Brevet FR2222636A1 — publié le 19741018

La présente invention concerne un appareil de mesure de surface destiné en particulier à la mesure des surfaces transparentes d'un cliché photogra- phique. Plus particulièrement, l'appareil sert à mesurer les surfaces transparentes de clichés photographiques utilisés dans la fabrication des cartes de circuits imprimés électriques par dépôt électrolytique de métal, tel que du cuivre. Le procédé de fabrication de circuits imprimés par dépôt électrolytique de cuivre consiste d'abord à tracer sur une plaque isolante le dessin des parties conductrices au moyen, par exemple, d'une encre conductrice en utilisant une méthode d'impression classique à partir d'un cliché photographique. La plaque est ensuite immergée dans un bain électrolytique contenant des ions du métal à déposer et alimentée électriquement afin de servir de cathode. L'épaisseur du revetement est fonction de l'intensité du courant électrique, du temps d'immersion et de la surface de l'électrode. Donc, pour obtenir une épaisseur de revetement désirée, l'opérateur doit déterminer l'intensité et le temps de l'opération de dépôt en fonction de la surface de cuivre à déposer.Il est évident que la valeur de cette surface se déduit immédiatement de celle des surfaces transparentes du cliché photographique qui a servi dans la méthode d'impression mentionnée ci-dessus. On connaît déja un appareil de mesure des surfaces transparentes d'un cliché utilant une méthode de mesure de la quantité de lumière transmise à travers le cliché photographique, la lumière étant émise par une surface d'éclairement uniforme sur laquelle repose le cliché et étant intégrée dans une cellule photorésistante. Toutefois, dans cet appareil connu, la variation de résistance de la cellule due à la variation de quantité de lumière transmise est directement appliquée à un appareil de mesure électrique gradué en aires. Cet appareil est peu précis car ses indications sont soumises aux variations de la source de lumière ainsi qu'aux variations du courant d'alimentation de -la cellule, que l'on ne peut toujours éviter. Or, pour des raisons bien connues de l'homme de l'art, il est important que l'épaisseur de cuivre déposé soit connueavecune bonne précision, par exemple de l'ordre de 3%. Il faut donc que la mesure de la surface sur laquelle le cuivre va entre déposé soit connue avec une précision au moins égale. Un objet de la présente invention consiste à prévoir un appareil de mesure de surface dont la précision est meilleure que celle des appareils existants. Un autre objet de la présente invention consiste à prévoir un appareil dans lequel la mesure est réalisée suivant une méthode de comparaison. Suivant une caractéristique de la présente invention, il est prévu un appareil de mesure des surfaces transparentes d'un cliché photographique, comportant une plaque lumineuse rectangulaire ou carrée servant de source à éclairement uniforme, une cellule photoélectrique recevant la lumière provenant des surfaces non occultées de la plaque lumineuse et un indicateur de mesure de la résistance de ladite cellule, caractérisé en ce qu'il comporte également un volet à rideau pour délimiter une surface variable non occultée de ladite plaque dont l'aire peut etre déterminée d'une manière simple, une mesure des surfaces transparentes d'un cliché consistant d'abord à placer ledit cliché au-dessus de la plaque en occultant le pourtour dudit cliché par des masques opaques de manière que seule la lumière transmise à travers le cliché atteigne la cellule, à noter la valeur affichée sur l'indicateur,à enlever ledit cliché sans toucher aux masques et à actionner le volet jusqu'à ce que l'indicateur affiche la valeur notée précédemment, l'aire délimitée par le volet étant alors égale à l'aire des surfaces transparentes dudit cliché. Suivant une autre caractéristique, le volet à rideau comprend deux rideaux dont les déplacements des bords sont pratiquement symétriques par rapport à un axe médian de la plaque lumineuse, de manière que la surface non occultée par les rideaux soit, au cours de la seconde phase de mesure, centrale et symétrique par rapport à l'axe médian. Suivant une autre caractéristique, une