FR2976193A1 - Procede de fabrication d'un actionneur vibrant pour surface tactile a retour haptique - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un procédé de fabrication d'éléments vibrants (PA), comprenant des étapes de formation sur une plaquette (SB) d'une structure multicouches par un procédé de fabrication de circuit intégré, la structure multicouches comprenant un élément (VA) susceptible de vibrer lorsqu'il est soumis à un signal électrique, et des électrodes (LE, UE) pour transmettre un signal électrique à l'élément vibrant, l'élément vibrant comportant une face de couplage mécanique par laquelle il est apte à transmettre à un organe de commande (GL) des vibrations perceptibles par un utilisateur.

Description

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PROCEDE DE FABRICATION D'UN ACTIONNEUR VIBRANT POUR SURFACE TACTILE A RETOUR HAPTIQUE

La présente invention concerne une surface tactile à retour haptique, c'est-à-dire comportant un actionneur vibrant apte à transmettre une vibration à la surface tactile, notamment lors de l'activation d'une commande à l'aide de la surface tactile. La présente concerne tout type de surface tactile associée ou non à un écran d'affichage. La présente invention s'applique notamment à des terminaux équipés d'une surface tactile, tels que les téléphones mobiles, les assistants numériques personnels (PDA), les dispositifs d'aide à la navigation (GPS), les lecteurs de fichiers multimédia, et les interfaces de commande pour io ordinateur. Les surfaces tactiles à retour haptique comprennent un ou plusieurs actionneurs vibrants qui sont excités par un signal électrique lorsque le terminal détecte l'introduction d'une commande par l'utilisateur à l'aide de la surface tactile. Une vibration est ainsi transmise à l'utilisateur pour lui 15 signaler que sa commande a bien été prise en compte. Les actionneurs vibrants couramment utilisés dans les surfaces tactiles à retour haptique sont des composants discrets de type piézoélectrique, électromagnétique ou électrostatique, qui sont couplés mécaniquement, directement ou indirectement à une plaque formant la 20 surface tactile, où l'utilisateur pose son doigt ou un stylet. Il en résulte un certain encombrement qui peut être problématique dans un terminal mobile de petites dimensions tel qu'un téléphone, en particulier lorsque la surface tactile est associée à un afficheur. En effet, les éléments vibrants ne peuvent pas être disposés devant l'afficheur, et souvent, il subsiste très peu de place 25 autour de l'afficheur dans le terminal mobile. Il en résulte donc également des coûts de fabrication et d'intégration qui peuvent être non négligeables. Dans les terminaux mobiles, les actionneurs vibrants de type piézoélectrique sont préférés en raison de leur plus faible consommation électrique. Dans un téléphone mobile comportant un écran d'affichage 30 tactile, les actionneurs vibrants sont généralement disposés autour de l'écran d'affichage et font vibrer tout le téléphone, d'où une perte d'énergie importante qui réduit l'autonomie du téléphone mobile. Il est donc souhaitable de proposer un actionneur vibrant de petites dimensions, qui soit facilement intégrable dans un terminal mobile n'offrant qu'un petit espace pour loger un tel actionneur. Il est également souhaitable de proposer un actionneur vibrant qui soit économe en énergie électrique consommée, et qui soit capable de transmettre une vibration à une surface tactile avec un rendement élevé. Des modes de réalisation concernent un procédé de fabrication io d'éléments vibrants, comprenant des étapes de formation sur une plaquette d'une structure multicouches par un procédé de fabrication de circuit intégré, la structure multicouches comprenant un élément susceptible de vibrer lorsqu'il est soumis à un signal électrique, et des électrodes pour transmettre un signal électrique à l'élément vibrant, l'élément vibrant comportant une 15 face de couplage mécanique par laquelle il est apte à transmettre à un organe de commande des vibrations perceptibles par un utilisateur. Selon un mode de réalisation, le procédé comprend des étapes de formation sur la plaquette de plusieurs structures multicouches, simultanément, chaque structure multicouches comprenant un élément 20 susceptible de vibrer lorsqu'il est soumis à un signal électrique, et des électrodes pour transmettre un signal électrique à l'élément vibrant. Selon un mode de réalisation, le procédé comprend des étapes de formation d'un via traversant la plaquette pour relier électriquement au moins une des électrodes de chaque élément vibrant à une face arrière de 25 la plaquette, chaque élément vibrant étant formé sur une face avant de la plaquette, opposée à la face arrière. Selon un mode de réalisation, l'élément vibrant est formé par dépôt sur la plaquette et gravure d'une couche en un matériau piézoélectrique, la plaquette étant en un matériau semi-conducteur ou électriquement isolant. 30 Selon un mode de réalisation, le procédé comprend des étapes de formation dans la plaquette d'un capteur de vibration comprenant une tige susceptible d'être soumise à des vibrations et des capteurs de déformation de la plaquette, formés sur la plaquette autour de la tige. Selon un mode de réalisation, les capteurs de déformation 35 comprennent chacun une pastille en un matériau piézoélectrique.

