Brevet FR2026232A1 — publié le 19700918

La présente invention se rapporte à un appareil destIné à graver ou tracer une plaque-mère pour emploi ultérieur dans la production de circuits électriques imprimés. Jusqu'ici, la pratique a été de dessiner d'abord ces circuits à une grande échelle et de photographier ensuite ce dessin, avec réduction appropriée d'échelle jusqu'à la taille réelle requise. Finalement, la plaque photographiX échelle réduite, appelée la "matrice", sert à -faire les circuits imprimés requis par des moyens tels que la photogravure. La présente invention permetde -fabriquer directement l'é- quivalent de la matrice produite-patphoto. À cet effet, elle prévoit un) appareil à tracer la matière en feuille1 ledit appareil comprenant un châssis, un premier élément déplaçable le long d'une première coulisse allongée. qui est alignée ou ali gnable -parallèlement à un premier axe de référence, ledit premier élément étant apte à recevoir et à supporter une pointe à graver, elle-mtme apte à venir au contact de la matière en feuille, et un second élément déplaçable le long dtune seconde coulisse allongée, -alignée parallèlement à un second axe de référence s'étendant perpendiculairement audit premier axe de référence, la première coulisse étant reliée audit second élément de manière à être mobile avec lui le long de la seconde glissière. La feuille à travailler est en matière plastique transparente recouverte d'un côté d'une pellicule opaque pouvant autre enlevée au moyen de ladite pointe à graver. Le châssi peut avoir une surface plane pour recevoir la feuille à travailler, et cette surface est de préférence une plaque faite de matière translucide et éclairée par en-dessous par une ou plusieurs sources lumineuses disposées à l'intérieur du chassies. Des échelles. linéaires graduées sont de préférence prévues. pour permettre à un utilisateur de lire les mesures de son travail; dans ce but, le premier et le second éléments portent de préférence des galets qui tournent suivant le déplacement de ces éléments le long de leurs coulisses. Ces galets portent des marques graduées pour indiquer leur mouvement de rotation. Par exemple une révolution de chaque galet peut correspondre à I cm de coulissement linéaire, et son périmètre visible peut être marqué en 100 graduations, si bien que l'utilisateur peut déplacer chaque éléments par incrèments de 0,1 mm. En outre, chaque galet peut lui-mtme sistre tourné à la main pour régler l'out à un positionnement désiré.. Selon une première forme de mise en oeuvre de l'in Invention, plus particulièrement destinée à tracer des lignes parallèles aux axes de référence, la première coulisse est directement fixée au second élément de manière å être alignable parallèlement au premier axe de référence. Selon une seconde forme de mise en oeuvre; permettant de tracer des lignes suivant n'importe quel angle par rapport aux axes de référence, la première coulisse est agencée pour pivoter autour d'un axe s'étendant perpendiculairement à un plan comportant lesdits axes de référence de manière à être capa- ble de prendre diverses positions angulaires--par rapport à ces derniers. Selon une autre caractéristique de cette seconde forme de mise en oeuvre, la première coulisse est articulée sur un autre élément déplaçable le long d'une autre coulisse plus longue,cette autre coulisse étant reliée audit second élément de manière à s'étendre parallèlement audit premier axe de référence. De préférence, les pièces de l'appareil pouvant coulisser les unes par rapport aux autres sont en polytétrafluoréthylène ou autre matière à très faible friction. L'emploi de la première forme de mise en oeuvre peut tou tefois, être étendu à des lignes à angles différents en plaçant dans le chassies une équerre à dessin ayant l'angle dthypotinuse requis, cette équerre servant à guider l'outil tandis que les premier et second éléments coulissent simultanément~le long de leur coulisse respective. En outre, on peut utiliser un gabarit à la place de cette équerre lorsqu'il faut produire une ligne de forme particulière. Dans certains cas, toutefois, l'emploi de la seconde forme/mlse en oeuvre-peut être plus souSåitable. L'invention pourra tre plus facilement comprise, et diverses autres de ses caractéristiques devenir plus évidentes, d'après l'étude de la description qui suit. Des formes de mise-en oeuvre concrètes de