WO2023079251A1 - Method for joining a first part to a second part made of silicon - Google Patents

Method for joining a first part to a second part made of silicon Download PDF

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WO2023079251A1
WO2023079251A1 PCT/FR2022/052087 FR2022052087W WO2023079251A1 WO 2023079251 A1 WO2023079251 A1 WO 2023079251A1 FR 2022052087 W FR2022052087 W FR 2022052087W WO 2023079251 A1 WO2023079251 A1 WO 2023079251A1
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WO
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silicon
notch
frangible portion
opening
fracture
Prior art date
Application number
PCT/FR2022/052087
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French (fr)
Inventor
Thierry COTE
Maxime BERCHET
Original Assignee
Silmach
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Silmach filed Critical Silmach
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    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04B—MECHANICALLY-DRIVEN CLOCKS OR WATCHES; MECHANICAL PARTS OF CLOCKS OR WATCHES IN GENERAL; TIME PIECES USING THE POSITION OF THE SUN, MOON OR STARS
    • G04B13/00—Gearwork
    • G04B13/02—Wheels; Pinions; Spindles; Pivots
    • G04B13/021—Wheels; Pinions; Spindles; Pivots elastic fitting with a spindle, axis or shaft
    • G04B13/022—Wheels; Pinions; Spindles; Pivots elastic fitting with a spindle, axis or shaft with parts made of hard material, e.g. silicon, diamond, sapphire, quartz and the like
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81C—PROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
    • B81C3/00—Assembling of devices or systems from individually processed components
    • B81C3/008—Aspects related to assembling from individually processed components, not covered by groups B81C3/001 - B81C3/002

Definitions

  • TITLE PROCESS FOR ASSEMBLING A FIRST PART WITH A SECOND PART IN SILICON
  • the invention relates to a method for assembling two parts of a micromechanism together.
  • Micro electromechanical systems are miniature mechanical systems that are powered by electrical energy to operate. These microsystems generally include mechanical parts made from semiconductor materials, such as silicon for example, but can also include parts made from other materials.
  • micro-toothed wheel made of silicon it may be necessary to attach a micro-toothed wheel made of silicon to a shaft made of another material, such as plastic or metal for example.
  • silicon being a fragile material, it is likely to fracture under the effect of the mechanical stresses applied to the material during the assembly of the components.
  • An object of the invention is to propose a method allowing the assembly of two parts together, with good positioning precision.
  • This object is achieved in the context of the present invention thanks to a method for assembling a first part with a second part made of silicon, in which the second part has a reception opening, a stop opening separated from the receiving opening by a frangible portion of the second silicon part, and a notch formed in the frangible portion of the second silicon part, the method comprising a step of:
  • the proposed method instead of seeking to avoid a fracture of the second silicon part, the proposed method on the contrary makes it possible to cause a controlled fracture. Thanks to such a method, it is possible to design a first part and a second part that can be assembled together with very little play, so as to obtain precise positioning of the first part relative to the second part.
  • the fracture extends along a silicon cleavage plane forming the second part
  • the notch is a first notch, the second part further comprising a second notch formed in the frangible portion and extending from the stop opening;
  • the frangible portion of the second part comprises two parts separated from each other by the fracture, one of the two parts or each part exerting on the first part an elastic force tending to clamp the first part in the opening for receiving the second part;
  • the frangible portion of the second piece comprises a series of tabs, each tab having a free end, and when inserting the first piece into the receiving opening of the second piece, the tabs come into contact with the first part via their free ends, so as to adjust a positioning of the first part relative to the second part during assembly;
  • the method comprises a step of: attaching the second part to the first part by means of an adhesive;
  • the first part is a shaft and the second part is a wheel suitable for assembly with the shaft;
  • the second part comprises several stop openings, each stop opening being separated from the receiving opening by a respective frangible portion of the second part, and several notches, each notch being formed in a respective frangible portion of the second part part, and the insertion of the first part into the receiving opening of the second part generates a mechanical force on each frangible portion of the second part, causing the appearance of a fracture through at least one of the portions frangibles of the second part, the fracture propagating from the notch to one of the stop openings;
  • the invention also relates to a silicon part comprising:
  • the notch constituting an incipient fracture so that when the other part is inserted into the receiving opening, the frangible portion of the silicon part fractures at from the notch, from the receiving opening to the stop opening.
  • the silicon of the silicon part has a crystallographic structure oriented with respect to the silicon part in such a way that the fracture extends along a silicon cleavage plane;
  • the notch is a first notch, the silicon part further comprising a second notch formed in the frangible portion of the silicon part and extending from the stop opening;
  • the frangible portion of the silicon part is able to fracture so as to comprise two parts separated by the fracture, one of the two parts or each part being capable of exerting on the other part an elastic force tending to clamp the other part in the opening for receiving the silicon part;
  • the frangible portion of the silicon part comprises a series of lugs, each lug having a free, clean end, when inserting the other part into the opening for receiving the silicon part, to come into contact with the other part, so as to adjust a positioning of the other part relative to the silicon part;
  • the silicon part is a wheel
  • each stop opening being separated from the receiving opening by a respective frangible portion of the silicon part, and several notches, each notch being formed in a respective frangible portion of the silicon part, such that the insertion of the other part into the opening of the silicon part generates a mechanical stress on each frangible portion of the silicon part, causing at least one of the portions to fracture frangible parts of the silicon part from the notch, from the reception opening to one of the stop openings.
  • FIG. 5 shows schematically, in side view, the first part and the second part once they have been assembled together
  • FIG. 7 shows schematically, in perspective, the first part and the second part once they have been assembled together
  • FIG. 8A shows, schematically, a frangible portion of the second part before assembly with the first part
  • FIG. 9 schematically shows a silicon wafer in which several second parts are formed
  • FIG. 10 schematically shows a frangible portion of the second part, in accordance with a first variant embodiment of the invention
  • FIG. 11 schematically shows a frangible portion of the second part, in accordance with a second variant embodiment of the invention
  • FIG. 12 schematically shows a frangible portion of the second part, in accordance with a third alternative embodiment of the invention
  • FIG. 13 schematically shows a machine used for assembling a first part and a second part
  • FIG. 14 schematically shows the steps of a method of assembling the first part with the second part.
  • FIG. 1 schematically represents an example of a first part 10.
  • the first part 10 is a shaft intended to be fixed on a toothed wheel.
  • Shaft 10 has a cylindrical shape of revolution, having an axis of revolution X.
  • Shaft 10 can be made of plastic or metal.
  • Shaft 10 may be formed from a single piece of material. In the case where the shaft 10 is made of metal, it may have been obtained by bar turning, that is to say by machining by removing material from a metal bar, using a cutting tool.
  • the shaft 10 has a first portion 11 (or guide portion), a second portion 12 (or support portion) and a third portion 13 (or assembly portion).
  • the second portion 12 extends between the first portion and the third portion along the axis of revolution X.
  • the first portion 11 has an elongated shape along the axis of revolution X.
  • the first portion 11 has a first outer diameter D1.
  • the first diameter D1 is for example included in a range going from 0.2 to 0.8 millimeters.
  • the first portion 11 serves for example to guide the shaft 10 in rotation, when the first portion 11 is received in a housing or a cylindrical bore of another part of the microsystem, for example in a cylindrical bore of another shaft.
  • the second portion 12 has a generally cylindrical shape centered on the axis of revolution.
  • the second portion 12 has a second diameter D2, greater than the first diameter D1.
  • the second external diameter D2 is for example included in a range extending from 1 to 2.5 millimeters.
  • the second portion 12 has a small thickness compared to the second diameter D2.
  • the second portion 12 has a reference surface 14, extending in a plane transverse to the axis of revolution X. The reference surface extends on one side of the second portion 12 opposite the side from which extends the first portion 11.
  • the third portion 13 also has a generally cylindrical shape, thin, centered on the axis of revolution.
  • the third portion 13 has a third diameter D3, smaller than the second diameter D2.
  • the third external diameter D3 is for example included in a range going from 1 to 2 millimeters.
  • the junction between the third portion 13 and the second portion 12 thus forms a shoulder.
  • the third diameter D3 is greater than the first diameter D1.
  • the third portion 13 has an outer cylindrical surface 15.
  • the outer cylindrical surface 15 is smooth, that is to say it has no protruding reliefs or hollows.
  • the first part 10 is full.
  • Figure 2 schematically shows an example of a second part 20.
  • the second part 20 is a microtoothed wheel, that is to say that it has on its peripheral surface, a series of teeth.
  • the wheel 20 has the general shape of a cylinder of revolution having an axis of revolution Y.
  • the wheel 20 was manufactured by etching in a wafer of semiconductor material, more precisely, in a silicon wafer. This manufacturing technique makes it possible to obtain small-sized teeth with high precision.
  • the wheel 20 may have an outer diameter comprised in a range extending from 2.4 to 7.2 millimeters.
  • the wheel 20 can for example have a thickness of 0.2 millimeters.
  • the wheel 20 comprises for example from 240 to 720 teeth.
  • the height of a tooth ie dimension of the tooth measured along a radial direction with respect to the center of the wheel
  • the pitch between two consecutive teeth, along the peripheral surface can for example be equal to 0.03 millimeters.
  • the wheel 20 has a receiving opening 21, arranged in the center of the wheel 20, and several stop openings 31, arranged around the receiving opening 21.
  • the wheel 20 comprises an internal surface 22 which delimits the reception opening 21.
  • the internal surface 22 surrounds the axis of revolution Y.
  • the wheel 20 has four stop openings 31 .
  • the stop openings 31 are identical to each other, by rotation around the axis of revolution Y.
  • the stop openings 31 are arranged with an angular difference of 90 degrees between two successive stop openings 31.
  • the stop openings 31 each have an oblong shape. In addition, the stop openings 31 extend over the same circle C, the center of which is located on the axis of revolution Y.
  • the internal surface 22 also has several indentations 26 extending between the stop openings 31.
  • the inner surface 22 has four identical notches 26, arranged with an angular difference of 90 degrees between two successive notches 26.
  • the shape of the internal surface 22 of the second part 20 is invariant by rotation of 90 degrees around the axis of revolution Y of the wheel 20.
  • Figure 4 is a detail view of Figure 3 showing more precisely a stop opening 31 .
  • the stop opening 31 delimits with the reception opening 21 a frangible portion 32, in the second part 20.
  • the stop opening 31 is separated from the reception opening 21 by the frangible portion 32 of the second part.
  • the second part 20 has a series of notches 33 formed in the frangible portion 32.
  • Each notch 33 extends radially from the wall 22 delimiting the receiving opening 21, in the direction of the opening of stop 31. More specifically, in the example illustrated in Figure 4, the frangible portion 32 of the second part 20 has seven notches. However, a different number of notches could be provided.
  • Each notch 33 has a general V-shape, that is to say it comprises two opposite edges which meet at the level of a bottom of the notch 34, forming a non-zero angle, preferably an angle less than or equal to 60 degrees.
