Brevet FR3162588A1 — publié le 20251128

Pièce obtenue par un procédé de fabrication de type IME comprenant au moins un connecteur sur l’une de ses faces , procédé de fabrication d’une telle pièce L'invention a pour objet une pièce comprenant un support flexible (14), un corps (12) surmoulé par injection sur une face (14.2) du support flexible (14) ainsi qu’au moins un connecteur (20) positionné sur l’une des faces de la pièce, les broches (30, 32) étant sensiblement perpendiculaires aux première et deuxième faces (14.1, 14.2) du support flexible (14), le connecteur (20) comprenant au moins un picot (40) solidaire de la base (22) en saillie par rapport à la face (22.1) de la base (22) orientée vers le support flexible (14), chaque picot (40) ayant une longueur telle qu’il est au moins partiellement noyé dans le corps (12) lors de son injection. L’invention a également pour objet un procédé pour fabriquer une telle pièce. Figure 1 Pièce obtenue par un procédé de fabrication de type IME comprenant au moins un connecteur sur l’une de ses faces, procédé de fabrication d’une telle pièce La présente demande se rapporte à une pièce obtenue par un procédé de fabrication de type IME comprenant au moins un connecteur sur l’une de ses faces ainsi qu’à un procédé de fabrication d’une telle pièce. Selon un mode de réalisation, un procédé d’obtention d’une pièce, dit procédé IME pour (in-mold electronics), comprend une étape d’impression d’une piste conductrice sur une première face d’un support flexible en forme de film, une étape de pose de composants électroniques sur le support flexible, une étape de thermoformage du support flexible visant à le conformer selon la géométrie de la pièce à réaliser, une étape de positionnement du support flexible conformé dans un moule ainsi qu’une étape d’injection d’une matière dans le moule afin d’obtenir par surmoulage la pièce. A l’issue du procédé de fabrication, la pièce comprend une première face au niveau de laquelle est positionné le support flexible, une deuxième face au niveau de laquelle est positionné un film de décoration ainsi qu’un chant périphérique reliant les première et deuxième faces. Selon un mode de réalisation, la pièce comprend au moins une nappe de connexion qui débouche au niveau du chant de la pièce à l’issue de l’étape d’injection ainsi qu’au moins un connecteur relié à cette nappe de connexion, positionné au niveau du chant de la pièce et relié à cette dernière par collage par exemple après l’étape d’injection. Même si elle permet d’obtenir une liaison solide entre le connecteur et la pièce, cette solution n’est pas pleinement satisfaisante car le connecteur tend à augmenter l’encombrement de la pièce au niveau de sa périphérie, ce qui tend à complexifier son intégration. La présente invention vise à remédier à tout ou partie des inconvénients de l’art antérieur. A cet effet, l’invention a pour objet une pièce comprenant un support flexible qui présente des première et deuxième faces, un corps surmoulé par injection sur la deuxième face du support flexible ainsi qu’au moins un connecteur qui comprend une base présentant une première face ainsi qu’au moins deux broches traversant la base et présentant chacune une extrémité reliée à une piste conductrice apposée sur la première ou deuxième face du support flexible. Selon l’invention, les broches sont sensiblement perpendiculaires aux première et deuxième faces du support flexible. En complément, le connecteur comprend au moins un picot solidaire de la base et en saillie par rapport à la première face orientée vers le support flexible, chaque picot ayant une longueur telle qu’il est au moins partiellement noyé dans le corps lors de son injection. Cette solution permet de positionner le connecteur sur l’une des faces de la pièce, chaque picot noyé dans le corps assurant une liaison mécanique solide entre le connecteur et le reste de la pièce. