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EP2952978B1 - Pièce d'habillage à base de verre photostructurable - Google Patents

Pièce d'habillage à base de verre photostructurable Download PDF

Info

Publication number
EP2952978B1
EP2952978B1 EP15167412.4A EP15167412A EP2952978B1 EP 2952978 B1 EP2952978 B1 EP 2952978B1 EP 15167412 A EP15167412 A EP 15167412A EP 2952978 B1 EP2952978 B1 EP 2952978B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
silicon
external part
alloy
wafer
substrate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
EP15167412.4A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP2952978A1 (fr
Inventor
Philippe Dubois
Thierry Hessler
Christian Charbon
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Swatch Group Research and Development SA
Original Assignee
Swatch Group Research and Development SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Swatch Group Research and Development SA filed Critical Swatch Group Research and Development SA
Priority to EP15167412.4A priority Critical patent/EP2952978B1/fr
Publication of EP2952978A1 publication Critical patent/EP2952978A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP2952978B1 publication Critical patent/EP2952978B1/fr
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04B—MECHANICALLY-DRIVEN CLOCKS OR WATCHES; MECHANICAL PARTS OF CLOCKS OR WATCHES IN GENERAL; TIME PIECES USING THE POSITION OF THE SUN, MOON OR STARS
    • G04B39/00—Watch crystals; Fastening or sealing of crystals; Clock glasses
    • G04B39/002—Watch crystals; Fastening or sealing of crystals; Clock glasses made of glass
    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04B—MECHANICALLY-DRIVEN CLOCKS OR WATCHES; MECHANICAL PARTS OF CLOCKS OR WATCHES IN GENERAL; TIME PIECES USING THE POSITION OF THE SUN, MOON OR STARS
    • G04B37/00—Cases
    • G04B37/22—Materials or processes of manufacturing pocket watch or wrist watch cases
    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04B—MECHANICALLY-DRIVEN CLOCKS OR WATCHES; MECHANICAL PARTS OF CLOCKS OR WATCHES IN GENERAL; TIME PIECES USING THE POSITION OF THE SUN, MOON OR STARS
    • G04B19/00—Indicating the time by visual means
    • G04B19/06—Dials
    • G04B19/12—Selection of materials for dials or graduations markings
    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04D—APPARATUS OR TOOLS SPECIALLY DESIGNED FOR MAKING OR MAINTAINING CLOCKS OR WATCHES
    • G04D3/00—Watchmakers' or watch-repairers' machines or tools for working materials
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/19—Sheets or webs edge spliced or joined

Definitions

  • the invention relates to a photostructurable glass-based covering part and in particular to such a covering part comprising at least one part based on photostructurable glass and at least one other part based on silicon, metal or ceramic .
  • EP 1 791 039 A1 discloses a clock component based on photo-structured glass and its manufacturing process.
  • Requirement EP 2 060 534 A1 discloses a composite component, formed of metal-silicon.
  • engraving techniques of fragile materials limit the possibilities as to the possible forms of the parts of dressing.
  • the covering part is of the composite type, that is to say formed of glass photostructurable and at least one other material. It is thus clear that particular shapes can be obtained by the photostructurable glass part while keeping a functional element based on silicon, metal or ceramic.
  • the invention relates to a timepiece characterized in that it comprises a trim piece according to one of the preceding variants.
  • trim parts are made on the same substrate in order to manufacture them in series.
  • This piece of clothing has been devised for applications in the field of watchmaking and is made necessary by the structuring limitation of fragile materials such as those based on silicon or ceramic. It is possible, for example, to form a case, a dial, a flange, an ice, a bezel, a pusher, a crown, a case back, a needle or a bracelet wholly or partially based on materials. fragile.
  • the invention relates to a covering part comprising a first portion made of photostructurable glass, at minus a second part based on at least one second material, characterized in that a surface of the first part is secured to a surface of the second part so as to form a one-piece covering part.
  • the first part may have a greater possibility of shape while keeping a second part using the advantages of its material.
  • two surfaces of corresponding shapes are sufficient to secure the first part with the second part.
  • the one-piece cladding piece can be formed wholly or partially based on photostructurable glass.
  • said at least one second material may be based on silicon, metal or ceramic.
  • said at least one second material may also optionally comprise an intermediate material intended to promote bonding between two difficult to attach materials.
  • this intermediate material can be likened to a solder intended to attach two materials by joint adhesion to the intermediate material, or to form a layer intended to induce a sufficiently intense heating to generate the melting of the two materials.