  • the frangible portion 32 has a width 11, measured along a radial direction with respect to the axis Y passing through the bottom of the slot 34, which is less than a width 12 of the frangible portion, measured along another radial direction with respect to the Y axis not passing through the bottom of the slot 34.
  • the frangible portion 32 has a minimum width 11 at the bottom of the notch 34.
  • Each notch 33 forms a breaking point for the frangible portion 32.
  • the second part 20 also comprises a series of tabs 24 extending from the frangible portion 32, each tab 24 having a free end 25.
  • Each tab 24 extends radially with respect to the Y axis, with its free end 25 directed towards the inside of the receiving opening 21 .
  • each tab 24 is interposed between the notches 33. More specifically, each tab 24 extends between two notches 33 successive.
  • FIGS 5 to 7 schematically illustrate the first part 10 and the second part 20 once they have been assembled together.
  • the first part 10 has been inserted into the receiving opening 21 of the second part 20.
  • the third portion 13 (or assembly portion) of the first part 10 has been inserted into the receiving opening 21 of the second part 20.
  • the outer surface 15 of the first part 10 is in contact with the surface internal 22 of the second part 20.
  • the outer surface 15 of the first part 10 is in contact with the free ends 25 of the tabs 24.
  • the lugs 24 When inserting the first part into the opening for receiving the second part, the lugs 24 come into contact with the first part 10 via their free ends 25, so as to adjust a positioning of the first part 10 with respect to to the second part 20 during assembly. In this way, the first part 10 is correctly centered with respect to the second part 20.
  • the notches 26 make it possible to create spaces 41 between the outer surface 15 of the first part 10 and the inner surface 22 of the second part 20.
  • the second part 20 is in abutment against the first part 10. More precisely, the flat surface 27 of the second part 20 is in abutment against the reference surface 14. In this way, the first part 10 and the second part 20 are correctly positioned axially relative to each other.
  • the first part 10 and the second part 20 can be fixed together by gluing.
  • the reference surface 14 of the first part 10 is coated with glue, before the insertion of the first part 10 into the receiving opening 21 of the second part 20.
  • the adhesive is pressed between the reference surface 14 of the first part 10 and the flat surface 27 of the second part 20. Under the effect from this pressure, the glue flows. As it flows, the glue enters the receiving opening 21 between the outer surface 15 and the inner surface 22. By a phenomenon of capillarity, the glue fills the hollows between the tabs 24, which allows correct radial centering of the first part 10 with respect to the second part 20. The excess glue can creep up to the indentations 26 and be collected in the spaces 41 .
  • the glue can be a heat-curable or photo-curable glue.
  • a "heat curable adhesive” is an adhesive that hardens when subjected to a predefined curing temperature or a predefined cycle of temperature variation.
  • a “photocure glue” is a glue that hardens when exposed to visible light or UV radiation.
  • the first part 10 is inserted into the receiving opening 21 of the second part 20, then glue is deposited on the reference surface 14 through the spaces 41.
  • Figures 8A and 8B show in more detail a frangible portion 32 of the second part 20, respectively before and after the insertion of the first part 10 into the receiving opening 21 of the second part 20.
  • the first part 10 As illustrated in FIGS. 8A and 8B, during the insertion of the first part 10 into the receiving opening 21 of the second part 20, the first part 10 generates a mechanical force (arrows F) on the portion frangible 32 of the second piece 20 of silicon.
  • the mechanical force is directed radially to the Y axis.
  • the mechanical force generated by the first part 10 on the frangible portion 32 of the second silicon part 20 causes the appearance of a fracture 36 of the frangible portion 32 of the second part 20 from the notch 34, c that is to say in a zone of lesser resistance of the frangible portion 32.
  • the fracture 36 propagates from the bottom 34 of the notch 33 through the frangible portion 32 of the second part 20. More precisely, the fracture 36 propagates along a silicon cleavage plane. The propagation of the fracture 36 is stopped by the stop opening 31 .
  • Figure 8B shows fracture 36 extending through frangible portion 32 of second piece 20, fracture 36 extending from receiving opening 21 to stop opening 31.
  • the frangible portion 32 comprises two parts 321 and 322 separated by the fracture 36.
  • each part 321, 322 exerts a radial elastic force on the first part 10.
  • the elastic force exerted by the parts 321 and 322 on the first part 10 tend to clamp the first part 10 in the receiving opening 21 of the second part 20.
  • FIG. 9 schematically represents a silicon wafer 50 in which several second parts 20 can be formed simultaneously.
  • the silicon wafer 50 has the general shape of a disc.
  • the wafer 50 has, at its periphery, a notch 51 serving as a mark, making it possible to correctly orient the wafer 50 during the engraving of the second parts 20 in the wafer 50.
  • this notch 51 is positioned so that the crystallographic structure of the silicon is oriented with a predefined orientation with respect to the notch 51 .
  • the crystallographic structure of silicon is oriented along three reticular directions, namely: a first reticular direction ⁇ 100>, a second reticular direction ⁇ 010> and a third reticular direction ⁇ 001>.
  • the crystallographic structure of silicon comprises first reticular planes (or first cleavage planes) extending orthogonally to the first reticular direction ⁇ 100>, second reticular planes (or second cleavage planes) extending orthogonally to the second reticular direction ⁇ 010>, and third reticular planes (or third cleavage planes) extending orthogonally to the third reticular direction ⁇ 001>.
  • the silicon wafer 50 has a flat upper surface, which extends along a first reticular plane of the silicon.
  • the second silicon parts 20 are etched in the wafer 50 with a predefined orientation with respect to the second cleavage planes and to the third cleavage planes.
  • each second piece of silicon 20 are positioned relative to the receiving opening 21 of the second piece of silicon 20, so that each stop opening 31 intersects a cleavage plane passing through the bottom 34 of a notch 33.
  • each notch 33 has a notch bottom 34 which is positioned in a cleavage plane extending radially from the Y axis of the second piece of silicon 20.
  • Figures 10 to 12 show, schematically, a frangible portion 32 of the second part 20, in accordance with one of several variant embodiments of the invention.
  • the frangible portion 32 of the second part 20 has a plurality of first notches 33.
  • Each first notch 33 extends radially from the receiving opening 21, in the direction of the stop opening 31 .
  • Each first notch 33 has a general V-shape, that is to say it comprises two opposite edges which meet at the level of a bottom of the notch 34, forming a non-zero angle, preferably a angle less than or equal to 60 degrees.
  • the frangible portion 32 of the second part 20 has a plurality of second notches 37.
  • Each second notch 37 extends radially from the stop opening 31, in the direction of the receiving opening 21 .
  • Each second notch 37 is arranged opposite a corresponding first notch 33, so as to create in the frangible portion 32 of the second part 20 several zones of lesser resistance.
  • Each zone of lower resistance extends along a silicon cleavage plane (the cleavage planes are shown in dotted lines in FIG. 10), passing through the notch bottom 34 of a first notch 33 and the bottom of notch 38 of a second notch 37 located opposite.
  • the frangible portion 32 of the second part 20 has a single notch 33.
  • the notch 33 extends radially from the receiving opening 21, in the direction of the stop opening 31.
  • the bottom 34 of the notch is positioned in a silicon cleavage plane extending radially from the Y axis (the cleavage plane is shown in dotted lines in FIG. 11). The cleavage plane passes through the stop opening 31 .
  • the frangible portion 32 of the second part 20 has a first notch 33 and a second notch 37.
  • the first notch 33 extends radially from the receiving opening 21, in the direction of the stop opening 31.
  • the second notch 37 extends radially from the stop opening 31, in the direction of the receiving opening 21 .
  • the second notch 37 is arranged opposite the first notch 33, so as to create in the frangible portion 32 of the second part 20 a zone of lesser resistance.
  • the zone of lower resistance extends along a silicon cleavage plane, passing through the bottom 34 of the first notch 33 and the bottom 38 of the second notch 37 located opposite (the cleavage plane is shown in dotted lines on the Figure 12).
  • Figure 14 schematically represents the steps of a method of assembling a first part 10 and a second part 20.
  • the assembly process is implemented by means of a machine 100 for placing silicon components (“pick and place”), such as the machine which is illustrated in FIG. 13.
  • first pieces 10 are deposited on a table 101.
  • the first pieces 10 are arranged on the table 101, so that each first piece 10 has its axis X parallel to the vertical direction.
  • a plurality of second parts 20 are stored on a display surface 102.
  • the display surface 102 may be a surface of a flexible film, such as a plastic film, the surface of which is coated with an adhesive.
  • the second parts are held on the presentation surface 102 by the adhesive.
  • the flexible film can be held taut between two fasteners.
  • glue is deposited on each of the first parts 10.
  • the position of one of the second parts 20 with respect to the presentation surface 102 is determined by means of a camera 103.
  • the second piece 20 is taken from the presentation surface 102.
  • a piston 104 arranged under the flexible film, is moved under the second part 20 and is activated.
  • the piston 104 pushes the second piece 20 vertically upwards, pushing the flexible film where the second piece 20 is located. In this way, the second piece 20 is lifted above the other second parts which are on the presentation surface 102.
  • the action of the piston 104 on the flexible film has the effect of deforming the flexible film and thus to detach the second part 20 from the surface of the flexible film.
  • a fourth step 4 the position of one of the first parts 10 relative to the table 101 is determined by means of a camera 106.
  • the second part 20 is transported by the suction nozzle 105 until the second part 20 is positioned above the first part 10.
  • the first part 10 is inserted into the opening 21 of the second part 20 by vertical translation, downwards, of the second part 20 with respect to the first part 10.
  • the glue is polymerized so as to obtain a definitive fixing of the first part 10 and of the second part 20 between them.

Abstract

The invention relates to a method for joining a first part (10) to a second part (20) made of silicon, wherein the second part (20) has a receiving opening (21), a stop opening (31) separated from the receiving opening (21) by a frangible portion (32) of the second part, and a notch (33) formed in the frangible portion (32) of the second part (20), the method comprising a step of: - inserting the first part (10) into the receiving opening (21) of the second part (20) in order to join the second part (20) to the first part (10), wherein the insertion of the first part (10) into the opening (21) of the second part (20) generates mechanical stress on the frangible portion (32) of the second part (20), causing a fracture (36) to occur in the frangible portion (32) from the notch (33), the fracture (36) extending through the frangible portion (32) from the receiving opening (21) to the stop opening (31).

Description

DESCRIPTION DESCRIPTION
TITRE : PROCEDE D’ASSEMBLAGE D’UNE PREMIERE PIECE AVEC UNE DEUXIEME PIECE EN SILICIUM TITLE: PROCESS FOR ASSEMBLING A FIRST PART WITH A SECOND PART IN SILICON
DOMAINE DE L'INVENTION FIELD OF THE INVENTION
L’invention concerne un procédé d’assemblage de deux pièces d’un micromécanisme entre elles. The invention relates to a method for assembling two parts of a micromechanism together.