Selon un mode de réalisation, le sommet de la tige est en contact avec l'organe de commande. Des modes de réalisation concernent également un procédé de fabrication d'une surface tactile comportant une plaque, le procédé comprenant des étapes de fabrication d'éléments vibrants conformément au procédé de fabrication défini précédemment, et de couplage mécanique de chaque élément vibrant à la plaque de la surface tactile. Des modes de réalisation concernent également un procédé de fabrication d'un écran d'affichage à surface tactile, comportant une plaque, io le procédé comprenant des étapes de fabrication d'éléments vibrants conformément au procédé de fabrication défini précédemment, et de couplage mécanique de chaque élément vibrant à la plaque de l'écran d'affichage. Selon un mode de réalisation, les éléments vibrants sont formés sur 15 la plaquette le long d'une ligne, la plaquette étant disposée de manière à ce que la ligne d'éléments vibrants soit alignée le long d'un bord de l'écran d'affichage. Selon un mode de réalisation, les éléments vibrants sont formés sur la plaquette le long de deux lignes parallèles, la plaquette étant disposée de 20 manière à ce que les deux lignes parallèles soient alignées le long d'un bord de l'écran d'affichage, les deux lignes parallèles étant espacées l'une de l'autre d'une distance telle que la largeur de la plaque dans une direction perpendiculaire aux deux lignes parallèles soit égale à un multiple du double de la distance entre les deux lignes. 25 Des modes de réalisation concernent également un dispositif vibrant comprenant un élément vibrant obtenu par le procédé de fabrication défini précédemment. Selon un mode de réalisation, l'élément vibrant comprend un bloc en un matériau piézoélectrique, tel que le PZT. 30 Selon un mode de réalisation, l'élément vibrant comprend plusieurs éléments vibrants alignés. Selon un mode de réalisation, l'élément vibrant comprend plusieurs éléments vibrants alignés suivant deux lignes parallèles. Des modes de réalisation concernent également un terminal 35 comprenant une surface tactile de type capacitive ou résistive, une plaque sur laquelle un utilisateur peut poser le doigt pour exciter la surface tactile, et un dispositif vibrant tel que précédemment défini, le dispositif vibrant étant couplé mécaniquement à la plaque. Selon un mode de réalisation, le terminal comprend un capteur de vibration, et une unité de traitement configurée pour générer des données de texture à partir des signaux fournis par le capteur de vibration et pour restituer une texture d'après les données de texture à l'aide du dispositif vibrant. Des modes de réalisation concernent également un terminal comprenant un écran d'affichage associé à une surface tactile de type io capacitive ou résistive, une plaque transparente disposée sur l'écran d'affichage et sur laquelle un utilisateur peut poser le doigt pour exciter la surface tactile, et un dispositif vibrant tel que précédemment défini, le dispositif vibrant étant couplé mécaniquement à la plaque. Selon un mode de réalisation, le terminal est configuré pour exciter 15 chaque élément vibrant de manière à générer dans la plaque un régime vibratoire à ondes stationnaires ou en résonnance. Selon un mode de réalisation, le terminal est un terminal mobile.

