Brevet FR2280292A1 — publié le 19760220

L'invention se rapporte à un procédé etun train de machines de fabrication de circuits imprimes. le travail feuille par feuille est le procédé habituellement utilisé dans ce domaine. Ces feuilles sont rendues photo-sensibles par un vernis qui permet, par développement et réyélation, de créer une épargne sur le cuivre afin de permettre la gravure sélective dans un bain d'attaque chimique. Ce travail qui consiste à préparer la feuille, la laver, la-sensibiliser, la sécher, ltexposer, la développer, la fixer avant la gravure, demande un travail long et soigné pour garantir le résultat. Ce procédé est valable pour de petites séries où les modèles changent fréquemment. Dans le cas où les séries deviennent plus importantes, le procédé par sérigraphie sur ruban est plus intéressant car l'opération d'impression par sérigraphie qui remplace la préparation de la feuille est extrênenent rapide. Tes perçages sont généralement opérés un par un avec un centrage à vue, ce qui représente une part importante du prix du circuits La découpe extérieure nécessite - soit dlêtre faite à la main - soit d'utiliser les trous de passage de broches de connexion comme pilotes, au risque de les abîmer - soit la création de trous pilotes permettant la découpe à l'outil. le procédé conforme à l'invention fait appel à des rangées de perforations pratiquées dans le ruban, dès le départ, pour toutes ces opérations, ce qui autorise un positionnement précis à bon marché. I2 invention vise également un train de machines mettant en oeuvre ce procédé. les autres caractéristiques et avantages de la pre- sente invention ressortiront de la description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés, sur lesquels - figure 1 représente. en élévation, l'enseble du train de machines selon l'invention - figure 2 représente, étalement en élévation, mais à plus grande échelle, une machine perforatrice et un équipe ment de transfert du train de machines selon l'invention - figure 3 est une vue de détail, partleliemenv en coupe, d'un dispositif de rappel à tension régulée - figure 4 représente, an élévation et coupe partielle, des guides escamotables équipant la table de la machine de sérigraphie - figures 5 et 6 sont des vues, respectivement en élévation et en plan, d'un poste du train de machines comportant des picots pilotes escamotables - figure 7 est une vue par le dessus de la machine de sérigraphie ; et - figure 8 est une vue en coupe d'une étuve du train de machines. La fabrication continue de circuits souples selon l'invention a recours à un ruban (1) de polyester recouvert de cuivre. Ce ruban qui peut, par exemple, être constitué d'une couche de polyester de 25 microns d'épaisseur et d'une couche de cuivre de 35 microns, toutes deux d'une largeur de 75,2 mm, sert à la constitution des couches élémentaires. le ruban, d'une longueur d'environ 100 m, passe dans une perforatrice automatique (2) dont le cycle est sXrnchro- nise au fonctionnement dtune machine de sérigraphie (3). la perforatrice (2) crée les rangées de perfora- tions qui servent de repères à toutes les opérations. Ces rangées peuvent être placées sur les deux bords du ruban au pas p de 7,62 mm avec un diamètre de 3 mn. Un équipetient de transfert (4) réglable, à pinces, permet de déplacer le ruban d'une quan- tité précise correspondant à la longueur du circuit à fabriquer. la perforatrice comprend un bâti (5) sur lequel un axe freiné (6) reçoit une mobile du ruban. Cet axe est muni d'un dispositif de rappel à friction (7) et contreoids (8) créant une tension constante lorsque le ruban avance et la conservant pendant l'arrêt par la moyen du contrepoids. Cette t0n- sich légère mais suffisante permet d'éviter le risque de : sence de plis dans ltoutillage de perforation, et ainsi permet d'assurer la régularité du pas des perforatious. lorsque le ruban se déplace, la bobine, par l'intermédiaire de la friction, entraîne le contrepoids. La friction joue son rôle lorsque le bras du contrepoids est immobilisé par une butée (8a). A ltarrêt, le contrepoids tend à redescendre, ce qui entrain la bobine et le ruban vers l'arrière. Le ruban est guidé dans l'outillage de perforation sur un de ses côtés le contact est assuré moyen d'un jeu de rouleaux caoutchoutés à axe incliné (9). L'outil de perforation (2a) présente un passage de 76,3 mm de large dans lequel débouchent deux rangées de 80 poinçons espacées d'une distance "d" de 67 mm. les perforations d'un diamètre de-3 mm sont placées au pas "p" de 