ETAT DE LA TECHNIQUE STATE OF THE ART
Les microsystème électromécanique (MEMS) sont des systèmes mécaniques miniatures qui sont alimentés par de l’énergie électrique pour fonctionner. Ces microsystèmes incluent généralement des pièces mécaniques fabriquées à partir de matériaux semi-conducteurs, tel que le silicium par exemple, mais peuvent également inclure des pièces formées en d’autres matériaux. Micro electromechanical systems (MEMS) are miniature mechanical systems that are powered by electrical energy to operate. These microsystems generally include mechanical parts made from semiconductor materials, such as silicon for example, but can also include parts made from other materials.
L’assemblage de ces systèmes mécaniques nécessite parfois la fixation de pièces entre elles. The assembly of these mechanical systems sometimes requires the fixing of parts together.
Par exemple, il peut être nécessaire de fixer une roue micro-dentée fabriquée en silicium, sur un arbre fabriqué en un autre matériau, tel que du plastique ou du métal par exemple. For example, it may be necessary to attach a micro-toothed wheel made of silicon to a shaft made of another material, such as plastic or metal for example.
Cependant, compte tenu de la très petite taille de ces composants, il peut être difficile d’obtenir un positionnement précis des composants l’un par rapport à l’autre lors de leur assemblage. However, given the very small size of these components, it can be difficult to obtain precise positioning of the components relative to each other when assembling them.
De plus, le silicium étant un matériau fragile, il est susceptible de se fracturer sous l’effet des contraintes mécaniques appliquées au matériau lors de l’assemblage des composants. In addition, silicon being a fragile material, it is likely to fracture under the effect of the mechanical stresses applied to the material during the assembly of the components.
RESUME DE L’INVENTION SUMMARY OF THE INVENTION
Un but de l’invention est de proposer un procédé permettant l’assemblage de deux pièces entre elles, avec une bonne précision de positionnement. An object of the invention is to propose a method allowing the assembly of two parts together, with good positioning precision.
Ce but est atteint dans le cadre de la présente invention grâce à un procédé d’assemblage d’une première pièce avec une deuxième pièce en silicium, dans lequel la deuxième pièce présente une ouverture de réception, une ouverture d’arrêt séparée de l’ouverture de réception par une portion frangible de la deuxième pièce en silicium, et une encoche formée dans la portion frangible de la deuxième pièce en silicium, le procédé comprenant une étape de : This object is achieved in the context of the present invention thanks to a method for assembling a first part with a second part made of silicon, in which the second part has a reception opening, a stop opening separated from the receiving opening by a frangible portion of the second silicon part, and a notch formed in the frangible portion of the second silicon part, the method comprising a step of:
- insérer la première pièce dans l’ouverture de la deuxième pièce afin d’assembler la deuxième pièce en silicium avec la première pièce, dans lequel l’insertion de la première pièce dans l’ouverture de la deuxième pièce génère un effort mécanique sur la portion frangible de la pièce de silicium, provoquant une fracture de la portion frangible de la deuxième pièce à partir de l’encoche, la fracture s’étendant depuis l’ouverture de réception jusqu’à l’ouverture d’arrêt. - inserting the first part into the opening of the second part in order to assemble the second silicon part with the first part, in which the insertion of the first part into the opening of the second part generates a mechanical force on the frangible portion of the silicon part, causing a fracture of the frangible portion of the second part from the notch, the fracture extending from the receiving opening to the stop opening.
Autrement dit, au lieu de chercher à éviter une fracture de la deuxième pièce en silicium, le procédé proposé permet au contraire de provoquer une fracture contrôlée. Grâce à un tel procédé, il est possible de concevoir une première pièce et une deuxième pièce pouvant être assemblées entre elles avec un jeu très faible, de manière à obtenir un positionnement précis de la première pièce par rapport à la deuxième pièce. In other words, instead of seeking to avoid a fracture of the second silicon part, the proposed method on the contrary makes it possible to cause a controlled fracture. Thanks to such a method, it is possible to design a first part and a second part that can be assembled together with very little play, so as to obtain precise positioning of the first part relative to the second part.
Le procédé peut en outre présenter les caractéristiques suivantes : The method may also have the following characteristics:
- la fracture s’étend selon un plan de clivage du silicium formant la deuxième pièce ;- the fracture extends along a silicon cleavage plane forming the second part;
- l’encoche s’étend à partir de l’ouverture de réception ; - the notch extends from the receiving opening;
- l’encoche est une première encoche, la deuxième pièce comprenant en outre une deuxième encoche formée dans la portion frangible et s’étendant à partir de l’ouverture d’arrêt ; - the notch is a first notch, the second part further comprising a second notch formed in the frangible portion and extending from the stop opening;
- la fracture se propage depuis la première encoche jusqu’à la deuxième encoche ;- the fracture propagates from the first notch to the second notch;
- après l’insertion de la première pièce dans l’ouverture de réception de la deuxième pièce, la portion frangible de la deuxième pièce comprend deux parties séparées l’une de l’autre par la fracture, l’une des deux parties ou chaque partie exerçant sur la première pièce une force élastique tendant à serrer la première pièce dans l’ouverture de réception de la deuxième pièce ; - after the insertion of the first part into the receiving opening of the second part, the frangible portion of the second part comprises two parts separated from each other by the fracture, one of the two parts or each part exerting on the first part an elastic force tending to clamp the first part in the opening for receiving the second part;
- la portion frangible de la deuxième pièce comprend une série de pattes, chaque patte présentant une extrémité libre, et lors de l’insertion de la première pièce dans l’ouverture de réception de la deuxième pièce, les pattes viennent en contact avec la première pièce via leurs extrémités libres, de manière à ajuster un positionnement de la première pièce par rapport à la deuxième pièce au cours de l’assemblage ; - le procédé comprend une étape de : fixer la deuxième pièce sur la première pièce au moyen d’une colle ; - the frangible portion of the second piece comprises a series of tabs, each tab having a free end, and when inserting the first piece into the receiving opening of the second piece, the tabs come into contact with the first part via their free ends, so as to adjust a positioning of the first part relative to the second part during assembly; - the method comprises a step of: attaching the second part to the first part by means of an adhesive;
- la colle remplit des espaces entre pattes ; - the glue fills the spaces between the tabs;
- la première pièce est un arbre et la deuxième pièce est une roue propre à être assemblée avec l’arbre ; - the first part is a shaft and the second part is a wheel suitable for assembly with the shaft;
- la deuxième pièce comprend plusieurs ouvertures d’arrêt, chaque ouverture d’arrêt étant séparée de l’ouverture de réception par une portion frangible respective de la deuxième pièce, et plusieurs encoches, chaque encoche étant formée dans une portion frangible respective de la deuxième pièce, et l’insertion de la première pièce dans l’ouverture de réception de la deuxième pièce génère un effort mécanique sur chaque portion frangible de la deuxième pièce, provoquant l’apparition d’une fracture à travers au moins l’une des portions frangibles de la deuxième pièce, la fracture se propageant à partir de l’encoche jusqu’à l’une des ouvertures d’arrêt ; - the second part comprises several stop openings, each stop opening being separated from the receiving opening by a respective frangible portion of the second part, and several notches, each notch being formed in a respective frangible portion of the second part part, and the insertion of the first part into the receiving opening of the second part generates a mechanical force on each frangible portion of the second part, causing the appearance of a fracture through at least one of the portions frangibles of the second part, the fracture propagating from the notch to one of the stop openings;
L’invention concerne également une pièce en silicium comprenant : The invention also relates to a silicon part comprising:
- une ouverture de réception dans laquelle peut être insérée une autre pièce afin d’assembler la pièce avec l’autre pièce, - a reception opening in which another part can be inserted in order to assemble the part with the other part,
- une ouverture d’arrêt, séparée de l’ouverture de réception par une portion frangible de la pièce en silicium, et - a stop opening, separated from the reception opening by a frangible portion of the silicon part, and
- une encoche formée dans la portion frangible de la pièce en silicium, l’encoche constituant une amorce de rupture de sorte que lorsque l’autre pièce est insérée dans l’ouverture de réception, la portion frangible de la pièce en silicium se fracture à partir de l’encoche, depuis l’ouverture de réception jusqu’à l’ouverture d’arrêt. - a notch formed in the frangible portion of the silicon part, the notch constituting an incipient fracture so that when the other part is inserted into the receiving opening, the frangible portion of the silicon part fractures at from the notch, from the receiving opening to the stop opening.
La pièce de silicium peut en outre présenter les caractéristiques suivantes :The silicon part can also have the following characteristics:
- le silicium de la pièce en silicium présente une structure cristallographique orientée par rapport à la pièce en silicium de telle manière que la fracture s’étend selon un plan de clivage du silicium ; - the silicon of the silicon part has a crystallographic structure oriented with respect to the silicon part in such a way that the fracture extends along a silicon cleavage plane;
- l’encoche s’étend à partir de l’ouverture de réception ; - the notch extends from the receiving opening;
- l’encoche est une première encoche, la pièce en silicium comprenant en outre une deuxième encoche formée dans la portion frangible la pièce de silicium et s’étendant à partir de l’ouverture d’arrêt ; - the notch is a first notch, the silicon part further comprising a second notch formed in the frangible portion of the silicon part and extending from the stop opening;
- la fracture à travers la portion frangible de la pièce en silicium, s’étend depuis la première encoche jusqu’à la deuxième encoche ; - the fracture through the frangible portion of the silicon part, extends from the first notch to the second notch;
- la portion frangible de la pièce en silicium est propre à se fracturer de manière à comprendre deux parties séparées par la fracture, l’une des deux parties ou chaque partie étant propre à exercer sur l’autre pièce une force élastique tendant à serrer l’autre pièce dans l’ouverture de réception de la pièce en silicium ; - the frangible portion of the silicon part is able to fracture so as to comprise two parts separated by the fracture, one of the two parts or each part being capable of exerting on the other part an elastic force tending to clamp the other part in the opening for receiving the silicon part;
- la portion frangible de la pièce en silicium comprend une série de pattes, chaque patte présentant une extrémité libre, propre, lors de l’insertion de l’autre pièce dans l’ouverture de réception de la pièce en silicium, à venir en contact avec l’autre pièce, de manière à ajuster un positionnement de l’autre pièce par rapport à la pièce en silicium ; - the frangible portion of the silicon part comprises a series of lugs, each lug having a free, clean end, when inserting the other part into the opening for receiving the silicon part, to come into contact with the other part, so as to adjust a positioning of the other part relative to the silicon part;
- la pièce en silicium est une roue ; - the silicon part is a wheel;
- la pièce en silicium plusieurs ouvertures d’arrêt, chaque ouverture d’arrêt étant séparée de l’ouverture de réception par une portion frangible respective de la pièce en silicium, et plusieurs encoches, chaque encoche étant formée dans une portion frangible respective de la pièce en silicium, de sorte que l’insertion de l’autre pièce dans l’ouverture de la pièce en silicium génère un effort mécanique sur chaque portion frangible de la pièce en silicium, provoquant une fracture d’au moins l’une des portions frangibles de la pièce en silicium à partir de l’encoche, depuis l’ouverture de réception jusqu’à l’une des ouvertures d’arrêt. - the silicon part several stop openings, each stop opening being separated from the receiving opening by a respective frangible portion of the silicon part, and several notches, each notch being formed in a respective frangible portion of the silicon part, such that the insertion of the other part into the opening of the silicon part generates a mechanical stress on each frangible portion of the silicon part, causing at least one of the portions to fracture frangible parts of the silicon part from the notch, from the reception opening to one of the stop openings.
