FR2947622A1 - Initiateur electro-pyrotechnique et son procede de fabrication - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un initiateur électro-pyrotechnique, comportant un capuchon (9), une plaque (7) de circuit imprimé comportant un élément résistif (71) pour l'allumage d'une charge (8), des électrodes (4, 6) reliées à l'élément (71), une embase (2) supportant la plaque (7), le capuchon (2) comportant une partie (92) fixée à une partie correspondante (23) de l'embase (2). Suivant l'invention, une première partie parmi lesdites parties (23, 92) est en une matière plastique opaque à un faisceau laser (FL) de longueur d'onde déterminée de soudage, tandis que l'autre deuxième partie est en une matière plastique transparente au faisceau laser (FL) pour pouvoir être traversée par ledit faisceau laser (FL) suivant une direction rencontrant la première partie pour former une zone (11) de soudage des parties (23, 92).

Description

L'invention concerne un initiateur électro-pyrotechnique et son procédé de fabrication. Ces initiateurs électro-pyrotechniques servent d'allumeur pyrotechnique pour déclencher un générateur de gaz gonflant un coussin gonflable de sécurité (airbag) ou pour déclencher un pré-tensionneur de ceinture de sécurité dans le véhicule automobile. Un tel initiateur comporte habituellement un capuchon renfermant une charge pyrotechnique, un élément résistif de chauffage tourné vers la charge pyrotechnique pour l'allumage de celle-ci et deux électrodes reliées électriquement à l'élément résistif de chauffage pour l'alimenter en électricité depuis l'extérieur. Une embase est prévue pour supporter le tout et fermer hermétiquement le capuchon. Actuellement, il existe deux types d'initiateur. Un premier type d'initiateur prévoit une traversée de verre pour chaque électrode dans l'embase métallique. Ce type d'initiateur assure une bonne étanchéité grâce au scellement verre/métal et un mode d'assemblage permettant d'assurer l'herméticité entre un embouti, contenant la charge pyrotechnique principale, et la traversée de verre. Ces initiateurs assurent une certaine robustesse vis-à-vis des divers environnements climatiques possibles mais ont l'inconvénient d'un coût de 2 0 réalisation élevé. Un deuxième type d'initiateur est appelé allumeur plastique. L'embase et le capuchon y sont entièrement en matière plastique isolant de l'électricité. Ces initiateurs du deuxième type sont réputés être moins étanches que ceux du premier type, d'une part du fait de l'utilisation de matière plastique reprenant l'humidité, tel 25 que par exemple le polyamide, et d'autre part du fait de la liaison entre les électrodes métalliques et l'embase en matière plastique, par exemple par surmoulage. En revanche, ce deuxième type initiateur présente l'avantage d'être d'un coût de réalisation faible.

Des initiateurs du premier type sont connus par exemple par les documents US-B-6 936 303, WO 2005/078377 et EP-A-1 319 641. Des initiateurs du deuxième type sont connus par exemple par les documents FR-A-2 885 684, EP-A-1 710 532, US-A-5 648 634, WO 03/058154, 5 EP-A-1 209 436 et DE-C-101 06 366. Le but de l'invention est de réaliser un initiateur électro-pyrotechnique ayant à la fois un coût de fabrication bas et une bonne étanchéité vis-à-vis de l'extérieur, permettant l'utilisation d'un circuit imprimé à bas coût pour la réalisation de l'élément résistif de chauffage. 10 A cet effet, un premier objet de l'invention est un initiateur électropyrotechnique, comportant : - un capuchon en matière plastique isolant de l'électricité, - au moins une charge pyrotechnique à l'intérieur du capuchon, - une plaque de circuit imprimé comportant un élément résistif de chauffage 15 tourné vers la charge pyrotechnique pour l'allumage de celle-ci, - deux première et deuxième électrodes reliées électriquement à l'élément résistif de chauffage pour son alimentation en électricité depuis l'extérieur, - une embase en matière plastique isolant de l'électricité, qui est traversée par les deux première et deuxième électrodes et qui supporte la plaque de circuit 2 0 imprimé, le capuchon comportant une partie, qui recouvre et est fixée à une partie correspondante de l'embase, de manière à ce que le capuchon et l'embase délimitent un compartiment hermétique contenant la charge pyrotechnique et la plaque de circuit imprimé, 2 5 caractérisé en ce que une première partie sélectionnée parmi ladite partie de l'embase et ladite partie du capuchon est en une matière plastique opaque à un faisceau laser de longueur d'onde déterminée de soudage, tandis que l'autre deuxième partie sélectionnée parmi ladite partie de l'embase et ladite partie du capuchon est en une 3 0 matière plastique transparente au faisceau laser de longueur d'onde déterminée de soudage, la deuxième partie étant agencée pour pouvoir être traversée par ledit faisceau laser ayant ladite longueur d'onde déterminée de soudage suivant une direction rencontrant la première partie pour former une zone de soudage de la première partie et de la deuxième partie l'une à l'autre.

