Brevet FR2948115A1 — publié le 20110121

Domaine de l'invention La présente invention concerne un procédé de fabrication d'un composant électronique, notamment d'un capteur d'accélération pour coussin gonflable ou d'un capteur d'accélération au sens général ou un composant électronique applicable à l'industrie automobile. Etat de la technique Selon l'état de la technique, il est connu d'enrober par injection des composants microélectromécaniques comme par exemple des capteurs d'accélération de coussin gonflable avec de la matière plastique pour fabriquer ainsi le boîtier du capteur. Mais l'inconvénient de ce procédé de l'état de la technique, est que la position du capteur par rapport au contour extérieur du boîtier, n'est pas garantie pendant le procédé de fabrication. Or, une position même légèrement inclinée ou une mise en travers du capteur par rapport à son contour extérieur et par rapport à son interface dans le véhicule, peuvent conduire à des erreurs de mesure considérables. Exposé et avantages de l'invention La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et concerne à cet effet un procédé de fabrication d'un composant électronique comprenant les étapes suivantes : - mise en place d'un microcomposant dans un dispositif de réception qui bloque le microcomposant par rapport à un outil de mise en forme, notamment un outil d'injection, - enrobage par injection du microcomposant avec un premier revêtement, - enrobage du premier revêtement avec un second revêtement, le premier revêtement et le second revêtement formant un boîtier, - extraction du dispositif de réception hors du premier revêtement. Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse, le procédé comprend les étapes suivantes : - extraction du dispositif de réception hors du premier revêtement avant de l'enrober par injection avec un second revêtement, ou 2 - extraction du dispositif de réception hors du boitier avant le figeage du second revêtement, ou avant le remplissage complet de l'outil de moulage avec le second revêtement. Le procédé selon l'invention de fabrication d'un composant électronique permet d'enrober par injection un microcomposant, notamment un capteur d'accélération en conservant sa position exacte par rapport à son revêtement ou son enveloppe. Cela garantit une position définie exactement du microcomposant par rapport au contour extérieur de son boîtier. On évite ainsi des erreurs de mesure liées à des capteurs par exemple disposés en biais. Selon l'invention, le procédé de fabrication d'un composant électronique comprend les étapes suivantes : - mise en place d'un microcomposant dans un dispositif de réception qui bloque le microcomposant par rapport à un outil de mise en forme, notamment un outil d'injection, - enrobage par injection du microcomposant avec un premier revêtement, - enrobage du premier revêtement avec un second revêtement, le premier revêtement et le second revêtement formant un boîtier, - extraction du dispositif de réception hors du boîtier avant le figeage du second revêtement, et/ ou - avant le remplissage complet de l'outil de moulage avec le second revêtement. L'invention concerne aussi un procédé de fabrication d'un composant électronique, comprenant les étapes suivantes : - mise en place d'un microcomposant dans un dispositif de réception qui bloque le microcomposant par rapport à un outil de mise en forme, notamment un outil d'injection, - enrobage par injection du microcomposant avec un premier revêtement, - extraction du dispositif de réception hors du premier revêtement avant de l'enrober par injection avec un second revêtement, - enrobage du premier revêtement avec un second revêtement, le premier revêtement et le second revêtement formant un boîtier. 3 Ainsi, selon le procédé de fabrication d'un composant électronique, le microcomposant est bloqué dans le dispositif de réception par rapport à l'outil de moulage au moins pendant l'enrobage par injection par le premier revêtement. Le microcomposant ne flotte plus pendant l'injection du premier revêtement, mais reçoit un revêtement régulier et conserve une position définie par rapport à ce premier revêtement. Le microcomposant selon l'invention peut lui-même être formé de différents sous-composants tels que par exemple des capteurs microélectromécaniques, des micropuces ou autres composants électroniques. En outre, le microcomposant est déjà revêtu d'un premier boîtier d'où sortent avantageusement seulement les branchements ou contacts. L'expression "outil de moulage" désigne à la fois un moule d'injection, notamment destiné à une machine d'injection mais aussi un outil de moulage par coulée. L'élément déterminant est que dans chaque outil, la cavité permet de réaliser le revêtement. Dans ce premier mode de réalisation de l'invention, le dispositif de réception est extrait de l'outil de formage avant le figeage du second revêtement et/ou le remplissage complet de l'outil de formage avec le second revêtement. De façon avantageuse, le dispositif de réception est extrait en continu pendant l'opération de remplissage avec le second revêtement si bien que