  • said at least one second material is silicon-based, it may comprise monocrystalline silicon, doped monocrystalline silicon, polycrystalline silicon, doped polycrystalline silicon, porous silicon, silicon oxide, quartz, silica, silicon nitride or silicon carbide.
  • said at least one second material when it is based on ceramics, it may comprise photostructurable glass, borosilicate, aluminosilicate, quartz glass, zerodur, monocrystalline corundum, polycrystalline corundum, alumina, aluminum oxide, aluminum nitride, monocrystalline ruby, polycrystalline ruby, zirconium oxide, titanium oxide, titanium nitride, titanium carbide, tungsten nitride, tungsten carbide, boron nitride or boron carbide.
  • the said at least one second material when it is based on metal, it may comprise an iron alloy such as 15P, 20AP or 316L steel, a copper alloy such as brass, a nickel alloy such as nickel silver, titanium or one of its alloys, gold or one of its alloys, silver or one of its alloys, platinum or one of its alloys, ruthenium or one of its alloys, rhodium or an alloy thereof, or palladium or one of its alloys.
  • an iron alloy such as 15P, 20AP or 316L steel
  • a copper alloy such as brass
  • a nickel alloy such as nickel silver, titanium or one of its alloys, gold or one of its alloys, silver or one of its alloys, platinum or one of its alloys, ruthenium or one of its alloys, rhodium or an alloy thereof, or palladium or one of its alloys.
  • said at least one second material also based on silicon, metal or ceramic, may also comprise at least one partial coating of silicon oxide, silicon nitride, silicon carbide or an allotrope of the carbon.
  • the first part and / or the second part can form a wide variety of trim parts for a timepiece.
  • the first part and / or the second part can thus form in particular a housing 1 such as the middle part 2 and the horns 3, a dial 4, a flange, a bezel 5, a pusher 6, a crown 7, a bottom 8 of the housing , a needle 9, a bracelet 10 as a link 11, a decoration 12, a wall 13, an ice 14, a clasp, a dial foot, a crown rod or a push rod.
  • the figure 2 has a dressing part 21 forming a dial 22.
  • the body of the dial 22 comprises several appliques 23, 24 forming for example a timehole, a decor 25 may for example represent a trademark and several feet 26, 27 of dial for fixing the dial 22 to a timepiece.
  • the first portion and / or the second portion may form a variety of trim pieces.
  • the housing 1 could be formed from a first part forming the middle part 2 and several second parts forming the horns 3 or the bracelet 10 could be formed from several first parts forming several links 11 each first part being secured to several second parts forming decorations.
  • a first portion could form a lens 14 and be integral with a second portion forming a bezel 5 or a magnifying glass
  • a first portion could form a pusher 6 and be integral with a second portion forming a push rod
  • a first part could form a ring 7 and be integral with a second portion forming a crown rod
  • a first portion could form a bottom 8 of the housing and be integral with a second portion forming an ice intended to show the watch movement
  • a first part could form a bracelet attachment link and be secured to a second part forming a clasp or a first part could form a bracelet link 11 and be secured to a second part forming a counter-link.
  • the invention relates to a manufacturing method comprising a first step a) intended to be provided with a first plate 51 based on photostructurable glass having a first pattern 53 etched as illustrated in FIG. figure 3 .
  • Such glasses are, for example, available from Schott AG under the brand name Foturan®, at Hoya Corp. PEG3® or LifeBioScience Inc. under the brand name Apex TM.
  • the photostructuration of a photostructurable glass allows a greater variety of shape than etching materials based on silicon or ceramic.
  • the photostructuring process consists in a first phase in an illumination at a wavelength corresponding to the photostructurable glass through a partially opaque mask at said wavelength. Depending on the amount, orientation and distribution of the illumination, areas in the photostructurable glass plate are structured.
  • the illumination source may for example be a UV lamp whose peak of spectral distribution is located at a wavelength of between 200 and 400 nm.
  • a second phase involves subjecting the photostructurable glass plate to heat treatment.
  • the heating temperature varies according to the photostructurable glass and can reach the order of 600 ° C.
  • This heat treatment makes the illuminated areas more selective for the last phase of elimination by chemical etching.
  • This etching can be carried out, for example, in a bath of about 10% hydrofluoric acid at room temperature and under ultrasound. We then obtain a wafer 51 as illustrated in FIG. figure 3 .