la présente invention vont maintenant titre décrites, à titre d'exemples, en référence aux dessins annexés, dans lesquels la figure j est une vue en perspective d'un appareil fabri que selon l'invention la-figure 2 est une vue en plan d'un second appareil fa- briqué selon l'invention la figure 3- est une vue en plan correspondant à la figure 2 mais montrant l'appareil dans une position de fonctionnement différente, et la figure 4 est une vue schématique agrandie, en coupe transversale d'une partie de l'appareil illustré dans les figures 2 et 3. Appareil représenté dans la figure 1 a un bolier de base-ou châssis 1 qui renferme une ou plusiellvs sources lu vineuses, par exemple des lampes contrôlées par des interrupteurs 20. Ce chassies I est de forme générale rectangulaire vu en plan et il comporte une plaque supérieure en verre translucide 2 dont une quelconque zone peut être délimitée par des moyens opaques comme représenté par le nombre 21. Ce dessus 2 est destiné à recevoir une feuille 3 qui doit être traitée par l'appareil.Cette feuille 3 est de préférence en matière plastique stable, claire comme celle vendue dans le commerce sous la marque de fabrique "YLAR", et porte sur sa surface supérieure un enduit pour traçage, photographiquement opaque. Oomme on le sait, cet enduit est de préférence rouge pour faciliter les traitements photographiques ultérieurs, et un enduit plastique convenant bien est celui connu sous le nom de "enduit pour traçage Stabllène". Après traitement avec l'appareil, la feuille 2 forme une matrice servant à la production de circuits imprimés de la manière connue.Le chassie 7 a une coulisse sons la forme d'une tige cylindrique 4 s'étendant le long d'un de ses plus petits c8tés; un élément 5 apte à coulisser est monté sur cette tige 4 autour de laquelle il peut pivoter. L'élément 5 porte lui-mame un galet 6 agencé pour tourner au fur et à mesure que l'élément 5 est déplacé longitudinalement sur la tige 4. Dans ce but, le galet 6, ou un prolongement du galet est en contact avec une piste de friction, ou bien une liaison positive peut autre établie entre une partie dentée et une crémail ibère, Le galet 6 a des graduations visibles 60 qui indiquent sa rotation et par conséquent, le déplacement de l'élément 5 le long de la tige 4. Le chassies I comporte également Ùne échelle graduée s'étendant parallèlement à la tige 4 et portant des marques latérales 13 qui peuvent servir de repères un peu plus grossiers pour indiquer un déplacement de l'élément 5. Celuici comporte un prolongement 90 qui a une face oblique 91 aboutissant tout près des marques 13 pour fournir une indication du déplacement de l'élément 2. Une autre coulisse 2, s'étendant perpendiculairement à la précédente, est fixée au prolongement 90 de l'élément 5. Une plaque 7 A est également fixée à l'élément 5 et s'étend vers l'extérieur depuis celui-ci, dans le sens opposé à la coulisse 2. En pressant la plaque LÀ un utilisateur peut faire pivoter l'élément 5 autour de la tige 4 pour remonter la coulisse 2. Un second élément coulissant 8, appelé le curseur, est monté sur la coulisse 2. D'une manière analogue à l'élément 2, ce curseur 8 porte un galet 9 qui remplit la même fonction que le galet 6, c'est-à-dire qu'il tourne suivant le déplacement de l'élément 8 le long de la coulisse 2. La surface supérieure de la glissière 7 porte des graduations 13' ayant une fonction analogue à celle des graduations 2, ces graduations 131 pouvant être réalisées sur une plaque rapportée sur la coulisse 2. Le curseur 8 porte en outre un outil amovible 10 qui sert à graver la plaque i. Cet outil 10 peut revêtir la forme d'un stylet à pointe fine qui peut être réglé finement en sens vertical par exemple par vissage dans la pièce 8. Laextrémité la plus éloignée de la coulisse 2 est munie d'un pied ou ergot Il dirigé vers le bas et comportant un bout 11A fait d'une matière à faible friction, par exemple du polytétrafluoréthylène. Le chassies 1 peut comporter une surface spéciale pour porter l'ergot 11, ou bien ce dernier peut autre au contact de la plaque de verre 2 comme représenté dans le dessin. L'élément 5 et le curseur 8 sont munis chacun d'un dispositif d'amortissement à friction de n'importe quel type convenable. Dans le présent exemple, l'outil 10 est pourvu d'une touche 12 actionnable à l'aide d'un doigt et d'un ressort inté- rieur, de telle