EP3069200B1 - Montre électromecanique ou digitale comprenant un cadran et procédé de fabrication d'un tel cadran - Google Patents

Montre électromecanique ou digitale comprenant un cadran et procédé de fabrication d'un tel cadran Download PDF

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EP3069200B1
EP3069200B1 EP14755633.6A EP14755633A EP3069200B1 EP 3069200 B1 EP3069200 B1 EP 3069200B1 EP 14755633 A EP14755633 A EP 14755633A EP 3069200 B1 EP3069200 B1 EP 3069200B1
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Description

  • La présente invention concerne une montre comprenant un cadran. Plus précisément, la présente invention concerne une montre électromécanique ou digitale comprenant au moins un dispositif électronique agencé dans la boîte de montre.
  • Au sens de la présente invention, on entend par montre électromécanique une montre comprenant au moins un indicateur d'une grandeur temporelle ou d'une grandeur non liée au temps entraîné par un moteur électrique. Par ailleurs, on entend par montre digitale une montre comprenant au moins un dispositif d'affichage numérique d'une grandeur temporelle ou d'une grandeur non liée au temps.
  • De même, au sens de l'invention, on entend par cadran un organe indicateur qui porte des indications diverses, horaires ou non liées au temps.
  • Les montres électromécaniques, de même que les montres digitales, comprennent une pluralité de composants électroniques discrets ou intégrés nécessaires à leur fonctionnement. Ces composants électroniques sont typiquement montés sur des cartes de circuit imprimé logées dans les boîtes des montres, sous la surface du cadran et à distance de celui-ci.
  • On comprend que ces cartes de circuit imprimé constituent des composants supplémentaires sources de surcoûts de fabrication et qui prennent de la place dans le volume de la boîte de montre, de sorte qu'il est parfois difficile de les y loger.
  • La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients ainsi qu'à d'autres encore en procurant un cadran pour une montre électromécanique ou digitale permettant avantageusement de s'affranchir, au moins partiellement, des cartes à circuit imprimé.
  • A cet effet, la présente invention concerne une montre électromécanique ou digitale, la montre comprenant une carrure qui délimite avec une glace une boîte de montre, la glace comprenant une face supérieure orientée du côté d'un utilisateur, et une face inférieure orientée du côté de la boîte de montre, la montre comprenant également un cadran réalisé en un matériau non conducteur de l'électricité, le cadran comprenant une surface inférieure et une surface supérieure située du côté d'un observateur, la montre étant caractérisé en ce que des pistes électriquement conductrices pour la connexion d'un ou de plusieurs composants électroniques sont structurées sur l'une au moins des surfaces inférieure ou supérieure du cadran.
  • Selon une caractéristique complémentaire de l'invention, le cadran est réalisé en verre, en un matériau plastique ou bien encore en un matériau céramique.
  • Grâce à ces caractéristiques, la présente invention procure une montre dont le cadran est réalisé en un matériau non conducteur de l'électricité, de sorte que l'une au moins des surfaces inférieure et supérieure de ce cadran peut être mise à profit pour la structuration de pistes électriquement conductrices permettant la connexion électrique d'au moins un composant électronique discret ou intégré. Il est ainsi possible de s'affranchir ou, tout du moins, de limiter la surface des cartes de circuit imprimé nécessaires au montage des composants électroniques de la montre, ce qui permet de limiter les coûts en termes de nombre de cartes de circuit imprimé utilisées et de temps de fabrication, ainsi que de réduire l'encombrement du mouvement d'horlogerie logé dans la boîte de montre.
  • D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront plus clairement de la description détaillée qui suit d'un exemple de réalisation d'une montre selon l'invention, cet exemple étant donné à titre purement illustratif et non limitatif seulement en liaison avec le dessin annexé sur lequel :
    • la figure 1 est une vue en coupe d'une montre équipée d'un cadran selon l'invention, et
    • la figure 2 est une vue en coupe d'une montre équipée d'un cadran selon une variante de réalisation de l'invention.
