CH718694A2 - Procédé de fabrication d'un composant de mouvement horloger. - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un procédé de fabrication d'un composant de mouvement horloger (1) comprenant au moins une première portion comprenant une surface (11), caractérisé en ce qu'il comprend au moins les étapes suivantes : Graver ladite surface (11) du composant de mouvement horloger (1) ou d'une ébauche du composant (1) pour former au moins une cavité; Déposer une matière dans ladite au moins une cavité. L'invention concerne également un ressort-spiral, en particulier monobloc, obtenu selon un tel procédé.

Description

[0001] La présente invention concerne un procédé de fabrication d'un composant de mouvement horloger. Elle concerne aussi un composant de mouvement horloger en tant que tel obtenu par un tel procédé de fabrication.

[0002] Différents procédés de décoration et/ou de marquages sont mis en oeuvre sur des composants d'habillage d'une pièce d'horlogerie. En regard de ces composants d'habillage, un composant de mouvement horloger est souvent de plus petite dimension, et comprend des parties fonctionnelles de géométrie très précise, qu'il ne faut surtout pas altérer. Ainsi, il est très délicat de réaliser un marquage sur un tel composant de mouvement horloger, par exemple dans un but d'identification ou de décoration. En remarque, l'aspect esthétique reste très important, en particulier pour un composant de mouvement horloger d'une pièce d'horlogerie, au-delà de sa fonctionnalité.

[0003] Ainsi, la présente invention a pour objet de trouver une solution de marquage et/ou de décoration d'un composant de mouvement horloger, qui permet d'atteindre un effet visuel particulièrement attrayant sans détériorer la fonctionnalité du composant.

[0004] A cet effet, l'invention repose sur un procédé de fabrication d'un composant de mouvement horloger comprenant au moins une première portion comprenant une surface, en particulier une surface supérieure, caractérisé en ce qu'il comprend au moins les étapes suivantes : Graver ladite surface du composant de mouvement horloger ou d'une ébauche du composant pour former au moins une cavité ; Déposer une matière dans ladite au moins une cavité.Ledit gravage peut avantageusement mettre en oeuvre une gravure ionique réactive profonde par photolithographie au travers d'un masque.

[0005] L'invention porte aussi sur un composant de mouvement horloger, caractérisé en ce qu'il est un ressort-spiral en matériau micro-usinable comprenant une première portion formant un organe de liaison comprenant une surface, en particulier une surface supérieure, et une deuxième portion moins rigide que la première portion comprenant au moins une lame enroulée en forme de spiral formant un ressort, et en ce que la surface de la première portion comprend au moins une cavité dans laquelle est déposée une couche de matière.

[0006] L'invention est plus particulièrement définie par les revendications.

[0007] Ces objets, caractéristiques et avantages de la présente invention seront exposés en détail dans la description suivante de modes de réalisation particuliers faits à titre non-limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles : Les figures 1 à 6 illustrent les étapes successives d'un procédé de fabrication d'un ressort spiral de mouvement horloger selon un premier mode de réalisation de l'invention. La figure 7 illustre une première variante du premier mode de réalisation de l'invention. Les figures 8 à 10 illustrent une deuxième variante du premier mode de réalisation de l'invention. Les figures 11 à 13 illustrent une troisième variante du premier mode de réalisation de l'invention. Les figures 14 et 15 illustrent les étapes successives d'un procédé de fabrication d'un ressort spiral de mouvement horloger selon un deuxième mode de réalisation de l'invention. La figure 16 illustre une première variante du deuxième mode de réalisation de l'invention. La figure 17 illustre un logigramme représentant schématiquement les étapes et sous-étapes d'un procédé de fabrication d'un composant de mouvement horloger selon un mode de réalisation de l'invention. La figure 18 représente une vue de dessus d'un ressort spiral réalisé par un procédé de fabrication selon un mode de réalisation de l'invention. La figure 19 représente une vue en coupe transversale du ressort-spiral de la figure 18.

[0008] L'invention met en oeuvre un procédé de fabrication d'un composant horloger qui combine avantageusement au moins une étape de gravage à faible profondeur et une étape de coloration de ladite gravure obtenue, de sorte à obtenir une gravure visible et n'impactant pas la performance fonctionnelle d'un composant de mouvement.

[0009] Pour faciliter la lecture de la demande de brevet, les mêmes références seront utilisées sur les différents modes de réalisation et leurs variantes afin de désigner les mêmes caractéristiques. Le procédé de fabrication selon un mode de réalisation de l'invention va être illustré dans le cadre de la fabrication d'un composant de mouvement horloger, qui peut par exemple être un ressort spiral.

[0010] Les figures 1 à 6 illustrent plus particulièrement des vues en coupe d'un composant de mouvement horloger 1, ou d'une ébauche 1a du composant, durant les différentes étapes de sa fabrication selon un premier mode de réalisation d'un procédé de fabrication du composant de mouvement horloger. Le procédé de fabrication de l'invention s'intéresse particulièrement à une phase spécifique de la fabrication, portant sur un procédé de gravage d'une surface. Avantageusement, il s'agit d'un procédé de gravage d'une surface visible ou d'une surface supérieure du composant de mouvement horloger 1, notamment à des fins décoratives. Alternativement, il pourrait également s'agir d'un procédé de gravage d'une surface non visible ou d'une surface inférieure, notamment à des fins d'identification ou de marquage. Ce procédé de gravage peut être mis en oeuvre dans une phase finale de fabrication du composant, ou en variante à différents stades plus ou moins avancés du procédé de fabrication du composant.

