EP3035128A1 - Procédé de réalisation d'un composant décoré d'une pièce d'horlogerie ou de bijouterie, et composant réalisé par le procédé - Google Patents

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EP3035128A1
EP3035128A1 EP14198634.9A EP14198634A EP3035128A1 EP 3035128 A1 EP3035128 A1 EP 3035128A1 EP 14198634 A EP14198634 A EP 14198634A EP 3035128 A1 EP3035128 A1 EP 3035128A1
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decoration
component
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Definitions

  • the invention relates to a method for producing at least one component provided with a decoration of a timepiece or jewelery.
  • the invention also relates to a component provided with a decoration obtained according to the production method.
  • the bezel for example ceramic, can be marked in particular by gold, silver or platinum, with a mark in relief or in depth. If it is a deep marking, it is made by filling hollow formed on the support.
  • the principle used for carrying out this deep marking consists in first depositing a conductive layer by physical vapor deposition (PVD). Once the conductive layer has been deposited, the depressions are filled with a metal by electroforming by immersing the workpiece in a metal ion bath and passing an electric current through this bath. Thus the hollows are filled with metal to achieve said marking.
  • PVD physical vapor deposition
  • the object of the invention is therefore to propose a method for producing a component provided with a decoration of a timepiece or jeweler by overcoming the disadvantages of the state of the art mentioned above to facilitate the manufacture of such a decorated component, its reproducibility or its specificity.
  • the invention relates to a method for producing a component provided with a decor of a timepiece or jewelery, which comprises the characteristics defined in the independent claim 1.
  • An advantage of the method of producing a decorated component lies in the fact that it is possible to produce a decoration pattern in the upper part of the component very finely in the form of fine lace by a micromachining operation.
  • the decorative pattern is made through the thickness of the upper part, which makes it possible, when using a phosphor placed on a portion at the back of the upper part, to make said decor visible even in the dark. .
  • the decor pattern (s) are drawn or programmed on a computer.
  • the stored data of the decorative pattern (s) are provided to a micro-machining machine so as to produce the upper part with the desired decoration.
  • the component can be used a LIGA type of technology to achieve the upper part of the component.
  • a metal or semiconductor substrate such as silicon, on which a photoresist is deposited.
  • This resin is illuminated through a mask representative of the pattern to be made in the upper part.
  • a galvanic metal growth takes place in the open parts of the resin.
  • the base substrate is removed to obtain the upper part of the component.
  • This upper part of the pattern desired decoration is fixed on a phosphor or colored or coated on its back of said substance.
  • a type of DRIE engraving technology on a semiconductor substrate such as silicon to achieve the upper part of the component with the decor pattern.
  • the invention also relates to a decorated component obtained according to the production method, which comprises the characteristics mentioned in the independent claim 12.
  • the decorative motifs relate to fine openings or micrometric openings, which are made in an upper part of the component by techniques defined as micromachining techniques.
  • FIGS 1a and 1b represent a first embodiment of a component 1 provided with a decoration in top view and simplified cutaway exploded for a timepiece or jewelery.
  • an upper part 2 of the component 1 is noted.
  • the upper part 2 comprises a decor pattern 3, representing for example one or more images.
  • the decoration is obtained by a micro-machining technique, which may for example be a LIGA-UV or DRIE type process as explained below.
  • the decoration 3 is made precisely and very finely micrometrically through the material of the upper part 2 according to a desired programmed pattern.
  • the decoration pattern is first drawn or programmed on a computer, and the stored data of the design or pattern is transmitted to a micro-machining machine for the realization of the decoration of the upper part 2.
  • the openings or micro-openings decor 3 are shown very simplified on the figure 1b and do not correspond directly to the desired pattern represented in figure 1a .
  • the upper part 2 is fixed on a base support 5.
  • the upper part 2 is aligned by its axial opening 6 on another axial opening 7 of the support basic for its fixation.
  • a housing 8 in this base support 5 is also provided, and is filled with a luminescent substance 4 or a desired paint.
  • the luminescent substance may be a Luminova defined substance, and it mainly comprises strontium aluminate or zinc sulfide depending on the desired color.
  • This substance 4 is deposited in the housing 8 of the base support 5 in particular up to the level of the opening of this housing 8.
  • the component 1 produced may advantageously be a watch hand.
  • the general shape of the upper part 2 may be similar to the general shape of the base support 5.
  • the openings 6 and 7 of a substantially identical diameter allow the needle to be mounted on a drive shaft opening out of a dial. watch for example.
  • the drive shaft is fixed to one of the openings 6 and 7.
  • the decor 3 finely realized in the upper part can be very clearly visible also in the darkness.