7,62 mm. Ltoutil est équipé d'un presse flan à ressort. A la sortie de la perforatrice le ruban est repris par l'équipement de transfert (4). Cet équipement est constitué : - d'une pince fixe (10) permettant de bloquer la translation du ruban durant la perforation et permettant au dispositif de rappel à tension régulée de faire son effet - d'une pince mobile (11) montée sur un élément coulissant (12) permettant de pincer le ruban pour assurer son déplacement - d'un vérin (15) de translation de la pince mobile et dont la course peut être changée au moyen d'un obstacle réglable (14) permettant d'assurer une bonne répétitivité de celle-ci - d'un ensemble pneumatique assurant le cycle normal de la perforatrice, à savoir : a) en l'absence d'ordre : pince mobile fermée en butée avant, pince fixe ouverte b) au départ du cycle commandé par l'opérateur - la pince fixe se ferme, - la pince mobile s'ouvre, - le vérin recule sans entrainer le ruban, - la perforation se fait, - le vérin arrive en butée arrière, - la pince mobile se ferme, - la pince fixe s'ouvre, - le vérin avance et entraîne le ruban jusqu' la butée. Durant l'avance, le système de régulation de la tension agit. A l'arr8t, le rappel automatique conserve la tension. Ce reyort systématique, pas à pas, permet à la perforatrice de créer des rangées continues de perforations ré- gulièrement espacées tout au long du ruban. Le ruban ainsi perforé se déplace vers la machine de sérigraphie (3). Celle-ci a sa table (15) équipée de guides escamotables (16) permettant, lorsque l'écran (17) est relevé, de guider le ruban pendant son déplacement. le déclenchement du cycle d'impression provoque le verrouillage du ruban par aspiration, l'escamotage des guides (16) à l'aide d'un vérin (18) et la sérigraphie. Ces opérations se déroulent en sens inverse à la remontée. Les guides (16) sont pourvus d'une came en fente (16a) susceptible deglisser sur un pion fixe (16b). il est nécessaire de procéder, au début, au calage de l'écran de manière à ce que l'image des-trous pilotes sur l'é- cran s'imprime en synchronisation parfaite avec les trous du ruban. Ce calage d'origine est rendu possible au moyen des éléments de réglage micrométrique angulaire (19),latéral (20) et longitudinal (21), agissant sur la position relative de l'écran et du ruban. Pour procéder à l'opération de calage il faut placer le ruban dans la position de travail définie par les guides escamotables (16!. La position longitudinale est définie au moyen de picots pilotes escamotables (2n? venant s'engager dans les trous de pilotage du ruban. il est alors possible de procéder à la synchronisa tion du ruban et de son dessin sur l'écran par la superposition des trous du ruban et du dessin de ces trous sur ltécran au moyen des éléments de réglage micrométrique agissant, soit sur l'é- cran, soit sur la table. Une fois ce réglage effectué, l'indexage des trous sur les picots pilotes escamotables permet ùe retrouver, avant chaque impression, la position exacte assurant la synchronisation désirée. Une chicane réglable (23) facilite la mise en place de ces picots pilotes escamotables (22) montés sur un bras articulé (22a) commandé à l aide d'un levier (22b). Le cycle de travail, commandé par un bouton unique, met simultanément en route la perforatrice et la machine de sérigraphie. l'impression et la perforation se produisent en même temps, le ruban étant immobile lors du recul de la pince mobile. Le mouvement d'avance créé par le transfert se produit pendant la phase de remontée de l'écran. La durée du cycle est d'environ 40 secondes. le ruban une fois impressionné est dirigé vers une étuve verticale (24) pourvue de soufflantes à air chaud (25) où il circule sur des rouleaux de telle façon que la face encrée ne soit jamais en contact avec ceux-ci tant que l'encre n'est pas sèche. Dans l'app'ication faite du procédé, l'encre choisie demande un séchage d'environ 12 minutes à 600. la longueur impressionnée à chaque cycle étant d'environ 600 mm, la longueur de la bande en étuve est d'environ 12 mètres. Un ensemble de rouleaux en haut et en bas de ltétuve permet de faire deux boucles. A cet effet, le rouleau supérieur (26), fou sur son axe, présente deux gorges et le rouleau inférieur (27), entraîné par v > ioteur de sortie au moyen d'une courroie (28), possède trois gorges. Il a pour rôle de faciliter le déplacement de la bande dans l'étuve. le ruban une fois sec est embobiné à la sortie sur une bobine (29) Le ruban ainsi constitué est prOt à subir les ope- rations