[0011] Selon ce mode de réalisation, le procédé comprend une première étape consistant à mettre à disposition E1 au moins une portion d'une ébauche 1a du composant de mouvement horloger 1, spécifiquement représentée en coupe sur les différentes figures illustrant le procédé de fabrication. En remarque, selon ce mode de réalisation avantageux, plusieurs ébauches 1a peuvent être liées à un même support ou substrat 10a, et faire simultanément l'objet du procédé qui va être décrit ci-après et dont les étapes sont résumées par le logigramme de la figure 17.

[0012] Les ébauches 1a de composant horloger peuvent donc être fabriquées au préalable dans un substrat 10a, qui se présente de préférence en matériau micro-usinable, comme en silicium, par des opérations de micro-fabrication. En remarque, nous utiliserons le terme d'ébauche au sens large, pour désigner tout élément intermédiaire dans le procédé de fabrication du composant horloger. Ainsi, l'ébauche peut être un substrat mis à disposition et pas encore gravé, ou un substrat déjà partiellement gravé, par exemple pour définir tout ou partie du contour du futur composant horloger.

[0013] La portion de l'ébauche 1a comprend une surface 11 qui va être spécifiquement traitée par le procédé selon l'invention, dans le but de créer des motifs ou indications visibles sur cette surface, comme cela sera détaillé par la suite. Cette surface 11 peut comprendre une couche de dioxyde de silicium SiO2dans un mode de réalisation d'utilisation d'un substrat 10a en silicium. Le procédé comprend ainsi avantageusement une étape préalable d'oxydation du silicium.

[0014] La figure 2 illustre une première sous-étape E21 d'une deuxième étape de réalisation d'un masque E2, qui consiste à déposer une couche de résine 9 photosensible sur la surface 11 de l'ébauche 1a. Ce dépôt de résine peut être fait selon toute technique connue de l'homme de métier, par exemple par enduction par trempage (dip coating en anglais) ou par enduction par pulvérisation (spray coating en anglais) ou par enduction par centrifugation (spin coating). Dans l'exemple illustré, il s'agit d'une résine positive à base acrylique, qui est conçue pour devenir soluble à un révélateur sous l'action d'un rayonnement, alors que la partie non exposée au rayonnement reste insoluble ou difficilement soluble. Dans le présent exemple, la couche de résine photosensible est plus particulièrement une couche de résine connue par sa dénomination commerciale AZ® 9260 dont l'épaisseur est d'environ 6 µm. Cette sous-étape E21 peut être suivie d'une sous-étape optionnelle de recuit de la couche de résine 9 déposée.

[0015] La figure 3 représente une deuxième sous-étape E22, dans laquelle la couche de résine 9 est soumise à un rayonnement UV au travers des ouvertures 910 d'un masque 91. Ces ouvertures 910 préfigurent les motifs ou indications visibles qu'on souhaite réaliser sur le composant de mouvement horloger, comme cela sera détaillé par la suite. Les rayonnements UV sont ici perpendiculaires au plan dans lequel s'étend le masque 91, et perpendiculaires à la surface 11 de l'ébauche 1a, de manière à n'irradier que les zones 13 de la couche de résine 9 situées au droit des ouvertures 910 ménagées dans le masque 91.

[0016] La figure 4 représente une troisième sous-étape E23, qui consiste à éliminer la résine irradiée dans les zones 13 au droit des ouvertures 910 du masque 91 à l'aide d'un solvant. A l'issue de cette sous-étape, la couche de résine 9 comprend des ouvertures 92 au niveau de la surface 11 dont les motifs correspondent à ceux des ouvertures 910. Cette couche de résine 9 avec ses ouvertures 92 forme un masque 21 prévu pour mettre en oeuvre l'étape de gravage qui va être décrite ci-dessous.

[0017] La figure 5 illustre la mise en oeuvre d'une troisième étape de gravage E3. Dans ce premier mode de réalisation, ce gravage est réalisé à l'aide d'un masque 21, fabriqué en résine, prenant la forme d'une couche de résine 9 déposée sur la surface de la portion de composant, comme expliqué précédemment. Selon ce mode de réalisation, le gravage est réalisé par la technologie de gravure réactive ionique profonde (sigle DRIE en anglais). Cette technique permet de former des cavités 7 à flancs verticaux ou sensiblement verticaux au droit des ouvertures 92 de la couche de résine 9, sans impacter les zones de la surface 11 encore recouvertes de la couche de résine 9. Plus précisément, l'étape de gravage grave d'abord la couche de dioxyde de silicium présente en surface de la surface 11 de l'ébauche 1a, puis grave le silicium, de sorte à former au moins une cavité 7. Chaque cavité 7 présente une section de forme sensiblement rectangulaire, délimitée par une surface formant un fond 17, sensiblement parallèle à la surface 11 du composant. La profondeur d'une cavité est mesurée perpendiculairement à la surface 11, et correspond à la distance respective entre les plans de la surface 11 et du fond 17 de la cavité.