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description de l’invention qui va suivre, description donnée à titre d'exemple uniquement, en regard des dessins annexés parmi lesquels : FIG. 1 est une coupe d’une pièce obtenue par un procédé de type IME intégrant un connecteur au niveau d’une de ses faces, FIG. 2 est une représentation schématique de différentes étapes d’un procédé de type IME illustrant un mode de réalisation de l’invention, FIG. 3 est une coupe d’un moule et d’un connecteur illustrant un mode de réalisation de l’invention, FIG. 4 est une vue de dessus du moule et du connecteur visibles sur la FIG. 3 , FIG. 5 est une coupe d’un support flexible et de broches illustrant un mode de réalisation de l’invention, FIG. 6 est une vue de dessus du support flexible et des broches visibles sur la FIG. 5 , FIG. 7 est une vue de dessus d’un moule, sur lequel sont positionnés un connecteur et un support flexible, illustrant un mode de réalisation de l’invention, FIG. 8 est une coupe d’un moule, d’un connecteur et d’un support flexible, avant une étape d’injection, illustrant un mode de réalisation de l’invention, FIG. 9 est une vue en perspective d’un connecteur illustrant un mode de réalisation de l’invention, FIG. 10 est une vue latérale du connecteur, visible sur la FIG. 9 , fixé sur un support souple illustrant un mode de réalisation de l’invention, FIG. 11 est une coupe d’une pièce obtenue par un procédé de type IME intégrant un connecteur au niveau d’une de ses faces. Selon un mode de réalisation visible sur les figures 1 et 2, une pièce 10 présente une face avant 10.1 (visible lorsque la pièce 10 est intégrée dans un environnement), une face arrière 10.2 ainsi qu’un chant reliant les faces avant et arrière 10.1, 10.2. La pièce 10 comprend un corps 12, en une matière injectable, qui présente une première face 12.1 orientée vers la face avant 10.1 et une deuxième face 12.2 orientée vers la face arrière 10.2 ainsi qu’au moins un support flexible 14 en forme de film, positionné au niveau de la face arrière 10.2, qui présente une première face 14.1 orientée vers la face arrière 10.2 et une deuxième face 14.2 orientée vers le corps 12. Selon une configuration, la première face 14.1 du support flexible 14 forme la face arrière 10.2 de la pièce 10. La deuxième face 14.2 du support flexible 14 est en contact avec la deuxième face 12.2 du corps 12. Selon une configuration, la pièce 10 comprend au moins une couche de décoration 16, en forme de film et positionnée au niveau de la face avant 10.1, qui présente une première face 16.1 orientée vers la face avant 10.1 et une deuxième face 16.2 orientée vers le corps 12. Selon une configuration, la première face 16.1 de la couche de décoration 16 forme la face avant 10.1 de la pièce 10. La deuxième face 16.2 de la couche de décoration 16 est en contact direct avec la première face 12.1 du corps 12. La pièce 10 comprend au moins une piste conductrice 18 apposée sur la première ou deuxième face 14.1, 14.2 du support flexible 14. Selon un premier mode de réalisation visible sur la FIG. 2 , la pièce 10 comprend au moins une première piste conductrice 18 apposée contre la première face 14.1 du support flexible 14 ainsi qu’au moins une deuxième piste conductrice 18’ apposée contre la deuxième face 14.2. Selon un deuxième mode de réalisation visible sur la FIG. 5 , la pièce 10 comprend au moins une piste conductrice 18 sur l’une des première et deuxième faces 14.1, 14.2 uniquement, notamment sur la première face 14.1 du support flexible 14. Selon une configuration, la pièce 10 comprend au moins un composant électronique relié à la première ou deuxième piste conductrice 18, 18’. La pièce 10 comprend au moins un connecteur 20 positionné au niveau de la face arrière 10.2 de la pièce 10, espacé de son chant. Chaque connecteur 20 comprend une base 22 qui comporte des première et deuxième faces 22.1, 22.2 ainsi qu’un chant 22.3 reliant les première et deuxième faces 22.1, 22.2. Les première et deuxième faces 22.1, 22.2 sont