  • the component 1 provided with a decoration can be a wall lamp, a dial, at least one date disk or other disk of a complication, such as for the display of the celestial vault with a starry sky in this manner .
  • the component provided with a decoration may also be a part of the mechanism, such as a second wheel, an oscillating weight or another part, which must in principle be visible from the outside of the watch.
  • such a component 1 provided with a decoration can also be used in the field of fight against any counterfeit.
  • each pattern to be made through the upper part 2 of the component 1 can be drawn on a computer and memorized in a specific manner for each timepiece or jewelery piece.
  • the decoration 3 is made in a micrometric manner, this complicates the making of any counterfeit.
  • FIGS. 2a and 2b represent a second embodiment of a component 1 provided with a decoration in top view and in simplified section for a timepiece or jewelery.
  • a decorative pattern 3 represents for example an image or several images.
  • the decor is obtained by a technique of micromachining, which may be for example a LIGA-UV or DRIE type process as explained below.
  • the decoration 3 is made precisely and very finely in a micrometric manner through the material of the upper part 2, which defines a fine lace.
  • the pattern of the desired decor 3 is first drawn or programmed on a computer, and the stored data of the design or pattern is transmitted to a micro-machining machine for the realization of the decor of the upper part 2.
  • the openings or micro -3 decor openings are shown very simplified on the figure 2b and do not correspond directly to the ground represented in figure 2a .
  • At least a portion of the back of the upper part 2 is coated with a luminescent substance 4 or a colored substance, such as paint or colored lacquer.
  • the decoration 3 made is considered transparent by making the fine openings or micrometric decorative openings through the thickness of the upper part 2.
  • the substance coated on a portion of the back of the upper part 2 penetrates at least partly into the openings of the decor 3.
  • this substance 4 can illuminate from below the decor 3 made through the thin openings of the upper part 2, especially in the dark.
  • the axial opening 6 of the upper part 2 of the component 1 in the form of a needle makes it possible to mount the needle on a drive shaft, which opens out of a watch face.
  • the upper part 2 or the base substrate used to make the upper part 2 of the component 1 may be of metallic material, semiconductor, ceramic, amorphous metal or other material.
  • ceramic material this concerns alumina, zirconia, magnesia, boron nitride, silicon nitride, silicon carbide, aluminum titanate and aluminum nitride, or other types of ceramic. he may even be expected to have an upper portion 2 or base substrate of amorphous metal, quartz, glass, sapphire, corundum or other type of gemstone.
  • a micro-machining technique for producing in particular the upper part 2 of the component 1 is for example the LIGA type process (Lithography, Galvanofomung und Abformung in German terminology).
  • a base substrate is used, which is preferably a semiconductor substrate, such as silicon, or even gallium arsenide, a top layer of which can be conductive for electroplating.
  • a metal base substrate typically copper, which can avoid making a sacrificial conductive layer on the surface of the base substrate.
  • This photosensitive resin may be a polyimide-based resin PMMA (poly-methyl methacrylate) or an octofunctional epoxy-based resin available from Shell Chemical under the reference SU-8 and a photoinitiator chosen from the salts of triarylsulfonium.
  • This resin can be photopolymerized by means of ultraviolet (UV) radiation.
  • UV radiation ultraviolet
  • it can also be imagined to have an X-ray sensitive resin generated by a synchrotron, but this operation is too expensive for the realization of the upper part 2 on the base substrate.
  • a mask at the contour of the upper part 2 and the decoration pattern 3 to be made on the base substrate is disposed on the resin.
  • the mask may be a glass plate on which is made a masking layer with opaque and transparent portions according to the pattern to be produced.
  • a light radiation for example of the ultraviolet type, is directed onto the mask to irradiate unmasked portions of the resin.
  • this type of resin used which is a negative photosensitive resin, the non-irradiated parts can be removed by physical means or chemical. This makes it possible to define the shape of the upper part 2 with its decoration 3.
  • an electroplating or electroplating operation is carried out.
  • a growth of at least one metallic material takes place in the open parts of the resin from the conductive layer made on the surface of the base substrate.
  • the upper portion 2 is made with the desired decor pattern 3 and can be detached from the base substrate while also removing the resin.
  • the base substrate of metal or semiconductor material may also be removed or removed before or after removal of the resin by a selective machining or dissolution operation.
  • the metallic materials deposited by the LIGA process can be alloys of nickel or phosphorus nickel, or alloys based on copper, gold or even steels. It can be used in principle any metal or metal alloy, which can be deposited by this galvanic process.
  • Another technique for producing the upper part 2 of component 1 is to directly etch a base substrate to directly obtain the upper part.
  • the etching of the base substrate is a micromechanical machining. As such, it uses the defined process DRIE (Deep Reactive Ion Etching in English terminology).