borne de la cellule photoélectrique est reliée à la première entrée d'un amplificateur différentiel à haute impédance d'entrée, son autre borne étant reliée à une source de courant, la seconde entrée de l'amplificateur différentiel est reliée à une borne d'un potentiomètre dont l'autre borne est reliée à une source de courant, la position du potentiomètre étant réglable manuellement, et les sorties symétriques de l'amplificateur différentiel sont respectivement reliées aux bornes d'un galvanomètre, ce montage permettant d'effectuer des mesures de zéro au moyen de l'indicateur. Suivant une autre caractéristique, la source de courant reliée à une borne de la cellule photoélectrique est une source à courant constant. D'autres caractéristiques de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les déssins joints, parmi lesquels: la Fig. 1 représente une vue en perspective, partiellement arrachée, d'un apaareil de mesure suivant l'invention, et la Fig. 2 représente le schéma électrique du circuit comportant la cellule photoélectrique. L'appareil de la Fig. 1 comprend un tiroir 1 contenant le mécanisme de déplacement symétrique des rideaux 2 et 3 ainsi que le système de lampes d'éclairage illuminant la plaque lumineuse 4. A l'avant du tiroir 1, est prévu un bouton 5 servant à manoeuvrer le mécanisme de déplacement des rideaux Le mécanisme de déplacement des rideaux n'est pas montré car il est d'un type classique et utilise un système de renvoi de poulies pour que les bords 6 et 7 des rideaux 2 et 3 se déplacent symétriquement par rapport à l'axe médian de-la plaque 4 qui leur est parallèle. Les rideaux 2 et 3 sont en une matière telle qu'un tissu parfaitement opaque et sont enroulés sur des rouleaux placés dans le tiroir 1 d'où ils sortent par des fentes telles que 8. La plaque 4 et le système de lampes (non montré) placé dans le tiroir 1 forment ensemble un dispositif classique bien connu estiné à ce que, par transparence, la plaque lumineuse 4 présente un éclairement uniforme. Au-dessus des deux rideaux 2 et 3, une vitre transparente 9 est montée. La vitre 9 a pratiquement les dimensions extérieures du tiroir 1. Elle sert notamment à supporter le cliché photographique, tel que 10, dont on désire mesurer les aires totales des surfaces transparentes, ainsi que les masques ou caches qui sont placés autour du cliché pour délimiter la surface totale de celui-ci. A la Fig. 1, ces caches sont simplement suggérés par des hachures espacées pratiquement verticales, pour ne pas surcharger le dessin. Au-dessus de la vitre 9, est montée une pyramide 11 à quatre faces. Les surfaces internes de la pyramide 11 sont revêtues d'un revetement mat de couleur noire. La base de la pyramide 11 a pratiquement les dimensions du tiroir 1. Au sommet de la pyramide 11, est montée une cellule photorésistante 12, dont les bornes sont reliées à un circuit électronique 13 comportant un indicateur 14, du type galvanomètre. La pyramide 11 à parois mates a pour effet de supprimer les réflexions parasites qui perturberaient le flux lumineux transmis vers la cellule 12. Avant de décrire le fonctionnement de l'appareil de la Fig. 1, on va décrire le schéma de la Fig. 2. Le schéma de la Fig. 2 représente les circuits de 13 plus la cellule photorésistante 12. La cellule 12 a une borne à la masse et l'autre reliée à la sortie d'un générateur de courant constant constitué par le transistor #P 15, la résistance 16 et le potentiomètre 17. Le transistor 15, dans un montage à base commune, a sa base reliée au curseur du potentiomètre 17 monté entre la masse et la source de tension de + 15 V. L'émetteur de 15 est relié à une borne de la résistance d'émetteur16 dont l'autre borne est reliée à la tension de + 15 V. Le collecteur de 15 est relié à la borne correspondante de la cellule 12 et sert de sortie au générateur de courant constant. Ce montage est très important pour la précision des mesures. En effet, la résistance de la cellule photorésistante 12 varie en fonction du flux lumineux qu'elle reçoit.Cette variation de résistance est transformée en variation de tension apparaissant à la borne 18. il est bien évident que, si le courant du collecteur du transistor 15 est constant, quelle