[0018] Avantageusement, la profondeur d'au moins une ou de toutes les cavités 7 est inférieure à 10 µm, tout en étant préférentiellement égale ou supérieure à l'épaisseur de la couche d'oxyde de silicium.

[0019] En remarque, avantageusement, une telle étape de gravage effectuée par gravure réactive ionique profonde permet par ailleurs d'obtenir un fond 17 dont l'état de surface est notamment caractérisé par une rugosité particulièrement faible, avec notamment un fond 17 présentant une rugosité Ra inférieure à 50 nm, préférentiellement de l'ordre de 20 nm, ou inférieure à 20 nm, et/ou une rugosité Sa inférieure à 100 nm, préférentiellement de l'ordre de 80 nm, ou inférieure à 80 nm, ce qui permet de révéler l'éclat de la couche de matière déposée ultérieurement sur un tel fond 17, comme cela va être expliqué.

[0020] Le procédé met ensuite en oeuvre une quatrième étape de dépôt d'une matière E4 au sein d'au moins une cavité 7, comme représenté par la figure 6. Selon le mode de réalisation, la matière est un métal ou un alliage métallique, et cette étape de dépôt forme une couche de matière 8 métallique ou en alliage métallique sur le fond 17 des cavités 7.

[0021] Préférentiellement, la matière est un métal faisant partie du groupe Au, Ag, Cr, CrN, Ni, Pt, TiN, ZrN, Pd ou leurs alliages.

[0022] L'épaisseur de cette au moins une couche de matière 8 peut être de l'ordre de quelques nanomètres. Elle est de préférence d'au moins 5 nm, voire d'au moins 10 nm, voire d'au moins 50 nm, voire d'au moins 100 nm. Plus particulièrement, elle est de préférence comprise entre 5 nm et 1000 nm, voire entre 100 nm et 1000 nm.

[0023] L'étape de dépôt d'une matière E4 peut comprendre le dépôt d'une seule et unique couche. Alternativement, cette étape de dépôt peut comprendre le dépôt successif de deux couches distinctes, une première couche déposée directement sur le fond 17 étant prévue pour faire office de couche d'accroche d'une deuxième couche, par exemple décorative, visible au sein d'une cavité 7.

[0024] Selon un mode de réalisation, l'étape de dépôt de matière E4 est réalisée par dépôt physique en phase vapeur (sigle PVD en anglais). Plus généralement, ce dépôt peut être un dépôt en phase vapeur, comme le dépôt physique (PVD) susmentionné ou un dépôt chimique (CVD) ou un dépôt atomique (ALD). En remarque, dans une telle étape de dépôt de matière, le masque 21 formé par la couche de résine 9 est aussi utilisé comme masque pour cette étape. Ce masque 21 permet de garantir le dépôt de matière sur le fond 17 des cavités 7, en protégeant la surface 11 non gravée de la portion de l'ébauche 1a considérée. Plus particulièrement, le dépôt de matière s'effectue sur le fond 17 des cavités, au droit des ouvertures 92 du masque 21, et aussi sur la couche de résine 9 reposant sur la surface 11.

[0025] Le procédé met ensuite en oeuvre une cinquième étape de retrait E5 de la couche de résine 9. Cette étape peut être effectuée, par exemple, par dissolution avec un produit chimique ou par un traitement plasma. A l'issue de cette étape, l'ébauche 1a du composant de mouvement horloger est prête.

[0026] Enfin, le procédé peut comprendre une étape consistant à détacher E6 les ébauches 1a du substrat 10a. Pour faciliter la mise en oeuvre cette étape, l'ébauche de composant peut comporter une zone de rupture partiellement gravée, notamment telle que décrite dans le document EP3632839A1.

[0027] Dans des variantes de réalisation, le masque 21 utilisé peut être mis en oeuvre de manière différente que selon la réalisation détaillée ci-dessus.

[0028] La figure 7 illustre à cet effet une première variante de réalisation, dans laquelle la deuxième étape de réalisation d'un masque E2 repose sur l'utilisation d'un laser. Une fois la couche de résine 9 photosensible apposée sur la surface 11 de l'ébauche 1a, comme représenté par la figure 2, le procédé met en oeuvre une étape de gravage à l'aide d'un laser, en particulier un laser à impulsions femtosecondes, dont le rayonnement R est prédéfini selon le motif choisi. Le rayonnement laser grave ainsi à la fois la couche de résine 9, ce qui correspond à l'étape de réalisation d'un masque E2 décrite précédemment, et la couche 11 supérieure de l'ébauche 1a, ce qui correspond à l'étape de gravage E3 décrite précédemment. Ensuite, le procédé est poursuivi par l'étape de dépôt de matière E4, comme décrit précédemment.