  • a second step b) is intended to provide at least a second wafer 55 in at least a second material having at least a second pattern 57 etched as illustrated in FIG. figure 4 .
  • dry etching such as deep reactive ion etching (DRIE), laser etching or plasma etching.
  • a wet etching such as a chemical etching or even a new photostructuration as explained above.
  • a photostructuration mixing a photolithography of a resin followed by a dry or wet etching can also be carried out.
  • a third step c) is intended to secure the first wafer 51 to the said at least one second wafer 55 to produce a one-piece substrate and, by superposition of the said patterns 53, 55, to form a one-piece wrap piece comprising a first thickness based on photostructurable glass and at least a second thickness of said at least one second material based on silicon, metal or ceramic.
  • the method comprises a final step d) for releasing the one-piece cladding piece from the substrate.
  • a wide variety of materials can be used to form trim parts industrially. As illustrated in figure 2 it is possible for example to obtain the dial 22 having a first thickness 22 based on photostructurable glass and at least a second thickness 23, 24, 26, 27 of said at least second material.
  • the method comprises a final step g) for releasing the monoblock cladding piece from the substrate.
  • a wide variety of materials can be used to form trim parts industrially. As illustrated in figure 2 it is possible for example to obtain the dial 22 having a first thickness 22 based on photostructurable glass and at least a second thickness 23, 24, 26, 27 of said at least second material.
  • step e) may also consist of producing a substrate with the aid of several second platelets formed from the same material or from several different materials.
  • a substrate with three integral inserts then making it possible to form a covering part comprising a first thickness based on photostructurable glass and at least two second thicknesses formed from the same material or several different materials as for the first embodiment.

Landscapes

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Description

    Domaine de l'invention
  • L'invention se rapporte à une pièce d'habillage à base de verre photostructurable et notamment une telle pièce d'habillage comportant au moins une partie à base de verre photostructurable et au moins une autre partie à base de silicium, de métal ou de céramique.
    • Arrière-plan de l'invention
  • Dans le domaine horloger, une part croissante des pièces d'habillage sont formés à l'aide de matériaux fragiles comme ceux à base de silicium ou de céramique. On peut, à titre d'exemple, envisager de former la glace, le bracelet ou la couronne.
  • La demande de brevet EP 1 791 039 A1 divulgue un composant horloger à base de verre photo-structuré et son procédé de fabrication. La demande EP 2 060 534 A1 décrit un composant composite, formé de métal-silicium. Toutefois, les techniques de gravage des matériaux fragiles limitent les possibilités quant aux formes possibles des pièces d'habillage.
    • Résumé de l'invention
  • Le but de la présente invention est de pallier tout ou partie les inconvénients cités précédemment en proposant une pièce d'habillage qui est moins limitée quant à sa forme tout en ayant la possibilité de toujours utiliser des parties à base de silicium ou de céramique.
  • A cet effet, l'invention se rapporte à une pièce d'habillage comportant une première partie à base de verre photostructurable, au moins une deuxième partie à base d'au moins un deuxième matériau caractérisée en ce qu'une surface de la première partie est solidarisée sur une surface de la deuxième partie afin de former une pièce d'habillage monobloc.
  • Avantageusement selon l'invention, on comprend que la pièce d'habillage est du type composite, c'est-à-dire formée de verre photostructurable et d'au moins un autre matériau. On comprend donc que des formes particulières peuvent être obtenues par la partie en verre photostructurable tout en gardant un élément fonctionnel à base de silicium, de métal ou de céramique.
  • Conformément à d'autres variantes avantageuses de l'invention :
    • ledit au moins un deuxième matériau est à base de silicium et comporte du silicium monocristallin, du silicium monocristallin dopé, du silicium polycristallin, du silicium polycristallin dopé, du silicium poreux, de l'oxyde de silicium, du quartz, de la silice, du nitrure de silicium ou du carbure de silicium ;
    • ledit au moins un deuxième matériau est à base de céramique et comporte du verre photostructurable, du borosilicate, de l'aluminosilicate, du verre de quartz, du zérodur, du corindon monocristallin, du corindon polycristallin, de l'alumine, de l'oxyde d'aluminium, du nitrure d'aluminium, du rubis monocristallin, du rubis polycristallin, de l'oxyde de zirconium, de l'oxyde de titane, du nitrure de titane, du carbure de titane, du nitrure de tungstène, du carbure de tungstène, du nitrure de bore ou du carbure de bore ;
    • ledit au moins un deuxième matériau est à base de métal et comporte un alliage de fer, un alliage de cuivre, du nickel ou un de ses alliages, du titane ou un de ses alliages, de l'or ou un de ses alliages, de l'argent ou un de ses alliages, du platine ou un de ses alliages, du ruthénium ou un de ses alliages, du rhodium ou un de ses alliages ou du palladium ou un de ses alliages ;
    • ledit au moins un deuxième matériau comporte en outre au moins un revêtement partiel d'oxyde de silicium, de nitrure de silicium, de carbure de silicium ou d'un allotrope du carbone ;
    • la première partie et/ou la deuxième partie forme un boîtier, une carrure, une corne, un cadran, un réhaut, une lunette, un poussoir, une couronne, un fond de boîtier, une aiguille, un bracelet, un maillon, un fermoir, un décor, une applique, une glace, un pied de cadran, une tige de couronne, une tige de poussoir.