que soit la résistance de 12, la variation de tension de 18 sera une fonction linéaire de la résistance et donc du flux reçu par 12, si celle-ci fonctionne dans sa plage linéaire. Le curseur du potentiomètre 17 permet précisément de régler le courant du collecteur de 15 pour que la cellule 12 fonctionne correctement. A titre d'exemple, le transistor PNP 15 est un transistor du type 2N2907, la valeur de la résistance 16 est de 15 ohms et celle de 17 de 10 kilohms. La borne 18 est reliée, par une résistance élevée 19 à l'entrée 20 d'un amplificateur différentiel 21 à haute impédance d'entrée. La seconde entrée 22 de 21 est reliée, par une résistance élevée 23, à la borne 24 d'un diviseur de tension constitué par deux potentiomètres 25 et 26 et une résistance 27, montés en série entre la masse et la source de + 15 V. La borne 24 est reliée au point commun au potentiomètre 26 et de la résistance 27. Le potentiomètre 25 a une valeur de 22 kilohms et son curseur est relié au bouton de réglage fin ou vernier 28. Le potentiomètre 26 a une valeur de 470 kilohms et son curseur est relié au bouton de réglage grossier 29. La résistance 27 a une valeur de 1,5 Mégohms. A titre indicatif, les résistances 19 et 23 ont pour valeur commune 1 Mégohm.La borne 24 est encore reliée à la masse'par un condensateur 30 de découplage en parallèle sur les deux potentiomètres. Les sorties 31 et 32 de l'amplificatetr différentiel 21 sont reliées au borne du galvanomètre 14, protégé contre les surtensions par les diodes 33 et 34 montées tête-bêche. On va maintenant décrire le fonctionnement de l'appareil de mesure. Tout d'abord on tire le tiroir et on place le cliché 1G pratiquement au centre de la vitre 9. On dispose des caches autour du cliché afin de masquer toute la surface de la vitre 9 extérieure au cliché 10 de manière que la lumière de la plaque li ne puise atteindre la cellule 12 qu'à travers le cliché. Les caches peuvent etre réalisés sous la forme de bandes de papier noir respectivement parallèles aux petits cotés et aux grands cotés du cliché. Cette opération étant terminée, on ouvre les rideaux en grand pour être certain que toute la surface du cliché est capable de transmettre de la lumière. On ferme le tiroir et, les lampes étant allumées, on observe que l'indicateur 14 donne généralement une déviation complète ans un sens ou dans l'autre. En effet, la somme des aires des surfaces transparentes du cliché engendre en faisant varier la résistance de la cellule photorésistance 12, une tension au point 18 qui, à priori, est différente de celle du point 24. Comme l'amplificateur 21 possède un gain élevé, le courant entre les sorties 31 et 32 est très important dès qu'il y a une différence de potentiel entre 18 et 24. La plus grande partie de ce courant de sortie est dérivée par l'une des diodes 33 ou 34, selon le sens de la différence de potentiel, pour que le courant traversant le galvanomètre 14 ne le détériore pas. En fonction du sens de la déviation de l'aiguille de 14, l'opérateur agit d'abord sur le bouton du potentiomêtre de-réglage grossier 29 jusqu a ce que l'aiguille de 14 se décolle de sa position de saturation, puis il agit sur le bouton du potentiomètre de vernier 28 pour amener l'aiguille sur la graduation O de 14. Les potentiels des points 18 et 24 sont alors égaux et cette égalité est obtenue avec une grande précision étant donné le gain élevé de l'amplificateur 21. L'opérateur retire alors le tiroir 1 et enlève le cliché 10 sans toucher aux caches. il referme le tiroir 1. La surface occupée préalablement par le cliché étant transparente et les rideaux étant toujours grand ouverts, l'aiguille de 14 va de nouveau prendre une déviation maximale. L'opérateur referme les rideaux 2 et 3 jusqu'à ce que l'aiguille marque à nouveau la graduation 0. La surface laissée libre par les rideaux est alors égale à la somme des aires transparentes du cliché. il suffit alors de retirer le tiroir 1 et, avec une règle graduée de mesurer les cotés de la surface non occultée. Il est bien entendu que la mesure de comparaison pourrait se faire sur une graduation différente de 0, toutefois celle-ci est d'un emploi plus commode. Bien que les principes de la présente