Des exemples de réalisation de l'invention seront décrits dans ce qui 20 suit, à titre non limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles : la figure 1 représente schématiquement en coupe un écran d'affichage équipé d'une surface tactile et d'un actionneur vibrant, selon un mode de réalisation ; les figures 2A à 2G sont des vues en coupe d'un substrat, à 25 différentes étapes de fabrication d'un actionneur vibrant, selon un mode de réalisation, la figure 3 représente en coupe un exemple d'intégration de l'actionneur vibrant sur une surface tactile de type capacitive, la figure 4 représente en coupe un exemple d'intégration de 30 l'actionneur vibrant sur une surface tactile de type résistive, la figure 5 représente un écran d'affichage à surface tactile, équipé d'actionneurs vibrants, selon un mode de réalisation, la figure 5A est une vue en coupe partielle de l'écran d'affichage de la figure 5, 35 la figure 5B représente un signal vibratoire appliqué à l'écran d'affichage par les actionneurs vibrants. la figure 6 représente un écran d'affichage à surface tactile, équipé d'actionneurs vibrants, selon un autre mode de réalisation, la figure 6A est une vue en coupe partielle de l'écran d'affichage de la figure 6, la figure 6B représente un signal vibratoire appliqué à l'écran d'affichage par les actionneurs vibrants, la figure 7 représente en coupe un substrat associant un actionneur vibrant à un capteur de vibration, selon un autre mode de réalisation, la figure 7A est une vue de dessous de la partie du substrat dans io lequel est formé le capteur de vibration, les figures 8A et 8B sont des vues en coupe d'un substrat, à différentes étapes de fabrication d'un actionneur vibrant associé à un capteur de vibration, selon un mode de réalisation. La figure 1 représente un écran d'affichage, selon un mode de 15 réalisation. L'écran d'affichage présente une structure multicouche comprenant un afficheur DSP, par exemple à cristaux liquides. L'afficheur DSP est recouvert d'une couche de surface tactile CTS transparente, comprenant des électrodes EL de surface tactile, également transparentes, réparties dans la couche CTS. Les bords de couche CTS sont recouverts 20 d'un support SB sur lequel sont formés des actionneurs vibrants PA. Une plaque GL en un matériau transparent, tel que du verre est disposée sur les actionneurs PA et recouvre la couche CTS et l'écran DSP. Les actionneurs vibrants PA et la surface tactile CTS sont commandés par un circuit de contrôle CNTC connecté aux électrodes EL et aux éléments vibrants PA. Le 25 circuit CNTC est configuré pour détecter la position ou un mouvement de doigt ou de stylet sur la surface de la plaque GL, pour déterminer à partir de la position ou du mouvement détecté si une commande est ainsi actionnée, et pour commander les actionneurs PA afin d'émettre une vibration si une commande est actionnée. 30 Selon un mode de réalisation, les actionneurs vibrants PA sont formés sur une plaquette en faisant appel à des techniques de fabrication de circuits intégrés, et en particulier des techniques de micro photolithographie, et de micro gravure d'un substrat. La plaquette formant le substrat peut être en un matériau semi-conducteur, mais pas nécessairement. Ainsi, la 35 plaquette peut être en silicium, ou tout matériau électriquement isolant qui soit compatible avec les techniques de fabrication de circuits intégrés, et avec les températures nécessaires aux différents traitements de formation d'un actionneur vibrant décrits dans ce qui suit. Ainsi, les figures 2A à 2G représentent en coupe une plaquette SB à différentes étapes de fabrication d'un ou plusieurs actionneurs vibrants. Sur la figure 2A, une ou plusieurs pistes conductrices formant chacune une électrode inférieure LE d'élément vibrant et une piste de connexion de l'électrode LE, sont formée sur la plaquette SB. Chaque électrode LE peut être réalisée d'une manière classique en déposant une couche de métal, par io exemple en or ou en titane par pulvérisation cathodique sur la plaquette SB. Une couche de résine photosensible est ensuite déposée sur la couche métallique, puis un motif de masque est transféré à la couche photosensible, et les parties