Suivant des modes de réalisations de l'invention : - La deuxième partie est en une première matière plastique déterminée non chargée en fibres et la première partie est en ladite première matière plastique déterminée chargée en fibres. - Ladite première matière plastique déterminée est du polyamide 6.12 et les 10 fibres sont des fibres de verre. - La première partie est formée par ladite partie de l'embase et la deuxième partie est formée par ladite partie du capuchon. - Ou la première partie est formée par ladite partie du capuchon et la deuxième partie est formée par ladite partie de l'embase. 15 - Lesdites parties délimitent des moyens de réception au moins en partie de la matière plastique fondue pour former la zone de soudage. - Sur l'une sélectionnée desdites parties est prévue au moins une nervure avant soudage, la nervure coopérant avec au moins une surface prévue sur l'autre sélectionnée desdites parties. 2 0 - Lesdits moyens de réception jouxtent la nervure. - Les électrodes sont fixées et reliées électriquement au circuit imprimé de la plaque par soudure laser d'une goutte de crème à braser. - La charge pyrotechnique comporte une laque pyrotechnique recouvrant la plaque de circuit imprimé, l'embase comporte un côté de réception de la plaque de 2 5 circuit imprimé et au moins un évidement, qui est situé sur le côté de réception de la plaque de circuit imprimé entre la plaque de circuit imprimé et ledit capuchon, et qui sert à garder la laque pyrotechnique sur le côté de réception. - Les électrodes comportent des parties striées dans l'embase. - Les électrodes dépassent chacune de l'embase en un premier côté de celle-ci 30 et en un deuxième côté de celle-ci, l'embase comportant un dégagement contre les électrodes sur au moins l'un des premier et deuxième côtés. - Les électrodes dépassent chacune de l'embase en un premier côté de celle-ci supportant la plaque de circuit imprimé comportant l'élément résistif de chauffage et en un deuxième côté de celle-ci, distinct du premier côté, l'embase comportant au moins évidement dans le deuxième côté pour le logement d'au moins un élément de protection contre les décharges électrostatiques relié aux électrodes. Un deuxième objet de l'invention est un procédé de fabrication d'un initiateur électro-pyrotechnique tel que décrit ci-dessus, caractérisé en ce qu'il comprend au moins les étapes, dans lesquelles - on forme un ensemble comportant l'embase traversée par les deux première et deuxième électrodes reliées électriquement à l'élément résistif de chauffage, - on insère au moins en partie la charge pyrotechnique dans le capuchon, - on enfonce ledit ensemble dans le capuchon pour mettre l'élément résistif de chauffage du côté de la charge pyrotechnique et positionner ladite partie du capuchon sur ladite partie de l'embase, - on applique ledit faisceau laser de soudage ayant ladite longueur d'onde de soudage au travers de la deuxième partie suivant ladite direction d'émission rencontrant la première partie pour effectuer le soudage de la première partie et de la deuxième partie l'une à l'autre. Suivant un mode de réalisation de l'invention, le circuit imprimé de la plaque 2 0 comporte respectivement des première et deuxième plages de connexion électrique, qui sont reliées électriquement à des première et deuxième extrémités de l'élément résistif de chauffage et entre lesquelles se trouve une résistance prescrite de chauffage, et, pour relier électriquement les électrodes à l'élément résistif de chauffage, on effectue les sous-étapes suivantes : 2 5 - on fixe les première et deuxième électrodes à l'embase avec respectivement une extrémité des première et deuxième électrodes dépassant d'un côté de l'embase, - on dispose la plaque de circuit imprimé sur ledit côté de l'embase avec lesdites extrémités des première et deuxième électrodes situées à proximité respectivement des première et deuxième plages de connexion électrique, 3 0 - on dépose des première et deuxième gouttes de crème à braser sur respectivement lesdites extrémités des première et deuxième électrodes, - on applique un faisceau laser sur les gouttes de crème à braser pour les faire fondre respectivement sur lesdites extrémités des première et deuxième électrodes et sur les première et deuxième plages de connexion électrique. Suivant un mode de réalisation de l'invention, pour insérer la charge pyrotechnique, on dépose une goutte collante de composition pyrotechnique d'allumage formant une partie de la charge pyrotechnique sur l'élément résistif de chauffage dudit ensemble et on insère une charge pyrotechnique renforçatrice formant une partie de la charge pyrotechnique dans le capuchon. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, 10 donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 est une vue schématique en coupe verticale axiale de face d'un exemple d'initiateur ayant été fabriqué suivant l'invention, - la figure 2 est une vue schématique en perspective d'un exemple de circuit 15 imprimé utilisé dans l'initiateur suivant la figure 1, - la figure 3 est une vue schématique en coupe transversale verticale de côté de parties de l'initiateur suivant la figure 1, dans une position intiale avant d'être soudées par le faisceau laser traversant l'une d'elles, - la figure 4 est une vue schématique en coupe transversale axiale de 2 0 l'embase de l'initiateur suivant la figure 1, - la figure 5 est une vue schématique en coupe transversale axiale de l'initiateur suivant la figure 1, lorsqu'il est monté sur un dispositif de retenue, - la figure 6 est une vue schématique en coupe transversale verticale de côté de l'embase de l'initiateur suivant la figure 1, sur laquelle la forme générale de 2 5 l'embase n'a pas été respectée, - la figure 7 est une vue schématique en coupe verticale axiale de face d'un autre exemple d'initiateur ayant été fabriqué suivant l'invention. Aux figures, l'initiateur 1 comporte une embase 2 en une première matière plastique opaque à un faisceau laser ayant une longueur d'onde déterminée. L'embase 3 0 2 comporte un premier conduit 3 de passage d'une première électrode 4 et un deuxième conduit 5 de passage d'une deuxième électrode 6. Le conduit 3 est distinct du conduit 5. L'électrode 4 est distincte de l'électrode 6. Les électrodes 4, 6 sont conductrices de l'électricité et par exemple métalliques. Les électrodes 4, 6 sont par exemple rectilignes et formées chacune d'une broche métallique, pour être par exemple cylindrique et par exemple de section transversale circulaire.