sensiblement parallèles entre elles. En fonctionnement, la première face 22.1 est orientée vers le support flexible 14. Selon une configuration, le chant 22.3 a une forme en pyramide tronquée. Bien entendu, l’invention n’est pas limitée à cette géométrie pour le chant 22.3. Le connecteur 20 comprend un boîtier tubulaire 24 solidaire de la base 22 et en saillie par rapport à la deuxième face 22.2. Le boîtier tubulaire 24 et la base 22 forment un logement 26. Selon une configuration, le boîtier tubulaire 24 présente une section rectangulaire ou carrée avec des angles arrondis dans un plan parallèle aux première et deuxième faces 22.1, 22.2 de la base 22. Bien entendu, l’invention n’est pas limitée à cette géométrie pour le boîtier tubulaire 24. La base 22 et le boîtier tubulaire 24 ne sont pas plus décrits car ils peuvent être identiques à ceux de l’art antérieur. Selon un mode d’assemblage, le connecteur 20 est relié au support flexible 14 par collage. A cet effet, une couche de colle 28 est intercalée entre le support flexible 14 et le connecteur 20, plus particulièrement entre le support flexible 14 et la base 22 du connecteur 20. Selon une configuration visible sur la FIG. 9 , la base 22 comprend une gorge 29, en creux par rapport à la première face 22.1, configurée pour partiellement loger la colle 28 et former un cordon d’étanchéité autour des broches. Ce connecteur 20 comprend au moins deux broches 30, 32, sensiblement perpendiculaires aux première et deuxième faces 14.1, 14.2 du support flexible 14, qui présentent chacune une première extrémité 30.1, 32.1 reliée à la première ou deuxième piste conductrice 18, 18’ ainsi qu’une deuxième extrémité 30.2, 32.2 située dans le logement 26, les deux broches 30, 32 traversant la base 22. A cet effet, cette dernière comprend, pour chaque broche 30, 32, un trou traversant 22.4 qui débouche au niveau des première et deuxième faces 22.1, 22.2 de la base 22. Selon un mode de réalisation, au moins une broche 30, 32 présente, au niveau de sa première extrémité 30.1, 32.1 une platine 34 plaquée contre la première ou deuxième piste conductrice 18, 18’ et reliée à cette dernière. Selon les cas, la platine 34 peut être soudée ou collée à la première ou deuxième piste conductrice 18, 18’. Selon une configuration, un point de colle 36 (ou une couche de colle) en un matériau conducteur est intercalé entre la platine 34 et la première ou deuxième piste conductrice 18, 18’ pour les relier. Selon un mode de réalisation visible sur les figures 1 et 8, les broches 30, 32 sont reliées à la première piste conductrice 18 située sur la première face 14.1 du support flexible 14 et orientée vers le connecteur 20. Dans ce cas, les broches 30, 32 ne traversent pas le support flexible 14. Selon un autre mode de réalisation, les broches 30, 32 sont reliées à la deuxième piste conductrice 18’ située sur la deuxième face 14.2 du support flexible 14. Dans ce cas, le support flexible 14 comprend un orifice traversant pour chaque broche 30, 32. Selon un autre mode de réalisation visible sur la FIG. 2 , au moins une première broche 30 est reliée à la première piste conductrice 18 située sur la première face 14.1 du support flexible 14 et orientée vers le connecteur, au moins une deuxième broche 32 est reliée à la deuxième piste conductrice 18’ située sur la deuxième face 14.2 du support flexible 14, opposée à la première face 14.1. Dans ce cas, le support flexible 14 comprend un orifice traversant 38 pour chaque deuxième broche 32 pour lui permettre de traverser le support flexible 14. Selon une particularité de l’invention, le connecteur 20 comprend au moins un picot 40, en saillie par rapport à la première face 22.1 de la base 22 du connecteur 20, dimensionné pour traverser le support flexible 14 et être au moins partiellement noyé dans le corps 12. Par picot, on entend un élément solidaire de la base 22 du connecteur 20 et en saillie par rapport à sa première face 20.1, quelles que