  • the base substrate must in principle be made of a material such as monocrystalline silicon, polycrystalline silicon, porous silicon, amorphous silicon, doped monocrystalline silicon, doped polycrystalline silicon or doped silicon carbide. or not, doped silicon nitride or not also on the basis of gallium arsenide.
  • Another type of material that can be etched is quartz, photuran glass, and fragile materials such as sapphire or corundum, for example.
  • a photosensitive resin of the negative or positive type on the base substrate, which is illuminated through a mask defining the contours of the pattern of the decor 3 to be made, as well as the periphery. of the upper part 2 to achieve.
  • a photosensitive resin of the negative or positive type on the base substrate, which is illuminated through a mask defining the contours of the pattern of the decor 3 to be made, as well as the periphery. of the upper part 2 to achieve.
  • a structured resin is used to obtain a silicon oxide mask.
  • This mask of silicon oxide will in turn be used as an etching mask for the defined process DRIE.
  • DRIE etching mask for the defined process DRIE.
  • a silicon substrate on which it is made a silicon oxide (SiO 2) of a certain thickness.
  • a photosensitive resin is deposited and a structuring of this resin by photolithography is performed.
  • An etching of the silicon oxide layer is performed by structuring the resin, which is subsequently removed.
  • a silicon substrate is obtained with a structured silicon oxide top layer. This structured layer of silicon oxide serves as a mask for the etching of the silicon to be able to produce the upper part 2.

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Abstract

Le procédé permet de réaliser un composant (1) décoré d'une pièce d'horlogerie ou de bijouterie. Ce composant muni du décor (3) peut être par exemple une aiguille de montre. Pour réaliser ledit composant, il est utilisé un substrat de base et un micro-usinage est effectué sur ou dans le substrat de base pour obtenir une partie supérieure (2) du composant, qui est munie du décor. Le décor est réalisé traversant l'épaisseur de la partie supérieure et selon un motif programmé. Par la suite, la partie supérieure est placée sur une substance luminescente ou colorée (4) pour obtenir le composant.

Description

  • L'invention concerne un procédé de réalisation d'au moins un composant muni d'un décor d'une pièce d'horlogerie ou de bijouterie.
  • L'invention concerne également un composant muni d'un décor obtenu selon le procédé de réalisation.
  • Généralement dans tout procédé de réalisation d'un décor sur un composant d'une pièce d'horlogerie ou de bijouterie, il est difficile de structurer ledit décor pour pouvoir effectuer des découpes de fines dentelles ou pour pouvoir obtenir des microstructures. Plusieurs opérations de réalisation du décor sont également effectuées manuellement. Cela ne permet pas de reproduire facilement un même décor d'une pièce à une autre pièce, ce qui constitue un inconvénient.
  • Dans la demande de brevet JP S60-17383 A , il est décrit un procédé de fabrication d'un cadran de montre muni d'un décor. Pour ce faire, des creux sont réalisés par gravure ou coupe mécanique selon un certain motif dans un substrat de base métallique du cadran. Une ou plusieurs peintures sont introduites dans les creux réalisés pour décorer ledit cadran de montre. Une opération de polissage peut encore être prévue pour finaliser le cadran décoré. Cependant il n'est également pas possible de réaliser un décor à motif fin sur ledit cadran, ce qui constitue un inconvénient.
  • Il est également connu dans l'état de la technique de réaliser une ou plusieurs pièces décoratives à monter sur une montre. Ces pièces décoratives consistent en l'incrustation d'éléments esthétiques sur une partie de la montre. Il peut s'agir d'une lunette de montre décorée de motifs, tels que des indices. La lunette, par exemple en céramique, peut être marquée notamment par de l'or, de l'argent ou du platine, avec un marquage en relief ou en profondeur. S'il s'agit d'un marquage en profondeur, il est réalisé par remplissage de creux préalablement formés sur le support.
  • Le principe utilisé pour la réalisation de ce marquage en profondeur consiste à déposer tout d'abord une couche conductrice par dépôt physique en phase vapeur (PVD). Une fois la couche conductrice déposée, les creux sont remplis d'un métal par électroformage en plongeant la pièce dans un bain à ions métalliques et à faire passer un courant électrique dans ce bain. Ainsi les creux se remplissent de métal pour réaliser ledit marquage. Cependant ce procédé est complexe et relativement lent à mettre en oeuvre pour réaliser la pièce décorative sur la montre, car il faut plusieurs étapes de réalisation, ce qui constitue un inconvénient. De plus, il n'est pas prévu d'obtenir de microstructures, ce qui constitue un autre inconvénient.
