Brevet FR3015025A1 — publié le 20150619

La présente invention a pour objet un capteur de mesure, et notamment un capteur de pression et/ou de température. Les capteurs de mesure comprennent généralement différents composants sensibles, comme par exemple des circuits imprimés, qui doivent être protégés des attaques extérieures par un matériau d'enrobage, typiquement une résine thermodurcissable. Par exemple, dans le cas d'un capteur de pression et de température utilisé dans un collecteur d'admission, les composants doivent être protégés des attaques acides des condensats (acides, sulfures, ...) issus de la combustion du carburant. La figure 1 illustre schématiquement en coupe verticale un capteur de mesure 1 de l'état de la technique. Le capteur 1 comprend une cavité la, une ouverture d'injection lb de matériau d'enrobage, l'ouverture étant située au-dessus de la cavité la et débouchant dans la cavité la, ainsi qu'un zone d'évacuation d'air lc débouchant dans la cavité la. Dans la cavité la est disposé un composant sensible, qui est par exemple un circuit imprimé 2, et sur le circuit imprimé 2, un composant de mesure 3 de pression est situé dans l'alignement de la zone d'évacuation d'air lc. La zone d'évacuation d'air lc est située en vis-à-vis du composant 3 de manière à permettre au composant 3 d'effectuer une mesure. La figure 1 montre le début de l'injection d'un matériau d'enrobage 4, typiquement un matériau d'enrobage thermodurcissable, comme par exemple une résine liquide thermodurcissable, destiné à enrober le circuit imprimé 2. On peut injecter un mélange d'un matériau d'enrobage thermodurcissable, mono- ou bi-composant (une résine avec un durcisseur). La résine 4 est injectée par l'ouverture lb et s'écoule par gravité dans la cavité la. A la fin de l'injection de la résine 4, tel qu'illustré à la figure 2, sur laquelle les éléments identiques à ceux de la figure 1 portent les mêmes références, la résine 4 s'est écoulée dans la cavité la et recouvre le circuit imprimé 2. Un risque existe, lors de l'injection de la résine 4, consistant à venir recouvrir le composant 3. Or, si le composant de mesure 3 est recouvert de résine 4, il ne fonctionne plus. Ce recouvrement du composant 3 peut être par exemple du à la présence localement d'une vague que fait la résine lors de son écoulement. Ce risque peut être favorisé dans certaines conditions de pression d'injection de la résine et/ou peut être dû à la viscosité de celle-ci. Ces paramètres d'injection sont difficilement maîtrisables ce qui rend le procédé de fabrication de tels capteurs complexe et couteux. La figure 3 illustre l'état final du capteur de mesure 1 lorsque la 5 résine 4 s'est complètement écoulée dans la cavité la. La résine 4 à l'équilibre recouvre ici complètement le composant de mesure 3, ce qui rend impossible la mesure de pression. La présente invention vise à remédier à ces inconvénients. L'invention propose en particulier un capteur de mesure permettant 10 d'éviter un recouvrement, même temporaire, des composants de mesure par le matériau d'enrobage des composants sensibles, suite à l'injection du matériau d'enrobage. L'invention a ainsi pour objet un capteur de mesure, comprenant : - une cavité dans laquelle se situent au moins un composant sensible 15 et au moins un composant de mesure, la cavité recevant un matériau d'enrobage, notamment une résine, recouvrant le composant sensible et laissant à découvert au moins partiellement le composant de mesure, - un bassin de dépôt du matériau d'enrobage, communiquant avec la cavité de manière à permettre, après le dépôt du matériau dans le bassin, 20 l'écoulement du matériau d'enrobage dans la cavité, Conformément à l'invention, le bassin de dépôt présente un volume choisi de manière à permettre de recevoir tout le matériau d'enrobage lors du dépôt du matériau, le bassin étant au moins partiellement vidé à l'issue de l'écoulement du matériau d'enrobage dans la cavité. Un tel bassin permet de 25 recevoir l'intégralité du matériau d'enrobage avant même que celui-ci ne s'écoule à l'intérieur de la cavité. Ainsi, le matériau peut s'écouler par simple gravité et éviter de venir créer une vague, la vaque pouvant venir recouvrir le composant de mesure. Le procédé de fabrication d'un tel capteur comportant un tel bassin