[0029] Les figures 8 à 10 illustrent une deuxième variante de réalisation, dans laquelle le masque 21 utilisé n'est plus en résine, mais se présente sous la forme d'une plaque 19 en matériau rigide, par exemple en silicium, qui est d'abord déposée sur la surface 11 de l'ébauche 1a de composant, comme représenté par la figure 8. Une couche 29 intermédiaire en parylène peut être déposée entre la plaque 19 et l'ébauche 1a, pour permettre le décollement de la plaque 19. Le procédé utilise alors un rayonnement R d'un laser, en particulier d'un laser à impulsions femtosecondes, qui, comme dans le cas précédent, forme des ouvertures 92 dans le masque 21 puis forme une gravure 7 dans la surface 11 de l'ébauche 1a. Comme dans la variante précédente, les deux étapes de réalisation d'un masque E2 avec des ouvertures 92, et de gravage E3 sont réalisées dans une même étape de gravage, de manière simultanée ou quasi simultanée. L'étape de dépôt de matière E4 est ensuite réalisée de manière similaire à la description précédente, comme illustré par la figure 10, au fond des cavités 7 au travers du masque 21 rigide.

[0030] Les figures 11 à 13 illustrent une troisième variante de réalisation, dans laquelle le masque 21 est disposé sur la surface 11 de l'ébauche 1a après l'étape de gravage E3. En effet, comme illustré sur la figure 11, l'étape de gravage E3 est réalisée à l'aide d'un laser femtoseconde, dont le rayonnement R réalise directement le gravage de la surface 11 de l'ébauche 1a, selon une trajectoire prédéfinie correspondant au motif choisi, sans besoin d'un masque.

[0031] Après finalisation du gravage et de la réalisation de la ou des gravures 7, le procédé met en oeuvre l'étape de réalisation d'un masque E2. Cette étape comprend une étape préalable consistant à préparer le masque 21 en dehors de l'ébauche 1 a de composant, par la formation d'ouverture 92 dans une plaque rigide 19, selon le motif choisi. Ensuite, le masque 21 est disposé sur la surface 11 de l'ébauche 1a de composant, comme représenté par la figure 12. Dans cette étape, le positionnement du masque 21 sur l'ébauche 1a est tel que ses ouvertures 92 sont précisément superposées aux cavités 7 préalablement réalisées, de préférence selon une précision de l'ordre du micron, selon toute technique connue de l'homme de métier. Une couche 29 intermédiaire en parylène peut être déposée entre le masque 21 et la surface 11 de l'ébauche 1 a, pour permettre le décollement de la plaque 19.

[0032] Le procédé met ensuite en oeuvre l'étape de dépôt de matière E4, qui est réalisée de manière similaire à la description précédente, comme illustré par la figure 13, au fond des cavités 7 au travers du masque 21. Dans cette réalisation, le masque n'est donc utilisé que pour l'étape de dépôt de matière E4 et non plus pour l'étape de gravage E3.

[0033] Dans toutes ces réalisations précédentes qui utilisent un masque, le procédé met en oeuvre une étape de retrait E5 du masque après son utilisation.

[0034] Les figures 14 à 16 illustrent un deuxième mode de réalisation, qui diffère du premier mode de réalisation en ce qu'aucun masque n'est utilisé, ni pour l'étape de gravage E3, ni pour l'étape de dépôt de matière E4.

[0035] Ce deuxième mode de réalisation comprend les étapes initiales identiques à la troisième variante du premier mode de réalisation, jusqu'à la réalisation des gravures 7 dans la surface 11 de l'ébauche 1a, comme représenté par la figure 11.

[0036] Ensuite, le procédé met en oeuvre une étape de dépôt de matière E4 par l'intermédiaire d'une technique de transfert par laser, connue sous l'appellation anglaise LIFT (Laser Induce Forward Transfert). Cette technique consiste d'abord à interposer une plaque métallisée 81 transparente, qui comprend une couche métallique 810 dans cette réalisation, entre un équipement laser et l'ébauche 1a de composant, comme représenté par les figures 14 et 15. En alternative, un film métallisé pourrait être utilisé à la place de la plaque métallisée.

[0037] Ensuite, un laser est dirigé vers la plaque métallisée 81, de sorte que les rayonnements R du faisceau laser sur la plaque 81 percutent la couche métallique 810 et génèrent une force mécanique suffisante sur ladite couche métallique 810 pour engendrer un transfert de matière de la plaque métallisée 81 à l'ébauche 1a de composant. Naturellement, les rayonnements laser sont précisément générés selon le motif formé par la ou les gravures 7 de l'ébauche 1a, de manière précisément superposée à cette ou ces gravures 7. Ainsi, une couche de matière 8 métallique provenant de la couche métallique 810 de ladite plaque métallisée 81 est transférée sur le fond 17 de la ou des cavités 7, comme représenté par la figure 15. Plus précisément, cette technique permet de transférer au moins une portion de la couche métallique 810 à l'aide d'impulsions laser, en particulier l'aide d'impulsions laser femtoseconde, sur le fond 17 de la ou des cavités 7, de sorte à former la couche de matière 8. Préférentiellement, l'épaisseur de cette couche de matière 8 est d'au moins 100 nm.

[0038] Enfin, le procédé met en oeuvre une étape finale qui permet de détacher la ou les ébauches 1a du substrat 10a.

[0039] La figure 16 illustre une variante de réalisation du deuxième mode de réalisation, dans laquelle l'étape de dépôt de matière E4 consiste en une étape d'application sur le fond 17 de la ou des cavités 7 d'une couche de matière 8 qui est une couche d'une peinture 80, appliquée par toute technique connue de l'homme de métier, comme une technique de pulvérisation ou par le biais d'un pinceau. En alternative, une couche d'une laque, d'un vernis ou d'un composite, en particulier d'un composite luminescent, peut être appliquée.