exposées de la couche métallique sont retirées. Sur la figure 2B, une couche PL en un matériau susceptible de vibrer 15 sous l'effet d'un signal électrique, par exemple un matériau piézoélectrique, est déposée sur la plaquette SB. Le matériau piézoélectrique est par exemple un matériau piézoélectrique tel qu'un oxyde piézoélectrique comme le PZT (Titano-Zirconate de Plomb - Pb(Zr,Ti1_,)O3), le titanate de plomb (PbTiO3), ou le titanate de baryum (BaTiO3). Ce matériau peut être déposé 20 sur la plaquette SB par un procédé SOL-GEL en faisant tourner la plaquette, et en appliquant à la couche ainsi déposée un recuit atteignant progressivement 700°C pour le PZT. Une couche de résine photosensible PR est ensuite déposée sur la plaquette SB, et un motif de masque est transféré à la couche PR. Le motif de masque permet de dégager les parties 25 à retirer de la couche PL. Le retrait de la couche PL est par exemple effectué par plasma couplé par induction ICP (Inductively Coupled Plasma). La couche PR est ensuite retirée. Il ne subsiste alors qu'un bloc VA en matériau piézoélectrique, sur chaque électrode LE (figure 2C). Le matériau formant chaque bloc VA est apte à générer une vibration qui soit perceptible 30 par un utilisateur, lorsque le matériau est soumis à une excitation électrique. Sur la figure 2C, une couche électriquement isolante IS peut être déposée sur certaines parties des pistes conductrices connectées aux électrodes LE et du bloc VA. La couche IS peut être déposée comme précédemment, en déposant sur la plaquette SB, un matériau 35 électriquement isolant, puis une couche de résine photosensible, et en transférant à la couche photosensible un motif de masque. Les parties exposées de la couche isolante sont ensuite gravées, et la couche photosensible est ensuite retirée. Sur la figure 2D, une électrode supérieure UE d'élément vibrant et une piste de connexion de l'électrode UE sont formées sur chaque bloc VA et sur certaines parties de la couche isolante IS. L'électrode UE et la piste de connexion de l'électrode UE peuvent être formées comme précédemment, par exemple en déposant une couche métallique par pulvérisation cathodique et gravure de la couche métallique. Le métal utilisé io pour former l'électrode UE est par exemple du chrome ou du nickel. L'ensemble du bloc VA, des électrodes LE, UE et de la couche isolante IS entre les pistes de connexion des électrodes LE, UE forme un élément vibrant PA. Il est à noter que la formation d'une couche isolante IS entre les pistes conductrices de connexion des deux électrodes LE, UE peut ne pas 15 être nécessaire, notamment si les pistes conductrices de connexion des électrodes s'étendent sur la plaquette à partir de deux côtés différents du bloc VA. Sur les figures 2E et 2F illustrant un mode de réalisation, des vias traversant la plaquette SB peuvent être formés pour relier électriquement à 20 la face arrière de la plaquette SB, l'une et/ou l'autre des pistes conductrices de connexion des électrodes LE, UE de chaque élément vibrant PA. A cet effet, un trou métallisé V est formé dans la plaquette SB, dans chaque piste conductrice à relier en face arrière de la plaquette (figure 2E). La plaquette SB est ensuite amincie, par exemple par polissage mécanique de sa face 25 arrière, jusqu'à ce que le métal déposé dans chaque trou V apparaisse en face arrière (Figure 2F). Chaque trou métallisé débouchant en face arrière de la plaquette SB forme ainsi un via traversant V. Sur la figure 2F, une piste conductrice de routage BT reliée à chaque via traversant V, est formée en face arrière de la plaquette SB. La plaquette SB est ensuite découpée pour 30 obtenir des actionneurs vibrants comportant un ou plusieurs éléments vibrants, par exemple disposés en rangée. Sur la figure 2G, l'élément vibrant PA sur la plaquette SB est couplé mécaniquement à une plaque GL à faire vibrer, par exemple à l'aide d'une couche de colle, et la piste BT en face arrière de la plaquette SB est soudée par une bille de connexion BP sur une plaquette PCB, par exemple un circuit imprimé ou un substrat BGA (Bali Grid Array). Selon un mode de réalisation, la plaque GL est opaque et constitue la surface supérieure d'une surface tactile.