  • L'invention se rapporte à une pièce d'horlogerie caractérisée en ce qu'elle comporte une pièce d'habillage selon l'une des variantes précédentes.
  • En outre, selon un premier mode de réalisation, l'invention se rapporte à un procédé de fabrication d'une pièce d'habillage monobloc comportant les étapes suivantes :
    1. a) se munir d'une première plaquette à base de verre photostructurable comportant un premier motif gravé ;
    2. b) se munir d'au moins une deuxième plaquette en au moins un deuxième matériau comportant au moins un deuxième motif gravé ;
    3. c) solidariser la première plaquette à ladite au moins une deuxième plaquette pour réaliser un substrat et, par superposition desdits motifs, former une pièce d'habillage monobloc comportant une première épaisseur à base de verre photostructurable et au moins une deuxième épaisseur dudit au moins un deuxième matériau ;
    4. d) libérer du substrat la pièce d'habillage.
  • De plus, selon un deuxième mode de réalisation, l'invention se rapporte à un procédé de fabrication d'une pièce d'habillage monobloc comportant les étapes suivantes :
    • e) solidariser une première plaquette à base de verre photostructurable à au moins une deuxième plaquette en au moins un deuxième matériau pour réaliser un substrat ;
    • f) graver un motif dans chacune des plaquettes du substrat et, par superposition desdits motifs, former une pièce d'habillage monobloc comportant une première épaisseur à base de verre photostructurable et au moins une deuxième épaisseur dudit au moins un deuxième matériau ;
    • g) libérer du substrat la pièce d'habillage monobloc.
  • Enfin, quel que soit le mode de réalisation, plusieurs pièces d'habillage sont réalisées sur le même substrat afin de les fabriquer en série.
    • Description sommaire des dessins
  • D'autres particularités et avantages ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels :
    • la figure 1 est une représentation en perspective de pièces d'habillage selon la présente invention ;
    • la figure 2 est une vue en coupe d'une pièce d'habillage selon l'invention ;
    • les figures 3 à 5 sont des vues d'étapes d'un procédé de fabrication d'une pièce d'habillage selon l'invention.
    Description détaillée des modes de réalisation préférés
  • Comme expliqué ci-dessus, l'invention se rapporte à une pièce d'habillage pour une pièce d'horlogerie formée à l'aide d'une première partie à base de verre photostructurable avec une deuxième partie comportant le même type de matériau ou un autre type de matériau, c'est-à-dire, par exemple, à base de silicium, de métal ou de céramique.
  • Cette pièce d'habillage a été imaginée pour des applications dans le domaine horloger et est rendue nécessaire par la limitation de structuration des matériaux fragiles comme ceux à base de silicium ou de céramique. On peut, à titre d'exemple, envisager de former un boîtier, un cadran, un réhaut, une glace, une lunette, un poussoir, une couronne, un fond de boîtier, une aiguille ou un bracelet totalement ou partiellement à base de matériaux fragiles.
  • Toutefois, le fait de toujours pouvoir utiliser des parties habituelles comme, par exemple, les glaces en corindon dont la fabrication est maîtrisée, est une contrainte qui est difficile à concilier avec l'utilisation de parties ne comportant pas de domaine plastique.
  • C'est pourquoi, l'invention se rapporte à une pièce d'habillage comportant une première partie à base de verre photostructurable, au moins une deuxième partie à base d'au moins un deuxième matériau caractérisée en ce qu'une surface de la première partie est solidarisée sur une surface de la deuxième partie afin de former une pièce d'habillage monobloc.