[0040] L'épaisseur de ladite couche de matière 8 peut correspondre à la profondeur ou correspondre sensiblement à la profondeur de la cavité 7 dans laquelle elle est déposée. Préférentiellement, la profondeur est supérieure à 10 µm, voire supérieure à 15 µm, voire supérieure à 20 µm.

[0041] En remarque, dans tous les modes de réalisation et leurs variantes, il est possible en variante de réaliser l'étape de dépôt de matière E4 après la mise en oeuvre de l'étape consistant à détacher E6 l'ébauche 1a du substrat 10a, notamment dans le cadre d'une application manuelle de la couche 80 selon la réalisation décrite ci-dessus.

[0042] De plus, dans tous les modes de réalisation, toutes les étapes pourraient être mises en oeuvre sur une ébauche de composant seule, non liée à un substrat. Elles peuvent de plus être mises en oeuvre à différentes étapes de la fabrication d'un composant de mouvement horloger, c'est-à-dire sur une ébauche d'un tel composant de mouvement horloger, en cours de fabrication, voire directement sur un composant de mouvement horloger finalisé ou quasi-finalisé.

[0043] Selon une autre variante de réalisation avantageuse, l'invention peut être mise en oeuvre plus en amont des modes de réalisation décrits précédemment, notamment dans une même opération que tout ou partie du gravage de l'ébauche 1a servant à définir le contour du futur composant, voire même en amont de l'opération du gravage de l'ébauche 1a servant à définir tout ou partie du contour du futur composant. Ainsi, le procédé peut par exemple comprendre une étape de positionnement d'un premier masque sur le substrat 10a, ce premier masque servant à mettre en oeuvre un gravage, notamment un gravage borgne, d'au moins une cavité, en vue du dépôt d'une matière dans ladite au moins une cavité, selon le principe de l'invention. Le procédé peut également comprendre une autre étape de positionnement d'un deuxième masque sur le substrat 10a, en particulier sur une deuxième surface du substrat 10a, ce deuxième masque servant à mettre en oeuvre un gravage d'un contour de l'ébauche 1a de composant. Autrement dit, la gravure servant à découper le composant du substrat et la gravure formant au moins une cavité selon l'invention peuvent être réalisées dans une même opération, ou partiellement dans une même opération. Ces deux gravures sont réalisées à partir de masques différents.

[0044] Une telle variante de procédé est tout particulièrement adaptée à la fabrication d'un ressort-spiral, pour lequel il est particulièrement avantageux de réaliser la ou les cavités de l'invention avant de graver les spires, sinon il serait en pratique délicat de positionner une résine sur des spires pour graver les cavités de l'invention puisque de la résine coulerait entre ces spires.

[0045] Finalement, il apparaît que l'invention atteint les objets recherchés par la combinaison des deux étapes essentielles suivantes appliquées sur au moins une première portion comprenant une surface, en particulier une surface supérieure, d'une ébauche de composant de mouvement horloger ou d'un composant de mouvement horloger : graver E3 ladite surface de l'ébauche ou du composant de mouvement horloger pour former au moins une cavité ; déposer une matière E4 dans ladite au moins une cavité.

[0046] Dans tous les modes de réalisation et leurs variantes, la profondeur d'au moins une cavité, et de préférence de toutes les cavités, est avantageusement inférieure à 10 µm, voire inférieure à 6 µm. Cette profondeur est de plus optionnellement supérieure à 3 µm. Ainsi, cette profondeur peut être comprise entre 3 µm et 10 µm, voire entre 3 µm et 6 µm. De manière surprenante, il apparaît à l'oeil nu que le contraste entre au moins une cavité 7 et la surface 11 est d'autant plus marqué que la profondeur de ladite au moins une cavité 7 est faible.

[0047] En variante, la profondeur d'au moins une cavité, et de préférence de toutes les cavités, est comprise entre 10 µm et 100 µm, voire comprise entre 15 µm et 80 µm, voire comprise entre 20 µm et 50 µm.

[0048] La profondeur d'au moins une cavité, et de préférence de toutes les cavités, peut de plus être supérieure ou égale à l'épaisseur d'un revêtement d'oxyde de silicium présent sur ladite surface. Un tel revêtement d'oxyde de silicium peut comprendre une épaisseur comprise entre 0.5 µm et 5 µm.

[0049] Au moins une cavité, de préférence toutes les cavités, peut de plus présenter une longueur d'au moins 100 µm, voire d'au moins 150 µm, voire d'au moins 200 µm, voire d'au moins 250 µm, dans au moins une direction. Cette longueur peut être inférieure ou égale à 800 µm, voire inférieure ou égale à 600 µm, voire inférieure ou égale à 500 µm, voire inférieure ou égale à 400 µm.

[0050] La matière déposée dans la au moins une cavité peut être un métal ou un alliage métallique. En variante, elle peut être une peinture, une laque, un vernis, un composite, notamment en particulier un composite luminescent, avec optionnellement une couche métallique d'accroche intermédiaire.