  • On peut citer à ce titre la demande de brevet EP 2 138 323 A1 , qui concerne une lunette de montre incrustée d'indices. Cependant comme précédemment mentionné, il n'est pas prévu d'obtenir facilement des microstructures ou de fines dentelles pour décorer un composant de la montre, ce qui constitue un inconvénient.
  • Il est également connu dans l'état de la technique la réalisation de pièces décoratives, qui sont constituées d'un substrat de base métallique, dans lequel sont incrustés des éléments, par exemple en verre. Pour ce faire, lesdits éléments sont disposés dans un moule et du métal liquide est coulé sur les éléments dans le moule. Une fois que le métal est solidifié, une opération de polissage doit encore être entreprise sur le substrat de base métallique, qui comprend les éléments décoratifs, pour le retrait d'un surplus de métal autour des éléments. Il n'est par contre pas possible de réaliser de fines décorations sur le substrat de base et de plus, les éléments décoratifs ne sont pas assurés d'être maintenus dans le substrat de base après polissage, ce qui constituent des inconvénients.
  • L'invention a donc pour but de proposer un procédé de réalisation d'un composant muni d'un décor d'une pièce d'horlogerie ou de bijouterie en palliant les inconvénients de l'état de la technique susmentionné pour faciliter la fabrication d'un tel composant décoré, sa reproductibilité ou sa spécificité.
  • A cet effet, l'invention concerne un procédé de réalisation d'un composant muni d'un décor d'une pièce d'horlogerie ou de bijouterie, qui comprend les caractéristiques définies dans la revendication indépendante 1.
  • Des étapes particulières du procédé de réalisation d'un composant décoré sont définies dans les revendications dépendantes 2 à 11.
  • Un avantage du procédé de réalisation d'un composant décoré réside dans le fait qu'il est possible de réaliser un motif de décoration dans la partie supérieure du composant très finement sous forme de fines dentelles par une opération de micro-usinage. Le motif de décor est réalisé traversant l'épaisseur de la partie supérieure, ce qui permet, lors de l'emploi d'une substance luminescente placée sur une portion au dos de la partie supérieure, de rendre visible ledit décor même dans l'obscurité.
  • Avantageusement, le ou les motifs de décor sont dessinés ou programmés sur ordinateur. Les données mémorisées du ou des motifs de décor sont fournies à une machine de micro-usinage de manière à réaliser la partie supérieure avec le décor désiré.
  • Avantageusement, il peut être utilisé une technologie du type LIGA pour réaliser la partie supérieure du composant. Pour ce faire, il est tout d'abord pris un substrat métallique ou semi-conducteur, tel que silicium, sur lequel une résine photosensible est déposée. Cette résine est illuminée à travers un masque représentatif du motif à réaliser dans la partie supérieure. Une croissance galvanique de métal s'opère dans les parties ouvertes de la résine. Par la suite, le substrat de base est retiré pour obtenir la partie supérieure du composant. Cette partie supérieure au motif de décoration souhaité est fixée sur une substance luminescente ou colorée ou enduite à son dos de ladite substance.
  • Avantageusement, il peut être utilisé une technologie du type DRIE de gravure sur un substrat semi-conducteur, tel que silicium pour réaliser la partie supérieure du composant avec le motif de décor.
  • A cet effet, l'invention concerne également un composant décoré obtenu selon le procédé de réalisation, qui comprend les caractéristiques mentionnées dans la revendication indépendante 12.
  • Des formes particulières du composant décoré sont définies dans les revendications dépendantes 13 et 14.
  • Les buts, avantages et caractéristiques du procédé de réalisation d'un composant décoré d'une pièce d'horlogerie ou de bijouterie, ainsi que le composant décoré obtenu apparaîtront mieux dans la description suivante en regard des dessins sur lesquels :
    • les figures 1a et 1b représentent une vue de dessus et en coupe simplifiée d'une première forme d'exécution d'un composant de pièce de montre ou de bijouterie obtenu par le procédé de réalisation du composant selon l'invention, et
    • les figures 2a et 2b représentent une vue de dessus et en coupe simplifiée d'une seconde forme d'exécution d'un composant de pièce de montre ou de bijouterie obtenu par le procédé de réalisation du composant selon l'invention.
  • Dans la description suivante toutes les techniques de réalisation des motifs de décoration d'un composant de montre ou de bijouterie, qui sont bien connues dans l'état de la technique, ne seront relatées que de manière simplifiée. Les motifs de décoration concernent des fines ouvertures ou ouvertures micrométriques, qui sont réalisées dans une partie supérieure du composant par des techniques définies comme des techniques de micro-usinage.