  • La présente invention procède de l'idée générale inventive qui consiste à utiliser l'une et/ou l'autre des surfaces supérieure et inférieure d'un cadran de montre réalisé en un matériau non conducteur de l'électricité pour structurer des pistes conductrices permettant de connecter des composants électroniques discrets ou intégrés nécessaires au fonctionnement de la montre. De la sorte, il est possible de supprimer, ou du moins de limiter la surface des cartes de circuit imprimé, ce qui permet de limiter le temps et les coûts de fabrication, et de réduire l'encombrement du mouvement d'horlogerie logé dans la boîte de la montre.
  • La présente invention va être décrite en liaison avec une pièce d'horlogerie comprenant une glace sur la surface inférieure de laquelle sont structurées des touches tactiles. Il va de soi que cet exemple est donné à titre purement illustratif et non limitatif seulement, et qu'un cadran de montre selon l'invention peut être utilisé avec tout type de dispositif électronique intégré dans une boîte de montre.
  • La figure 1 annexée à la présente demande de brevet est une vue en coupe d'une montre équipée d'un cadran selon l'invention. Désignée dans son ensemble par la référence numérique générale 1, cette montre comprend une carrure 2 qui délimite avec une glace 4 une boîte 6 de montre.
  • La glace 4 comprend une face supérieure 8 dirigée du côté d'un utilisateur de la montre 1, et une face inférieure 10 dirigée du côté de la boîte de montre 6. Sur la face inférieure 10 de la glace 4 est agencé un dispositif électronique. Le dispositif électronique peut être de tout type. Il peut s'agir d'un dispositif d'affichage numérique, par exemple à cristal liquide, ou bien (voir figure unique) de premières pistes conductrices 12 réalisées en un matériau transparent conducteur de l'électricité tel que de l'oxyde d'étain-indium, mieux connu sous sa dénomination anglo-saxonne Indium-Tin Oxyde ou ITO. Ces premières pistes conductrices 12 ont pour fonction de matérialiser à la surface de la glace 4 des touches tactiles sensibles aux variations de capacité et permettant à l'utilisateur, par apposition d'un doigt 14, d'introduire des instructions dans un circuit électronique 16 de gestion des touches tactiles. Ce circuit électronique de gestion 16 est monté sur une surface inférieure d'un cadran 18 selon l'invention logé dans la boîte de montre 6, sous et à distance des premières pistes conductrices 12, et soutenu par un rehaut 20. Le montage est complété par un circuit électronique 22 qui commande l'exécution d'une fonction horlogère ou autre en fonction des instructions fournies par le circuit électronique de gestion 16.
  • Les premières pistes conductrices 12 définissent des plages de contact électrique 24 qu'il est nécessaire de reporter depuis la face inférieure 10 de la glace 4 vers le cadran 18. Conformément à la présente invention, le cadran 18 comporte à cet effet des deuxièmes pistes conductrices 26 qui correspondent aux plages de contact électrique 24 et qui sont reliées au circuit électronique de gestion 16 et au circuit électronique de commande 22. Dans l'exemple représenté au dessin, les deuxièmes pistes conductrices 26 sont structurées uniquement sur une face inférieure 28 du cadran 18. Il va cependant de soi que des pistes conductrices peuvent aussi être structurées sur la face supérieure 30 du cadran 18, en particulier si ces pistes conductrices sont transparentes.
  • Comme illustré au dessin, il peut être prévu à cet effet par exemple un rehaut 20 de forme générale circulaire disposé sous la glace 4 de la montre 1. Ce rehaut 20 est réalisé en un matériau non conducteur de l'électricité et comprend des moyens qui doivent permettre d'assurer la connexion électrique entre les plages de contact électrique 24 et les deuxièmes pistes conductrices 26. Ces moyens de connexion électrique sont constitués par des troisièmes pistes conductrices 32 qui viennent en contact avec les plages de contact électrique 24 d'une part, et avec les deuxièmes pistes conductrices 26 d'autre part. Pour garantir un bon contact électrique entre les troisièmes pistes conductrices 32 ménagées sur le rehaut 20 et les deuxièmes pistes conductrices 26 ménagées sous la surface du cadran 18, des trous traversants ou vias 34 sont ménagés dans le rehaut 20, dans la région où celui-ci supporte le cadran 18. Selon une variante, il peut également être envisagé de structurer des plots de contact (encore connus sous la dénomination anglo-saxonne bumps) sur les troisièmes pistes conductrices 32 aux endroits où ces troisièmes pistes conductrices 32 sont en regard des deuxièmes pistes conductrices 26.