[0051] Dans les deux modes de réalisation et leurs variantes, la matière déposée dans la au moins une cavité présente avantageusement une épaisseur strictement inférieure à la profondeur de la cavité. L'épaisseur de dépôt peut être supérieure ou égale à 100 nm. Elle peut être comprise entre 100 nm et 1000 nm. En variante, elle peut présenter une épaisseur égale ou sensiblement égale à la profondeur de la cavité.

[0052] L'invention s'applique particulièrement bien à tout composant de mouvement horloger en matériau micro-usinable, c'est-à-dire obtenu à partir de techniques de micro-fabrication, en particulier celles faisant intervenir la photolithographie ou celles faisant intervenir l'usage d'un laser. Ainsi, un tel composant de mouvement horloger, en particulier sa forme générale, peut par exemple être obtenu, au moins partiellement, par une étape de gravure ionique réactive profonde (sigle DRIE en anglais). En alternative, un tel composant de mouvement horloger, en particulier sa forme générale, peut par exemple être obtenu, au moins partiellement, par technologie UV-Liga (Lithographie Galvanik Abformung).

[0053] Le composant de mouvement horloger selon l'invention peut comprendre tout ou partie du silicium, sous toute forme. Il peut ainsi comprendre du silicium monocristallin quelle que soit son orientation, du silicium polycristallin, du silicium amorphe, du dioxyde de silicium amorphe, du silicium dopé quels que soient le type et le niveau de dopage, ou encore du silicium poreux. Il peut notamment être fabriqué à partir d'un substrat SOI (silicium sur isolant).

[0054] Le composant de mouvement horloger selon l'invention peut également comprendre du carbure de silicium, du verre, de la céramique, du quartz, du rubis ou encore du saphir. En alternative, il peut être en métal ou en un alliage métallique, notamment un alliage métallique au moins partiellement amorphe. Par exemple, un tel composant peut comprendre du Ni ou du NiP.

[0055] Naturellement, l'invention ne se limite pas aux modes de réalisation décrits, et il est possible d'imaginer d'autres réalisations, par exemple par combinaison des modes de réalisation et/ou de leurs variantes. En particulier, l'étape de gravage E3 peut combiner la mise en oeuvre d'une gravure ionique réactive profonde par photolithographie et un gravage par laser, notamment par un laser femtoseconde. Il apparaît donc que l'invention atteint les objets recherchés en combinant avantageusement une gravure sur une surface d'un composant et son remplissage partiel, voire total, d'une matière. Cette combinaison permet de former un marquage lisible, en particulier un marquage visible et attractif, même sur une petite surface, sans impacter la fonctionnalité d'un composant de mouvement horloger. Avantageusement, cette surface est une surface supérieure ou une surface visible, notamment une surface visible lorsque le composant est assemblé au sein d'un mouvement horloger. Alternativement, cette surface est une surface inférieure ou une surface non visible.

[0056] Le marquage peut être prévu à des fins décoratives. Alternativement ou complémentairement, il peut être prévu à des fins d'identification. Les variantes du procédé selon l'invention, qui font intervenir un laser, en particulier un laser femtoseconde, sont particulièrement avantageuses afin d'individualiser le marquage sur un composant particulier du mouvement horloger, en particulier sur un ressort-spiral particulier. Le marquage peut par exemple former un numéro de série ou un résultat de mesure.

[0057] L'invention porte aussi sur un composant de mouvement horloger obtenu par le procédé de fabrication décrit précédemment. Le composant de mouvement horloger peut être une bascule, une roue, comme une roue d'un dispositif d'échappement, une ancre, un balancier ou un ressort-spiral, notamment un ressort-spiral d'oscillateur.

[0058] Notamment, selon un mode de réalisation, le composant de mouvement horloger peut être un ressort-spiral en matériau micro-usinable comprenant une première portion formant un organe de liaison comprenant une surface, en particulier une supérieure ou une surface visible, et une deuxième portion moins rigide que la première portion comprenant au moins une lame enroulée en forme de spiral formant un ressort, la surface de la première portion comprenant au moins une cavité dans laquelle est déposée une matière selon l'invention. Plus généralement, le composant horloger, ou au moins la portion comprenant la surface considérée par l'invention, se présente avantageusement à base d'un matériau micro-usinable, notamment à base de silicium, c'est-à-dire comprenant en poids au moins 50% de matériau micro-usinable.

[0059] La figure 18 illustre un ressort-spiral obtenu par un procédé de fabrication selon l'un des modes de réalisation décrits précédemment. Il comprend au moins une lame 2 dont la surface supérieure 12 est située dans un plan P1, et dont l'extrémité externe est venue de fabrication avec un organe de liaison 3 dont la rigidité est sensiblement supérieure à celle de l'au moins une lame 2. Le ressort spiral 1 comprend en outre une virole 4 d'axe A1, qui est venue de fabrication avec l'extrémité interne de l'au moins une lame 2.

[0060] L'organe de liaison 3 comprend une première portion centrale 31 en forme de portion d'anneau agencée autour de la lame 2, dont l'étendue angulaire est de l'ordre de 100 degrés en regard de l'axe A1. Cet organe de liaison 3 comprend également deux portions coudées 32 disposées de part et d'autre de la première portion centrale 31, qui comprennent chacune un élément de positionnement 5 et/ou de fixation dudit ressort-spiral, qui se présente ici sous la forme d'une ouverture.