PRESENTATION DES FIGURES PRESENTATION OF FIGURES
D’autres caractéristiques et avantages ressortiront encore de la description qui suit, laquelle est purement illustrative, et doit être lue en regard des figures annexées, parmi lesquelles : Other characteristics and advantages will emerge from the following description, which is purely illustrative, and must be read in conjunction with the appended figures, among which:
- la figure 1 représente de manière représente de manière schématique un exemple de première pièce, - Figure 1 schematically shows an example of a first part,
- la figure 2 représente de manière schématique un exemple de deuxième pièce, - Figure 2 schematically shows an example of a second part,
- la figure 3 représente de manière schématique, en vue de dessus, la deuxième pièce, - Figure 3 shows schematically, in top view, the second part,
- la figure 4 est une vue de détail de la figure 3, - Figure 4 is a detail view of Figure 3,
- la figure 5 représente de manière schématique, en vue de côté, la première pièce et la deuxième pièce une fois que celles-ci ont été assemblées entre elles,- Figure 5 shows schematically, in side view, the first part and the second part once they have been assembled together,
- la figure 6 représente de manière schématique, en perspective, la première pièce et la deuxième pièce une fois que celles-ci ont été assemblées entre elles,- Figure 6 shows schematically, in perspective, the first part and the second part once they have been assembled together,
- la figure 7 représente de manière schématique, en perspective, la première pièce et la deuxième pièce une fois que celles-ci ont été assemblées entre elles, - la figure 8À représente, de manière schématique, une portion frangible de la deuxième pièce avant l’assemblage avec la première pièce, - Figure 7 shows schematically, in perspective, the first part and the second part once they have been assembled together, - Figure 8A shows, schematically, a frangible portion of the second part before assembly with the first part,
- la figure 8B représente, de manière schématique, la portion frangible de la deuxième pièce après l’assemblage avec la première pièce, - Figure 8B schematically shows the frangible portion of the second part after assembly with the first part,
- la figure 9 représente, de manière schématique, une plaquette de silicium dans laquelle sont formés plusieurs deuxièmes pièces, - Figure 9 schematically shows a silicon wafer in which several second parts are formed,
- la figure 10 représente, de manière schématique, une portion frangible de la deuxième pièce, conforme à une première variante de réalisation de l’invention,- Figure 10 schematically shows a frangible portion of the second part, in accordance with a first variant embodiment of the invention,
- la figure 11 représente, de manière schématique, une portion frangible de la deuxième pièce, conforme à une deuxième variante de réalisation de l’invention,- Figure 11 schematically shows a frangible portion of the second part, in accordance with a second variant embodiment of the invention,
- la figure 12 représente, de manière schématique, une portion frangible de la deuxième pièce, conforme à une troisième variante de réalisation de l’invention,- Figure 12 schematically shows a frangible portion of the second part, in accordance with a third alternative embodiment of the invention,
- la figure 13 représente de manière schématique une machine utilisée pour l’assemblage d’une première pièce et d’une deuxième pièce, - Figure 13 schematically shows a machine used for assembling a first part and a second part,
- la figure 14 représente de manière schématique des étapes d’un procédé d’assemblage de la première pièce avec la deuxième pièce. - Figure 14 schematically shows the steps of a method of assembling the first part with the second part.
DESCRIPTION D’UN MODE DE REALISATION DESCRIPTION OF AN EMBODIMENT
La figure 1 représente de manière schématique un exemple de première pièce 10. Dans cet exemple, la première pièce 10 est un arbre destiné à être fixé sur une roue dentée. FIG. 1 schematically represents an example of a first part 10. In this example, the first part 10 is a shaft intended to be fixed on a toothed wheel.
L’arbre 10 présente une forme cylindrique de révolution, ayant un axe de révolution X. L’arbre 10 peut être formé en matière plastique ou en métal. L’arbre 10 peut être formé en une seule pièce unique de matériau. Dans le cas où l’arbre 10 est formé en métal, il peut avoir été obtenu par décolletage, c’est-à-dire par usinage par enlèvement de matière à partir d’une barre en métal, à l'aide d'un outil coupant. Shaft 10 has a cylindrical shape of revolution, having an axis of revolution X. Shaft 10 can be made of plastic or metal. Shaft 10 may be formed from a single piece of material. In the case where the shaft 10 is made of metal, it may have been obtained by bar turning, that is to say by machining by removing material from a metal bar, using a cutting tool.
L’arbre 10 présente une première portion 11 (ou portion de guidage), une deuxième portion 12 (ou portion de support) et une troisième portion 13 (ou portion d’assemblage). La deuxième portion 12 s’étend entre la première portion et la troisième portion le long de l’axe de révolution X. The shaft 10 has a first portion 11 (or guide portion), a second portion 12 (or support portion) and a third portion 13 (or assembly portion). The second portion 12 extends between the first portion and the third portion along the axis of revolution X.
La première portion 11 présente une forme allongée selon l’axe de révolution X. La première portion 11 présente un premier diamètre externe D1. Le premier diamètre D1 est par exemple compris dans une gamme allant de 0,2 à 0,8 millimètres. La première portion 11 sert par exemple à guider l’arbre 10 en rotation, lorsque la première portion 11 est reçue dans un logement ou un alésage cylindrique d’une autre pièce du microsystème, par exemple dans un alésage cylindrique d’un autre arbre. The first portion 11 has an elongated shape along the axis of revolution X. The first portion 11 has a first outer diameter D1. The first diameter D1 is for example included in a range going from 0.2 to 0.8 millimeters. The first portion 11 serves for example to guide the shaft 10 in rotation, when the first portion 11 is received in a housing or a cylindrical bore of another part of the microsystem, for example in a cylindrical bore of another shaft.
La deuxième portion 12 présente une forme générale cylindrique centrée sur l’axe de révolution. La deuxième portion 12 présente un deuxième diamètre D2, supérieur au premier diamètre D1 . Le deuxième diamètre externe D2 est par exemple compris dans une gamme allant de 1 à 2,5 millimètres. La deuxième portion 12 présente une épaisseur faible par rapport au deuxième diamètre D2. La deuxième portion 12 présente une surface de référence 14, s’étendant dans un plan transversal à l’axe de révolution X. La surface de référence s’étend d’un côté de la deuxième portion 12 opposé au côté à partir duquel s’étend la première portion 11. The second portion 12 has a generally cylindrical shape centered on the axis of revolution. The second portion 12 has a second diameter D2, greater than the first diameter D1. The second external diameter D2 is for example included in a range extending from 1 to 2.5 millimeters. The second portion 12 has a small thickness compared to the second diameter D2. The second portion 12 has a reference surface 14, extending in a plane transverse to the axis of revolution X. The reference surface extends on one side of the second portion 12 opposite the side from which extends the first portion 11.
La troisième portion 13 présente également une forme générale cylindrique, de faible épaisseur, centrée sur l’axe de révolution. La troisième portion 13 présente un troisième diamètre D3, inférieur au deuxième diamètre D2. Le troisième diamètre externe D3 est par exemple compris dans une gamme allant de 1 à 2 millimètres. La jonction entre la troisième portion 13 et la deuxième portion 12 forme ainsi un épaulement. De plus, le troisième diamètre D3 est supérieur au premier diamètre D1. La troisième portion 13 présente une surface cylindrique externe 15. La surface cylindrique externe 15 est lisse, c’est-à-dire qu’elle ne présente pas de reliefs en saillie ni de creux. The third portion 13 also has a generally cylindrical shape, thin, centered on the axis of revolution. The third portion 13 has a third diameter D3, smaller than the second diameter D2. The third external diameter D3 is for example included in a range going from 1 to 2 millimeters. The junction between the third portion 13 and the second portion 12 thus forms a shoulder. Moreover, the third diameter D3 is greater than the first diameter D1. The third portion 13 has an outer cylindrical surface 15. The outer cylindrical surface 15 is smooth, that is to say it has no protruding reliefs or hollows.
Comme cela est visible sur la figure 1 , dans cet exemple, la première pièce 10 est pleine. As can be seen in FIG. 1, in this example, the first part 10 is full.
La figure 2 représente de manière schématique un exemple de deuxième pièce 20. Figure 2 schematically shows an example of a second part 20.
Dans cet exemple, la deuxième pièce 20 est une roue microdentée, c’est-à- dire qu’elle présente sur sa surface périphérique, une série de dents. In this example, the second part 20 is a microtoothed wheel, that is to say that it has on its peripheral surface, a series of teeth.
La roue 20 présente une forme générale de cylindre de révolution ayant un axe de révolution Y. La roue 20 a été fabriquée par gravure dans une plaquette en matériau semi-conducteur, plus précisément, dans une plaquette en silicium. Cette technique de fabrication permet d’obtenir des dents de petites dimensions avec une grande précision. The wheel 20 has the general shape of a cylinder of revolution having an axis of revolution Y. The wheel 20 was manufactured by etching in a wafer of semiconductor material, more precisely, in a silicon wafer. This manufacturing technique makes it possible to obtain small-sized teeth with high precision.
La roue 20 peut présenter un diamètre externe compris dans une gamme allant de 2,4 à 7,2 millimètres. La roue 20 peut par exemple présenter une épaisseur de 0,2 millimètres. La roue 20 comprend par exemple de 240 à 720 dents. La hauteur d’une dent (i.e. dimension de la dent mesurée le long d’une direction radiale par rapport au centre de la roue) peut par exemple être égale à 0,045 millimètres. Le pas entre deux dents consécutives, le long de surface périphérique, peut par exemple être égal à 0,03 millimètres. The wheel 20 may have an outer diameter comprised in a range extending from 2.4 to 7.2 millimeters. The wheel 20 can for example have a thickness of 0.2 millimeters. The wheel 20 comprises for example from 240 to 720 teeth. The height of a tooth (ie dimension of the tooth measured along a radial direction with respect to the center of the wheel) can for example be equal to 0.045 millimeters. The pitch between two consecutive teeth, along the peripheral surface, can for example be equal to 0.03 millimeters.
La roue 20 présente une ouverture de réception 21 , agencée au centre de la roue 20, et plusieurs ouvertures d’arrêt 31 , disposées autour de l’ouverture de réception 21 . The wheel 20 has a receiving opening 21, arranged in the center of the wheel 20, and several stop openings 31, arranged around the receiving opening 21.
