants internes tels que le capteur 26 à effet Hall et le circuit 25 intégré doivent être bien maintenus en place à l'encontre des pressions engendrées par le remplissage de l'empreinte 18 par de la matière plastique. Les éléments 34 coulissants procurent cette fonction de maintien en coopérant dans l'exemple illustré avec le circuit 25 intégré pour maintenir une position souhaitée de tous les composants internes. Mais les éléments 34 coulissants peuvent s'étendre à partir d'autres endroits de l'empreinte 18 de moule pour coopérer et maintenir des composants supplémentaires ou d'autres composants pendant l'opération de surmoulage. En se reportant à la figure 5, une fois que l'empreinte 18 est emplie, les éléments 34 coulissants sont retirés pour empêcher la formation d'ouvertures supplémentaires pendant l'encapsulation. Les éléments 34 coulissants sont retirés une fois que la matière plastique fondue a durci suffisamment, de sorte que le front 25 d'écoulement arrête de se mouvoir et que la matière plastique fondue a une consistance telle qu'elle supporte les composants internes en la position souhaitée. Les éléments 34 coulissants sont retirés à un instant déterminé pour remplir tout vide qui peut avoir été formé par les éléments 34 coulissants, tout en ménageant le support souhaité des composants internes du capteur 12 de vitesse. L'actionneur 36 déplace les éléments 34 coulissants hors de l'empreinte 18 et constitue seulement un exemple d'un procédé de retrait des éléments coulissants de l'empreinte 18 de moule. Les éléments 34 coulissants peuvent être retirés en réponse au fait que la matière plastique pousse vers l'extérieur pour remplir l'empreinte 18 de moule. Au fur et à mesure que la matière plastique enveloppe le capteur 26 à effet Hall et le circuit 25 intégré, les broches se retirent en laissant la matière plastique durcie partiellement supporter les composants internes. Le procédé donné en exemple illustré et décrit permet de supporter les composants internes de l'ensemble de capteur pendant un surmoulage et réduit le nombre de trajets de fuite potentiel en enlevant tout élément coulissant ou broche de support à un instant souhaité pendant l'opération de remplissage pour l'encapsulation. L'ensemble de capteur obtenu n'a que les trajets de fuite créés par des composants faisant saillie de l'encapsulation, tels que la gaine 30 de câble. Comme on le comprend, bien que l'on ait illustré et décrit un capteur de vitesse, d'autres dispositifs de capteurs surmoulés ayant des composants internes bénéficieraient de la description du procédé donné en exemple. Bien qu'un mode de réalisation préféré de l'invention ait été décrit, l'homme du métier reconnaîtra que certaines modifications entrent dans la portée de l'invention.30 REVENDICATIONS 1. Procédé de surmoulage d'un ensemble (12) de capteur caractérisé en ce que : a) on supporte un constituant (26) de capteur 5 dans une empreinte (18) de moule par au moins un élément (34) coulissant ; b) on emplit l'empreinte (18) de moule d'une matière pouvant durcir ; et c) on retire le au moins un élément (34) 10 coulissant de l'empreinte (18) du moule une fois que la matière pouvant durcir a rempli l'empreinte (18) de moule et avant durcissement de l.a matière plastique fondue. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le au moins un élément coulissant ne 15 déplace pas la matière pouvant durcir une fois qu'il est retiré de l'empreinte du moule. 3. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'on retire le au moins un élément coulissant supportant la partie du constituant de capteur 20 après avoir rempli l'empreinte de moule et avant le durcissement de la matière pouvant durcir. 4. Procédé suivant la revendication 3, caractérisé en ce que l'on remplit des vides créés par le au moins un élément coulissant avant d'achever le 25 durcissement de la matière pouvant durcir. 5. Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'ensemble de capteur comprend un câble et le moule comprend une interface avec le câble pour rendre étanche 30 l'empreinte du moule. 6. Procédé suivant la revendication 5, caractérisé par le stade de formation d'une interface entre le câble et la matière pouvant durcir en rendant rugueuse la surface du câble sur des surfaces en contact 35 avec la matière pouvant durcir. 7. Procédé de fabrication d'un ensemble de capteur, caractérisé en ce que . a) on fixe des conducteurs électriques à un capteur de champ magnétique ; b) on supporte le capteur de champ magnétique et les fils électriques dans une empreinte de moule ayant au moins un élément rétractable ; c) on emplit l'empreinte de moule d'une matière pouvant durcir ; et d) on retire le au moins un élément rétractable en réponse au fait que la matière pouvant durcir supporte le capteur de champ magnétique. 8. Procédé suivant la revendication 7, caractérisé en ce que l'on emplit des vides créés par l'élément rétractable une fois que l'élément rétractable a été retiré de la position où il supporte le capteur de champ magnétique. 9. Procédé suivant la revendication 7, caractérisé en ce que les fils électriques sont supportés dans une gaine qui s'étend à l'extérieur de l'empreinte du moule. 10. Procédé suivant la revendication 9, caractérisé en ce que l'on prépare une surface extérieure de la gaine pour obtenir une étanchéité avec la matière qui peut durcir. 11. Procédé suivant la revendication 7, caractérisé en ce que l'on supporte un aimant dans l'empreinte de moule. 12. Procédé suivant la revendication 7, 30 caractérisé en ce que le capteur de champ magnétique comprend un capteur à effet Hall.