[0061] L'organe de liaison 3 présente la particularité de comprendre des motifs (ou indications) 6 apposés sur sa surface 11 supérieure, positionnée dans le plan P1, notamment au niveau de sa portion centrale 31. La surface 11 supérieure est ici formée dans la continuité de la surface supérieure 12 de l'au moins une lame 2 du ressort-spiral.

[0062] Les motifs 6 résultent du procédé décrit précédemment, et comprennent des cavités 7 formées depuis la surface 11 supérieure, dans laquelle une couche de matière 8 est déposée.

[0063] La figure 19 illustre une vue en coupe d'un tel ressort spiral au niveau de la portion centrale 31 de l'organe de liaison 3, dans le but de mettre en évidence les motifs 6 susmentionnés, formés par des cavités 7 de profondeur p, dont le fond 17 est recouvert par une couche de matière 8.

[0064] De manière surprenante, il apparaît à l'oeil nu que le contraste entre les motifs 6 et la surface supérieure 11 de l'organe de liaison 3 est d'autant plus marqué lorsqu'une cavité 7 présente une profondeur p, mesurée perpendiculairement au plan P1 entre respectivement la surface 11 supérieure et le fond 17 des cavités 7, qui est la plus faible possible. En variante, cette profondeur peut être considérée entre respectivement la surface 11 supérieure et la surface supérieure de la couche de matière 8 déposée sur le fond 17 des cavités 7, dont l'épaisseur est très faible.

[0065] En complément, l'étendue e des motifs, mesurée radialement relativement à l'axe A1, peut quant à elle être supérieure à 100 µm, voire supérieure à 150 µm, voire supérieure à 200 µm, voire supérieure à 250 µm. De tels motifs ou indications 6 peuvent ainsi être visibles ou lisibles une fois le ressort-spiral 1 monté au sein d'un balancier assemblé, lui-même assemblé au sein d'un mouvement horloger.

[0066] Ce ressort-spiral peut être un ressort-spiral pour balancier-spiral. Il peut être monobloc. Il peut se présenter en silicium. La surface considérée par l'invention peut être recouverte d'un revêtement d'oxyde de silicium. Alternativement, il peut être fabriqué à partir d'un substrat SOI (silicium sur isolant).

[0067] L'invention porte aussi sur un mouvement horloger comprenant un tel composant de mouvement horloger. Elle porte aussi sur une pièce d'horlogerie qui comprend au moins un tel mouvement horloger ou un tel composant de mouvement horloger.

Claims (16)

1. Procédé de fabrication d'un composant de mouvement horloger (1) comprenant au moins une première portion comprenant une surface (11), en particulier une surface supérieure, caractérisé en ce qu'il comprend au moins les étapes suivantes : – Graver (E3) ladite surface (11) du composant de mouvement horloger (1) ou d'une ébauche (1a) du composant (1) pour former au moins une cavité (7) ; – Déposer une matière (E4) dans ladite au moins une cavité (7).

2. Procédé de fabrication d'un composant de mouvement horloger (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la profondeur de ladite au moins une cavité (7) est inférieure à 10 µm, voire inférieure à 6 µm et optionnellement supérieure à 3 µm.

3. Procédé de fabrication d'un composant de mouvement horloger (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la profondeur de ladite au moins une cavité (7) est comprise entre 10 µm et 100 µm, voire comprise entre 15 µm et 80 µm, voire comprise entre 20 µm et 50 µm.

4. Procédé de fabrication d'un composant de mouvement horloger (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la au moins une cavité (7) s'étend sur ladite surface (11) sur une longueur d'au moins 100 µm, voire d'au moins 150 µm, voire d'au moins 200 µm, voire d'au moins 250 µm, dans au moins une direction, et optionnellement cette longueur étant inférieure ou égale à 800 µm, voire inférieure ou égale à 600 µm, voire inférieure ou égale à 500 µm, voire inférieure ou égale à 400 µm.

5. Procédé de fabrication d'un composant de mouvement horloger (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite première portion comprenant la surface (11) se présente à base d'un matériau micro-usinable, notamment à base de silicium, et en ce qu'elle comprend optionnellement un revêtement d'oxyde de silicium d'épaisseur comprise entre 0.5 µm et 5 µm.

6. Procédé de fabrication d'un composant de mouvement horloger (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'étape consistant à graver (E3) ladite surface (11) de la première portion dudit composant de mouvement horloger (1) est réalisée dans une même opération qu'une étape consistant à graver un contour dudit composant de mouvement horloger (1), et/ou en ce que l'étape consistant à graver (E3) ladite surface de la première portion dudit composant de mouvement horloger (1) est réalisée avant une étape consistant à graver un contour dudit composant de mouvement horloger (1), et/ou en ce qu'il comprend une étape de positionnement d'un premier masque (21) sur un substrat (10a), notamment sur ladite surface dudit substrat (10a), de sorte à réaliser l'étape consistant à graver (E3) au moins une cavité (7) à partir de ce premier masque (21), et une étape de positionnement d'un deuxième masque (21) sur ledit substrat (10a), notamment sur une autre surface dudit substrat (10a), de sorte à graver un contour de l'ébauche (1a) de composant de mouvement horloger (1) à partir de ce deuxième masque (21).