Les électrodes 4, 6 traversent l'embase 2 pour dépasser de celles-ci d'un premier côté 21 par leurs premières extrémités respective 41, 61 destinées à être connectées à un circuit extérieur de commande de l'initiateur, et dépassent également d'un deuxième côté 22 de l'embase 2, distinct du premier côté 21, par leurs deuxièmes extrémités respective 42, 62 situées à l'intérieur de l'initiateur 1. Aux figures, l'axe géométrique de l'initiateur s'étend entre le côté 22, appelé côté supérieur, et le côté 21, appelé côté inférieur, les deux électrodes 4, 6 s'étendant par exemple parallèlement à cet axe. Le deuxième côté 22 de l'embase 2 sert de support à une plaque 7 de circuit imprimé 70, sur laquelle est imprimé un élément résistif 71 de chauffage.

Les deuxièmes extrémités 42, 62 des électrodes 4, 6 sont connectées électriquement à l'élément résistif 71 de chauffage. L'élément 71 résistif de chauffage possède une résistance électrique déterminée entre une première extrémité 72 reliée électriquement à l'électrode 4 et une deuxième extrémité 73 reliée électriquement à l'électrode 6. Le circuit imprimé 70 comporte, en plus de l'élément 71 résistif de 2 0 chauffage, une première plage 74 de connexion reliée à l'extrémité 72 de l'élément 71 et une deuxième plage 75 de connexion reliée à l'autre extrémité 73 de l'élément 71. Les plages 74, 75 de connexion ont une résistance électrique inférieure à la résistance électrique de l'élément 71 de chauffage. La plaque 7 comporte une première face 76 sur laquelle l'élément 71 résistif de chauffage et les plages 74, 75 de 2 5 connexion sont imprimées et une deuxième face 77, qui est éloignée de la première face 76 et qui se trouve sur le deuxième côté 22 de l'embase 2. La plaque 7 comporte en outre les premier et deuxième trous distincts 78, 79 traversant la plaque 7 de la face 77 à la face 76. Les trous 78 et 79 sont positionnés pour jouxter ou, ainsi que représenté, être entourés par les plages respectivement 74, 75. Les premier et 3 0 deuxième trous 78 et 79 sont dimensionnés respectivement pour être traversés par respectivement la deuxième extrémité 42 de l'électrode 4 et la deuxième extrémité de l'électrode 6, lesquelles se trouvent en saillie au-dessus de la face 76. L'élément 71 résistif de chauffage possède une longueur entre ses extrémités 72, 73, supérieure à sa largeur, cette longueur s'étendant dans l'espace compris entre les électrodes 4, 6 et suivant la direction d'alignement des électrodes 4, 6, ce qui permet d'avoir un circuit 70 de taille réduite avec des plages 74, 75 de taille réduite. De la crème à braser conductrice de l'électricité est apportée pour connecter électriquement l'extrémité 42 à la plage 74 et pour connecter l'extrémité 62 à la plage 75. L'élément résistif 71 de chauffage est recouvert d'une ou plusieurs charges pyrotechniques 8, 81, 82. Un capuchon 9 en matière plastique sert de contenant à la charge pyrotechnique 8, 82 principale. Le capuchon 9 comporte une première paroi 91 de fond délimitant un compartiment creux ouvert vers le bas et contenant la ou les charges pyrotechniques 8, et une partie 92 prolongeant vers l'extérieur l'ouverture 94 de la paroi 91 de fond. La paroi 91 de fond du capuchon 9 est dimensionnée de façon à ce que son volume intérieur puisse contenir le chargement pyrotechnique renforçateur 8, 82 voulu. La paroi 91 de fond a une partie supérieure 910, éloignée de l'ouverture 94, ayant un amincissement 911 afin de définir une zone préférentielle de sectionnement du capuchon lors de l'allumage de la charge pyrotechnique 8, 82 intérieure. La partie supérieure 910 a par exemple une forme arrondie aux figures 1 2 0 et 5, mais peut également avoir une forme plate à la figure 7. La partie 92 sert à la fixation du capuchon 9 à l'embase 2. A cet effet, la partie 92 recouvre une partie correspondante 23 de l'embase 2. Dans un mode de réalisation suivant l'invention, la partie 92 du capuchon 9 recouvrant la partie 23 de l'embase 2 est en une matière plastique transparente au 2 5 faisceau laser FL de longueur d'onde déterminée, tandis que la partie 23 de l'embase 2, recouverte par la partie 92, est en la matière plastique opaque à ce faisceau laser FL ayant cette longueur d'onde déterminée. Ainsi, pour fixer le capuchon 9 à l'embase 2, on envoie le faisceau laser FL au travers de la partie 92 du capuchon 9 jusque sur la partie 23 de l'embase 2, par 3 0 exemple en une zone 11 de contact préalable des parties 23, 92. La longueur d'onde et la puissance du faisceau laser FL sont prédéterminées et adaptées pour assurer localement une fusion de la matière plastique opaque