Selon un autre mode de réalisation, la plaque GL est transparente et est disposée au dessus d'un écran d'affichage à surface tactile. Ainsi, sur les figures 3 et 4, les deux électrodes LE, UE de l'élément vibrant PA formé sur la plaquette SB, sont reliées à des pistes conductrices BT1, BT2 par l'intermédiaire de vias V1, V2 traversant la plaquette SB. Les pistes BT1, io BT2 sont connectées à des pistes conductrices formées sur la plaquette PCB par l'intermédiaire de billes de connexion BP1, BP2 assurant également la fixation de la plaquette SB sur la plaquette PCB. Par ailleurs, l'élément vibrant PA est couplé mécaniquement à la plaque GL. Sur la figure 3, la plaque GL est associée à une plaque d'électrodes 15 de surface tactile CTS de type capacitive, disposée sous la plaque GL à une certaine distance de cette dernière. La plaquette SB peut être logée entre les plaques GL et CTS. Sur la figure 4, la plaque GL est associée à une surface tactile RTS de type résistive, disposée sur la plaque GL. Selon un mode de réalisation, les plaques GL et CTS (ou RTS) sont 20 opaques et forment une surface tactile de commande. Selon un autre mode de réalisation, les plaques GL et CTS (ou RTS) sont transparentes et associées à un afficheur DSP, par exemple à cristaux liquides, disposé sous la plaque CTS (figure 3) ou sous la plaque GL (figure 4). La plaquette SB peut alors être disposée entre un bord de la plaque CTS 25 et un bord de la plaque GL, de manière à ne pas masquer une partie de l'afficheur DSP. La plaquette PCB peut également être disposée de manière à ne pas masquer une partie de l'afficheur DSP comme illustré sur les figures 3 et 4, par exemple en regard de la plaquette SB. La figure 5 représente un écran d'affichage DSP recouvert de la 30 plaque transparente GL et associé à une surface tactile de la manière illustrée sur la figure 3 ou 4. Selon un mode de réalisation, plusieurs actionneurs vibrants PA sont disposés le long d'un bord de l'écran DSP suivant une ligne parallèle au bord de l'écran DSP. La figure 5A représente l'un des actionneurs vibrants PA formé sur la plaquette SB. Selon un mode de réalisation, les actionneurs PA le long du bord de l'écran (figure 5) sont tous formés sur la plaquette SB. La figure 5B représente une courbe sinusoïdale en correspondance avec l'actionneur PA représenté sur la figure 5A. La courbe de la figure 5B montre que l'actionneur PA vibre dans une direction perpendiculaire à la plaque GL. Selon un mode de réalisation, l'actionneur PA génère dans la plaque GL un mode de résonnance ou un régime d'ondes stationnaires. A cet effet, la largeur de la plaque GL est un multiple de la longueur d'onde de la vibration générée par l'élément PA. Un tel régime d'ondes stationnaires io permet d'obtenir un phénomène vibratoire stable et de générer une lame d'air entre le doigt de l'utilisateur et la surface de la plaque GL. La figure 6 représente un écran d'affichage DSP recouvert de la plaque transparente GL et associé à une surface tactile de la manière illustrée sur la figure 3 ou 4. Selon un mode de réalisation, des actionneurs 15 vibrants PA1, PA2 sont disposés le long d'un bord de l'écran DSP suivant deux lignes parallèles au bord de l'écran DSP. La figure 6A représente deux des actionneurs vibrants PA1, PA2 appartenant respectivement aux deux lignes parallèles d'éléments vibrants. Selon un mode de réalisation, les actionneurs PA1, PA2 le long du bord de l'écran DSP sont tous formés sur la 20 même plaquette SB. La figure 6B représente une courbe sinusoïdale en correspondance avec les actionneurs