l'espace libéré par le dispositif de réception se remplit en continu avec la matière du second revêtement. Selon un développement avantageux, pendant l'enrobage par injection avec le second revêtement, un autre dispositif de réception bloque le premier revêtement et le microcomposant muni de celui-ci par rapport à l'outil de moulage, cet autre dispositif de réception étant alors extrait du boîtier avant le figeage du second revêtement et/ou avant le remplissage complet de l'outil de moulage avec la matière du second revêtement. Ainsi, pour positionner exactement le premier revêtement terminé, par rapport au second revêtement, on tient le premier revêtement au niveau de son contour extérieur par un autre dispositif de réception. De façon avantageuse, cet autre dispositif de réception se place dans la même position que le dispositif de réception (premier 4 dispositif de réception) pour tenir le microcomposant. Cet autre dispositif de réception sera à son tour extrait du boîtier avant le figeage du second revêtement et/ou avant le remplissage complet de l'outil de moulage avec le second revêtement. De manière avantageuse, cet autre dispositif de réception est extrait en continu du revêtement au cours de la phase de remplissage du second revêtement de sorte que le volume occupé par cet autre dispositif de réception se remplit en continu avec la matière du second revêtement. En outre, de manière avantageuse, la fonction de cet autre dispositif de réception peut être assurée par le dispositif de réception décrit en premier lieu (premier dispositif de réception). Dans ce cas, le dispositif de réception est extrait du premier revêtement avant l'enrobage par injection avec le second revêtement et il est avantageux que pendant cet enrobage par injection avec le second revêtement, le dispositif de réception bloque le premier revêtement et le microcomposant revêtu par injection, par rapport à l'outil de moulage, le dispositif de réception étant extrait du boîtier avant le figeage du second revêtement et/ou avant le remplissage complet de l'outil de moulage par la matière du second revêtement. Dans ce cas, un seul et même dispositif de réception s'applique d'abord sur le microcomposant, puis sur le premier revêtement. Les réalisations avantageuses décrites ci-dessus s'appliquent à toutes les variantes ou caractéristiques du procédé. De façon avantageuse, en tirant (extrayant) le dispositif de réception et/ou l'autre dispositif de réception, on ferme au moins en partie les cavités laissées dans le boîtier par une pression ou poussée complémentaire. L'expression "poussée ou pression complémentaire" signifie que l'on maintient sous pression la matière pour le premier revêtement et/ ou pour le second revêtement pour remplir au moins partiellement si ce n'est totalement, les cavités laissées par l'extraction du dispositif de réception et/ou l'autre dispositif de réception. En particulier, les cavités restant dans le second revêtement seront par exemple fermées à l'aide d'une machine d'injection exerçant une pression complémentaire sur le second revêtement. Tout particulièrement, en tirant en continu les dispositifs de réception, et en même temps remplissant pour le second revêtement les seules petites cavités qui restent, peuvent être fermées sans difficulté une fois le dispositif de réception complètement enlevé, en 5 utilisant la pression complémentaire. Suivant une autre caractéristique avantageuse, le dispositif de réception et/ou l'autre dispositif de réception, constituent chacun un dispositif de réception en trois points. Le dispositif de réception pour bloquer le microcomposant dispose ainsi de trois points de réception et au maximum deux points de réception sont alignés. De la même manière, avantageusement, l'autre dispositif de réception comporte trois points pour bloquer le premier revêtement et au maximum deux points de réception sont alignés pour bloquer le premier revêtement. Grâce à cette réception en trois points, le microcomposant ou le premier revêtement sont fixés avec un nombre de degrés de liberté qui n'est ni excessif, ni insuffisant. Selon un autre développement avantageux, le premier revêtement et le second revêtement sont obtenus dans un outil d'injection à deux composants. De manière avantageuse, le dispositif de réception et/ou l'autre dispositif de réception, sont des pièces mobiles dans le moule d'injection à deux composants. Une sélection avantageuse de matière prévoit de réaliser le premier revêtement en une matière plastique souple, notamment un élastomère et en particulier du silicone et le second revêtement en une matière plastique dure, notamment une matière thermoplastique. Le second revêtement qui réalise par exemple également des points de raccordement ou des interfaces du capteur, est en matière plastique dure, notamment en matière thermoplastique. Pour injecter une telle matière thermoplastique, il faut appliquer des pressions relativement importantes et c'est pourquoi, le microcomposant est protégé avantageusement par le premier revêtement souple. En outre, l'utilisation d'un premier revêtement souple, permet de tirer relativement facilement le dispositif de réception hors du premier revêtement. 