de la partie 23 et, par conduction thermique par contact, de la matière plastique transparente de la partie 92 pour les souder l'une à l'autre et former une zone 11 de soudage des parties 23 et 92. Le soudage laser 11 permet d'obtenir une bonne étanchéité et une bonne tenue mécanique. La partie 92 est par exemple formée par une paroi ayant une surface extérieure 922, par exemple tronconique, débordant vers l'extérieur par rapport à la paroi 91 de fond et ayant une surface intérieure 923 également globalement en débord vers l'extérieur par rapport à la paroi 91. Une partie 921 de la surface intérieure 923 coopère par complémentarité de forme avec la partie 23 lors de leur positionnement à la figure 3 préalablement à leur soudage. A cet effet, ainsi que cela est représenté à la figure 3, la partie 23 de l'embase 2 comporte par exemple une nervure périphérique 231 saillante vers la partie 92, tandis que la partie 92 comporte la surface intérieure 921, qui est par exemple tronconique. Ainsi, pour fixer le capuchon 9 à l'embase 2, on pré-positionne le capuchon 9 sur l'embase 2 en insérant la nervure 231 de l'embase 2 contre la surface 921 du capuchon 9, ainsi que cela est représenté à la figure 3. Dans d'autres modes de réalisation non représentés, la surface intérieure 921 contre laquelle est mise la nervure 231 est plane et horizontale. 2 0 Un ou plusieurs évidements ou espaces 232, 233 sont pratiqués dans l'embase 2 afin de permettre à la matière plastique mise en fusion par l'application du faisceau laser FL de fluer sans faire de bavure. Il est donc prévu une forme de moyens de réception pour recueillir la matière plastique fondue. Dans le mode de réalisation représenté, la partie 23 comporte un premier évidement 232 jouxtant la 25 nervure 231 à l'intérieur et un deuxième évidement 233 jouxtant la nervure 231 à l'extérieur pour ménager des vides entre les parties 92 et 23, lorsque celles-ci sont positionnées l'une sur l'autre. Pour souder la partie 92 à la partie 23, on applique le faisceau laser FL sur la nervure 231 au travers de la partie 92 pour y faire fondre les matières plastiques, qui alors fluent dans les évidements 232 et 233, afin d'éviter 3 0 d'engendrer des bavures lors du soudage. Le faisceau FL est par exemple d'une largeur LFL supérieure ou égale à la largeur de la nervure 231 prise dans le plan transversal à la direction d'application du faisceau laser FL. Afin d'éviter des phénomènes de réflexion du faisceau laser FL, le faisceau laser FL est dirigé dans une direction normale à la surface 922, et par exemple perpendiculairement à cette surface 922. La surface extérieure 2310 de la nervure 231 recevant le faisceau laser FL est parallèle à la surface 922 et à la surface 921 pour recevoir également le faisceau laser FL suivant une direction perpendiculaire d'application. Le faisceau laser FL est par exemple en oblique par rapport à la direction 10 générale axiale AX de l'initiateur 1, qui est aussi la direction axiale de révolution du capuchon 9 et de l'embase 2. Dans un mode de réalisation assurant un meilleur soudage du capuchon à l'embase, le capuchon 9 est en une matière plastique déterminée non chargée en fibres pour être transparente au faisceau laser FL, tandis que l'embase 2 est en la 15 même première matière plastique que celle du capuchon 9, mais en étant chargée en fibres assurant une opacité au faisceau laser FL, ces fibres étant par exemple des fibres de verre noyées dans la matière plastique. Les parties 92 et 23 sont agencées pour être accessibles par le faisceau laser FL venant de l'extérieur, en étant par exemple inclinées vers l'extérieur. Par exemple, 2 0 la matière plastique du capuchon 9 et de l'embase 2 est en PA 6.12, la charge de fibres de verre de l'embase 2 est par exemple de 50 % en poids. L'utilisation d'un taux de fibres de verre important, supérieur à 20 %, permet de réduire le coefficient de dilatation de l'embase 2 et donc de diminuer les contraintes sur le circuit imprimé 70. Ce taux de fibres de verre permettant également d'obtenir une matière d'embase 25 qui sera absorbante à la longueur d'onde du laser FL utilisé pour le soudage du capuchon 9 à l'embase 2. Le PA 6.12 présente une plus faible reprise à l'humidité que les autres nuances de polyamide PA6, PA6.6, PAl2. La matière plastique du capuchon 9 est à 0 % de fibres de verre. L'absence de fibres de verre permettra au capuchon 9 d'être transparent à la longueur d'ondes du faisceau laser FL utilisé pour 3 0 le soudage embase 2 ù capuchon 9. L'utilisation de la même matière plastique pour le capuchon 9 et l'embase 2 permet un meilleur soudage.