PA1, PA2 représentés sur la figure 6A. La courbe de la figure 6B montre que les actionneurs PA1, PA2 vibrent en opposition de phase. Selon un mode de réalisation, les actionneurs PA1, PA2 génèrent 25 dans la plaque GL un mode de résonnance ou un régime d'ondes stationnaires. A cet effet, les deux lignes d'actionneurs sont situées sur des ventres en opposition de phase des ondes stationnaires en mode de résonnance générées dans la plaque. Cette condition est réalisée lorsque (comme dans l'exemple des figures 6A, 6B) la largeur de la plaque GL dans 30 la direction d'espacement des deux lignes d'actionneurs est un multiple du double de la distance d définie entre les deux lignes parallèles d'éléments PA1, PA2. Bien entendu, la disposition des éléments vibrants PA, PA1, PA2 représentée sur les figures 5 et 6 peut être appliquée à une surface tactile 35 non associée à un afficheur. i0

La figure 7 représente le substrat SB comprenant un ou plusieurs des actionneurs vibrants PA. Selon un mode de réalisation, l'actionneur vibrant PA est associé à un capteur de vibration également formé dans le substrat SB. Le capteur de vibration comprend une tige SP formée dans le substrat SB et s'étendant perpendiculairement au substrat à partir de la face supérieure ou avant de ce dernier. La tige SP présente un sommet qui peut être plan, prévu pour être couplé mécaniquement par contact, à une plaque telle que la plaque GL dans laquelle des vibrations sont à détecter. La tige SP peut présenter une section ronde ou carrée. La face arrière du substrat io SB autour de la base de la tige SP comprend des capteurs PM aptes à détecter des déformations du substrat dues à des basculements du sommet de la tige SP autour de la base de celle-ci. Comme représenté sur la figure 7A, les capteurs PM peuvent présenter la forme de pastilles formées dans une couche dans un matériau 15 apte à produire un signal électrique lorsqu'il est soumis à une contrainte mécanique. Ce matériau est par exemple un matériau piézoélectrique tel que celui utilisé pour former les actionneurs PA. Dans l'exemple de la figure 7A, les capteurs PM sont au nombre de quatre et de forme carrée, pour détecter des basculements de la tige SP suivant deux axes 20 perpendiculaires, parallèles au plan du substrat SB, lorsque deux des capteurs PM détectent des déformations du substrat inverses l'une de l'autre, et des déplacements axiaux de la tige lorsque les quatre capteurs détectent des déformations du substrat dans un même sens. Le capteur de vibration peut ainsi être utilisé pour détecter des 25 textures d'objets, en les frottant sur la plaque GL au dessus de la tige SP. La sensibilité de détection d'une texture d'objet peut être augmentée en augmentant la rugosité de la plaque GL au dessus de la tige SP. A cet effet, une pastille RL présentant une rugosité supérieure à celle de la face supérieure de la plaque GL peut être collée sur celle-ci au dessus de la tige 30 SP. Le capteur de vibration peut ainsi être connecté à une unité de traitement de données connectée par ailleurs aux actionneurs PA. L'unité de traitement peut être programmée pour générer à partir d'un signal fourni par le capteur de vibration, des données de texture qui peuvent être mémorisées 35 dans un fichier de texture. L'unité de traitement peut également être 2976193 Il

programmée pour commander les actionneurs PA sur la base des données mémorisées dans un tel fichier de texture afin de reproduire la texture détectée par le capteur de vibration, lorsque l'utilisateur fait glisser son doigt sur la plaque GL.