permet d'éviter d'avoir recours à une injection de matériaux 30 simultanément à l'écoulement. Le matériau d'enrobage, notamment la résine peut être choisie dans le groupe constitué par une résine époxy, silicone ou polyuréthane, mono- ou bicom posa nts. Le composant de mesure peut être un capteur de pression. Le ou les composants sensibles peuvent comprendre un circuit imprimé. Le capteur peut comprendre en outre un connecteur électrique relié au 5 circuit imprimé. Le bassin de dépôt peut déboucher dans une extrémité latérale de la cavité, de manière à permettre un écoulement latéral horizontal du matériau d'enrobage dans la cavité après son injection. Le capteur peut comprendre en outre une zone d'évacuation d'air 10 communiquant avec la cavité. Une telle zone permet de libérer l'air présent dans la cavité avant que le matériau n'ait coulé dans la cavité. La zone d'évacuation peut être distincte du bassin. La zone d'évacuation peut être en vis-à-vis du composant de mesure. Le capteur peut comprendre en outre un capteur de température. 15 Le capteur de température peut être partiellement logé dans la zone d'évacuation. Le volume du bassin de dépôt peut être compris entre 50 mm3 et 5000 mm3, et notamment entre 500 mm3 et 2000 mm3, notamment entre 850 mm3 et 1 200 mm3. 20 Le bassin de dépôt peut être séparé de la cavité par une cloison perforée. Une telle cloison permet de contrôler le débit lors de l'écoulement du matériau. En fin d'écoulement du matériau d'enrobage, une partie de ce matériau peut rester dans le fond du bassin de dépôt. 25 Le bassin de dépôt peut être en forme de cheminée munie de parois verticales et présentant une ouverture dans sa partie inférieure qui débouche dans la cavité. L'invention a également pour objet un procédé de remplissage en matériau d'enrobage, et notamment de résine, d'un capteur de mesure décrit 30 ci-dessus. Le procédé selon l'invention comprend l'injection de matériau d'enrobage dans le bassin de dépôt. Le procédé peut comprendre, postérieurement à l'étape d'injection de matériau d'enrobage, une étape d'écoulement du matériau d'enrobage dans la cavité, conduisant à une position d'équilibre du matériau d'enrobage dans laquelle le matériau d'enrobage recouvre chaque composant sensible sans recouvrir le ou les composants de mesure, puis une étape de durcissement du matériau d'enrobage. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante donnée à titre d'exemple illustratif et non limitatif et faite en référence aux dessins 10 annexés sur lesquels : - les figures 1 à 3, déjà décrites, sont des vues schématiques en coupe d'un capteur de mesure de l'état de la technique lors de différentes étapes de remplissage du capteur en matériau d'enrobage, - les figures 4 à 6 sont des vues schématiques en coupe d'un capteur 15 de mesure selon l'invention lors de différentes étapes de remplissage du capteur en matériau d'enrobage, - la figure 7 est une vue en perspective du capteur de mesure selon l'invention, et - la figure 8 illustre un exemple de mise en oeuvre du capteur selon 20 l'invention. Tel qu'illustré à la figure 4, sur laquelle les éléments identiques à ceux des figures 1 à 3 portent les mêmes références, un capteur de mesure 1 selon l'invention est doté d'un bassin lb dont le volume permet de recevoir tout la résine 4 lors du début de l'injection de celle-ci. Le bassin de dépôt lb peut 25 déboucher dans une extrémité latérale de la cavité la. Ainsi, lors de l'injection de la résine 4 dans le bassin de dépôt lb, la résine 4 s'écoule par gravité vers le fond de la cavité la. Comme représenté à la figure 5, la résine 4 est en cours d'écoulement latéral horizontal dans le reste de la cavité la. 30 La figure 6 illustre l'état final du capteur de mesure 1 lorsque la résine 4 s'est complètement écoulée dans la cavité la. La résine 4 à l'équilibre enrobe le circuit imprimé 2, mais elle ne recouvre pas la surface du capteur de mesure 3, opposée au circuit imprimé 2, ce qui rend possible la mesure de pression. Ainsi, le choix spécifique du volume du bassin de dépôt lb permet un écoulement régulier et sans éventuelle vague, de résine 4, ce qui ne conduit pas à un éventuel recouvrement du capteur de mesure 3. Le procédé s'achève avec le durcissement de la résine 4. La figure 7 est une vue détaillée