L'embase 2 comporte une zone 24 d'appui, par exemple formée par un épaulement, pour recevoir une zone correspondante 93 du capuchon 9. Les zones d'appui réciproques 24 et 93 sont situées plus à l'intérieur par rapport aux parties 23, 92 dans le sens vertical et axial ascendant allant du côté 21 au côté 22. La partie 93 jouxte par exemple l'extrémité intérieure et inférieure de la paroi 91, située contre une paroi intérieure 25 de l'embase 2. Cette zone 93 d'appui est par exemple prévue en la dimension intérieure de consigne du capuchon 9 et de l'embase 2 définissant l'ouverture 94 ayant cette dimension, afin d'assurer la dimension entre le bout des électrodes 4, 6 de l'embase 2 et le diamètre prescrit du capuchon 9 nécessaire à l'assemblage de l'initiateur 1. L'appui de la zone 93 du capuchon 9 sur la zone 24 d'appui sert à stopper et limiter la descente du capuchon 9 sur l'embase 2 due à la fusion des parties 23, 92 par le faisceau laser FL lors du soudage du capuchon 9 à l'embase 2. Dans le mode de réalisation représenté aux figures 1 à 6, l'initiateur est 15 exempt de moyens de clipsage du capuchon 9 sur l'embase 2. Dans le mode de réalisation représenté à la figure 7, l'initiateur comporte des moyens 201, 202 de clipsage du capuchon 9 et de l'embase 2. Le moyen 201 de clipsage est par exemple situé sur la paroi intérieure 25 de l'embase 2 et coopère avec le moyen 202 de clipsage situé sur la partie 95 de la paroi 91 du capuchon 2 0 délimitant l'ouverture 94 pour le maintien en position du capuchon 9 et de l'embase 2 l'un sur l'autre avant soudage au faisceau laser FL. Le moyen 201 de clipsage est par exemple formé par une saillie, et dans le mode de réalisation représenté à la figure 7, par une nervure périphérique, tandis que le moyen 202 de clipsage est formé par un creux recevant la saillie et dans le mode de réalisation représenté à la 25 figure 7 par une gorge périphérique recevant la nervure périphérique. Le clipsage sert au positionnement avant soudage et permet un certain jeu entre le capuchon 9 et l'embase 2 pour permettre à l'embase d'être enfoncée dans le capuchon 9 lors du soudage par le faisceau laser FL. La soudure du circuit imprimé 70 aux électrodes 4, 6 est réalisée par dépose 3 0 d'une goutte de crème à braser ou d'une préforme de soudure sur chaque extrémité 42, 62, puis refusion à l'aide d'un autre faisceau laser dirigé sur celle-ci, cet autre faisceau laser étant dimensionné avec une puissance et une longueur d'onde adaptée à la fusion de la matière métallique de la goutte de crème à braser ou de la préforme de soudure sur chaque extrémité 42, 62. Cette goutte de crème à braser ou préforme de soudure sont en un matériau conducteur de l'électricité. L'avantage de ce procédé par rapport à ceux consistant à passer les pièces dans un four de refusion est que l'embase 2 en matière plastique n'est pas sollicitée thermiquement à plus de 250° C. L'échauffement est réalisé de façon ponctuelle sur les électrodes 4, 6. La qualité de l'injection de l'embase 2 n'est donc pas dégradée. La charge 8 pyrotechnique comporte une laque 81 recouvrant directement l'élément résistif 71 et un chargement pyrotechnique d'allumage 82 recouvrant la laque 81. Avant d'être mise dans le capuchon 9, la laque pyrotechnique 81 est déposée sous une forme liquide sur la face supérieure 76 de la plaque 7 de circuit imprimé puis est séchée dans un four. Afin d'empêcher cette composition pyrotechnique 81 d'aller sur les parties 23, 92 devant être ensuite soudées par le faisceau laser FL, des moyens appropriés sont prévus sur l'embase 2. Le côté supérieur 22 de l'embase 2 comporte par exemple à la figure 6 une ou plusieurs gorge 223, par exemple circulaire, entourant la plaque 7 pour recevoir la composition 81 et stopper les débordements de celle-ci (ces débordements étant représentés en étant entourés à la figure 6), les électrodes 4, 6 étant vues dans leur 2 0 sens d'alignement l'une derrière l'autre à la figure 6. L'embase 2 est réalisée par surmoulage sur les électrodes 4, 6. L'embase 2 est par exemple surmoulée sur des parties striées 43, 63 des électrodes 4, 6 afin d'obtenir une bonne tenue mécanique. Le nombre de stries 43, 63 permet d'assurer une bonne étanchéité entre les électrodes 4, 6 et l'embase 2. L'injection de la matière de l'embase 2 5 2 autour des électrodes 4, 6 se fera dans un axe parallèle à la direction des électrodes 4, 6 allant entre leurs extrémités 41, 42, 61, 62, afin d'éviter la création de bulles qui seraient dues à une injection perpendiculaire. L'étanchéité peut être renforcée dans un deuxième temps par un procédé d'imprégnation sous vide de l'embase 2 surmoulée sur les électrodes 4, 6 avec une résine acrylique totalement recyclable et 3 0 polymérisant à chaud.

En variante, les électrodes 4, 6 sont insérées en force dans les conduits 3, 5 réalisés à l'avance de l'embase 2, les électrodes 4, 6 comportant éventuellement des parties striées se trouvant dans l'embase 2 lorsque l'ensemble est réalisé. Les parties striées 43, 63 sont par exemple situées en étant plus proche et/ou en dépassant du côté inférieur 21, ainsi que cela est représenté à titre d'exemple à la figure 7. Le côté inférieur 21 de l'embase 2 comporte des dégagements 26, 27 contre les conduits 3, 5 et/ou le côté supérieur 22 de l'embase 2 comporte des dégagements 221, 222 respectivement contre les conduits 3, 5, afin de faciliter l'insertion des électrodes 4, 6 dans le moule, qui sert par une forme complémentaire de celle des côtés 21, 22 à former l'embase 2, et afin d'éviter les remontées de matière plastique le long des électrodes 4, 6. Les électrodes 4, 6 sont par exemple en un alliage métallique Ferro-Nickel Fe-Ni (par exemple ayant la référence ALLOY 52) ou en un alliage Fe-Ni-Co (par exemple de la marque déposée KOVAR) présentant une meilleure tenue mécanique que le Ferro-Nickel. L'emploi de cet alliage Fe-Ni-Co permet de réduire les occurrences d'électrodes 4, 6 tordues. Dans un autre mode de réalisation, les électrodes 4, 6 peuvent être en laiton (alliage Cu-Zn) présentant une meilleure tenue mécanique que le ferro-Nickel (par exemple ayant la référence ALLOY 52). L'emploi 2 0 de cet alliage de laiton permet de réduire les occurrences d'électrodes 4, 6 tordues, tout en diminuant le coût de réalisation par rapport à un alliage métallique Fe-Ni-Co.