  • Les figures 1a et 1b représentent une première forme d'exécution d'un composant 1 muni d'un décor en vue de dessus et en coupe simplifiée éclatée pour une pièce d'horlogerie ou de bijouterie. Sur la figure 1a, on remarque une partie supérieure 2 du composant 1. La partie supérieure 2 comprend un motif de décor 3, représentant par exemple une image ou plusieurs images. Le décor est obtenu par une technique de micro-usinage, qui peut être par exemple un procédé du type LIGA-UV ou DRIE comme expliqué ci-après.
  • Comme on peut mieux le voir sur la figure 1b, le décor 3 est réalisé précisément et très finement de manière micrométrique à travers le matériau de la partie supérieure 2 selon un motif programmé désiré. Le motif de décoration est tout d'abord dessiné ou programmé sur un ordinateur, et les données mémorisées du dessin ou motif sont transmises à une machine de micro-usinage pour la réalisation du décor de la partie supérieure 2. Les ouvertures ou micro-ouvertures du décor 3 sont montrées très simplifiées sur la figure 1b et ne correspondent pas directement au motif souhaité représenté à la figure 1a.
  • Dans cette première forme d'exécution une fois le micro-usinage du décor 3 réalisé, la partie supérieure 2 est fixée sur un support de base 5. La partie supérieure 2 est alignée par son ouverture axiale 6 sur une autre ouverture axiale 7 du support de base pour sa fixation. Un logement 8 dans ce support de base 5 est également réalisé, et est rempli d'une substance luminescente 4 ou une peinture souhaitée. La substance luminescente peut être une substance définie Luminova, et elle comprend principalement de l'aluminate de strontium ou du sulfure de zinc en fonction de la couleur souhaitée. Cette substance 4 est déposée dans le logement 8 du support de base 5 notamment jusqu'au niveau de l'ouverture de ce logement 8. Une fois la partie supérieure 2 fixée sur la surface supérieure du support de base 5 pour couvrir l'ouverture du logement 8 avec la substance 4, le composant 1 est terminé.
  • Comme montré sur les figures 1a et 1b, le composant 1 réalisé peut avantageusement être une aiguille de montre. La forme générale de la partie supérieure 2 peut être similaire à la forme générale du support de base 5. Les ouvertures 6 et 7 d'un diamètre sensiblement identique permettent de monter l'aiguille sur un axe d'entraînement débouchant d'un cadran de montre par exemple. De préférence, l'axe d'entraînement est fixé à une des ouvertures 6 et 7. De plus, dans le cas d'une substance luminescente 4 disposée sous la partie supérieure 2 visible de l'extérieur de la pièce d'horlogerie ou de bijouterie, le décor 3 finement réalisé dans la partie supérieure peut être très nettement visible également dans l'obscurité.
  • Bien entendu, le composant 1 muni d'un décor peut être une applique, un cadran, au moins un disque de quantième ou autre disque d'une complication, tel que pour l'affichage de la voute céleste avec un ciel étoilé de cette manière. Le composant muni d'un décor peut aussi être une pièce du mécanisme, telle qu'une roue des secondes, une masse oscillante ou une autre pièce, qui doit être en principe visible de l'extérieur de la montre.
  • Il est encore à noter qu'un tel composant 1 muni d'un décor peut aussi être utilisé dans le domaine de la lutte de toute contrefaçon. Dans ce cas chaque motif à réaliser à travers la partie supérieure 2 du composant 1 peut être dessiné sur ordinateur et mémorisé de manière spécifique pour chaque pièce d'horlogerie ou de bijouterie. Cependant comme le décor 3 est réalisé précisément de manière micrométrique, cela complique la réalisation de toute contrefaçon.
  • Les figures 2a et 2b représentent une seconde forme d'exécution d'un composant 1 muni d'un décor en vue de dessus et en coupe simplifiée pour une pièce d'horlogerie ou de bijouterie. Comme précédemment sur la figure 2a, on remarque une partie supérieure 2 du composant 1, qui comprend un motif de décor 3. Ce motif de décor 3 représente par exemple une image ou plusieurs images. Le décor est obtenu par une technique de micro-usinage, qui peut être par exemple un procédé du type LIGA-UV ou DRIE comme expliqué ci-après.
  • En regard de la figure 2b, le décor 3 est réalisé précisément et très finement de manière micrométrique à travers le matériau de la partie supérieure 2, ce qui définit une fine dentelle. Le motif du décor 3 désiré est tout d'abord dessiné ou programmé sur un ordinateur, et les données mémorisées du dessin ou motif sont transmises à une machine de micro-usinage pour la réalisation du décor de la partie supérieure 2. Les ouvertures ou micro-ouvertures du décor 3 sont montrées très simplifiées sur la figure 2b et ne correspondent pas directement au motif représenté à la figure 2a.