5 Les figures 8A, 8B illustrent des étapes de fabrication d'un élément vibrant et d'un capteur de vibration sur le même substrat SB. L'étape de fabrication illustrée par la figure 8A peut être réalisée à la suite de l'étape de d'amincissement du substrat SB, illustrée par la figure 2F. Cette étape de fabrication consiste à réaliser la tige SP en formant dans le substrat SB à io partir de sa face avant, une cavité autour de la tige SP. Cette opération peut être effectuée en déposant une couche de résine photosensible dans laquelle un motif de masque est transféré, puis par un procédé de gravure tel que DRIE (Deep Reactive Ion Etching). La cavité peut ensuite être remplie d'un polymère. Le substrat SB après amincissement (Figure 2F) 15 peut présenter une épaisseur de l'ordre de 100 pm. La tige SP peut présenter une longueur et un diamètre ou une largeur de l'ordre de 10 à 20 pm. Pour que la plaque GL soit en contact simultanément avec le sommet de la tige SP et avec les actionneurs PA, une couche supplémentaire PB 20 peut être déposée par au sommet de la tige SP. La couche PB peut être issue de la couche de résine utilisée pour former la tige SP. A une étape de fabrication suivante illustrée par la figure 8B, le matériau formant les capteurs de déformation PM est déposé puis gravé pour former les pastilles, sur la face inférieure du substrat SB autour de la 25 base de la tige SP. Dans une étape suivante, des connexions électriques des pastilles sont formées par dépôt et gravure d'une couche métallique. Cette étape de formation de connexions électrique peut être réalisée en même temps que les pistes conductrices de routage BT. Bien entendu, il n'est pas nécessaire que la tige SP soit couplée 30 mécaniquement à la même plaque que celle (GL) en contact avec les actionneurs vibrants PA. En effet, la tige SP peut être couplée à une autre plaque susceptible d'être soumise à des vibrations à détecter. Il apparaîtra clairement à l'homme de l'art que la présente invention est susceptible de diverses variantes de réalisation et diverses applications.

35 En particulier, l'invention n'est pas limitée à l'utilisation d'un matériau piézoélectrique pour la réalisation des éléments vibrants. D'autres d'éléments vibrants peuvent en effet convenir dans les applications visées. Ainsi, chaque élément vibrant peut être réalisé en formant sur la plaquette SB, une bobine axée soit perpendiculairement soit parallèlement à la plaquette, l'intérieur de la bobine étant rempli d'un matériau à forte permittivité magnétique tel que le NiCr, le CoFe ou un permalloy.

Claims (20)

1. REVENDICATIONS1. Procédé de fabrication d'éléments vibrants (PA, PA1, PA2), comprenant des étapes de formation sur une plaquette (SB) d'une structure multicouches par un procédé de fabrication de circuit intégré, la structure multicouches comprenant un élément (VA) susceptible de vibrer lorsqu'il est soumis à un signal électrique, et des électrodes (LE, UE) pour transmettre un signal électrique à l'élément vibrant, l'élément vibrant comportant une face de couplage mécanique par laquelle il est apte à transmettre à un organe de commande (GL) des vibrations perceptibles par un utilisateur.
2. 2. Procédé selon la revendication 1, comprenant des étapes de formation sur la plaquette (SB) de plusieurs structures multicouches, simultanément, chaque structure multicouches comprenant un élément (VA) susceptible de vibrer lorsqu'il est soumis à un signal électrique, et des électrodes (LE, UE) pour transmettre un signal électrique à l'élément vibrant.
3. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, comprenant des étapes de formation d'un via (V, V1, V2) traversant la plaquette (SB) pour relier électriquement au moins une des électrodes (LE, UE) de chaque élément vibrant (PA, PA1, PA2) à une face arrière de la plaquette, chaque élément vibrant étant formé sur une face avant de la plaquette, opposée à la face arrière.
4. 4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel l'élément vibrant (PA, PA1, PA2) est formé par dépôt sur la plaquette (SB) et gravure d'une couche (PL) en un matériau piézoélectrique, la plaquette étant en un matériau semi-conducteur ou électriquement isolant.