sorte que cet outil 10 est abaissé en contact avec la feuille 2, saufquufld l'utilisateur presse la touche 12 pour soulever le stylet à l'écart de la feuille 3. Les échelles 13, 13' et les galets 6, 9 permettent à l'ou- til 10 d'être déplacé et réglé sur des points précis le long de deux coordonnées perpendiculaires ou axes de référence mentionnés dans le dessin comme "lie X" et "lie Y". Les galets 6, 9 peuvent oestre employés simplement comme indicateurs ou bien ils peuvent permettre l'obtention de réglages dimensionnels précis. L'appareil permet de produire une "matrice" en gravant la feuille 2 avec l'outil 10 et à la même échelle que celle à laquelle elle doit autre reproduite. C'est ainsi qu'un opérateur muni d'un croquis ou plan esquissé, du circuit imprimé requis, peut confectionner la matrice pour emploi immédiat, en supprimant les opérations préliminaires fastidieuses et coûteuses qu'on connaissait jusqu'à présent. On s'est aperçu qu'avec très peu de pratique l'appareil était facile à utiliser. La main gauche d'un utilisateur est placée sur l'élément 5 et il peut presser sur la plaque de prolongement 7A en même temps qu'il fait coulisser l'élément 5 le long de la tige 4 c'est-à-dire le long de l'axe Y. La main droite de l'utilisateur est placée sur le curseur 8 qui peut être déplacé le long de la coulisse 2, c'est-à-dire le long de l'axe I. La combinaison des échelles 12, 1 et des galets 6, 2 aide l'utilisateur à exécuter la tache de positionnement de l'outil 10 dans la position de traçage désirée. Divers types d'outils 10 ou de bouts pour cet outil sont de préférence prévus; et ces outils ou bouts sont facilement interchangeables. Comme exemple d'autres outils possibles, on peut mentionner un outil à bout circulaire ou des outils à bout en forme de burin donnant chacun une largeur différente de ligne tracée. Si un outil avec un bout profilé (en burin par exemple) est utilisé, des moyens peuvent être prévus pour régler à nouveau l'outil sur 900 pour exécuter le traçage le long de n'importe lequel des axes X P, Dans une autre solution, un outil ayant une tette tournante ou un bout profilé en burin décalé peut être employé, permettant ainsi de tracer des arcs ou des cercles. Un outil ayant un bout en forme de "bec de plume à stencils" peut titre utile pour marquer des centres.Enfin, il faut mentionner que l'outil peut avoir un accessoire du type (outil-mouche) pour permettre de tracer à divers rayons, des lignes de largeur choisie. L'appareil représenté dans la figure 1 est essentiellement limité au traçage de lignes qui sont parallèles aux axes I, P, Un exemple d'un appareil permettant de tracer des lignes à un angle quelconque par rapport aux axes X, Y est représenté dans les figures 2 à 4. Comme montré dans la figure 2, l'appareil traceur est analogue à beaucoup d'égards à l'appareil montré dans la figure 1 et comprend un chassies généralement rectangulaire 1 muni d'une plaque revêtant la forme dtun dessus en verre transluci de 2 éclairé par en-dessous par une ou plusieurs sources lumineuses ou lampes contenues dans le châssis 1 et contrôlées par des interrupteurs 20. Ce dessus 2 est ici aussi délimité par des portions opaques 21 et reçoit la feuille 2 qui doit titre traitée, c'est-à-dire tracée. L'appareil a une coulisse formée par une tige cylindrique 4 qui porte un élément 5 apte à coulisser comportant un palier linéaire 96 pour permettre à l'élément 5 de coulisser le long de la tige 4, c'est-à-dire le long de l'axe Y. Une plaque 126 portant une échelle graduée en pouces ou en centimètres est fixée au chassies 1, et le déplacement de l'élément fi peut ainsi être vérifié en observant cette échelle. Fixée à l'élément 5 et s'étendant perpendiculairement à la tige 4 se trouve une autre coulisse en forme de plaque 6A convenablement marquée et graduée en pouces ou en centimètres et soutenue à son autre extrémité par un bloc de support 70. Ce bloc 70 est fixé à la plaque 6A et est muni d'une pièce inférieure faite de polytétrafluoréthylène ou autre matière à friction convenablement basse, reposant sur la surface supérieure du dessus 2 pour permettre à la plaque 6A de se déplacer le long de l'axe Y. Cet élément 5 correspond à l'élément 2 montré dans la figure 1, et comme dans l'appareil montré dans la figure 1, il a une plaque de prolongement LÀ'. Un organe apte à coulisser 80 est monté le long de la plaque 