Comme illustré sur la figure 3, la roue 20 comprend une surface interne 22 qui délimite l’ouverture de réception 21. La surface interne 22 entoure l’axe de révolution Y. As illustrated in Figure 3, the wheel 20 comprises an internal surface 22 which delimits the reception opening 21. The internal surface 22 surrounds the axis of revolution Y.
Dans l’exemple illustré sur la figure 3, la roue 20 présente quatre ouvertures d’arrêt 31 . Les ouvertures d’arrêt 31 sont identiques entre elles, par rotation autour de l’axe de révolution Y. Les ouvertures d’arrêt 31 sont agencées avec un écart angulaire de 90 degrés entre deux ouvertures d’arrêt 31 successives. In the example illustrated in Figure 3, the wheel 20 has four stop openings 31 . The stop openings 31 are identical to each other, by rotation around the axis of revolution Y. The stop openings 31 are arranged with an angular difference of 90 degrees between two successive stop openings 31.
Les ouvertures d’arrêt 31 présentent chacune une forme oblongue. De plus, les ouvertures d’arrêts 31 s’étendent sur un même cercle C dont le centre est situé sur l’axe de révolution Y. The stop openings 31 each have an oblong shape. In addition, the stop openings 31 extend over the same circle C, the center of which is located on the axis of revolution Y.
Par ailleurs, la surface interne 22 présente en outre plusieurs échancrures 26 s’étendant entre les ouvertures d’arrêt 31. Furthermore, the internal surface 22 also has several indentations 26 extending between the stop openings 31.
Plus précisément, dans l’exemple illustré sur les figures 2 et 3, la surface interne 22 présente quatre échancrures 26 identiques, agencées avec un écart angulaire de 90 degrés entre deux échancrures 26 successives. More specifically, in the example illustrated in Figures 2 and 3, the inner surface 22 has four identical notches 26, arranged with an angular difference of 90 degrees between two successive notches 26.
Autrement dit, la forme de la surface interne 22 de la deuxième pièce 20 est invariante par rotation de 90 degrés autour de l’axe de révolution Y de la roue 20. In other words, the shape of the internal surface 22 of the second part 20 is invariant by rotation of 90 degrees around the axis of revolution Y of the wheel 20.
La figure 4 est une vue de détail de la figure 3 montrant plus précisément une ouverture d’arrêt 31 . Figure 4 is a detail view of Figure 3 showing more precisely a stop opening 31 .
Comme illustré sur cette figure, l’ouverture d’arrêt 31 délimite avec l’ouverture de réception 21 une portion frangible 32, dans la deuxième pièce 20. Ainsi, l’ouverture d’arrêt 31 est séparée de l’ouverture de réception 21 par la portion frangible 32 de la deuxième pièce. As illustrated in this figure, the stop opening 31 delimits with the reception opening 21 a frangible portion 32, in the second part 20. Thus, the stop opening 31 is separated from the reception opening 21 by the frangible portion 32 of the second part.
De plus, la deuxième pièce 20 présente une série d’encoches 33 formées dans la portion frangible 32. Chaque encoche 33 s’étend radialement à partir de la paroi 22 délimitant l’ouverture de réception 21 , en direction de l’ouverture d’arrêt 31. Plus précisément, dans l’exemple illustré sur la figure 4, la portion frangible 32 de la deuxième pièce 20 présente sept encoches. Toutefois, un nombre différent d’encoches pourrait être prévu. In addition, the second part 20 has a series of notches 33 formed in the frangible portion 32. Each notch 33 extends radially from the wall 22 delimiting the receiving opening 21, in the direction of the opening of stop 31. More specifically, in the example illustrated in Figure 4, the frangible portion 32 of the second part 20 has seven notches. However, a different number of notches could be provided.
Chaque encoche 33 présente une forme générale en V, c’est-à-dire qu’elle comprend deux bords opposés qui se rejoignent au niveau d’un fond d’encoche 34, en formant un angle non-nul, de préférence un angle inférieur ou égal à 60 degrés. Each notch 33 has a general V-shape, that is to say it comprises two opposite edges which meet at the level of a bottom of the notch 34, forming a non-zero angle, preferably an angle less than or equal to 60 degrees.
La portion frangible 32 présente une largeur 11 , mesurée le long d’une direction radiale par rapport à l’axe Y passant par le fond d’encoche 34, qui est inférieure à une largeur 12 de la portion frangible, mesurée le long d’une autre direction radiale par rapport à l’axe Y ne passant pas par le fond d’encoche 34. The frangible portion 32 has a width 11, measured along a radial direction with respect to the axis Y passing through the bottom of the slot 34, which is less than a width 12 of the frangible portion, measured along another radial direction with respect to the Y axis not passing through the bottom of the slot 34.
Autrement dit, la portion frangible 32 présente une largeur minimale 11 au niveau du fond d’encoche 34. In other words, the frangible portion 32 has a minimum width 11 at the bottom of the notch 34.
Chaque encoche 33 forme une amorce de rupture pour la portion frangible 32.Each notch 33 forms a breaking point for the frangible portion 32.
La deuxième pièce 20 comprend également une série de pattes 24 s’étendant à partir de la portion frangible 32, chaque patte 24 présentant une extrémité libre 25. Chaque patte 24 s’étend radialement par rapport à l’axe Y, avec son extrémité libre 25 dirigée vers l’intérieur de l’ouverture de réception 21 . The second part 20 also comprises a series of tabs 24 extending from the frangible portion 32, each tab 24 having a free end 25. Each tab 24 extends radially with respect to the Y axis, with its free end 25 directed towards the inside of the receiving opening 21 .
Dans l’exemple illustré sur la figure 4, les pattes 24 sont intercalées entre les encoches 33. Plus précisément, chaque patte 24 s’étend entre deux encoches 33 successives. In the example illustrated in Figure 4, the tabs 24 are interposed between the notches 33. More specifically, each tab 24 extends between two notches 33 successive.
Les figures 5 à 7 illustrent, de manière schématique, la première pièce 10 et la deuxième pièce 20 une fois que celles-ci ont été assemblées entre elles. Figures 5 to 7 schematically illustrate the first part 10 and the second part 20 once they have been assembled together.
Comme cela est visible sur ces figures, la première pièce 10 a été insérée dans l’ouverture de réception 21 de la deuxième pièce 20. As can be seen in these figures, the first part 10 has been inserted into the receiving opening 21 of the second part 20.
Plus précisément, la troisième portion 13 (ou portion d’assemblage) de la première pièce 10 a été insérée dans l’ouverture de réception 21 de la deuxième pièce 20. La surface externe 15 de la première pièce 10 est en contact avec la surface interne 22 de la deuxième pièce 20. More specifically, the third portion 13 (or assembly portion) of the first part 10 has been inserted into the receiving opening 21 of the second part 20. The outer surface 15 of the first part 10 is in contact with the surface internal 22 of the second part 20.
Plus précisément, la surface externe 15 de la première pièce 10 est en contact avec les extrémités libres 25 des pattes 24. More specifically, the outer surface 15 of the first part 10 is in contact with the free ends 25 of the tabs 24.
Lors de l’insertion de la première pièce dans l’ouverture de réception de la deuxième pièce, les pattes 24 viennent en contact avec la première pièce 10 via leurs extrémités libres 25, de manière à ajuster un positionnement de la première pièce 10 par rapport à la deuxième pièce 20 au cours de l’assemblage. De cette manière, la première pièce 10 est correctement centrée par rapport à la deuxième pièce 20. When inserting the first part into the opening for receiving the second part, the lugs 24 come into contact with the first part 10 via their free ends 25, so as to adjust a positioning of the first part 10 with respect to to the second part 20 during assembly. In this way, the first part 10 is correctly centered with respect to the second part 20.
Toutefois, les échancrures 26 permettent de ménager des espaces 41 entre la surface externe 15 de la première pièce 10 et la surface interne 22 de la deuxième pièce 20. However, the notches 26 make it possible to create spaces 41 between the outer surface 15 of the first part 10 and the inner surface 22 of the second part 20.
De plus, la deuxième pièce 20 est en butée contre la première pièce 10. Plus précisément, la surface plane 27 de la deuxième pièce 20 est en butée contre la surface de référence 14. De cette manière, la première pièce 10 et la deuxième pièce 20 sont correctement positionnées axialement l’une par rapport à l’autre. In addition, the second part 20 is in abutment against the first part 10. More precisely, the flat surface 27 of the second part 20 is in abutment against the reference surface 14. In this way, the first part 10 and the second part 20 are correctly positioned axially relative to each other.
Dans cette position, certaines zones de la surface de référence 15 de la première pièce 10 ne sont pas recouvertes par la deuxième pièce 20. Plus précisément, ces zones sont visibles à travers les espaces 41 ménagés entre la surface interne 22 de la deuxième pièce 20 et la surface externe 15 de la première pièce 10 au niveau des échancrures 26. In this position, certain zones of the reference surface 15 of the first part 10 are not covered by the second part 20. More precisely, these zones are visible through the spaces 41 provided between the internal surface 22 of the second part 20 and the outer surface 15 of the first part 10 at the level of the notches 26.
La première pièce 10 et la deuxième pièce 20 peuvent être fixées entre elles par collage. The first part 10 and the second part 20 can be fixed together by gluing.
Selon une première possibilité, la surface de référence 14 de la première pièce 10 est enduite avec de la colle, avant l’insertion de la première pièce 10 dans l’ouverture de réception 21 de la deuxième pièce 20. According to a first possibility, the reference surface 14 of the first part 10 is coated with glue, before the insertion of the first part 10 into the receiving opening 21 of the second part 20.
Une fois la première pièce 10 insérée dans l’ouverture de réception 21 de la deuxième pièce 20, la colle est pressée entre la surface de référence 14 de la première pièce 10 et la surface plane 27 de la deuxième pièce 20. Sous l’effet de cette pression, la colle flue. En fluant, la colle pénètre dans l’ouverture de réception 21 entre la surface externe 15 et la surface interne 22. Par un phénomène de capillarité, la colle remplit les creux entre les pattes 24, ce qui permet un centrage radial correct de la première pièce 10 par rapport à la deuxième pièce 20. Le surplus de colle peut fluer jusqu’aux échancrures 26 et être recueilli dans les espaces 41 . Once the first part 10 has been inserted into the receiving opening 21 of the second part 20, the adhesive is pressed between the reference surface 14 of the first part 10 and the flat surface 27 of the second part 20. Under the effect from this pressure, the glue flows. As it flows, the glue enters the receiving opening 21 between the outer surface 15 and the inner surface 22. By a phenomenon of capillarity, the glue fills the hollows between the tabs 24, which allows correct radial centering of the first part 10 with respect to the second part 20. The excess glue can creep up to the indentations 26 and be collected in the spaces 41 .