Dans un mode de réalisation, les électrodes 4, 6 sont recouvertes d'un revêtement anticorrosion (par exemple : couches de nickel + or) permettant une 25 bonne qualité de connexion . Le côté inférieur 22 de l'embase 2 peut comporter, dans le mode de réalisation représenté à la figure 4, une ou plusieurs cavités 28 accueillant une autre plaque de circuit imprimé munie d'une varistance ou de tout autre moyen de protection contre les décharges électrostatiques, non représentés. Ce moyen de 3 0 protection contre les décharges électrostatiques est connecté aux électrodes 4, 6. La ou les cavités 28 sont par exemple prévues à l'écart de l'espace situé entre les électrodes 4, 6, les électrodes 4, 6 étant vues dans leur sens d'alignement l'une derrière l'autre à la figure 4. Dans le mode de réalisation représenté à la figure 5, un dispositif 100 de retenue de l'initiateur 1 est prévu. L'initiateur 1 a par exemple une forme périphérique plus large 10 au niveau de la jonction entre le capuchon 9 et l'embase 2, par rapport à la surface extérieure de la paroi 91 et par rapport à la surface inférieure 29 de l'embase 2, par exemple tronconique, non recouverte par le capuchon 9. Le dispositif 100 de retenue comporte une patte inférieure 101 de retenue de la surface inférieure 29 et une patte supérieure 102 d'appui contre la surface extérieure 922. La protection aux décharges électrostatiques peut également être assurée dans ce cas par un chemin de décharge préférentiel 103 entre l'électrode 6 la plus proche de la patte 101 et le dispositif 100 de retenue, afin d'empêcher une initiation par la matière pyrotechnique 8. Ce chemin de décharge préférentiel 101 présente une résistance électrique plus petite que celle du chemin de décharge 104 passant entre le capuchon 9 et l'embase 2 et que le chemin de décharge 105 au travers du sommet de la paroi 91 de fond. Les formes tronconiques de la surface 922 du capuchon 9 et de la surface 29 de l'embase 2 avec des inclinaisons inverses pour aller l'une vers l'autre de l'intérieur vers l'extérieur de l'initiateur 1 renforce la tenue du capuchon 9 sur l'embase 2 lorsqu'ils sont tenus par le dispositif 100, qui est par exemple serti sur la 2 0 surface 922. Un mode de mise en oeuvre du procédé de fabrication de l'initiateur 1 est le suivant. Les étapes décrites ci-dessous sont mises en oeuvre successivement. Au cours d'une première étape, on forme un ensemble comportant l'embase 2 2 5 traversée par les électrodes 4, 6 reliées à l'élément résistif 21 de chauffage. Cette première étape comprend par exemple les sous-étapes suivantes : - surmoulage de l'embase 2 autour des deux électrodes 4, 6 dans un moule pour obtenir l'embase traversée par les électrodes 4, 6 et fixées à celles-ci, - distribution de l'embase 2 avec ces électrodes 4, 6 sur un plateau tournant, - distribution de la plaque 7 de circuit imprimé sur le côté 22 supérieur de l'embase 2, c'est-à-dire du côté des petites extrémités 42, 62 des électrodes traversant les trous 78, 79 de la plaque 7, - distribution d'une goutte de crème à braser sur chaque extrémité 42, 62 5 des électrodes, - refusion de la crème à braser présente sur les extrémités 42, 62 par application d'un faisceau laser de longueur d'ondes et de puissance adéquate pour faire fondre la crème à braser d'une part sur l'extrémité 42 et sur la plage 74 pour les souder et relier électriquement l'une à l'autre et d'autre part sur l'extrémité 62 et sur 10 la plage 75 pour les souder et relier électriquement l'une à l'autre, - mise en plateau de l'ensemble ainsi réalisé avec par exemple 200 ensembles par plateau, - lavage du plateau dans un bain de solvant avec ultrasons afin d'enlever les résidus de flux de la crème à braser, 15 - dépose d'une goutte de laque 81 sur l'élément résistif 71 de chaque circuit imprimé 70, - séchage de la laque 81 par passage du plateau dans un four ayant par exemple une température de 60°C pendant une durée de 30 mn. Avant, pendant ou après la première étape de fabrication de l'ensemble 2 0 embase 2 û électrodes 4, 6 û plaque 7 de circuit imprimé soudée aux électrodes 4, 6, laque 81 sur la plaque 7, on met en oeuvre une deuxième étape de préparation du capuchon 9. Au cours de cette deuxième étape : - on distribue le capuchon 9 vide sur un plateau tournant, 2 5 - puis on distribue le chargement pyrotechnique renforçateur 82 dans le fond du capuchon 9. Suite aux première et deuxième étapes, on effectue une troisième étape d'assemblage du capuchon et de l'ensemble, décrite ci-dessous. Au cours de cette troisième étape, on met le capuchon 9 contenant le 3 0 chargement 82 avec la paroi 91 de fond en bas et l'ouverture 94 orientée vers le haut.

Ensuite, on retourne et on enfonce l'ensemble (embase 2 û électrode 4, 6 û plaque 7 de circuit imprimé - laque 81) dans l'ouverture 94 du capuchon 9 pour positionner la partie 23 de l'embase 2 dans la partie correspondante 92 du capuchon 9. La zone 93 d'appui du capuchon 9 se trouve alors positionnée au-dessus de la zone 24 d'appui de l'embase 2. Puis, on effectue le soudage 11 par le faisceau laser FL traversant la partie 92 et rencontrant la partie 23 pour les souder l'une à l'autre. Le faisceau laser FL est appliqué sur toute la périphérie du capuchon 9 et de l'embase 2 pour délimiter entre le capuchon 9 et l'embase 2 un compartiment intérieur hermétique.