soient sa forme et sa section. Chaque picot 40 présente une extrémité libre 40.1 distante de la base 22 et une longueur (distance séparant la base 22 et l’extrémité libre 40.1 du picot 40) telle que l’extrémité libre 40.1 soit située au niveau de la première face 12.1 du corps 12 opposée au support flexible 14 et vienne en contact avec la couche de décoration 16 ou avec un moule lors de l’étape d’éjection. Selon un agencement, au moins un picot 40 présente une forme légèrement tronconique et une extrémité libre 40.1 légèrement arrondie. En variante, au moins un picot 40 présente une forme de rivet. Selon un agencement, le connecteur 22 comprend plusieurs picots, notamment quatre positionnés au niveau à proximité des angles de la base 22. La base 22, le boîtier tubulaire 24 et le (ou les) picot(s) forment une pièce d’un seul tenant. Bien entendu, l’invention n’est pas limitée à cette géométrie ou à ce nombre pour les picots. Pour chaque picot 40, le support flexible 14 comprend un orifice traversant 42 qui relie les première et deuxième faces 14.1, 14.2 du support flexible 14 et permet au picot 40 de le traverser. Quel que soit le mode de réalisation, la pièce 10 comprend un support flexible 14 présentant des première et deuxième faces 14.1, 14.2, un corps 12 surmoulé par injection sur la première face 14.1, au moins une piste conductrice 18 apposée sur la première ou deuxième face 14.1, 14.2 du support flexible 14, au moins un connecteur 20 qui comprend une base 22 présentant une première face 22.1 orientée vers le support flexible 14 ainsi qu’au moins deux broches 30, 32 traversant la base 22 et présentant chacune une extrémité 30.1, 32.1 reliée à une piste conductrice 18 apposée sur l’une des faces 14.1, 14.2 du support flexible 14. Selon l’invention, le connecteur 20 comprend au moins un picot 40 solidaire de la base 22 et en saillie par rapport à la première face 22.1. En complément, le support flexible 14 comprend un orifice traversant 42 pour chaque picot 40, ce dernier ayant une longueur telle qu’il est partiellement noyé dans le corps 12 lors de son injection. Chaque picot 40 permet de renforcer la liaison entre le connecteur 20 et le reste de la pièce 10 et de positionner le connecteur 20 au niveau de la face arrière 10.2 et non en périphérie de la pièce 10. Comme illustré sur la FIG. 2 , un cordon de colle 44 peut être ajouté en périphérie de la base 22 pour renforcer la liaison mécanique entre le connecteur 20 et le support flexible 14. Selon un mode opératoire, un procédé de fabrication comprend une étape de mise en place d’au moins un connecteur 20 dans une empreinte 46 d’un premier moule 48 qui présente une face 48.1 conformée comme la face arrière 10.2 de la pièce à réaliser, comme illustré sur les figures 3 et 4. L’empreinte 46 est configurée pour immobiliser le connecteur 20 dans une unique position donnée, la première face 22.1 de la base 22 étant sensiblement positionnée au niveau de la face 48.1 du premier moule 48. A cet effet, l’empreinte 46 comprend une portion qui coopère avec le chant 22.3 en forme de pyramide tronquée de la base 22. A titre indicatif, le chant 22.3 forme un angle d’environ 45° avec la première face 22.1 de la base. Le fait que le chant 22.3 et l’empreinte 46 présentent des formes évasées permet d’obtenir un centrage du connecteur 20 et son immobilisation par rapport au premier moule 48 dans une position donnée, notamment lors de l’injection du corps 12. Selon une configuration, l’empreinte 46 comprend des formes qui épousent celles du connecteur 20 dont une forme en saillie 50 configurée pour se loger dans le logement 26 du connecteur 20. Cette forme en saillie 50 comprend un trou 50.1 pour chaque broche 30, 32 afin de la loger et la guider. Selon une configuration, le procédé de fabrication comprend une étape de mise en place d’une couche de colle 28 sur la première face 22.1 de la base 22 du connecteur 20 avant la mise en place du support flexible 14. En