6A dans le sens de l'axe I, et il peut être bloqué sur la plaque 6A au moyen d'une vis de blocage 39. Fixée à l'organe 80 au moyen d'un. pivot vertical 2g se trouve une articulation 110 qui est elle-mQme rigidement fixée à une autre plaque 111. Cette plaque 111 peut ainsi etre pivotée dans un plan parallèle à la surface supérieure du dessus 2 et bloquée à n'importe quel angle par rapport aux axes X et Y. A titre d'exemples, deux positions différentes de la plaque 111 sont montrées dans les figures 2 et 3. L'articulation 110 a une échelle angulaire 113 qui indique le déplacement angulaire de l'élément 110 pour permettre ainsi à l'utilisateur de fixer l'angle de la plaque 111. Un autre élément coulissable 115 est monté et une tige 114 portée par la plaque 111 et s'étendant parallèlement à celle-ci-, est de préférence prévue pour permettre à l'élément 115 de coulisser le long de la tige 114. Cette tige 114 forme ainsi une troisième coulisse de l'appareil. En outil de traçage 116 est porté par l'élément 115 et est apte à s'appuyer sur la surface supérieure enduite de la feuille 2. Dans sa forme la plus simple, l'appareil est monté avec la plaque 111 parallèle à la plaque LÀ, c'est-à-dire à l'axe I. Dans ce but, la plaque 111 est munie, à son extrémité la plus éloignée de l'élément 110, d'un bloc de support 117 traversé par une vis de fixation 118. Quand on fait pivoter la plaque 111 dans une position parallèle à l'axe I, la vis 118 s'engage avec un trou fileté du bloc de support 70 et permet ainsi de bloquer solidement ensemble la plaque 111 et la plaque 6A. Dans cette forme l'appareil fonctionne de la même manière que l'appareil montré dans la figure 1 et peut tracer sur la feuille des li gnes qui sont parallèles aux axes X et Y. Si des lignes à d'autres angles sont nécessaires, la plaque 111 peut être dégagée du bloc 70, pivotée et finalement bloquée dans une position comme celle montrée dans la figure 2. En ou tre, si l'organe 80 est déplacé le long de la plaque 6A et blo qué dans une nouvelle position comme celle montrée dans la fi gure 3, on peut réaliser d'autres variations de l'angle et de la position de lignes tracées. En référence à la figure 4 en plus des figures 2 et 3, une autre caractéristique de cet appareil est la fourniture d'or ganes de commande pour réglage fin, qu'on peut appeler cadran d'I Il 9 et cadran d'Y-120, dans les éléments 115 et 5 respecti vement. Chacun de ces cadrans 119, 120 est fixé à un axe essen tiellement vertical (127 dans la figure 4) équipé à son extrémité inférieure d'un pignon denté 121 pour le cadran 120, celui du cadran 119 n'étant pas représenté sur le dessin.Dans le cas du cadran d1X 119, son pignon engrène avec une crémaillère den tée 123 portée par la plaque 111 qui est elle-mSme rigidement fixée à l'articulation 110 à une extrémité et au bloc de sup port 117 à l'autre extrémité. Dans le cas du cadran d'Y 120, le pignon 121 de celui-ci engrène avec une crémaillère dentée 125 portée par la plaque graduée 126, ce qui peut 8tre su plus aisément dans la figure 4. Les cadrans d'X et d'Y 43.2, 120 sont gradues en incrèments commodes, par exemple de 0,005 pouce ou de 0,1 millimètre, et munis de périphéries molettées pour faciliter le réglage. En tournant les cadrans 119, 120 on peut obtenir des déplacements fins de l'élément 5 le long de la tige 4 et de l'élément 115 le long de la tige 114, et apporter ainsi des réglages dimensionnels précis à la position de l'outil 116. La plaque graduée 126 est, comme la plaque 6A, munie de graduations comparativement grossières de manière à ce que l'outil traceur 116 puisse être, à l'aide de la combinaison d'échelles fines et grossières ainsi fournie, réglé avec précision à n'importe quelle série de coordonnées de position sur la feuille 3 à travailler. Une autre caractéristique encore de cet appareil est la fourniture de moyens pour supprimer le jeu inutile dans le déplacement des éléments 115 et 5 par rapport à leurs supports respectifs 114 et 4. Le principe utilisé est le même pour ces deux éléments 115 et 5 et un exemple en est donné dans la figure 4. En référence à cette figure 4, on verra que l'axe 127 qui relie le cadran d'Y 120 à son pignon 121 est porté dans des paliers 128 et 129 logés dans un boîtier secondaire j0. Ce bot- tier 30 est porté dans un évidement découpé dans l'élément 5 au moyen d'un pivot 31 de manière à permettre