  • Selon cette seconde forme d'exécution une fois le micro-usinage du décor 3 réalisé, au moins une portion du dos de la partie supérieure 2 est enduite d'une substance luminescente 4 ou d'une substance colorée, telle que de la peinture ou de la laque colorée. Le décor 3 réalisé est considéré comme transparent par réalisation des fines ouvertures ou ouvertures micrométriques décoratives à travers l'épaisseur de la partie supérieure 2. La substance enduite sur une portion du dos de la partie supérieure 2 pénètre au moins en partie dans les ouvertures du décor 3.
  • Dans le cas de l'emploi d'une substance luminescente (Luminova), cette substance 4 permet d'illuminer depuis dessous le décor 3 réalisé à travers les fines ouvertures de la partie supérieure 2, notamment dans l'obscurité. Comme précédemment l'ouverture axiale 6 de la partie supérieure 2 du composant 1 sous forme d'aiguille, permet de monter l'aiguille sur un axe d'entraînement, qui débouche d'un cadran de montre.
  • La partie supérieure 2 ou le substrat de base utilisé pour réaliser la partie supérieure 2 du composant 1 peut être en matériau métallique, semi-conducteur, céramique, métal amorphe ou autre matériau. Concernant le matériau céramique, cela concerne l'alumine, la zircone, la magnésie, le nitrure de bore, le nitrure de silicium, le carbure de silicium, le titanate d'aluminium et le nitrure d'aluminium, ou d'autres types de céramique. Il peut même être prévu d'avoir une partie supérieure 2 ou substrat de base en métal amorphe, en quartz, en verre, en saphir, en corindon ou autre type de pierre précieuse.
  • Une technique de micro-usinage pour réaliser notamment la partie supérieure 2 du composant 1 est par exemple le procédé du type LIGA (Lithographie, Galvanofomung und Abformung en terminologie allemande). Dans ce cas, il est utilisé un substrat de base, qui est de préférence un substrat semi-conducteur, tel que du silicium, voire de l'arséniure de gallium, dont une couche supérieure peut être conductrice pour effectuer la galvanoplastie. Cependant il peut aussi être pris un substrat de base métallique, typiquement du cuivre, ce qui peut éviter de réaliser une couche conductrice sacrificielle en surface du substrat de base.
  • Une résine photosensible est déposée sur le substrat de base avec la couche conductrice en surface. Cette résine photosensible peut être une résine à base de poly-imide PMMA (poly-méthyle méthacrylate) ou une résine à base d'époxy octofonctionnelle disponible chez Shell Chemical sous la référence SU-8 et d'un photo-initiateur choisi parmi les sels de triarylsulfonium. Cette résine peut être photo-polymérisée au moyen d'un rayonnement ultra-violet (UV). Cependant il peut aussi être imaginé d'avoir une résine sensible aux rayons X générés par un synchrotron, mais cette opération est trop onéreuse pour la réalisation de la partie supérieure 2 sur le substrat de base.
  • Un masque au contour de la partie supérieure 2 et du motif du décor 3 à réaliser sur le substrat de base est disposé sur la résine. Le masque peut être une plaque de verre sur laquelle est réalisée une couche de masquage avec des parties opaques et transparentes selon le motif à réaliser. Un rayonnement lumineux par exemple du type ultra-violet est dirigé sur le masque pour irradier des parties de la résine non masquées. Avec ce type de résine utilisée, qui est une résine photosensible négative, les parties non irradiées peuvent être retirées par des moyens physiques ou chimiques. Cela permet de définir la forme de la partie supérieure 2 avec son décor 3.
  • Il est à noter qu'il peut aussi être utilisé une résine photosensible positive avec un masque avec une couche de masquage ayant des parties opaques et transparentes selon le motif à réaliser. Ce masque est l'inverse du masque utilisé avec la résine négative. Dans ce cas, ce sont les parties irradiées de la résine, qui sont retirées.
  • Par la suite, il est effectué une opération de galvanoplastie ou électrodéposition. Une croissance d'au moins un matériau métallique s'opère dans les parties ouvertes de la résine depuis la couche conductrice réalisée en surface du substrat de base. Une fois que l'épaisseur de la couche métallique déposée est suffisante, la partie supérieure 2 est réalisée avec le motif de décor 3 souhaité et peut être détachée du substrat de base tout en retirant également la résine. Le substrat de base en métal ou en matériau semi-conducteur peut également être retiré ou supprimé avant ou après le retrait de la résine par une opération d'usinage ou de dissolution sélective.
  • Il est à noter que les matériaux métalliques déposés par le procédé LIGA peuvent être des alliages de nickel ou nickel phosphore, ou encore des alliages à base de cuivre, or ou même des aciers. Il peut être utilisé en principe tout métal ou alliage métallique, qui peut être déposé par ce procédé galvanique.