7. Procédé de fabrication d'un composant de mouvement horloger (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'étape consistant à graver (E3) ladite surface de la première portion dudit composant de mouvement horloger (1) ou d'une ébauche (1a) dudit composant de mouvement horloger (1) met en oeuvre une gravure ionique réactive profonde par photolithographie au travers d'un masque (21) et/ou un gravage par laser, notamment par un laser femtoseconde.

8. Procédé de fabrication d'un composant de mouvement horloger (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'étape consistant à déposer une matière (E4) dans ladite au moins une cavité (7) comprend le dépôt d'un métal ou d'un alliage métallique, ou le dépôt d'une peinture, d'une laque, d'un vernis, d'un composite, en particulier d'un composite luminescent, avec optionnellement le dépôt préalable d'une couche d'accroche.

9. Procédé de fabrication d'un composant de mouvement horloger (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'étape consistant à déposer une matière (E4) dans ladite au moins une cavité (7) comprend le dépôt d'un métal ou d'un alliage métallique par un dépôt en phase vapeur, comme un dépôt physique (PVD) ou un dépôt chimique (CVD) ou un dépôt atomique (ALD), ou par un transfert par laser (LIFT).

10. Procédé de fabrication d'un composant de mouvement horloger (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'étape consistant à déposer une matière (E4) dans ladite au moins une cavité (7) comprend le dépôt de ladite matière sur le fond (17) de la cavité (7), sur une épaisseur strictement inférieure à la profondeur de la cavité, cette épaisseur de dépôt étant supérieure ou égale à 5 nm, voire supérieure ou égale à 10 nm, voire supérieure ou égale à 50 nm, supérieure ou égale à 100 nm, ou comprise entre 5 nm et 1000 nm, voire comprise entre 100 nm et 1000 nm, ou en ce que l'étape consistant à déposer une matière (E4) dans ladite au moins une cavité (7) comprend le dépôt de ladite matière sur le fond (17) de la cavité (7), sur une épaisseur égale ou sensiblement égale à la profondeur de la cavité (7).

11. Procédé de fabrication d'un composant de mouvement horloger (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes préalables suivantes : – Mise à disposition (E1) d'un substrat (10a) à base d'un matériau micro-usinable comprenant une ou plusieurs ébauches (1a) dudit composant de mouvement horloger (1) à fabriquer ; – Optionnellement, oxydation de la ou des ébauches (1a) de composant de mouvement horloger (1) ; et en ce qu'il comprend une étape consistant à détacher (E6) ladite au moins une ébauche (1a) de composant de mouvement horloger du substrat (10a), avant ou après l'étape consistant à déposer une matière (E4) dans l'au moins une cavité (7) de ladite surface (11) d'au moins une première portion d'au moins une ébauche (1a) de composant de mouvement horloger (1).

12. Procédé de fabrication d'un composant de mouvement horloger (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le composant horloger est une bascule, une roue, comme une roue d'un dispositif d'échappement, une ancre, un balancier ou un ressort comme un ressort-spiral.

13. Composant de mouvement horloger (1) fabriqué par un procédé de fabrication selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est un ressort-spiral en matériau micro-usinable comprenant une première portion formant un organe de liaison (3) comprenant une surface (11), en particulier une surface supérieure, et une deuxième portion moins rigide que la première portion comprenant au moins une lame (2) enroulée en forme de spiral formant un ressort, et en ce que la surface (11) de la première portion comprend au moins une cavité (7) dans laquelle est déposée une couche de matière (8).

14. Composant de mouvement horloger selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il est un ressort-spiral monobloc pour balancier-spiral, en silicium recouvert d'un revêtement d'oxyde de silicium.

15. Composant de mouvement horloger selon la revendication 13 ou 14, caractérisé en ce que la profondeur de ladite au moins une cavité (7) est inférieure à 10 µm, voire inférieure à 6 µm et optionnellement supérieure à 3 µm, ou en ce que la profondeur de ladite au moins une cavité (7) est comprise entre 10 µm et 100 µm, voire comprise entre 15 µm et 80 µm, voire comprise entre 20 µm et 50 µm, et/ou en ce que la profondeur de ladite au moins une cavité (7) est supérieure ou égale à l'épaisseur d'un revêtement d'oxyde de silicium de ladite surface supérieure, et/ou en ce que ladite au moins une cavité (7) présente une longueur d'au moins 100 µm, voire d'au moins 150 µm, voire d'au moins 200 µm, voire d'au moins 250 µm, dans au moins une direction.

16. Composant de mouvement horloger selon l'une des revendications 13 à 15, caractérisé en ce que la matière déposée dans la au moins une cavité (7) est un métal ou un alliage métallique, ou une peinture, une laque, un vernis, un composite, en particulier un composite luminescent, avec optionnellement une couche métallique d'accroche intermédiaire, et/ou en ce que la matière déposée dans la au moins une cavité présente une épaisseur strictement inférieure à la profondeur de la cavité, cette épaisseur de dépôt étant supérieure ou égale à 5 nm, voire supérieure ou égale à 10 nm, voire supérieure ou égale à 50 nm, voire supérieure ou égale à 100 nm, ou comprise entre 5 nm et 1000 nm, voire comprise entre 100 nm et 1000 nm, ou présente une épaisseur égale ou sensiblement égale à la profondeur de la cavité.