6 Selon une autre caractéristique avantageuse, le composant électronique comporte au moins une broche de branchement fixée au composant microélectronique, en particulier soudée ou brasée à celui-ci. Cette broche de raccordement est avantageusement laissée dégagée au moins partiellement du premier revêtement et du second revêtement. La broche de raccordement peut avantageusement servir de broche de contact, par exemple pour un câble. De façon avantageuse, le composant électronique est io équipé de deux broches de raccordement. Selon un développement avantageux du second revêtement, celui-ci comporte un élément de moule de fixation et/ou un élément de moule de branchement. Avantageusement, cet élément de moule de fixation est réalisé pour fixer le composant électronique. 15 L'élément de moule de fixation comprend à cet effet par exemple une douille par laquelle le composant électronique se visse dans un véhicule. L'élément de moule de branchement est avantageusement réalisé pour former un connecteur. Ce connecteur comporte avantageusement les extrémités libres de deux broches de branchement 20 pour permettre de relier le composant électronique à un câble. L'invention concerne également un composant électronique destiné à la construction automobile, notamment un capteur de coussin gonflable résultant du procédé tel que décrit ci-dessus, le microcomposant électronique comportant un capteur en 25 microélectromécanique. En particulier, dans le domaine de la technique automobile, il est avantageux d'entourer les capteurs d'une enveloppe solide et robuste. Toutefois, il faut en même temps définir la position du capteur par rapport à son enveloppe ou par rapport aux points de 30 vissage prévus sur son enveloppe pour exclure pratiquement toute erreur de mesure. Les développements avantageux du procédé de l'invention s'appliquent également au composant électronique selon l'invention et à son utilisation en construction automobile. Dessins La présente invention sera décrite ci-après à l'aide d'un exemple de réalisation du procédé de l'invention et les moyens pour l'appliquer, représentés dans les dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue schématique du composant électronique terminé correspondant à un exemple de réalisation, - la figure 2 montre un microcomposant tel que celui utilisé dans l'exemple de réalisation de l'invention, - la figure 3 montre le microcomposant de l'exemple de réalisation installé dans un dispositif de réception, - la figure 4 montre le détail du dispositif de réception selon l'invention, - la figure 5 montre le microcomposant muni du premier revêtement selon l'exemple de réalisation, - la figure 6 montre le composant électronique selon l'exemple de réalisation, juste avant la fin de la réalisation du second revêtement. Description d'un mode de réalisation de l'invention Un exemple de réalisation de l'invention sera décrit ci-après de manière plus détaillée à l'aide des figures 1 à 6. La figure l montre un composant électronique 1 terminé, réalisé comme capteur d'accélération de coussin gonflable destiné à un véhicule automobile. Ce composant est fabriqué selon le procédé de l'invention. Le composant électronique 1 comporte un microcomposant 2 tel qu'un capteur microélectromécanique logé dans un boîtier 11 formé d'un premier revêtement 3 couvert d'un second revêtement 4. Le premier revêtement 3 en silicone entoure complètement le microcomposant 2. Le premier revêtement 3 est lui-même entouré complètement par le second revêtement 4 en matière thermoplastique. Un élément de forme de fixation 9 et un élément de forme de branchement 10 sont réalisés avec le second revêtement 4. L'élément de forme de fixation 9 comprend un manchon 13 par lequel le composant électronique 2 peut être vissé à une interface dans le véhicule. L'élément de forme de branchement 10 comprend une cavité constituant une prise de connecteur 12. Cette prise de connecteur 12 sert à recevoir un connecteur ou un câble pour 7 8 assurer le branchement électrique avec le microcomposant 2, de façon à être relié en sécurité au composant électronique 1. Une première broche de branchement 5 et une seconde broche de branchement 6 équipent le microcomposant 2 (la liaison précise entre les broches de branchement et le microcomposant apparaît à la figure 3). La première broche de branchement 5 et la seconde broche de branchement 6, servent à réaliser le contact électrique ou électronique avec le microcomposant par l'intermédiaire de la prise de connecteur 12. La première broche de branchement 5 et la seconde broche de branchement 6 sont couvertes partiellement par le premier revêtement 3 et le second revêtement 4. Toutefois, pour garantir le contact électrique, une première surface de contact 7 de la première broche de branchement 5 et une seconde surface de contact 8 de la seconde broche de branchement 6 restent dégagées dans la prise de connecteur 12 et ces surfaces de contact viennent en saillie dans la cavité de la prise de connecteur 12. La figure 2 montre le