5. 5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, comprenant des étapes de formation dans la plaquette (SB) d'un capteur de vibration comprenant une tige (SP) susceptible d'être soumise à des vibrations et des capteurs (PM) de déformation de la plaquette, formés sur la plaquette autour de la tige. 13
6. 6. Procédé selon la revendication 5, dans lequel les capteurs de déformation (PM) comprennent chacun une pastille en un matériau piézoélectrique. s
7. 7. Procédé selon la revendication 6, dans lequel le sommet de la tige (SP) est en contact avec l'organe de commande (GL).
8. 8. Procédé de fabrication d'une surface tactile comportant une plaque (GL), le procédé comprenant des étapes de fabrication conformément au 10 procédé selon l'une des revendications 1 à 7, et de couplage mécanique de chaque élément vibrant à la plaque de la surface tactile.
9. 9. Procédé de fabrication d'un écran d'affichage à surface tactile, comportant une plaque (GL), le procédé comprenant des étapes de 15 fabrication d'éléments vibrants (PA, PA1, PA2) conformément au procédé selon l'une des revendications 1 à 7, et de couplage mécanique de chaque élément vibrant à la plaque de l'écran d'affichage.
10. 10. Procédé selon la revendication 9, dans lequel les éléments 20 vibrants (PA) sont formés sur la plaquette (SB) le long d'une ligne, la plaquette étant disposée de manière à ce que la ligne d'éléments vibrants soit alignée le long d'un bord de l'écran d'affichage (DSP).
11. 11. Procédé selon la revendication 9, dans lequel les éléments 25 vibrants (PA1, PA2) sont formés sur la plaquette (SB) le long de deux lignes parallèles, la plaquette étant disposée de manière à ce que les deux lignes parallèles soient alignées le long d'un bord de l'écran d'affichage (DSP), les deux lignes parallèles étant espacées l'une de l'autre d'une distance telle que la largeur de la plaque dans une direction perpendiculaire aux deux 30 lignes parallèles soit égale à un multiple du double de la distance entre les deux lignes.
12. 12. Dispositif vibrant comprenant un élément vibrant (PA, PA1, PA2) obtenu par le procédé selon l'une des revendications 1 à 7. 35
13. 13. Dispositif vibrant selon la revendication 12, dans lequel l'élément vibrant comprend un bloc (VA) en un matériau piézoélectrique, tel que le PZT.
14. 14. Dispositif vibrant selon la revendication 12 ou 13, comprenant plusieurs éléments vibrants (PA, PA1, PA2) alignés.
15. 15. Dispositif vibrant selon l'une des revendications 12 à 14, comprenant plusieurs éléments vibrants (PA1, PA2) alignés suivant deux lignes parallèles.
16. 16. Terminal comprenant une surface tactile (CTS, RTS) de type capacitive ou résistive, une plaque (GL) sur laquelle un utilisateur peut poser le doigt pour exciter la surface tactile, et un dispositif vibrant selon l'une des revendications 12 à 15, le dispositif vibrant étant couplé mécaniquement à la plaque.
17. 17. Terminal selon la revendication 16, comprenant un capteur de vibration, et une unité de traitement configurée pour générer des données de texture à partir des signaux fournis par le capteur de vibration et pour restituer une texture d'après les données de texture à l'aide du dispositif vibrant.
18. 18. Terminal comprenant un écran d'affichage (DSP) associé à une surface tactile (CTS, RTS) de type capacitive ou résistive, une plaque transparente (GL) disposée sur l'écran d'affichage et sur laquelle un utilisateur peut poser le doigt pour exciter la surface tactile, et un dispositif vibrant selon l'une des revendications 12 à 16, le dispositif vibrant étant couplé mécaniquement à la plaque.
19. 19. Terminal selon l'une des revendications 16 à 18, configuré pour exciter chaque élément vibrant (PA, PA1, PA2) de manière à générer dans la plaque (GL) un régime vibratoire à ondes stationnaires ou en résonnance.
20. 20. Terminal mobile selon l'une des revendications 16 à 19.