  • Avantageusement selon l'invention, on comprend que la première partie pourra avoir une plus grande possibilité de forme tout en gardant une deuxième partie utilisant les avantages de son matériau. De plus, il existe une grande variété de processus de solidarisation possible d'un verre photostructurable. De fait, il n'est pas obligatoire d'apporter de la matière pour solidariser les deux parties comme pour le collage ou l'utilisation d'une partie intermédiaire. Ainsi, à titre d'exemple, deux surfaces de formes correspondantes sont suffisantes pour solidariser la première partie avec la deuxième partie.
  • Comme expliqué ci-dessus, la pièce d'habillage monobloc peut être formée totalement ou partiellement à base de verre photostructurable. Ainsi, ledit au moins un deuxième matériau peut être à base de silicium, de métal ou de céramique. De plus, ledit au moins un deuxième matériau peut également comporter, de manière optionnelle, un matériau intermédiaire destiné à favoriser la solidarisation entre deux matériaux difficiles à attacher. Ainsi, suivant la technique de solidarisation choisie, ce matériau intermédiaire peut être assimilé à une brasure destinée à attacher deux matériaux par adhérence conjointe sur le matériau intermédiaire, ou former une couche destinée à induire un échauffement suffisamment intense pour générer la fusion des deux matériaux.
  • Lorsque ledit au moins un deuxième matériau est à base de silicium, il peut comporter du silicium monocristallin, du silicium monocristallin dopé, du silicium polycristallin, du silicium polycristallin dopé, du silicium poreux, de l'oxyde de silicium, du quartz, de la silice, du nitrure de silicium ou du carbure de silicium.
  • Lorsque ledit au moins un deuxième matériau est à base de céramique, il peut comporter du verre photostructurable, du borosilicate, de l'aluminosilicate, du verre de quartz, du zérodur, du corindon monocristallin, du corindon polycristallin, de l'alumine, de l'oxyde d'aluminium, du nitrure d'aluminium, du rubis monocristallin, du rubis polycristallin, de l'oxyde de zirconium, de l'oxyde de titane, du nitrure de titane, du carbure de titane, du nitrure de tungstène, du carbure de tungstène, du nitrure de bore ou du carbure de bore.
  • Lorsque ledit au moins un deuxième matériau est à base de métal, il peut comporter un alliage de fer comme de l'acier 15P, 20AP ou 316L, un alliage de cuivre comme du laiton, un alliage de nickel comme du maillechort, du titane ou un de ses alliages, de l'or ou un de ses alliages, de l'argent ou un de ses alliages, du platine ou un de ses alliages, du ruthénium ou un de ses alliages, du rhodium ou un de ses alliages ou du palladium ou un de ses alliages.
  • En outre, ledit au moins un deuxième matériau même à base de silicium, de métal ou de céramique, peut également comporter au moins un revêtement partiel d'oxyde de silicium, de nitrure de silicium, de carbure de silicium ou d'un allotrope du carbone.
  • Avantageusement selon l'invention, la première partie et/ou la deuxième partie peuvent former une grande variété de pièces d'habillage pour une pièce d'horlogerie. A titre d'exemples nullement limitatifs et en relation avec la figure 1, la première partie et/ou la deuxième partie peuvent ainsi former notamment un boîtier 1 comme la carrure 2 et les cornes 3, un cadran 4, un réhaut, une lunette 5, un poussoir 6, une couronne 7, un fond 8 de boîtier, une aiguille 9, un bracelet 10 comme un maillon 11, un décor 12, une applique 13, une glace 14, un fermoir, un pied de cadran, une tige de couronne ou une tige de poussoir.
  • A titre d'exemple, la figure 2 présente une pièce d'habillage 21 formant un cadran 22. Le corps du cadran 22 comporte plusieurs appliques 23, 24 formant par exemple un trou d'heure, un décor 25 pouvant par exemple représenter un marque de fabrique et plusieurs pieds 26, 27 de cadran permettant de fixer le cadran 22 à une pièce d'horlogerie.
  • On comprend donc, par exemple, que le cadran 22 peut être solidaire au niveau de ses surfaces de contacts 28, 29, 30, 31, 32 avec les appliques 23, 24 et/ou le décor 25 et/ou les pieds 26, 27, la partie à base de verre photostructurable étant formée par le cadran 22 et/ou les appliques 23, 24 et/ou le décor 25 et/ou les pieds 26, 27. Bien entendu, d'autres types de surface de contact peuvent être prévus comme des surfaces en pente ou des surfaces non rectilignes.