  • Dans le cas où le cadran 18 est réalisé en un matériau non conducteur de l'électricité tel que du verre, un matériau plastique ou bien encore un matériau céramique, les deuxièmes pistes conductrices 26 peuvent être réalisées par exemple par structuration photolithographique d'une couche ITO. Les deuxièmes pistes conductrices 26 peuvent aussi être réalisées par exemple en cuivre, en argent ou en aluminium au moyen d'un procédé tel qu'un procédé de traitement laser permettant d'obtenir un dispositif connu sous la dénomination anglo-saxonne Molded Interconnect Device ou MID. Par la suite, les deuxièmes pistes conductrices 26 sont structurées par un procédé de galvanoplastie. Selon une variante, il est également possible de structurer les deuxièmes pistes conductrices 26 à la surface du cadran 18 par impression d'une encre conductrice de l'électricité. Il est de même envisageable de réaliser le cadran 18 par un procédé de bi-injection d'un matériau plastique et d'un matériau conducteur suivi d'une étape de galvanoplastie.
  • Il va de soi que la présente invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui vient d'être décrit et que diverses modifications et variantes simples peuvent être envisagées par l'homme du métier sans sortir du cadre de l'invention tel que défini par les revendications annexées. On comprendra en particulier que dans des produits tels que la montre-bracelet commercialisée sous la marque enregistrée T-Touch®, la connexion électrique entre les touches tactiles structurées sur la face inférieure de la glace et le circuit électronique de gestion de ces touches tactiles peut aussi être réalisée au moyen de connecteurs élastomères, également connus sous la dénomination commerciale de connecteurs Zébra®. Ces connecteurs élastomères se composent d'une succession alternée de couches conductrices et de couches isolantes typiquement réalisées en élastomère qui fournissent des connexions à haute densité de chemins électriques. Il est également évident que les pistes conductrices structurées sur le cadran conforme à l'invention ne servent pas obligatoirement à relier des touches tactiles ménagées sur la face inférieure d'une glace de montre à des circuits électroniques de gestion et de commande fixés sur le cadran. Il est ainsi tout à fait envisageable de structurer sur l'une et/ou l'autre des surfaces inférieure et supérieure du cadran des pistes conductrices pour connecter entre eux par exemple des circuits électroniques de gestion et de commande d'un composant logé dans le volume de la boîte de montre comme un moteur électrique pas-à-pas.
  • La figure 2 est une vue en coupe d'une montre équipée d'un cadran selon une variante de réalisation de l'invention. Dans ce qui suit, les éléments identiques à ceux décrits ci-dessus en liaison avec la figure 1 seront désignés par les mêmes références numériques. Comme on peut le voir à l'examen de la figure 2, un rehaut 34 est fait d'une pièce avec un cadran 36. Cet ensemble rehaut 34/cadran 36 est réalisé en un matériau non conducteur de l'électricité et comprend des moyens qui doivent permettre d'assurer la connexion électrique entre les plages de contact électrique 24 ménagées sur la face inférieure 10 de la glace 4 et les circuits électroniques de gestion 16 et de commande 22 montés sur une surface inférieure 38 de l'ensemble rehaut 34/cadran 36. A cet effet, des pistes conductrices 40 sont ménagées sur l'une au moins des faces inférieure 38 ou supérieure 42 de l'ensemble rehaut 34/cadran 36 et permettent de relier électriquement les plages de contact électriques 24 au circuit électronique de gestion 16 et au circuit électronique de commande 22. Dans l'exemple représenté au dessin, les pistes conductrices 40 sont structurées uniquement sur la face inférieure 38 de l'ensemble rehaut 34/cadran 36. Il va cependant de soi que des pistes conductrices peuvent aussi être structurées sur la face supérieure 42 de l'ensemble rehaut 34/cadran 36, en particulier si ces pistes conductrices sont transparentes. Dans le cas où l'ensemble rehaut 34/cadran 36 est réalisé en un