La colle peut être une colle thermoréticulable ou photoréticulable. Une « colle thermoréticulable » est une colle qui durcie lorsqu’elle est soumise à une température de durcissement prédéfinie ou à un cycle prédéfini de variation de température. Une « colle photoréticulable » est une colle qui durcie lorsqu’elle est exposée à la lumière visible ou à un rayonnement UV. The glue can be a heat-curable or photo-curable glue. A "heat curable adhesive" is an adhesive that hardens when subjected to a predefined curing temperature or a predefined cycle of temperature variation. A “photocure glue” is a glue that hardens when exposed to visible light or UV radiation.
Selon une deuxième possibilité, la première pièce 10 est insérée dans l’ouverture de réception 21 de la deuxième pièce 20, puis de la colle est déposée sur la surface de référence 14 à travers les espaces 41. La colle située entre la surface externe 15 de la première pièce 10 et la surface interne 22 de la deuxième pièce 20, pénètre dans les creux entre les pattes 24. According to a second possibility, the first part 10 is inserted into the receiving opening 21 of the second part 20, then glue is deposited on the reference surface 14 through the spaces 41. The glue located between the outer surface 15 of the first part 10 and the inner surface 22 of the second part 20, penetrates into the hollows between the tabs 24.
Les figures 8À et 8B montrent plus en détails une portion frangible 32 de la deuxième pièce 20, respectivement avant et après l’insertion de la première pièce 10 dans l’ouverture de réception 21 la deuxième pièce 20. Figures 8A and 8B show in more detail a frangible portion 32 of the second part 20, respectively before and after the insertion of the first part 10 into the receiving opening 21 of the second part 20.
Comme cela est illustré sur les figures 8À et 8B, au cours de l’insertion de la première pièce 10 dans l’ouverture de réception 21 de la deuxième pièce 20, la première pièce 10 génère un effort mécanique (flèches F) sur la portion frangible 32 de la deuxième pièce 20 en silicium. Dans l’exemple illustré sur la figure 8À, l’effort mécanique est dirigé radialement par rapport à l’axe Y. As illustrated in FIGS. 8A and 8B, during the insertion of the first part 10 into the receiving opening 21 of the second part 20, the first part 10 generates a mechanical force (arrows F) on the portion frangible 32 of the second piece 20 of silicon. In the example shown in Figure 8A, the mechanical force is directed radially to the Y axis.
L’effort mécanique généré par la première pièce 10 sur la portion frangible 32 de la deuxième pièce 20 en silicium provoque l’apparition d’une fracture 36 de la portion frangible 32 de la deuxième pièce 20 à partir de l’encoche 34, c’est-à-dire dans une zone de moindre résistance de la portion frangible 32. La fracture 36 se propage depuis le fond 34 de l’encoche 33 à travers la portion frangible 32 de la deuxième pièce 20. Plus précisément, la fracture 36 se propage selon un plan de clivage du silicium. La propagation de la fracture 36 est stoppée par l’ouverture d’arrêt 31 . The mechanical force generated by the first part 10 on the frangible portion 32 of the second silicon part 20 causes the appearance of a fracture 36 of the frangible portion 32 of the second part 20 from the notch 34, c that is to say in a zone of lesser resistance of the frangible portion 32. The fracture 36 propagates from the bottom 34 of the notch 33 through the frangible portion 32 of the second part 20. More precisely, the fracture 36 propagates along a silicon cleavage plane. The propagation of the fracture 36 is stopped by the stop opening 31 .
La figure 8B montre la fracture 36 s’étendant à travers la portion frangible 32 de la deuxième pièce 20, la fracture 36 s’étendant depuis l’ouverture de réception 21 jusqu’à l’ouverture d’arrêt 31. Figure 8B shows fracture 36 extending through frangible portion 32 of second piece 20, fracture 36 extending from receiving opening 21 to stop opening 31.
Ainsi, après l’insertion de la première pièce 10 dans l’ouverture 21 de la deuxième pièce 20, la portion frangible 32 comprend deux parties 321 et 322 séparées par la fracture 36. Thus, after the insertion of the first part 10 into the opening 21 of the second part 20, the frangible portion 32 comprises two parts 321 and 322 separated by the fracture 36.
Du fait d’une propriété élastique du silicium, chaque partie 321 , 322 exerce sur la première pièce 10 une force élastique radiale. La force élastique exercée par les parties 321 et 322 sur la première pièce 10 tendent à serrer la première pièce 10 dans l’ouverture de réception 21 de la deuxième pièce 20. Due to an elastic property of silicon, each part 321, 322 exerts a radial elastic force on the first part 10. The elastic force exerted by the parts 321 and 322 on the first part 10 tend to clamp the first part 10 in the receiving opening 21 of the second part 20.
La figure 9 représente, de manière schématique, une plaquette de silicium 50 dans laquelle peuvent être formés simultanément plusieurs deuxièmes pièces 20. FIG. 9 schematically represents a silicon wafer 50 in which several second parts 20 can be formed simultaneously.
Comme illustré sur cette figure, il est possible de graver simultanément plusieurs deuxièmes pièces 20 simultanément dans une même plaquette de silicium 50. Par exemple, il est possible de graver simultanément 1500 roues dans une plaquette circulaire présentant un diamètre de 150 millimètres. As illustrated in this figure, it is possible to simultaneously etch several second parts 20 simultaneously in the same silicon wafer 50. For example, it is possible to simultaneously engrave 1500 wheels in a circular plate with a diameter of 150 millimeters.
La plaquette de silicium 50 présente une forme générale de disque. La plaquette 50 présente, à sa périphérie une encoche 51 servant de repère, permettant d’orienter correctement la plaquette 50 pendant la gravure des deuxièmes pièces 20 dans la plaquette 50. The silicon wafer 50 has the general shape of a disc. The wafer 50 has, at its periphery, a notch 51 serving as a mark, making it possible to correctly orient the wafer 50 during the engraving of the second parts 20 in the wafer 50.
En particulier, cette encoche 51 est positionnée de sorte que la structure cristallographique du silicium est orientée avec une orientation prédéfinie par rapport à l’encoche 51 . In particular, this notch 51 is positioned so that the crystallographic structure of the silicon is oriented with a predefined orientation with respect to the notch 51 .
Plus précisément, la structure cristallographique du silicium est orientée selon trois directions réticulaires, à savoir : une première direction réticulaire <100>, une deuxième direction réticulaire <010> et une troisième direction réticulaire <001 >. More precisely, the crystallographic structure of silicon is oriented along three reticular directions, namely: a first reticular direction <100>, a second reticular direction <010> and a third reticular direction <001>.
Ainsi, la structure cristallographique du silicium comprend des premiers plans réticulaires (ou premiers plans de clivage) s’étendant orthogonalement à la première direction réticulaire <100>, des deuxièmes plans réticulaires (ou deuxièmes plans de clivage) s’étendant orthogonalement à la deuxième direction réticulaire <010>, et des troisièmes plans réticulaires (ou troisièmes plans de clivage) s’étendant orthogonalement à la troisième direction réticulaire <001 >. Thus, the crystallographic structure of silicon comprises first reticular planes (or first cleavage planes) extending orthogonally to the first reticular direction <100>, second reticular planes (or second cleavage planes) extending orthogonally to the second reticular direction <010>, and third reticular planes (or third cleavage planes) extending orthogonally to the third reticular direction <001>.
La plaquette de silicium 50 présente une surface supérieure plane, qui s’étend selon un premier plan réticulaire du silicium. The silicon wafer 50 has a flat upper surface, which extends along a first reticular plane of the silicon.
Les deuxièmes pièces en silicium 20 sont gravées dans la plaquette 50 avec une orientation prédéfinie par rapport aux deuxièmes plans de clivage et aux troisièmes plans de clivage. The second silicon parts 20 are etched in the wafer 50 with a predefined orientation with respect to the second cleavage planes and to the third cleavage planes.
Plus précisément, les encoches 33 et les ouvertures d’arrêt 31 de chaque deuxième pièce en silicium 20 sont positionnées par rapport à l’ouverture de réception 21 de la deuxième pièce de silicium 20, de sorte que chaque ouverture d’arrêt 31 coupe un plan de clivage passant par le fond 34 d’une encoche 33. More precisely, the notches 33 and the stop openings 31 of each second piece of silicon 20 are positioned relative to the receiving opening 21 of the second piece of silicon 20, so that each stop opening 31 intersects a cleavage plane passing through the bottom 34 of a notch 33.
De cette manière, au moment de l’insertion de la première pièce 10 dans l’ouverture de réception 21 de la deuxième pièce 20, la fracture 36 qui se propage selon le plan de clivage, est stoppée par l’ouverture d’arrêt 31. In this way, when the first part 10 is inserted into the receiving opening 21 of the second part 20, the fracture 36 which propagates along the cleavage plane, is stopped by the stop opening 31 .
De manière préférentielle, chaque encoche 33 a un fond d’encoche 34 qui est positionnée dans un plan de clivage s’étendant radialement à partir de l’axe Y de la deuxième pièce de silicium 20. Les figures 10 à 12 représentent, de manière schématique, une portion frangible 32 la deuxième pièce 20, conforme à une plusieurs variantes de réalisation de l’invention. Preferably, each notch 33 has a notch bottom 34 which is positioned in a cleavage plane extending radially from the Y axis of the second piece of silicon 20. Figures 10 to 12 show, schematically, a frangible portion 32 of the second part 20, in accordance with one of several variant embodiments of the invention.
Sur la figure 10, la portion frangible 32 de la deuxième pièce 20 présente une pluralité de premières encoches 33. Chaque première encoche 33 s’étend radialement à partir de l’ouverture de réception 21 , en direction de l’ouverture d’arrêt 31 . In FIG. 10, the frangible portion 32 of the second part 20 has a plurality of first notches 33. Each first notch 33 extends radially from the receiving opening 21, in the direction of the stop opening 31 .
Chaque première encoche 33 présente une forme générale en V, c’est-à-dire qu’elle comprend deux bords opposés qui se rejoignent au niveau d’un fond d’encoche 34, en formant un angle non-nul, de préférence un angle inférieur ou égal à 60 degrés. Each first notch 33 has a general V-shape, that is to say it comprises two opposite edges which meet at the level of a bottom of the notch 34, forming a non-zero angle, preferably a angle less than or equal to 60 degrees.
De plus, la portion frangible 32 de la deuxième pièce 20 présente une pluralité de deuxièmes encoches 37. Chaque deuxième encoche 37 s’étend radialement à partir de l’ouverture d’arrêt 31 , en direction de l’ouverture de réception 21 . Chaque deuxième encoche 37 est disposée en regard d’une première encoche 33 correspondante, de manière à créer dans la portion frangible 32 de la deuxième pièce 20 plusieurs zones de moindre résistance. In addition, the frangible portion 32 of the second part 20 has a plurality of second notches 37. Each second notch 37 extends radially from the stop opening 31, in the direction of the receiving opening 21 . Each second notch 37 is arranged opposite a corresponding first notch 33, so as to create in the frangible portion 32 of the second part 20 several zones of lesser resistance.