microcomposant 2 tel qu'il est enrobé par injection dans le composant électronique 1 de l'exemple de réalisation. Le microcomposant 2 se compose pratiquement d'un boîtier parallélélipédique en matière plastique, en face on a un premier branchement de microcomposant 14 et un second branchement de microcomposant 15 qui viennent en saillie. Le boîtier en matière plastique loge différents composants tels que par exemple un capteur de microélectromécanique pour mesurer l'accélération ainsi que des micropuces et des fils de liaison. Le premier branchement 14 du microcomposant ainsi que son second branchement 15 sont par exemple reliés par une liaison soudée à la première broche de branchement 5 et à la seconde broche de branchement 6. Ces éléments apparaissent en détail à la figure 3. La figure 3 montre comment le microcomposant 2 est bloqué dans un dispositif de réception 16 selon l'exemple de réalisation. La figure 3 montre également comment la première broche de branchement 5 et la seconde broche de branchement 6 sont reliées au premier branchement de microcomposant 14 et au second branchement de microcomposant 15. 9 Le dispositif de réception 16 se trouve dans l'outil d'injection à deux composants à l'aide duquel on fabrique le composant électronique 1 selon l'exemple de réalisation. Pour cela, le dispositif de réception 16 est mobile dans le moule d'injection à deux composants et peut être déployé dans la cavité d'injection correspondante ou en être extrait. Dans la représentation simplifiée, le dispositif de réception 16 est représenté avec un premier appui de réception 17, un second appui de réception 18 et un troisième appui de réception 19, sans que la cavité du moule d'injection ne soit représentée. Le premier appui de réception 17 et le second appui de réception 18 soutiennent le microcomposant 5 chacun à un coin correspondant. Le troisième appui de réception 19 bloque le microcomposant 2 le long d'un côté opposé aux deux points. On a ainsi un appui en trois points sans que les degrés de liberté ne soient en excédent ou en sous-nombre (positionnement hyperstatique ou hypostatique). La réalisation précise nécessaire à cet effet pour le dispositif de réception 16 apparaît à la figure 4. La figure 3 montre en outre que la première broche de branchement 5 et la seconde broche de branchement 6 sont constituées chacune pratiquement par une languette de tôle. Une extrémité de la première broche de branchement 5 est recourbée à 90° par rapport au premier prolongement de liaison 20. Ce premier prolongement de liaison 20 est soudé au premier branchement 14 du microcomposant. L'extrémité de la seconde broche de branchement 60 est également recourbée à 90° vers le haut et constitue ainsi un second branchement de liaison 21 soudé au second branchement 15 du microcomposant. Les autres extrémités respectives de la première broche de branchement 5 et de la seconde broche de branchement 6 qui ne sont pas reliées au microcomposant 2, constituent respectivement la première surface de contact 7 et la seconde surface de contact 8 déjà décrites de la prise de connecteur 12. La figure 4 montre le dispositif de réception 16 correspondant à l'exemple de réalisation, de manière détaillée mais sans le microcomposant 2. Il apparaît ainsi comment le premier appui de réception 17 comporte un premier logement de coin 22 et le second 10 appui de réception 18 comporte un second logement de coin 23. Le troisième appui de réception comporte de façon correspondante un logement de grand côté 27. Le microcomposant 2 repose dans sa position bloquée sur les logements de coin 22, 23 et sur ce logement de grand côté 27. La réalisation du premier logement de coin 22 et celle du second logement de coin 23 sont décrites à titre d'exemple ci-après à l'aide du premier logement de coin 22. Le premier logement de coin 22 comporte une première surface 24, une seconde surface 25 et une troisième surface 26. Les trois surfaces 24, 25, 26 sont perpendiculaires deux à deux et les trois surfaces 24, 25, 26 se coupent en un point. En regard du premier logement de coin 22 et du second logement de coin 23, on a le logement de grand côté 27 ayant une quatrième surface 28 parallèle à la troisième surface 28 et une cinquième surface 29 parallèle à la première surface 24 et perpendiculaire à la seconde surface 25. Cette réalisation particulière du dispositif de réception 16 définit exactement les six degrés de liberté du microcomposant 2. On évite un blocage hyperstatique pour compenser de manière optimale les tolérances à la fois au niveau du microcomposant 2 et celles du dispositif de réception 16. Dans le cas de la seconde variante de l'invention selon laquelle un autre dispositif de réception soutient le premier revêtement 3 au cours de l'injection du second revêtement 4. Cet autre dispositif de réception est réalisé exactement de la même manière comme dispositif de réception en trois points, que le dispositif de réception 16 décrit ci-dessus. La figure 5 montre le microcomposant avec une partie de la première broche de branchement 5 et de la seconde broche de branchement 6 ainsi qu'une partie du dispositif de réception 16 avec le silicone constituant l'enrobage injecté formant le premier revêtement 3. Pour faciliter la représentation, on a supprimé également dans cette représentation, l'outil d'injection à deux composants. La cavité d'injection de cet outil correspond dans cette étape du procédé à la première forme représentée du premier revêtement 3. 