matériau non conducteur de l'électricité tel que du verre, un matériau plastique ou bien encore un matériau céramique, les pistes conductrices 40 peuvent être réalisées par exemple par structuration photolithographique d'une couche ITO. Les pistes conductrices 40 peuvent aussi être réalisées par exemple en cuivre, en argent ou en aluminium au moyen d'un procédé tel qu'un procédé de traitement laser permettant d'obtenir un dispositif connu sous la dénomination anglo-saxonne Molded Interconnect Device ou MID. Par la suite, les pistes conductrices 40 sont structurées par un procédé de galvanoplastie. Selon une variante, il est également possible de structurer les pistes conductrices 40 à la surface de l'ensemble rehaut 34/cadran 36 par impression d'une encre conductrice de l'électricité. Il est de même envisageable de réaliser l'ensemble rehaut 34/cadran 36 par un procédé de bi-injection d'un matériau plastique et d'un matériau conducteur suivi d'une étape de galvanoplastie. On comprendra que le mode de réalisation qui vient d'être décrit en liaison avec la figure 2 présente notamment comme avantage que, dans le cas où l'on souhaite relier un composant électronique agencé sur la surface inférieure de la glace avec d'autres composants électroniques fixés sur le cadran, on évite tous les éléments de connexion du type bumps ou vias normalement utilisés pour assurer la liaison entre le rehaut et le cadran.

Claims (4)

  1. Montre électromécanique ou digitale, la montre (1) comprenant une carrure (2) qui délimite avec une glace (4) une boîte (6) de montre, la glace (4) comprenant une face supérieure (8) orientée du côté d'un utilisateur, et une face inférieure (10) orientée du côté de la boîte (6) de montre, la montre (1) comprenant également un cadran (18 ; 36) réalisé en un matériau non conducteur de l'électricité, le cadran (18 ; 36) comprenant une surface inférieure (28) et une surface supérieure (30) située du côté d'un observateur, des pistes (26 ; 40) électriquement conductrices pour la connexion d'un ou de plusieurs composants électroniques (16, 22) étant structurées sur l'une au moins des surfaces inférieure (28) ou supérieure (30) du cadran (18; 36), la montre comprenant un rehaut (20 ; 34) pourvu de moyens pour assurer, via les pistes (26) électriquement conductrices, la connexion électrique entre un dispositif électronique agencé sur la face inférieure (10) de la glace (4) et les composants électroniques (16, 22), la montre étant caractérisée en ce que le rehaut (20) supporte le cadran (18).
  2. Montre électromécanique ou digitale, la montre (1) comprenant une carrure (2) qui délimite avec une glace (4) une boîte (6) de montre, la glace (4) comprenant une face supérieure (8) orientée du côté d'un utilisateur, et une face inférieure (10) orientée du côté de la boîte (6) de montre, la montre (1) comprenant également un cadran (18 ; 36) réalisé en un matériau non conducteur de l'électricité, le cadran (18 ; 36) comprenant une surface inférieure (28) et une surface supérieure (30) située du côté d'un observateur, des pistes (26 ; 40) électriquement conductrices pour la connexion d'un ou de plusieurs composants électroniques (16, 22) étant structurées sur l'une au moins des surfaces inférieure (28) ou supérieure (30) du cadran (18; 36), la montre comprenant un rehaut (20 ; 34) pourvu de moyens pour assurer, via les pistes (26) électriquement conductrices, la connexion électrique entre un dispositif électronique agencé sur la face inférieure (10) de la glace (4) et les composants électroniques (16, 22), la montre étant caractérisée en ce que le rehaut (34) est fait d'une pièce avec le cadran (36).
  3. Montre selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que le cadran (18 ; 36) est réalisé en verre, en un matériau plastique ou bien en un matériau céramique.
  4. Montre selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les pistes conductrices (26 ; 40) sont réalisées en oxyde d'étain-indium, en cuivre, en argent, en aluminium ou au moyen d'une encre conductrice.
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