  • Comme expliqué ci-dessus, la première partie et/ou la deuxième partie peuvent former une variété de pièces d'habillage. A titre d'exemples additionnels à la figure 2, le boîtier 1 pourrait être formé à partir d'une première partie formant la carrure 2 et de plusieurs deuxièmes parties formant les cornes 3 ou le bracelet 10 pourrait être formé à partir de plusieurs premières parties formant plusieurs maillons 11 chaque première partie étant solidarisée à plusieurs deuxièmes parties formant des décors.
  • De plus, une première partie pourrait former une glace 14 et être solidaire d'une deuxième partie formant une lunette 5 ou une loupe, une première partie pourrait former un poussoir 6 et être solidaire d'une deuxième partie formant une tige de poussoir, une première partie pourrait former une couronne 7 et être solidaire d'une deuxième partie formant une tige de couronne, une première partie pourrait former un fond 8 de boîtier et être solidaire d'une deuxième partie formant une glace destinée à montrer le mouvement horloger, une première partie pourrait former un maillon d'attache de bracelet et être solidaire d'une deuxième partie formant un fermoir ou encore une première partie pourrait former un maillon 11 de bracelet et être solidaire d'une deuxième partie formant un contre-maillon.
  • Selon un premier mode de réalisation préféré, l'invention se rapporte à un procédé de fabrication comportant une première étape a) destinée à se munir d'une première plaquette 51 à base de verre photostructurable comportant un premier motif 53 gravé comme illustrée à la figure 3. De tels verres sont, par exemple, disponibles chez Schott A.G. sous la marque Foturan®, chez Hoya Corp. sous la référence PEG3® ou chez LifeBioScience Inc. sous la marque Apex™.
  • Avantageusement selon l'invention, la photostructuration d'un verre photostructurable autorise une plus grande variété de forme qu'avec des gravages de matériaux à base de silicium ou de céramique. Le processus de photostructuration consiste dans une première phase en une illumination à une longueur d'onde correspondant au verre photostructurable à travers d'un masque partiellement opaque à ladite longueur d'onde. Suivant la quantité, l'orientation et la distribution de l'illumination, des zones dans la plaquette de verre photostructurable sont structurées.
  • On comprend ainsi qu'en utilisant un masque avec des zones variables d'opacité et/ou une source avec une focalisation contrôlable, il est possible de créer des formes comme les appliques 23, 24 citées ci-dessus. La source d'illumination peut par exemple être une lampe UV dont le pic de distribution spectrale est situé à une longueur d'onde comprise entre 200 et 400 nm.
  • Une deuxième phase consiste à soumettre la plaquette de verre photostructurable à un traitement thermique. La température de chauffage varie suivant le verre photostructurable et peut atteindre l'ordre de 600°C. Ce traitement thermique permet de rendre les zones illuminées plus sélectives pour la dernière phase d'élimination par une attaque chimique. Cette attaque chimique peut être effectuée, par exemple, dans un bain d'acide fluorhydrique à environ 10%, à température ambiante et sous ultrasons. On obtient alors une plaquette 51 comme illustrée à la figure 3.
  • Une deuxième étape b) est destinée à se munir d'au moins une deuxième plaquette 55 en au moins un deuxième matériau comportant au moins un deuxième motif 57 gravé comme illustrée à la figure 4. A titre nullement limitatif, on peut citer un gravage sec comme un gravage ionique réactif profond (DRIE), un gravage laser ou un gravage par plasma. Il est également parfaitement envisageable de recourir à un gravage humide comme un gravage chimique ou même une nouvelle photostructuration comme expliqué ci-dessus. Enfin, une photostructuration mêlant une photolithographie d'une résine suivie d'un gravage sec ou humide peut également être réalisée.
  • Une troisième étape c) est destinée à solidariser la première plaquette 51 à ladite au moins une deuxième plaquette 55 pour réaliser un substrat monobloc et, par superposition desdits motifs 53, 55, former une pièce d'habillage monobloc comportant une première épaisseur à base de verre photostructurable et au moins une deuxième épaisseur dudit au moins un deuxième matériau à base de silicium, de métal ou de céramique.