11 La figure 6 montre le composant électronique 6 juste avant la fin de la fabrication et ainsi juste avant que le dispositif de réception 16 ne soit extrait du boîtier 11. Dans ce cas, l'outil d'injection à deux composants n'a pas non plus été représenté. Il est toutefois clair que la cavité d'injection de l'outil selon cette étape du procédé correspond sensiblement à la forme inverse du second revêtement 4 telle que représentée. Avant que dans cette étape de procédé, la matière plastique du second revêtement 4 soit injectée complètement ou soit figée complètement, on extrait le dispositif de réception 16 hors du boîtier 11 et on remplit avec la pression complémentaire résiduelle de la machine d'injection, de façon optimale, complètement, les cavités qui subsistent, engendrées par l'extraction du dispositif de réception 16. Il est surtout important que les cavités extérieures soient fermées par ce second revêtement 4. Cet exemple de réalisation, montre comment le microcomposant 2 peut être bloqué exactement dès l'enrobage par injection avec le premier revêtement 3 pour que le microcomposant 2 ne "flotte" plus dans le premier revêtement 3. Autour du microcomposant 2 et du premier revêtement 3, pour positionner exactement pendant l'enrobage par injection, le dispositif de réception 16 reste dans la cavité d'injection dans le boîtier 11 jusque peu avant la fin du second revêtement 4. Ce procédé de fabrication garantit que le microcomposant 2 occupe une position exacte par rapport à l'enveloppe 13 de l'élément de forme de fixation 9. On évite ainsi pratiquement les erreurs de mesure qui pourraient résulter de la mise en biais ou d'une position inclinée d'un capteur en microélectromécanique servant à mesurer l'accélération.30 REVENDICATIONS1 °) Procédé de fabrication d'un composant électronique (1) comprenant les étapes suivantes : - mise en place d'un microcomposant (2) dans un dispositif de réception (16) qui bloque le microcomposant (2) par rapport à un outil de mise en forme, notamment un outil d'injection, - enrobage par injection du microcomposant (2) avec un premier revêtement (3), - enrobage du premier revêtement (3) avec un second revêtement (4), le premier revêtement (3) et le second revêtement (4) formant un boîtier (11), - extraction du dispositif de réception (16) hors du premier revêtement (3). 2°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé par l'étape suivante : - extraction du dispositif de réception (16) hors du premier revêtement (3) avant de l'enrober par injection avec un second revêtement (4), ou - extraction du dispositif de réception (16) hors du boitier (11) avant le figeage du second revêtement (4), ou avant le remplissage complet de l'outil de moulage avec le second revêtement (4). 3°) Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que pendant l'enrobage par injection du second revêtement (4), un autre dispositif de réception bloque le premier revêtement (3) avec le microcomposant (2) injecté, par rapport à l'outil de moulage, cet autre dispositif de réception étant extrait du boîtier (11) avant le figeage du second revêtement (4) et/ou avant le remplissage complet de l'outil de moulage avec le second revêtement (4). 4°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que14 par l'extraction du dispositif de réception (16) et/ou de l'autre dispositif de réception, on ferme au moins partiellement les cavités résiduelles du boîtier (11) par une pression complémentaire. s 5°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de réception (16) et/ou l'autre dispositif de réception, constituent chacun un dispositif de réception en trois points. 10 6°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier revêtement (3) et le second revêtement (4) sont réalisés dans un outil d'injection à deux composants. 15 7°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier revêtement (3) est en une matière plastique souple, notamment en un élastomère et le second revêtement (4) est en une matière plastique dure, notamment une matière thermoplastique. 20 8°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier revêtement (3) et le second revêtement (4) laissent dégager au moins partiellement une broche (5, 6) du composant électronique (1). 25 9°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le second revêtement (4) comporte un élément de forme de fixation(9) pour fixer le composant électronique (1) et/ ou un élément de moulage 30 de raccordement (10) réalisé pour une connexion. 10°) Composant électronique destiné à la construction automobile, notamment capteur de coussin gonflable, caractérisé en ce qu'il est réalisé selon un procédé des revendications 1 à 9, 35 le microcomposant (2) comportant un capteur micromécanique.