  • Une autre technique de réalisation de la partie supérieure 2 du composant 1 consiste à graver directement un substrat de base pour obtenir directement la partie supérieure. La gravure du substrat de base est un usinage micromécanique. A ce titre, il est utilisé le procédé défini DRIE (Deep Reactive Ion Etching en terminologie anglaise). Pour ce faire, le substrat de base doit en principe être en matériau comme le silicium monocristallin, le silicium poly-cristallin, le silicium poreux, le silicium amorphe, le silicium monocristallin dopé, le silicium poly-cristallin dopé, le carbure de silicium dopé ou non, le nitrure de silicium dopé ou non ou également sur la base d'arséniure de gallium. Comme autre type de matériau susceptible d'être gravé, on peut encore citer le quartz, le verre photuran, et les matériaux fragiles comme le saphir, corindon par exemple.
  • Pour pouvoir graver le substrat, il doit tout d'abord être déposé une résine photosensible du type négatif ou positif sur le substrat de base, qui est illuminée à travers un masque définissant les contours du motif du décor 3 à réaliser, ainsi que le pourtour de la partie supérieure 2 à réaliser. En fonction du type de résine utilisée, il peut être prévu de retirer la résine irradiée et une opération de gravure est commencée dans la partie du substrat découvert. Par la suite, toute la résine peut être retirée afin d'obtenir le partie supérieure 2 du composant 1 avec le motif de décor 3 dans la partie supérieure 2.
  • Il est à noter qu'en réalité, une résine structurée est utilisée pour obtenir un masque d'oxyde de silicium. Ce masque d'oxyde de silicium sera à son tour utilisé comme masque de gravure pour le procédé défini DRIE. Pour ce faire selon une seconde variante du procédé défini DRIE, il est tout d'abord pris un substrat en silicium, sur lequel il est réalisé un oxyde de silicium (Si02) d'une certaine épaisseur. Par la suite, une résine photosensible est déposée et une structuration de cette résine par photolithographie est effectuée. Une gravure de la couche d'oxyde de silicium est effectuée grâce à la structuration de la résine, qui est par la suite retirée. On obtient un substrat en silicium avec une couche supérieure d'oxyde de silicium structurée. Cette couche structurée d'oxyde de silicium fait office de masque pour la gravure du silicium pour pouvoir réaliser la partie supérieure 2.
  • A partir de la description qui vient d'être faite, plusieurs variantes du procédé de réalisation d'un composant muni d'un décor d'une pièce d'horlogerie ou de bijouterie, et le composant obtenu peuvent être conçues par l'homme du métier sans sortir du cadre de l'invention définie par les revendications.

Claims (14)

  1. Procédé de réalisation d'un composant (1) muni d'un décor (3) d'une pièce d'horlogerie ou de bijouterie, caractérisé en ce que le procédé comprend les étapes de :
    - se munir d'un substrat de base, et effectuer sur ou dans ledit substrat de base un micro-usinage pour obtenir une partie supérieure (2) du composant, qui est munie d'un décor (3) traversant l'épaisseur de la partie supérieure (2) selon un motif programmé, et
    - placer la partie supérieure (2) sur une substance luminescente ou colorée (4), ou enduire une portion du dos de la partie supérieure (2) de la substance luminescente ou colorée (4).
  2. Procédé de réalisation d'un composant (1) muni d'un décor (3) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes après s'être muni du substrat de base et avant de placer ou enduire le dos de la partie supérieure (2) de la substance luminescente ou colorée (4) de :
    - déposer sur le substrat de base une couche de résine photosensible de type positif ou négatif,
    - placer sur la résine photosensible un masque au contour de la partie supérieure (2) et du motif du décor (3) à réaliser,
    - illuminer la résine à travers le masque,
    - retirer les parties de la résine illuminée, si la résine photosensible est du type positif, ou retirer les parties de la résine non illuminée, si la résine photosensible et du type négatif,
    - remplir les portions retirées de la résine avec un métal, et
    - retirer toute la résine et détacher la partie supérieure (2) avec le motif du décor (3) réalisé du substrat de base.
  3. Procédé de réalisation d'un composant (1) muni d'un décor (3) selon la revendication 2, pour lequel le substrat de base est en matériau métallique ou comprend une couche conductrice en surface d'un matériau semi-conducteur, caractérisé en ce que la partie supérieure (2) avec le décor (3) est réalisée par croissance d'au moins un matériau métallique par une opération de galvanoplastie ou électrodéposition dans les parties ouvertes de la résine depuis la surface du substrat de base.
  4. Procédé de réalisation d'un composant (1) muni d'un décor (3) selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'une fois que la partie supérieure (2) avec le décor (3) est réalisée, le substrat de base est retiré ou supprimé avant ou après le retrait de la résine par une opération d'usinage ou de dissolution sélective.