Chaque zone de moindre résistance s’étend selon un plan de clivage du silicium (les plans de clivage sont représentés en traits pointillés sur la figure 10), passant par le fond d’encoche 34 d’une première encoche 33 et le fond d’encoche 38 d’une deuxième encoche 37 située en regard. Each zone of lower resistance extends along a silicon cleavage plane (the cleavage planes are shown in dotted lines in FIG. 10), passing through the notch bottom 34 of a first notch 33 and the bottom of notch 38 of a second notch 37 located opposite.
Sur la figure 11 , la portion frangible 32 de la deuxième pièce 20 présente une unique encoche 33. L’encoche 33 s’étend radialement à partir de l’ouverture de réception 21 , en direction de l’ouverture d’arrêt 31. Le fond 34 de l’encoche est positionné dans un plan de clivage du silicium s’étendant radialement à partir de l’axe Y (le plan de clivage est représenté en traits pointillés sur la figure 11 ). Le plan de clivage passe par l’ouverture d’arrêt 31 . In FIG. 11, the frangible portion 32 of the second part 20 has a single notch 33. The notch 33 extends radially from the receiving opening 21, in the direction of the stop opening 31. The bottom 34 of the notch is positioned in a silicon cleavage plane extending radially from the Y axis (the cleavage plane is shown in dotted lines in FIG. 11). The cleavage plane passes through the stop opening 31 .
Sur la figure 12, la portion frangible 32 de la deuxième pièce 20 présente une première encoche 33 et une deuxième encoche 37. In Figure 12, the frangible portion 32 of the second part 20 has a first notch 33 and a second notch 37.
La première encoche 33 s’étend radialement à partir de l’ouverture de réception 21 , en direction de l’ouverture d’arrêt 31. The first notch 33 extends radially from the receiving opening 21, in the direction of the stop opening 31.
La deuxième encoche 37 s’étend radialement à partir de l’ouverture d’arrêt 31 , en direction de l’ouverture de réception 21 . La deuxième encoche 37 est disposée en regard de la première encoche 33, de manière à créer dans la portion frangible 32 de la deuxième pièce 20 une zone de moindre résistance. The second notch 37 extends radially from the stop opening 31, in the direction of the receiving opening 21 . The second notch 37 is arranged opposite the first notch 33, so as to create in the frangible portion 32 of the second part 20 a zone of lesser resistance.
La zone de moindre résistance s’étend selon un plan de clivage du silicium, passant par le fond 34 de la première encoche 33 et le fond 38 de la deuxième encoche 37 située en regard (le plan de clivage est représenté en traits pointillés sur la figure 12). The zone of lower resistance extends along a silicon cleavage plane, passing through the bottom 34 of the first notch 33 and the bottom 38 of the second notch 37 located opposite (the cleavage plane is shown in dotted lines on the Figure 12).
De cette manière, il est possible de contrôler avec précision l’endroit où se produira la fracture 36 qui se produit lors de l’insertion de la première pièce 10 dans l’ouverture de réception 21 de la deuxième pièce 20. In this way, it is possible to control with precision the place where the fracture 36 will occur which occurs during the insertion of the first part 10 in the receiving opening 21 of the second part 20.
En contrôlant l’endroit où se produira la fracture, il est possible de contrôler les dimensions des deux parties 321 , 322 séparées par la fracture 36, et par conséquent la force élastique qui est exercée sur la première pièce 10 par les parties 321 , 322 de la deuxième pièce 20. By controlling the place where the fracture will occur, it is possible to control the dimensions of the two parts 321, 322 separated by the fracture 36, and consequently the elastic force which is exerted on the first part 10 by the parts 321, 322 of the second room 20.
La figure 14 représente de manière schématique des étapes d’un procédé d’assemblage d’une première pièce 10 et d’une deuxième pièce 20. Figure 14 schematically represents the steps of a method of assembling a first part 10 and a second part 20.
Dans cet exemple, le procédé d’assemblage est mis en œuvre au moyen d’une machine 100 de placement de composants en silicium (« pick and place »), telle que la machine qui est illustrée sur la figure 13. In this example, the assembly process is implemented by means of a machine 100 for placing silicon components (“pick and place”), such as the machine which is illustrated in FIG. 13.
Initialement, une pluralité de premières pièces 10 sont déposées sur une table 101. Les premières pièces 10 sont disposées sur la table 101 , de sorte que chaque première pièce 10 a son axe X parallèle à la direction verticale. Initially, a plurality of first pieces 10 are deposited on a table 101. The first pieces 10 are arranged on the table 101, so that each first piece 10 has its axis X parallel to the vertical direction.
De plus, une pluralité de deuxièmes pièces 20 sont stockées sur une surface de présentation 102. La surface de présentation 102 peut être une surface d’un film flexible, tel qu’un film en matière plastique dont la surface est revêtue d’un adhésif par exemple. Ainsi, les deuxièmes pièces sont maintenues sur la surface de présentation 102 par l’adhésif. Le film flexible peut être maintenu tendu entre deux pièces d’attache. In addition, a plurality of second parts 20 are stored on a display surface 102. The display surface 102 may be a surface of a flexible film, such as a plastic film, the surface of which is coated with an adhesive. For example. Thus, the second parts are held on the presentation surface 102 by the adhesive. The flexible film can be held taut between two fasteners.
Selon une première étape 1 , de la colle est déposée sur chacune des premières pièces 10. According to a first step 1, glue is deposited on each of the first parts 10.
Selon une deuxième étape 2, la position de l’une des deuxièmes pièces 20 par rapport à la surface de présentation 102 est déterminée au moyen d’une caméra 103. According to a second step 2, the position of one of the second parts 20 with respect to the presentation surface 102 is determined by means of a camera 103.
Selon une troisième étape 3, la deuxième pièce 20 est prélevée de la surface de présentation 102. À cet effet, un piston 104, agencé sous le film flexible, est déplacé sous la deuxième pièce 20 et est activé. Lorsqu’il est activé, le piston 104 pousse verticalement la deuxième pièce 20 vers le haut, en poussant le film flexible à l’endroit où se trouve la deuxième pièce 20. De cette manière, la deuxième pièce 20 est soulevée au-dessus des autres deuxièmes pièces qui se trouvent sur la surface de présentation 102. Dans le cas où le film flexible est un film en matière plastique revêtu d’un adhésif, l’action du piston 104 sur le film flexible a pour effet de déformer le film flexible et ainsi de décoller la deuxième pièce 20 de la surface du film flexible. According to a third step 3, the second piece 20 is taken from the presentation surface 102. For this purpose, a piston 104, arranged under the flexible film, is moved under the second part 20 and is activated. When activated, the piston 104 pushes the second piece 20 vertically upwards, pushing the flexible film where the second piece 20 is located. In this way, the second piece 20 is lifted above the other second parts which are on the presentation surface 102. In the case where the flexible film is a plastic film coated with an adhesive, the action of the piston 104 on the flexible film has the effect of deforming the flexible film and thus to detach the second part 20 from the surface of the flexible film.
Puis, la deuxième pièce 20 ainsi soulevée est capturée par une buse d’aspiration 105. Then, the second part 20 thus lifted is captured by a suction nozzle 105.
Selon une quatrième étape 4, la position de l’une des premières pièces 10 par rapport à la table 101 est déterminée au moyen d’une caméra 106. According to a fourth step 4, the position of one of the first parts 10 relative to the table 101 is determined by means of a camera 106.
Selon une cinquième étape 5, la deuxième pièce 20 est transportée par la buse d’aspiration 105 jusqu’à ce que la deuxième pièce 20 soit positionnée au-dessus de la première pièce 10. According to a fifth step 5, the second part 20 is transported by the suction nozzle 105 until the second part 20 is positioned above the first part 10.
Selon une sixième étape 6, la première pièce 10 est insérée dans l’ouverture 21 de la deuxième pièce 20 par translation verticale, vers le bas, de la deuxième pièce 20 par rapport à la première pièce 10. According to a sixth step 6, the first part 10 is inserted into the opening 21 of the second part 20 by vertical translation, downwards, of the second part 20 with respect to the first part 10.
Selon une septième étape 7, la colle est polymérisée de manière à obtenir une fixation définitive de la première pièce 10 et de la deuxième pièce 20 entre elles. According to a seventh step 7, the glue is polymerized so as to obtain a definitive fixing of the first part 10 and of the second part 20 between them.
Les étapes qui précèdent sont renouvelées avec une autre deuxième pièce et une autre première pièce. The preceding steps are repeated with another second part and another first part.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé d’assemblage d’une première pièce (10) avec une deuxième pièce (20) en silicium, dans lequel la deuxième pièce (20) présente une ouverture de réception (21 ), une ouverture d’arrêt (31 ) séparée de l’ouverture de réception (21 ) par une portion frangible (32) de la deuxième pièce, et une encoche (33) formée dans la portion frangible (32) de la deuxième pièce (20), le procédé comprenant une étape de : 1. A method of assembling a first part (10) with a second part (20) of silicon, in which the second part (20) has a receiving opening (21), a stop opening (31) separated of the receiving opening (21) by a frangible portion (32) of the second part, and a notch (33) formed in the frangible portion (32) of the second part (20), the method comprising a step of:
- insérer la première pièce (10) dans l’ouverture de réception (21 ) de la deuxième pièce (20) afin d’assembler la deuxième pièce (20) avec la première pièce (10), dans lequel l’insertion de la première pièce (10) dans l’ouverture (21 ) de la deuxième pièce (20) génère un effort mécanique sur la portion frangible (32) de la deuxième pièce (20), provoquant l’apparition d’une fracture (36) dans la portion frangible (32) à partir de l’encoche (33), la fracture (36) s’étendant à travers la portion frangible- inserting the first part (10) into the receiving opening (21) of the second part (20) in order to assemble the second part (20) with the first part (10), in which the insertion of the first part (10) in the opening (21) of the second part (20) generates a mechanical force on the frangible portion (32) of the second part (20), causing the appearance of a fracture (36) in the frangible portion (32) from the notch (33), the fracture (36) extending through the frangible portion
(32) depuis l’ouverture de réception (21 ) jusqu’à l’ouverture d’arrêt (31 ). (32) from the reception opening (21) to the stop opening (31).
2. Procédé d’assemblage selon la revendication 1 , dans lequel la fracture (36) s’étend selon un plan de clivage du silicium formant la deuxième pièce (20). 2. Assembly method according to claim 1, wherein the fracture (36) extends along a cleavage plane of the silicon forming the second part (20).
3. Procédé d’assemblage selon l’une des revendications 1 et 2, dans lequel l’encoche3. Assembly method according to one of claims 1 and 2, wherein the notch
(33) s’étend à partir de l’ouverture de réception (21 ). (33) extends from the receiving opening (21).
4. Procédé d’assemblage selon la revendication 3, dans lequel l’encoche (33) est une première encoche, la deuxième pièce (20) comprenant en outre une deuxième encoche (37) formée dans la portion frangible (32) et s’étendant à partir de l’ouverture d’arrêt (31 ). 4. Assembly method according to claim 3, wherein the notch (33) is a first notch, the second part (20) further comprising a second notch (37) formed in the frangible portion (32) and is extending from the stop opening (31).