au boîtier 30 de pivoter en direction de la plaque graduée 126, c'est-à-dire en direetion de la srémaillère 125. Un ressort de compression 32 est prévu entre l'élément 5 et le bottier 30 pour pousser ce dernier vers la plaque graduée 126. Par ce moyen le pignon 121 est maintenu fermement en engagement avec la crémaillbre 125 et le jeu inutile est supprimé. Un déplacement du boîtier 30 par rapport à l'élément 2 dans le sens de l'axe du pivot 131 est évité par un montage à frottement doux entre le boîtier L0 et l'évidement découpé dans l'élément 5, ou par ltinterpositioa d'une rondelle élastique entre ces pièces, ou par des moyens analogues. -REVENDICATIOtTS 1.- Perfectionnement aux appareils de traçage pour production de matrices de circuits imprimés, caractérisé en ce que l'appareil comprend : un châssis, un premier élément déplaçable le long d'une première coulisse qui est alignée ou alignable parallèlement à un premier axe de référence,ledit premier élément étant apte à recevoir et supporter un outil de traçage lui-même apte à venir au contact de la feuille à travailler, et un second élément dépla çable le long d'une seconde coulisse alignée parallèlement à un second axe de référence s'étendant perpendiculairement audit premier axe de référence, la première coulisse étant reliée audit second élément de manière à pouvoir être déplacée avec lui le long de la seconde coulisse. 2.- Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le châssis comporte, d'une part, un élément en forme de plaque faite de matière translucide et formant une surface pour recevoir la feuille à travailler, et, d'autre part, une ou plusieurs sources lumineuses, disposées à l'intérieur du châssis pour éclairer par en dessous la dite plaque. 3.- Appareil selon la revendication 1 ou 2,caractérisé en ce qu'il est prévu des échelles linéaires graduées qui s'étendent parallèlement aux axes de référence ou peuvent être alignées parallèlement aux dits axes. 4.- Appareil selon la revendication 1,2 ou 3,caractérisé en ce que la première coulisse est directement fixée au second élément de manière à être alignable parallèlement au premier axe de référence. 5.- Appareil selon la revendication 1,2 ou 3,caractérisé en ce que la première coulisse est agencée pour pivoter autour d'un axe s'étendant perpendiculairement à un plan contenant les dits axes de référence de manière à pouvoir prendre diverses positions angulaires par rapport aux dits axes de référence. 6.- Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce que le second élément porte un galet qui est agencé pour tourner au fur et à mesure que ledit élément est déplacé le long de la seconde coulisse, ledit galet portant des graduations visibles capables d'indiquer sa rotation, et en ce que le premier élément porte un galet qui est agencé pour tourner au fur et à mesure que le premier élément est déplacé le long de la première coulisse,le dit galet portant des graduations visibles capables d'indiquer sa rotation. 7.- Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que la première coulisse est reliée pour pivoter à un autre élément déplaçable le long d'une autre coulisse allongée, ladite autre coulisse étant reliée audit second élément de manière à s'étendre parallèlement audit premier axe de référence. 8.- Appareil selon la revendication 5 ou 7, caractérisé en ce qu'une échelle angulaire est prévue pour indiquer le déplacement angulaire de la première coulisse par rapport à la seconde coulisse. 9.- Appareil selon la revendication 5,7 ou 8,caractérisé en ce que les premier et second éléments sont chacun associés à un organe de commande apte à être tourné pour déplacer l'élément le long de sa coulisse respective et chaque organe de commande est relié à un pignon en contact avec une crémaillère disposée le long de la coulisse associée. 10.- Appareil selon la revendication 9, caractérisé en ce que chaque organe de commande est relié à son pignon par l'inter- médiaire d'un axe porté dans un boîtier secondaire,chaque bouts tier secondaire étant monté à l'intérieur d'un évidement ménagé dans le premier ou le second élément associé, et chaque bottier secondaire étant porté par un pivot et soumis à l'action d'un ressort de manière à ce que le pignon correspondant soit poussé vers la crémaillère correspondante et que le jeu inutile entre l'élément associé et sa coulisse respective soit réduit.