parallèle, le procédé de fabrication comprend une étape de réalisation de chaque piste conductrice 18, 18’ sur le support flexible 14 et éventuellement une étape de pose d’au moins un composant électronique. Comme illustré sur la partie (A) de la FIG. 2 , le procédé de fabrication comprend une étape de perforation du support flexible 14 qui vise à réaliser un orifice traversant 42 pour chaque picot 40 du connecteur 20. Pour chaque broche 30 qui traverse le support flexible 14, l’étape de perforation vise à réaliser un orifice traversant 38. En suivant, le procédé de fabrication comprend une étape de mise en place des broches 30, 32 en les reliant à la (ou aux) piste(s) conductrice(s) 18, 18’, comme illustré sur la partie (B) de la FIG. 2 ou les figures 5 et 6. Le procédé de fabrication peut comprendre une étape de thermoformage du support flexible 14 pour le conformer selon la géométrie de la face arrière 10.2 de la pièce 10 à réaliser. Le procédé de fabrication comprend une étape de mise en place du support flexible 14, pourvu des broches 30, 32, dans le premier moule 48, contre la face 48.1 du premier moule 48. Lors de cette étape, les picots 40 sont positionnés dans les orifices traversants 42 du support flexible 14 et les broches 30, 32 sont insérées dans les trous traversants 22.4 de la base 22 du connecteur 20 et les éventuels trous 50.1 de la forme en saillie 50 du premier moule 48. Le premier moule 48 peut comprendre des pions 52 configurés pour se loger dans des trous du support flexible 14 pour faciliter le positionnement de ce dernier dans le premier moule 48, comme illustré sur la FIG. 7 . Le procédé de fabrication comprend une étape de mise en place d’un deuxième moule 54 qui présente une face 54.1 conformée comme la face avant 10.1 de la pièce 10 à réaliser, les premier et deuxième moules 48, 54 délimitant une cavité identique à la pièce 10 à réaliser lorsqu’ils sont fermés. Si la pièce 10 comprend un film de décoration 16, ce dernier est positionné contre la face 54.1 du deuxième moule 54, comme illustré sur la FIG. 8 , avant la fermeture des moules 48, 54. A la manière d’un procédé de type IME, le procédé de fabrication comprend une étape d’injection du corps 12, comme illustré sur la partie (C) de la FIG. 2 , ainsi que des étapes de refroidissement et de démoulage. Ce procédé permet d’obtenir une forte liaison mécanique entre le corps 12, le support flexible 14 et l’éventuel film de décoration 16. Les picots 40 sont également fortement liés au corps 12, ce qui garantit une liaison mécanique très résistante entre le corps 12 et le connecteur 20 même si ce dernier est positionné au niveau de la face arrière 10.2 de la pièce 10. Comme illustré sur la partie (D) de la FIG. 2 , le procédé de fabrication peut comprendre une étape de pose d’un cordon de colle 44 en périphérie de la base 22 pour renforcer la liaison mécanique entre le connecteur 20 et le support flexible 14 et/ou l’étanchéité entre le connecteur 20 et le support flexible 14. Bien entendu, l’invention n’est pas limitée aux modes de réalisation précédemment décrits. Comme illustré sur la FIG. 11 , le corps 12 pourrait être intercalé entre la base 22 du connecteur 20 et le support flexible 14. Quel que soit le mode de réalisation, le connecteur 20 comprend au moins un picot 40 solidaire de la base 22 et en saillie par rapport à la première face 22.1 orientée vers le support flexible 14, chaque picot 40 ayant une longueur telle qu’il est au moins partiellement noyé dans le corps 12 lors de son injection. Pièce comprenant : un support flexible (14) qui présente des première et deuxième faces (14.1, 14.2), un corps (12) surmoulé par injection sur la deuxième face (14.2) du support flexible (14), au moins un connecteur (20) qui comprend une base (22) présentant une première face (22.1) ainsi qu’au moins deux broches (30, 32) traversant la base (22) et présentant chacune une extrémité (30.1, 32.1) reliée à une piste conductrice (18) apposée