5. Procédé d’assemblage selon la revendication 3, dans lequel la fracture (36) se propage depuis la première encoche (33) jusqu’à la deuxième encoche (37). 5. An assembly method according to claim 3, wherein the fracture (36) propagates from the first notch (33) to the second notch (37).
6. Procédé d’assemblage selon l’une des revendications 1 à 5, dans lequel, après l’insertion de la première pièce (10) dans l’ouverture de réception (21 ) de la deuxième pièce (20), la portion frangible (32) de la deuxième pièce (20) comprend deux parties (3321 , 322) séparées l’une de l’autre par la fracture (36), l’une des deux parties (321 , 322) ou chaque partie exerçant sur la première pièce (10) une force élastique tendant à serrer la première pièce (10) dans l’ouverture de réception (21 ) de la deuxième pièce (20). 6. Assembly method according to one of claims 1 to 5, wherein, after the insertion of the first part (10) into the receiving opening (21) of the second part (20), the frangible portion (32) of the second part (20) comprises two parts (3321, 322) separated from each other by the fracture (36), one of the two parts (321, 322) or each part exerting on the first part (10) an elastic force tending to clamp the first part (10) in the receiving opening (21) of the second part (20).
7. Procédé d’assemblage selon la revendication 6, dans lequel la portion frangible (32) de la deuxième pièce (20) comprend une série de pattes (24), chaque patte (24) présentant une extrémité libre (25), et lors de l’insertion de la première pièce (10) dans l’ouverture de réception (21 ) de la deuxième pièce (20), les pattes (24) viennent en contact avec la première pièce (10) via leurs extrémités libres (25), de manière à ajuster un positionnement de la première pièce (10) par rapport à la deuxième pièce (20) au cours de l’assemblage. 7. Assembly method according to claim 6, in which the frangible portion (32) of the second part (20) comprises a series of lugs (24), each lug (24) having a free end (25), and when of the insertion of the first part (10) into the receiving opening (21) of the second part (20), the tabs (24) come into contact with the first part (10) via their free ends (25) , so as to adjust a positioning of the first part (10) relative to the second part (20) during assembly.
8. Procédé d’assemblage selon l’une des revendications 1 à 7, comprenant une étape de : 8. Assembly method according to one of claims 1 to 7, comprising a step of:
- fixer la deuxième pièce (20) sur la première pièce (10) au moyen d’une colle. - fix the second part (20) on the first part (10) by means of an adhesive.
9. Procédé d’assemblage selon les revendications 7 et 8, dans lequel la colle remplit des espaces entre pattes (24). 9. Assembly method according to claims 7 and 8, wherein the glue fills spaces between tabs (24).
10. Procédé d’assemblage selon l’une des revendications 1 à 9, dans lequel la première pièce (10) est un arbre et la deuxième pièce (20) est une roue propre à être assemblée avec l’arbre. 10. Assembly method according to one of claims 1 to 9, wherein the first part (10) is a shaft and the second part (20) is a wheel adapted to be assembled with the shaft.
11. Procédé d’assemblage selon l’une des revendications 1 à 10, dans lequel la deuxième pièce (20) comprend plusieurs ouvertures d’arrêt (31 ), chaque ouverture d’arrêt (31 ) étant séparée de l’ouverture de réception (21 ) par une portion frangible (32) respective de la deuxième pièce (20), et plusieurs encoches (33), chaque encoche (33) étant formée dans une portion frangible (32) respective de la deuxième pièce (20), et dans lequel l’insertion de la première pièce (10) dans l’ouverture de réception (21 ) de la deuxième pièce (20) génère un effort mécanique sur chaque portion frangible (32) de la deuxième pièce (20), provoquant l’apparition d’une fracture (36) à travers au moins l’une des portions frangibles (32) de la deuxième pièce (20), la fracture (36) se propageant à partir de l’encoche (33) jusqu’à l’une des ouvertures d’arrêt (31 ). 17 11. Assembly method according to one of claims 1 to 10, wherein the second part (20) comprises several stop openings (31), each stop opening (31) being separated from the receiving opening (21) by a respective breakable portion (32) of the second part (20), and several notches (33), each notch (33) being formed in a respective breakable portion (32) of the second part (20), and wherein the insertion of the first part (10) into the receiving opening (21) of the second part (20) generates a mechanical force on each frangible portion (32) of the second part (20), causing the appearance of a fracture (36) through at least one of the frangible portions (32) of the second part (20), the fracture (36) propagating from the notch (33) to the one of the stop openings (31). 17
12. Pièce en silicium (20) comprenant : 12. Silicon part (20) comprising:
- une ouverture de réception (21 ) dans laquelle peut être insérée une autre pièce (10) afin d’assembler la pièce en silicium (20) avec l’autre pièce (10), - a receiving opening (21) into which another part (10) can be inserted in order to assemble the silicon part (20) with the other part (10),
- une ouverture d’arrêt (31 ), séparée de l’ouverture de réception (21 ) par une portion frangible (32) de la pièce en silicium (20), et - a stop opening (31), separated from the receiving opening (21) by a frangible portion (32) of the silicon part (20), and
- une encoche (33) formée dans la portion frangible (32) de la pièce en silicium (20), l’encoche (33) constituant une amorce de rupture de sorte que l’insertion de l’autre pièce (10) dans l’ouverture de réception (21 ) provoque l’apparition d’une fracture (36) dans la portion frangible (32), la fracture (36) s’étendant à travers la portion frangible (32) depuis l’ouverture de réception (21 ) jusqu’à l’ouverture d’arrêt (31 ). - a notch (33) formed in the frangible portion (32) of the silicon part (20), the notch (33) constituting an incipient fracture so that the insertion of the other part (10) in the receiving aperture (21) causes a fracture (36) to occur in the frangible portion (32), the fracture (36) extending through the frangible portion (32) from the receiving aperture (21 ) until the stop opening (31).
13. Pièce en silicium (20) selon la revendication 12, dans laquelle le silicium de la pièce en silicium (20) présente une structure cristallographique orientée par rapport à la pièce en silicium (20) de telle manière que la fracture (33) s’étend selon un plan de clivage du silicium. 13. Silicon part (20) according to claim 12, in which the silicon of the silicon part (20) has a crystallographic structure oriented with respect to the silicon part (20) in such a way that the fracture (33) s extends along a silicon cleavage plane.
14. Pièce en silicium (20) selon l’une des revendications 12 et 13, dans laquelle l’encoche (33) s’étend à partir de l’ouverture de réception (21 ). 14. Silicon part (20) according to one of claims 12 and 13, wherein the notch (33) extends from the receiving opening (21).
15. Pièce en silicium (20) selon la revendication 14, dans laquelle l’encoche (33) est une première encoche, la pièce en silicium (20) comprenant en outre une deuxième encoche (37) formée dans la portion frangible (32) la pièce de silicium (20) et s’étendant à partir de l’ouverture d’arrêt (31 ). 15. Silicon part (20) according to claim 14, in which the notch (33) is a first notch, the silicon part (20) further comprising a second notch (37) formed in the frangible portion (32) the piece of silicon (20) and extending from the stop opening (31).
16. Pièce en silicium (20) selon la revendication 15, dans laquelle la fracture (36) à travers la portion frangible (32) de la pièce en silicium (20), s’étend depuis la première encoche (33) jusqu’à la deuxième encoche (37). 16. Silicon part (20) according to claim 15, in which the fracture (36) through the frangible portion (32) of the silicon part (20), extends from the first notch (33) to the second notch (37).
17. Pièce en silicium (20) selon l’une des revendications 12 à 16, dans laquelle la portion frangible (32) de la pièce en silicium (20) est propre à se fracturer de manière à comprendre deux parties (321 , 322) séparées par la fracture (36), l’une des deux parties (321 , 322) ou chaque partie étant propre à exercer sur l’autre pièce (10) une 18 force élastique tendant à serrer l’autre pièce (10) dans l’ouverture de réception (21 ) de la pièce en silicium (20). 17. Silicon part (20) according to one of claims 12 to 16, wherein the frangible portion (32) of the silicon part (20) is capable of fracturing so as to comprise two parts (321, 322) separated by the fracture (36), one of the two parts (321, 322) or each part being able to exert on the other part (10) a 18 elastic force tending to clamp the other part (10) in the receiving opening (21) of the silicon part (20).
18. Pièce en silicium (20) selon la revendication 17, dans laquelle la portion frangible (32) de la pièce en silicium (20) comprend une série de pattes (24), chaque patte (24) présentant une extrémité libre (25), propre, lors de l’insertion de l’autre pièce (10) dans l’ouverture de réception (21 ) de la pièce en silicium (20), à venir en contact avec l’autre pièce (10), de manière à ajuster un positionnement de l’autre pièce (10) par rapport à la pièce en silicium (20). 18. Silicon part (20) according to claim 17, in which the frangible portion (32) of the silicon part (20) comprises a series of tabs (24), each tab (24) having a free end (25) , clean, when inserting the other part (10) into the receiving opening (21) of the silicon part (20), to come into contact with the other part (10), so as to adjusting a positioning of the other part (10) with respect to the silicon part (20).
19. Pièce en silicium (20) selon l’une des revendications 12 à 18, dans laquelle la pièce en silicium (20) est une roue. 19. Silicon part (20) according to one of claims 12 to 18, in which the silicon part (20) is a wheel.
20. Pièce en silicium (20) selon l’une des revendications 12 à 19, comprenant plusieurs ouvertures d’arrêt (31 ), chaque ouverture d’arrêt (31 ) étant séparée de l’ouverture de réception (21 ) par une portion frangible (32) respective de la pièce en silicium (20), et plusieurs encoches (33), chaque encoche (33) étant formée dans une portion frangible (32) respective de la pièce en silicium (20), de sorte que l’insertion de l’autre pièce (10) dans l’ouverture (21 ) de la pièce en silicium (20) génère un effort mécanique sur chaque portion frangible (32) de la pièce en silicium20. Silicon part (20) according to one of claims 12 to 19, comprising several stop openings (31), each stop opening (31) being separated from the receiving opening (21) by a portion breakable part (32) of the silicon part (20), and several notches (33), each notch (33) being formed in a respective breakable portion (32) of the silicon part (20), so that the insertion of the other part (10) into the opening (21) of the silicon part (20) generates a mechanical force on each frangible portion (32) of the silicon part
(20), provoquant une fracture (36) d’au moins l’une des portions frangibles (32) de la pièce en silicium (20) à partir de l’encoche (33), depuis l’ouverture de réception(20), causing a fracture (36) of at least one of the frangible portions (32) of the silicon part (20) from the notch (33), from the receiving opening
(21 ) jusqu’à l’une des ouvertures d’arrêt (31 ). (21) to one of the stop openings (31).
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EP3401740A1 (en) * 2017-05-12 2018-11-14 Patek Philippe SA Genève Flashless timepiece setting component

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