L'utilisation d'un circuit imprimé 70 soudé sur l'embase 2 en matière plastique permet de s'affranchir du mouvement des électrodes 4, 6 pouvant avoir lieu lors des opérations d'assemblage ou lors des changements de température. Cette solution s'oppose à la solution connue dans l'état de la technique consistant en un fil soudé directement sur les électrodes, un tel fil soudé présentant l'inconvénient d'être sollicité par des dilatations ou des contractions de la matière plastique. Le fonctionnement de l'initiateur 1 est le suivant. Un circuit extérieur connecté aux électrodes 4, 6 envoie un courant de commande d'allumage, par exemple en réponse à la détection d'un choc sur un dispositif d'airbag prévu sur un véhicule automobile. 2 0 Le courant de commande envoyé aux électrodes 4, 6 passe par la soudure métallique prévue sur les plages 74, 75 du circuit imprimé 70 et dans l'élément résistif 71 de chauffage. Le courant traversant l'élément résistif 71 de chauffage entre ses extrémités 72, 73 échauffe par effet Joule celui-ci. L'échauffement de l'élément résistif 71 allume 2 5 la laque 8, 81 le recouvrant. Puis la laque 8, 81 en combustion allume le chargement pyrotechnique renforçateur 8, 82. La combustion de la laque 8, 81 et du chargement renforçateur 8, 82 fait s'ouvrir par rupture la partie supérieure 910 de la paroi 91 de fond du capuchon 9 pour allumer par exemple une charge pyrotechnique d'un générateur de 3 0 gaz ou d'un micro û générateur de gaz, la combustion de cette charge dégageant un gaz par exemple pour gonfler un airbag ou pour agir sur un pré-tensionneur de ceinture de sécurité. L'initiateur 1 ainsi réalisé est étanche vis-à-vis des environnements, présente un chemin de décharge électrostatique préférentiel une fois monté sur le dispositif 100 de retenue utilisé pour le montage en micro-générateur de gaz, et permet l'utilisation d'un circuit imprimé 70 bas coût et d'une composition pyrotechnique 81 d'allumage par exemple du type ZPP (zirconium et perchlorate de potassium), qui est par exemple obtenue par dépôt, sur l'élément résistif, d'une colle aqueuse telle que décrite dans la demande de brevet FR-A-2 833 693.

La charge pyrotechnique 82 renforçatrice est par exemple une composition pyrotechnique de THPP ou de BKNO3 où THPP est de l'hydrure de Titane et du Perchlorate de potassium et BKNO3 est une poudre Bore - nitrate de potassium. Bien entendu, la composition des parties 23, 92 peut être intervertie, avec la partie 23 transparente au faisceau laser et la partie 92 opaque à ce faisceau laser pour le soudage du capuchon 9 et de l'embase 2 l'un à l'autre avec le faisceau laser FL de soudage dirigé en sens inverse.

Claims (16)

1. REVENDICATIONS1. Initiateur électro-pyrotechnique, comportant : - un capuchon (9) en matière plastique isolant de l'électricité, - au moins une charge pyrotechnique (8) à l'intérieur du capuchon (9), - une plaque (7) de circuit imprimé comportant un élément résistif (71) de chauffage tourné vers la charge pyrotechnique (8) pour l'allumage de celle-ci, - deux première et deuxième électrodes (4, 6) reliées électriquement à l'élément résistif (71) de chauffage pour son alimentation en électricité depuis l'extérieur, - une embase (2) en matière plastique isolant de l'électricité, qui est traversée par les deux première et deuxième électrodes (4, 6) et qui supporte la plaque (7) de circuit imprimé, le capuchon (2) comportant une partie (92), qui recouvre et est fixée à une partie correspondante (23) de l'embase (2), de manière à ce que le capuchon (9) et l'embase (2) délimitent un compartiment hermétique contenant la charge pyrotechnique (8) et la plaque (7) de circuit imprimé, caractérisé en ce que une première partie sélectionnée parmi ladite partie (23) de l'embase (2) et 2 0 ladite partie (92) du capuchon (9) est en une matière plastique opaque à un faisceau laser (FL) de longueur d'onde déterminée de soudage, tandis que l'autre deuxième partie sélectionnée parmi ladite partie (23) de l'embase (2) et ladite partie (92) du capuchon (9) est en une matière plastique transparente au faisceau laser (FL) de longueur d'onde déterminée de soudage, 2 5 la deuxième partie étant agencée pour pouvoir être traversée par ledit faisceau laser (FL) ayant ladite longueur d'onde déterminée de soudage suivant une direction rencontrant la première partie pour former une zone (11) de soudage de la première partie et de la deuxième partie l'une à l'autre.
2. 2. Initiateur électro-pyrotechnique suivant la revendication 1, caractérisé en 3 0 ce que la deuxième partie est en une première matière plastique déterminée nonchargée en fibres et la première partie est en ladite première matière plastique déterminée chargée en fibres.
3. 3. Initiateur électro-pyrotechnique suivant la revendication 2, caractérisé en ce que ladite première matière plastique déterminée est du polyamide 6.12 et les 5 fibres sont des fibres de verre.