invention aient été décrits ci-dessus en relation avec un exemple particulier de réalisation, il faut comprendre que ladite description n'a été faite qu'à titre d'exemple et qu'elle ne limite pas la portée de l'invention. REVENDICATIONS 1) Appareil de mesure de surfaces transparentes d'un cliché photographique, comportant une plaque lumineuse rectangulaire ou carrée servant de source d'éclairement uniforme, une cellule photorésistante recevant la lumière provenant des surfaces non occultées de la plaque lumineuse, un indicateur de mesure de la résistance de ladite cellule, et des masques adaptables à la forme extérieure du cliché pour ne laisser passer la lumière qu'à travers une surface de la plaque délimitée par la forme du cliché, caractérisé en ce qu'il comporte, de plus, un volet à rideau pour délimiter une surface variable non occultée de ladite plaque dont l'aire peut entre déterminée d'une manière simple et fiable, une mesure de la somme des aires transparentes d'un cliché consistant d'abord à noter la valeur affichée sur l'indicateur quand le cliché est posé sur la plaque et entouré desdits masques, puis à enlever ledit cliché sans toucher aux masques et à actionner le volet jusqu'à ce que l'indicateur affiche la valeur notée précédemment, l'aire transparente délimitée par le volet étant alors égale à la somme des aires à mesurer. 2) Appareil de mesure suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le volet à rideau comprend deux rideaux dont les déplacements des bords sont pratiquement symétriques par rapport à un axe médian de la plaque lumineuse, ledit cliché étant placé, au cours de la première phase de mesure, dans la région centrale de ladite plaque lumineuse et la surface non occultée par les rideaux, au cours de la seconde phase de mesure, étant symétrique par rapport à l'axe médian et entièrement contenue dans la surface délimitée précédemment par le cliché. 3) Appareil de mesure suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le volet à rideau occulte la plaque lumineuse par dessus et qu'audessus du volet est disposée une vitre transparente sur laquelle le cliché et lesdits masques peuvent être posés, l'intervalle entre ladite plaque lumineuse et la vitre étant le plus faible possible sans empêcher le mouvement du volet. 4) Appareil de mesure suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'espace existant entre la face supérieure de la plaque ou de la vitre et la cellule photorésistante est limité par une pyramide dont la base correspond au pourtour de la plaque ou de la vitre et la cellule étant placée au sommet de la pyramide, les faces internes de la pyramide étant revêtue d'un revêtement noir mat. 5) Appareil de mesure suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'une borne de la cellule photorésistante est reliée à la première entrée d'un amplificateur différentiel à haute impédance d'entrée et gain élevé, l'autre borne de la cellule photorésistante étant reliée à une source de courant, la seconde entrée de l'amplificateur différentiel est reliée à une borne d'un potentiomètre dont l'autre borne est reliée à une source de courant, la position du#potentiomètre étant réglable manuellement, et les sorties symétriques de l'amplificateur sifférentiel sont respectivement reliées aux bornes d'un galvanomètre, ce montage permettant d'effectuer des mesures de zéro au moyen du galvanomètre qui sert d'indicateur. 6) Appareil de mesure suivant la revendication 5, caractérisé en ce que la source de courant reliée à une borne de la cellule photorésistante est une source à courant constant. 7) Appareil de mesure suivant la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que ledit potentiomètre comprend en réalité un premier potentiomètre de valeur ohmique importante dont le curseur est déplacé par un bouton de réglage grossier et un second potentiomètre de valeur ohmique faible dont le curseur est déplacé par un bouton de réglage fin. 8) Appareil de mesure suivant la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que ladite source à courant constant comporte un transistor monté en générateur de courant dont le collecteur est relié à la borne correspondante de la cellule photorésistante.