  5. Procédé de réalisation d'un composant (1) muni d'un décor (3) selon la revendication 1, pour lequel le substrat de base est en matériau métallique ou en matériau semi-conducteur ou en matériau céramique ou en métal amorphe, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes après s'être muni du substrat de base et avant de placer ou enduire le dos de la partie supérieure (2) de la substance luminescente ou colorée (4) de :
    - déposer sur le substrat de base une couche de résine photosensible de type positif ou négatif,
    - placer sur la résine photosensible un masque au contour de la partie supérieure (2) et du motif du décor (3) à réaliser,
    - illuminer la résine à travers le masque,
    - retirer les parties de la résine illuminée, si la résine photosensible est du type positif, ou retirer les parties de la résine non illuminée, si la résine photosensible et du type négatif,
    - graver le substrat de base dans les parties retirées de la résine jusqu'à une profondeur correspondant à l'épaisseur de la partie supérieure (2) avec le décor (3) à réaliser, et
    - retirer toute la résine et la portion du substrat de base en dessous de la partie supérieure (2) avec le décor (3) réalisée.
  6. Procédé de réalisation d'un composant (1) muni d'un décor (3) selon la revendication 1, pour lequel le substrat de base est en matériau semi-conducteur, tel qu'en silicium, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes après s'être muni du substrat de base en silicium et avant de placer ou enduire le dos de la partie supérieure (2) de la substance luminescente ou colorée (4) de :
    - réaliser une couche d'oxyde de silicium sur le substrat en silicium d'une certaine épaisseur,
    - déposer sur la couche d'oxyde de silicium, une couche de résine photosensible de type positif ou négatif,
    - placer sur la résine photosensible un masque au contour de la partie supérieure (2) et du motif du décor (3) à réaliser,
    - illuminer la résine à travers le masque,
    - retirer les parties de la résine illuminée, si la résine photosensible est du type positif, ou retirer les parties de la résine non illuminée, si la résine photosensible et du type négatif,
    - graver la couche d'oxyde de silicium dans les parties retirées de la résine,
    - retirer toute la résine, et
    - graver le substrat en silicium, la couche d'oxyde de silicium structurée faisant office de masque de gravure pour pouvoir réaliser la partie supérieure (2).
  7. Procédé de réalisation d'un composant (1) muni d'un décor (3) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la substance luminescente ou colorée (4) est déposée dans un logement (8) d'un support de base (5), et en ce que la partie supérieure (2) avec le décor (3) réalisée est fixée sur le support de base (5) pour couvrir l'ouverture du logement (8) avec la substance luminescente ou colorée (4).
  8. Procédé de réalisation d'un composant (1) muni d'un décor (3) selon la revendication 7, caractérisé en ce que la forme générale de la partie supérieure (2) est similaire à la forme générale du support de base (5), sur lequel elle est fixée pour obtenir un composant (1), qui est une aiguille de montre, et en ce que la substance (4) est une substance luminescente.
  9. Procédé de réalisation d'un composant (1) muni d'un décor (3) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une portion du dos de la partie supérieure (2), sur laquelle est réalisé le décor, est enduite de la substance luminescente ou colorée (4), pour laquelle la substance colorée est une peinture ou laque de couleur.
  10. Procédé de réalisation d'un composant (1) muni d'un décor (3) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le motif de décor (3) est dessiné sur un ordinateur, en ce que des données mémorisées du motif du décor sont transmises à une machine de micro-usinage pour la réalisation de la partie supérieure (2) avec le décor (3).
  11. Procédé de réalisation d'un composant (1) muni d'un décor (3) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le motif de décor (3) est dessiné de manière spécifique pour la pièce d'horlogerie ou de bijouterie équipée avec ledit composant (1) réalisé pour éviter toute contrefaçon.
  12. Composant (1) muni d'un décor (3) obtenu selon le procédé de réalisation selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le composant comprend une partie supérieure (2) avec un décor (3) réalisé à travers l'épaisseur de la partie supérieure (2), et une substance luminescente ou colorée (4) placée sur une portion du dos de la partie supérieure (2).
  13. Composant (1) muni d'un décor (3) selon la revendication 12, caractérisé en ce que la substance luminescente ou colorée (4) est déposée dans un logement (8) d'un support de base (5), et en ce que la partie supérieure (2) avec le décor (3) réalisée est fixée sur le support de base (5) en couvrant l'ouverture du logement (8) avec la substance luminescente ou colorée (4).
  14. Composant (1) muni d'un décor (3) selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'au moins une portion du dos de la partie supérieure (2) avec le décor (3) est enduite de la substance luminescente ou colorée (4), qui pénètre au moins en partie dans des ouvertures du décor (3).
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