  • Suivant les matériaux utilisés, plusieurs solidarisations sont possibles. A titre nullement limitatif, on peut citer le soudage direct des surfaces par rayonnement électromagnétique au moyen d'un laser comme, par exemple, expliqué dans le document EP 1 436 830 incorporé par référence à la présente description. Il est également parfaitement envisageable de recourir à une solidarisation par champ électrique (anodic bonding), une solidarisation par fusion (fusion bonding), une solidarisation par thermocompression (thermocompression bonding), une solidarisation par refusion (reflow bonding), une solidarisation eutectique (eutectic bonding), une solidarisation par ondes vibratoires (ultrasonic bonding) ou une solidarisation combinant chauffage, ondes vibratoires et compression (thermosonic bonding).
  • Enfin, le procédé comporte une étape finale d) destinée à libérer du substrat la pièce d'habillage monobloc. Avantageusement selon l'invention, une grande variété de matériaux peut donc être utilisée pour former des pièces d'habillage de manière industrielle. Comme illustré à la figure 2, on peut par exemple obtenir le cadran 22 comportant une première épaisseur 22 à base de verre photostructurable et au moins une deuxième épaisseur 23, 24, 26, 27 dudit au moins deuxième matériau.
  • Selon une alternative du premier mode de réalisation, l'étape b) peut consister à former plusieurs deuxièmes plaquettes formées à partir du même matériau ou de plusieurs matériaux différents. Dans cette alternative du premier mode de réalisation, on comprend donc qu'on peut obtenir lors de l'étape c) un substrat monobloc avec trois plaquettes solidarisées permettant alors de former une pièce d'habillage comportant une première épaisseur à base de verre photostructurable formant le corps du cadran 22 et au moins deux deuxièmes épaisseurs formées à partir du même matériau ou de plusieurs matériaux différents formant les appliques 23, 24 et les pieds 26, 27.
  • Selon un deuxième mode de réalisation, l'invention se rapporte à un procédé de fabrication comportant une première étape e) destinée à solidariser une première plaquette à base de verre photostructurable à au moins une deuxième plaquette en au moins un deuxième matériau pour réaliser un substrat monobloc à l'aide des mêmes méthodes décrites dans l'étape c) du premier mode de réalisation.
  • Le deuxième mode de réalisation se poursuit avec l'étape f) destinée à graver un motif dans chacune des plaquettes du substrat et, par superposition desdits motifs, former une pièce d'habillage monobloc comportant une première épaisseur à base de verre photostructurable et au moins une deuxième épaisseur dudit au moins un deuxième matériau à l'aide des mêmes méthodes décrites des étapes a) et b) du premier mode de réalisation.
  • Enfin, le procédé comporte une étape finale g) destinée à libérer du substrat la pièce d'habillage monobloc. Avantageusement selon l'invention, une grande variété de matériaux peut donc être utilisée pour former des pièces d'habillage de manière industrielle. Comme illustré à la figure 2, on peut par exemple obtenir le cadran 22 comportant une première épaisseur 22 à base de verre photostructurable et au moins une deuxième épaisseur 23, 24,26, 27 dudit au moins deuxième matériau.
  • Selon une alternative du deuxième mode de réalisation similaire à celle du premier mode de réalisation, l'étape e) peut également consister à réaliser un substrat à l'aide de plusieurs deuxièmes plaquettes formées à partir du même matériau ou de plusieurs matériaux différents. Dans cette alternative du deuxième mode de réalisation, on comprend donc qu'on peut obtenir un substrat avec trois plaquettes solidarisées permettant alors de former une pièce d'habillage comportant une première épaisseur à base de verre photostructurable et au moins deux deuxièmes épaisseurs formées à partir du même matériau ou de plusieurs matériaux différents comme pour le premier mode de réalisation.
  • Bien entendu, quel que soit le mode de réalisation, le procédé peut permettre de fabriquer plusieurs pièces d'habillage 61 sur le même substrat 63 comme illustré à la figure 5.
  • La présente invention ne se limite pas à l'exemple illustré mais est susceptible de diverses variantes et modifications qui apparaîtront à l'homme de l'art. En particulier, si un même motif est désiré pour chaque partie, une solidarisation des plaquettes peut être effectuée puis un unique gravage peut être prévu.
  • De même, comme pour l'exemple des multiples appliques 13, 23, 24 du cadran 4, 22, le procédé utilisant des plaquettes est préféré, c'est-à-dire que toutes les appliques 13, 23, 24 sont structurées dans la même plaquette de verre photostructurable et solidarisées à une autre plaquette. Toutefois, rien n'empêche de détacher une à une les appliques 13, 23, 24 pour les solidariser au fur et à mesure sur une autre partie finie telle que le cadran 4, 22.

