Composants

Un des domaines d’activité d’ASULAB est la conception de composants électroniques, optoélectroniques et microtechniques. Ces composants sont normalement destinés à répondre aux exigences d’une montre spécifique. Néanmoins ces composants peuvent aussi trouver des applications non seulement dans l’horlogerie mais également dans d’autres domaines de la microtechnique et de la microélectronique, car ils sont conçus avec le souci de réduire le plus possible leur taille et leur consommation.

Les exemples décrits ci-dessous montrent des réalisations concrètes d’ASULAB dans différents domaines des composants électroniques.

 

Affichages

ASULAB développe des systèmes d’affichages électrooptiques dédicacés aux besoins spécifiques de l’industrie horlogère, et d’autres domaines d’applications aux exigences élevées. L’indication traditionnelle de l’heure avec des aiguilles offre une esthétique idéale, une lisibilité immédiate en condition normale de luminosité et une faible consommation d’énergie. Les mêmes qualités sont recherchées pour les affichages digitaux créés par ASULAB, qui a choisi de suivre la voie offerte par les techniques d’affichages de type réflectif car ils offrent une bonne lisibilité aussi bien en plein soleil que dans la pénombre, pour une consommation énergétique minimale. L’angle de lecture et la surface utile sont aussi optimisés.

Pour satisfaire à la fois ces critères et la créativité des designers, ASULAB a choisi de développer des affichages à cristaux liquides dichroïques (aussi nommés affichages "Guest-Host"), ainsi que les TN (Twisted Nematic) et FMTN (First Minimum TN), qui permettent la réalisation d’écrans digitaux colorés très esthétiques.

Les créations horlogères de haute technologie d’ASULAB nécessitent parfois des interfaces perfectionnées pour une pleine utilisation des capacités de la montre. Pour ce type de produits, ASULAB crée des afficheurs matriciels qui doivent eux aussi répondre aux exigences de la basse consommation et de l’esthétisme. Ce défi peut être relevé par les techniques bistables au moyen de cristaux liquides de type cholestérique. 

 

Quelques exemples d’affichages produits chez ASULAB

 

 

Les exigences spécifiques de ces cristaux liquides ont mené au développement de structures de cellules adaptées à un fonctionnement optimal. Les technologies de production nécessaires ont aussi été mises au point, et lorsque cela s’avère nécessaire, ASULAB conçoit et construit des machines destinées à la production.

La combinaison devenue classique d’un affichage digital et des aiguilles, gage d’esthétisme et de lisibilité, a été rendue possible par le travail d’ASULAB sur les géométries alternatives d’affichages à cristaux liquides où un trou percé au milieu de la cellule à cristaux liquides permet le passage de l’axe des aiguilles. Ce type d’afficheur est illustré dans la figure ci-contre. Avec la même démarche, ASULAB offre maintenant au designer horloger des formes quelconques qui ne se cantonnent plus au simple parallélépipède.

 

Résonateurs à quartz

ASULAB développe depuis plus de 25 ans des résonateurs à quartz et a été la première société européenne à développer et fabriquer des résonateurs en utilisant les techniques photolithographiques. Il en résulte que nous avons acquis une longue expérience dans le développement et la production des MEMS (Micro Electro Mechanical Systems), en particulier en mettant en oeuvre les technologies de production de masse ("Micromachining"). Actuellement l’activité se concentre sur les résonateurs de coupe AT travaillant en mode de cisaillement et permettant d’atteindre des fréquences en mode fondamental comprises entre 30 et 200 MHz. Les travaux de ces dernières années ont permis de bien maîtriser la structure des modes de ces résonateurs, d’augmenter leur fréquence et de diminuer leur dimension.

 

Des mesures de vieillissement ont montré que des composants produits industriellement en grande quantité ont une plus grande stabilité de la fréquence dans le temps. Ces résonateurs sont produits et commercialisés par notre société soeur MicroCrystal.

 

 

Résonateur à quartz fonctionnant en mode de cisaillement à 155MHz

 

 

Micro-contacteurs REED

Les capteurs magnétostatiques sont particulièrement intéressants dans les dispositifs portables car ils nécessitent peu d’énergie ou d’espace, sont étanches et supportent de fortes sollicitations mécaniques.  Les contacteurs REED que l’on trouve actuellement dans le commerce sont fabriqués à l’aide de deux lames de métal ferromagnétique placées dans une ampoule de verre. ASULAB a développé une technologie qui permet de fabriquer des contacteurs MicroReed par déposition galvanique et micro-usinage sur des plaques de verre.

Les composants fabriqués selon ce procédé ont une taille de 2.00 x 1.40 x 0.75 mm. 

 

Ce MicroReed résiste aux chocs jusqu’à 5’000 g (g = accélération terrestre), alors que 100 g suffisent à détruire un contacteur reed conventionnel.

 

 

Vue de détail du contact d’un micro-reed

 

 

Conception de circuits intégrés

Le développement de circuits intégrés CMOS à applications spécifiques (ASIC’s = Application Specific IC’s) constitue une part prépondérante des activités d’ASULAB en électronique. La conception de circuits intégrés est orientée vers de faibles tensions d’alimentation et de très faibles consommations compatibles avec les exigences d’une montre-bracelet.

Parmi les blocs fonctionnels déjà développés, signalons un circuit de démodulation (front-end RF) pour un récepteur GPS qui a été conçu et intégré en technologie BiCMOS. Sa consommation atteint une valeur aussi faible que 7mA, ceci sous une tension d’alimentation de 2V. Le microcontrôleur associé réalisé en technologie CMOS 0.5µm, comprend 1.9 million de transistors et effectue les opérations de corrélation des 12 canaux indépendants du récepteur GPS.
Nous développons plusieurs types d’ASICs avec un microcontrôleur intégré, des périphériques dédicacés et modifions (si nécessaire) aussi le coeur même du contrôleur 8-bit.

La consommation de ces ASICs est voisine de 1 µA sous 1.5V en mode actif (enclenché). Les applications typiques sont décrites sous "Montres" et "Systèmes".

 

Corrélateur 12 canaux pour récepteur GPS