4. 4. Initiateur électro-pyrotechnique suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la première partie est formée par ladite partie (23) de l'embase (2) et la deuxième partie est formée par ladite partie (92) du capuchon (9). 10
5. 5. Initiateur électro-pyrotechnique suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la première partie est formée par ladite partie (92) du capuchon (9) et la deuxième partie est formée par ladite partie (23) de l'embase (2).
6. 6. Initiateur électro-pyrotechnique suivant l'une quelconque des 15 revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdites parties délimitent des moyens (232, 233) de réception au moins en partie de la matière plastique fondue pour former la zone (11) de soudage.
7. 7. Initiateur électro-pyrotechnique suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que sur l'une sélectionnée desdites 20 parties (23, 92) est prévue au moins une nervure (231) avant soudage, la nervure (231) coopérant avec au moins une surface (923) prévue sur l'autre sélectionnée desdites parties (23, 92).
8. 8. Initiateur électro-pyrotechnique suivant les revendications 6 et 7, caractérisé en ce que lesdits moyens (232, 233) de réception jouxtent la nervure 25 (231).
9. 9. Initiateur électro-pyrotechnique suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les électrodes (4, 6) sont fixées et reliées électriquement au circuit imprimé (70) de la plaque (7) par soudure laser d'une goutte de crème à braser. 3 0
10. 10. Initiateur électro-pyrotechnique suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la charge pyrotechnique (8)comporte une laque pyrotechnique (81) recouvrant la plaque (7) de circuit imprimé, l'embase (2) comporte un côté (22) de réception de la plaque (7) de circuit imprimé et au moins un évidement (223), qui est situé sur le côté (22) de réception de la plaque (7) de circuit imprimé entre la plaque (7) de circuit imprimé et ledit capuchon, et qui sert à garder la laque pyrotechnique (81) sur le côté (22) de réception.
11. 11. Initiateur électro-pyrotechnique suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les électrodes (4, 6) comportent des parties striées (43, 63) dans l'embase (2).
12. 12. Initiateur électro-pyrotechnique suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les électrodes (4, 6) dépassent chacune de l'embase (2) en un premier côté (21) de celle-ci et en un deuxième côté (22) de celle-ci, l'embase (2) comportant un dégagement contre les électrodes (4, 6) sur au moins l'un des premier et deuxième côtés (21, 22).
13. 13. Initiateur électro-pyrotechnique suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les électrodes (4, 6) dépassent chacune de l'embase (2) en un premier côté (22) de celle-ci supportant la plaque (7) de circuit imprimé comportant l'élément résistif (71) de chauffage et en un deuxième côté (21) de celle-ci, distinct du premier côté (22), l'embase (2) comportant au 2 0 moins évidement dans le deuxième côté (21) pour le logement d'au moins un élément de protection contre les décharges électrostatiques relié aux électrodes (4, 6).
14. 14. Procédé de fabrication d'un initiateur électro-pyrotechnique suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend au 25 moins les étapes, dans lesquelles - on forme un ensemble comportant l'embase (2) traversée par les deux première et deuxième électrodes (4, 6) reliées électriquement à l'élément résistif (71) de chauffage, - on insère au moins en partie la charge pyrotechnique (8) dans le capuchon 3 0 (9),- on enfonce ledit ensemble (2, 4, 6, 71) dans le capuchon (9) pour mettre l'élément résistif (71) de chauffage du côté de la charge pyrotechnique (8) et positionner ladite partie (92) du capuchon (9) sur ladite partie (23) de l'embase (2), - on applique ledit faisceau laser (FL) de soudage ayant ladite longueur d'onde de soudage au travers de la deuxième partie suivant ladite direction d'émission rencontrant la première partie pour effectuer le soudage de la première partie et de la deuxième partie l'une à l'autre.
15. 15. Procédé de fabrication d'un initiateur électro-pyrotechnique suivant la revendication 14, caractérisé en ce que le circuit imprimé (70) de la plaque (7) comporte respectivement des première et deuxième plages (74, 75) de connexion électrique, qui sont reliées électriquement à des première et deuxième extrémités (72, 73) de l'élément résistif (71) de chauffage et entre lesquelles se trouve une résistance prescrite de chauffage, et, pour relier électriquement les électrodes (4, 6) à l'élément résistif (71) de chauffage, on effectue les sous-étapes suivantes : - on fixe les première et deuxième électrodes (4, 6) à l'embase (2) avec respectivement une extrémité (42, 62) des première et deuxième électrodes (4, 6) dépassant d'un côté (22) de l'embase (2), - on dispose la plaque (7) de circuit imprimé sur ledit côté (22) de l'embase (2) avec lesdites extrémités (42, 62) des première et deuxième électrodes (4, 6) 2 0 situées à proximité respectivement des première et deuxième plages (74, 75) de connexion électrique, - on dépose des première et deuxième gouttes de crème à braser sur respectivement lesdites extrémités (42, 62) des première et deuxième électrodes (4, 6), 2 5 - on applique un faisceau laser sur les gouttes de crème à braser pour les faire fondre respectivement sur lesdites extrémités (42, 62) des première et deuxième électrodes (4, 6) et sur les première et deuxième plages (74, 75) de connexion électrique.
16. 16. Procédé de fabrication d'un initiateur électro-pyrotechnique suivant l'une 3 0 quelconque des revendications 14 et 15, caractérisé en ce que pour insérer la charge pyrotechnique, on dépose une goutte collante de composition pyrotechnique (81)d'allumage formant une partie de la charge pyrotechnique sur l'élément résistif (71) de chauffage dudit ensemble et on insère une charge pyrotechnique renforçatrice (82) formant une partie de la charge pyrotechnique dans le capuchon (9).5