Claims (10)

  1. Pièce d'habillage (21, 61) comportant une première partie (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 23, 25, 27, 33, 35, 43, 45) à base de verre photostructurable, au moins une deuxième partie (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 23, 25, 27, 33, 35, 43, 45) à base d'au moins un deuxième matériau caractérisée en ce qu'une surface (24, 28, 30, 31) de la première partie est solidarisée sur une surface de la deuxième partie afin de former une pièce d'habillage (21, 61) monobloc.
  2. Pièce d'habillage (21, 61) selon la revendication précédente, caractérisée en ce que ledit au moins un deuxième matériau est à base de silicium et comporte du silicium monocristallin, du silicium monocristallin dopé, du silicium polycristallin, du silicium polycristallin dopé, du silicium poreux, de l'oxyde de silicium, du quartz, de la silice, du nitrure de silicium ou du carbure de silicium.
  3. Pièce d'habillage (21, 61) selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit au moins un deuxième matériau est à base de céramique et comporte du verre photostructurable, du borosilicate, de l'aluminosilicate, du verre de quartz, du zérodur, du corindon monocristallin, du corindon polycristallin, de l'alumine, de l'oxyde d'aluminium, du nitrure d'aluminium, du rubis monocristallin, du rubis polycristallin, de l'oxyde de zirconium, de l'oxyde de titane, du nitrure de titane, du carbure de titane, du nitrure de tungstène, du carbure de tungstène, du nitrure de bore ou du carbure de bore.
  4. Pièce d'habillage (21, 61) selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit au moins un deuxième matériau est à base de métal et comporte un alliage de fer, un alliage de cuivre, du nickel ou un de ses alliages, du titane ou un de ses alliages, de l'or ou un de ses alliages, de l'argent ou un de ses alliages, du platine ou un de ses alliages, du ruthénium ou un de ses alliages, du rhodium ou un de ses alliages ou du palladium ou un de ses alliages.
  5. Pièce d'habillage (21, 61) selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que ledit au moins un deuxième matériau comporte en outre au moins un revêtement partiel d'oxyde de silicium, de nitrure de silicium, de carbure de silicium ou d'un allotrope du carbone.
  6. Pièce d'habillage (21, 61) selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la première partie et/ou la deuxième partie forme un boîtier (1), une carrure (2), une corne (3), un cadran (4, 22), un réhaut, une lunette (5), un poussoir (6), une couronne (7), un fond (8) de boîtier, une aiguille (9), un bracelet (10), un maillon (11), un fermoir, un décor (12, 25), une applique (13, 23, 24), une glace (14), un pied de cadran (26, 27), une tige de couronne, une tige de poussoir.
  7. Pièce d'horlogerie caractérisée en ce qu'elle comporte une pièce d'habillage (21, 61) selon l'une des revendications précédentes.
  8. Procédé de fabrication d'une pièce d'habillage (21, 61) monobloc comportant les étapes suivantes :
    a) se munir d'une première plaquette (51) à base de verre photostructurable comportant un premier motif (53) gravé ;
    b) se munir d'au moins une deuxième plaquette (55) en au moins un deuxième matériau comportant au moins un deuxième motif (57) gravé ;
    c) solidariser la première plaquette (51) à ladite au moins une deuxième plaquette (55) pour réaliser un substrat (63) et, par superposition desdits motifs (53, 57), former une pièce d'habillage (21, 61) monobloc comportant une première épaisseur à base de verre photostructurable et au moins une deuxième épaisseur dudit au moins un deuxième matériau ;
    d) libérer du substrat (63) la pièce d'habillage (21, 61).
  9. Procédé de fabrication d'une pièce d'habillage (21, 61) monobloc comportant les étapes suivantes :
    e) solidariser une première plaquette (51) à base de verre photostructurable à au moins une deuxième plaquette (55) en au moins un deuxième matériau pour réaliser un substrat ;
    f) graver un motif (53, 57) dans chacune des plaquettes (51, 55) du substrat (63) et, par superposition desdits motifs, former une pièce d'habillage (21, 61) monobloc comportant une première épaisseur à base de verre photostructurable et au moins une deuxième épaisseur dudit au moins un deuxième matériau ;
    g) libérer du substrat (63) la pièce d'habillage (21, 61) monobloc.
  10. Procédé de fabrication selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que plusieurs pièces d'habillage (21, 61) sont réalisés sur le même substrat (63).
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