du capteur de mesure 1. Le capteur 1 peut comprendre une zone de connexion électrique 5 destinée à être reliée au circuit imprimé 2, ainsi qu'un capteur de température 6, qui est typiquement placé dans la zone d'évacuation d'air lc. Le capteur de mesure 1 selon l'invention peut être tout type de capteur dont des éléments sensibles doivent être recouverts de matériau d'enrobage dans une cavité fermée. Le capteur de mesure 1 peut en particulier être utilisé pour mesurer le volume d'air qui va être mélangé à l'essence dans un système de recirculation des gaz d'échappement, en aval d'un papillon d'admission d'air 7, tel qu'illustré à la figure 8. Le principe d'un système à recirculation de gaz d'échappement, également appelé EGR pour « Exhaust Gas Recirculation » en langue anglaise, consiste à prélever une partie des gaz d'échappement, comportant des gaz inertes, pour la faire recirculer dans le circuit d'admission, à l'aide d'une vanne EGR 8. La présence en zone d'admission des gaz inertes des gaz d'échappement permet de ralentir la vitesse de combustion et d'absorber les calories, et entraîne ainsi une baisse de l'émission d'oxydes d'azote. REVENDICATIONS1. Capteur de mesure (1), comprenant : - une cavité (1a) dans laquelle se situent au moins un composant sensible (2) et au moins un composant de mesure (3), la cavité (1a) recevant un matériau d'enrobage (4), notamment une résine, recouvrant le composant sensible (2) et laissant à découvert au moins partiellement le composant de mesure (3), - un bassin de dépôt (lb) du matériau d'enrobage (4), communiquant avec la cavité (1a) de manière à permettre, après le dépôt du matériau d'enrobage (4) dans le bassin (lb), l'écoulement du matériau d'enrobage (4) dans la cavité (1a), le bassin de dépôt (lb) présentant un volume choisi de manière à permettre de recevoir tout le matériau d'enrobage (4) lors du dépôt du matériau (4), le bassin (lb) étant au moins partiellement vidé à l'issue de l'écoulement du matériau d'enrobage (4) dans la cavité (1a). 2. Capteur selon la revendication 1, dans lequel le composant de mesure (3) est un capteur de pression (3). 3. Capteur selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le ou les composants sensibles (2) comprennent un circuit imprimé (2). 4. Capteur selon la revendication 3, comprenant en outre un connecteur électrique (5) relié au circuit imprimé (2). 5. Capteur selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel le bassin de dépôt (lb) débouche dans une extrémité latérale de la cavité (1a), de manière à permettre un écoulement latéral horizontal du matériau d'enrobage (4) dans la cavité (1a) après son injection. 6. Capteur selon l'une des revendications 1 à 5, comprenant en outre une zone d'évacuation d'air (1c) communiquant avec la cavité (1a). 7. Capteur selon l'une des revendications 1 à 6, comprenant en outre un capteur de température (6). 8. Capteur selon l'une des revendications 1 à 7, dans lequel le volume du bassin de dépôt (lb) est compris entre compris entre 50 mm3 et 5000 mm3, et notamment entre 500 mm3 et 2000 mm3, notamment entre 850 mm3 et 1 200 mm3. 9. Capteur selon l'une des revendications 1 à 8, dans lequel le bassin de dépôt (lb) est séparé de la cavité (1a) par une cloison perforée. 10. Capteur selon l'une des revendications 1 à 9, dans lequel en fin d'écoulement du matériau d'enrobage (4), une partie de ce matériau (4) reste dans le fond du bassin de dépôt (lb). 11. Capteur selon l'une des revendications 1 à 10, dans lequel le bassin de dépôt (lb) est en forme de cheminée munie de parois verticales et présentant une ouverture dans sa partie inférieure qui débouche dans la cavité (1a). 12. Procédé de remplissage en matériau d'enrobage d'un capteur de mesure (1) selon l'une des revendications 1 à 11, comprenant l'injection de matériau d'enrobage (4) dans le bassin de dépôt (lb). 13. Procédé selon la revendication 12, comprenant, postérieurement à l'étape d'injection de matériau d'enrobage (4), une étape d'écoulement du matériau d'enrobage (4) dans la cavité (1a), conduisant à une position d'équilibre du matériau d'enrobage (4) dans laquelle le matériau d'enrobage (4) recouvre chaque composant sensible (2) sans recouvrir le ou les composants de mesure (3), puis une étape de durcissement du matériau d'enrobage (4).