sur la première ou deuxième face (14.1, 14.2) du support flexible (14), caractérisée en ce que les broches (30, 32) sont sensiblement perpendiculaires aux première et deuxième faces (14.1, 14.2) du support flexible (14), et en ce que le connecteur (20) comprend au moins un picot (40) solidaire de la base (22) et en saillie par rapport à la première face (22.1) orientée vers le support flexible (14), chaque picot (40) ayant une longueur telle qu’il est au moins partiellement noyé dans le corps (12) lors de son injection. Pièce selon la revendication 1, caractérisée en ce que le support flexible (14) comprend un orifice traversant (42) pour chaque picot (40). Pièce selon la revendication 2, caractérisée en ce que chaque picot (40) présente une extrémité libre (40.1) distante de la base (22) et une longueur telle que l’extrémité libre (40.1) est située au niveau d’une face (12.1) du corps (12) opposée au support flexible (14). Pièce selon l’une des revendications 2 à 3, caractérisée en ce que la pièce comprend une couche de colle (28) intercalée entre le support flexible (14) et le connecteur (20). Pièce selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le connecteur (20) comprend plusieurs picots (40). Pièce selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu’au moins un picot (40) présente une forme légèrement tronconique ou de rivet et une extrémité libre (40.1) légèrement arrondie. Pièce selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les broches (30, 32) sont reliées à une première piste conductrice (18) située sur la première face (14.1) du support flexible (14) et orientée vers le connecteur (20). Pièce selon l’une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu’au moins une première broche (30) est reliée à une première piste conductrice (18) située sur la première face (14.1) du support flexible (14) et orientée vers le connecteur (20) et en ce qu’au moins une deuxième broche (32) est reliée à une deuxième piste conductrice (18’) située sur la deuxième face (14.2) du support flexible (14), opposée à la première face (14.1), le support flexible (14) comportant un orifice traversant (38) pour chaque deuxième broche (32) pour lui permettre de traverser le support flexible (14). Procédé de fabrication d’une pièce selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le procédé comprend : une étape de mise en place d’au moins un connecteur (20) dans une empreinte (46) d’un premier moule (48), une étape de réalisation de chaque piste conductrice (18, 18’) sur un support flexible (14), une étape de mise en place des broches (30, 32) en les reliant à la (ou aux) piste(s) conductrice(s) (18, 18’), une étape de mise en place d’un deuxième moule (54), les premier et deuxième moules (48, 54) délimitant une cavité identique à la pièce (10) à réaliser lorsque les premier et deuxième moules (48, 54) sont fermés, le support flexible (14) étant positionné dans la cavité, les broches (30, 32) étant insérées dans des trous traversants (22.4) de la base (22) du connecteur (20), une étape d’injection du corps (12) ainsi que des étapes de refroidissement et de démoulage. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l’empreinte (46) comprend des formes qui épousent celles du connecteur (20) ainsi qu’un trou (50.1) pour configuré pour loger et guider chaque broche (30, 32). Procédé selon l’une des revendication 9 à 10, caractérisé en ce que le procédé comprend une étape de perforation du support flexible (14) visant à réaliser un orifice traversant (42) pour chaque picot (40) du connecteur (20) lors de l’étape d’injection, chaque picot (40) du connecteur (20) étant positionné dans un orifice traversant (42) du support flexible (14). Procédé selon la revendication précédente, caractérisée en ce qu’il comprend une étape de mise en place d’une couche de colle (28) sur la première face (22.1) de la base (22) du connecteur (20) avant l’étape de mise en place du support flexible (14).