suivantes de fabrication normale des circuits imprimes gravure, perçage, pressage. L'ensemble de la bobine imprimée est transféré vers la machine à graver équipée d'un tapis d'entraînement et permettent de passer en continu le ruban. La machine est équipée de plusieurs -ones permettant de réaliser les différentes opérations nécessaires. le ruban est alors rembobiné sur lui-même à la sortie. Selon le volume de la machine, un ou plusieurs rubans peuvent être traités simultanément. Le ruban gravé peut subir les perçages au moyen de gabarits permettant le positionnement du ruban au moyen des trous figurant déjà sur le ruban. Cette opération peut être avantageusement remplacée par un poinçonnage simultané de tous les trous au moyen d'un outillage présentant des pilotes en concordance avec les trous du ruban. les différentes couches réalisées comme indiqué cidessus peuvent alors être collées en concordance les unes sur les autres au moyen de moules à picots corresondant ax trous des rubans. le moule rempli des couches nécessaires en place sur les picots peut alors être pressé dans une presse équipée de plateaux chauffants et refroidissants, ce qui permet de rea- liser le cycle de pressage. L'ensemble une fois pressé présente toujours les trous de pilotage qui ont servi à la mise en place dans le moule. Ces trous sont donc encore utilisables pour les ope- rations de finition comte les perçage finaux et la découpe extérieure. Ces opérations peuvent encore, comme précédemment, être faites soit par gabarit permettant le positionnement, soit par outillage de poinçonnage et de découpe. REVENiCAT1 ONS 1. procédé de fabrication en continu de circuits imprimés par impression sérigraphique sur ruban, caractérisé en ce que des rangées de perforations, pratiquées dars le ruban dès le début des opérations, servent au repérage précis de position du ruban pour toutes les autres opérations, l'opé- ration de perforation et l'opération d'impression se produi- sant en même temps lors d'un arrêt du ruban. 2. Train de machines mettant en oeuvre le procédé exposé à la revendication 1, caractérisé en ce qutuns machine perforatrice automatique, dont le cycle est synchronisé au fonctionnement de la machine de sérigraphie, pratique les rangées de perforations régulièrement espacées. 3. Train de machines selon la revendication 2, caractérisé en ce quXun équipement de transfert, réglable, permet de déplacer le ruban d'une quantité précise, correspondant à une longueur du circuit à fabriquer. 4. Train de machines selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'un dispositif de rappel à friction et contrepoids crée une tension constante lorsque le ruban avance et la conser- ve pendant les arrêts au moyen du contrepoIds, de sorte que cette tension, légère mais suffisante, permet d'éviter le risque de plis dans le ruban au passage dans la machine perforatrIce et, ainsi, d'assurer la régularité du pas des perforations. 5. Train de machines selon les revendications 3 et 4, caractérisé en ce que 11 équipement de transfert comprend - une pince fixe permettant de bloquer la progression du ruban durant l'opération de perforation et permettant au dispositif de rappel de produire son effet, - une pince mobile, à coure réglable, montée sur un élément coulissant permettant de pincer le ruban pour assurer son déplacement, le ruban restant immobile lors du retrait de cette pince. 6. Train de machines selon la revendicatIon 2, carac térisé en ce que la table de la machine de sérigrapirie est équipée de guides escamotables, permettant7 lorsque ltéeran est relevé, de guider le ruban pendant son déplacement. 7. Train de machines selon la revendication 2, caractérisé en ce que des éléments de réglage miorométriqque agissant sur la position relative de la machine de sérigraphie et du ruban, permettent de procéder au calage de l'écran pour que l'image des perforations pilotes sur l'écran s'imprime en synchronisation perfaite avec les perforations du ruban. 8. Train de machines selon la revendication 2, caractérisé en ce que des picots pilotes escamotables, venant s'engager dans les perforabions du ruban, définissent la position longitudinale. 9. Train de machines selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'une chicane réglable facilite la mise en place des picots pilotes escamotables. 10. Train de machines selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend une étuve verticale permettant de sèche le ruban impressionné, suivant deux boucles, à l'aide d:un ensemble de rouleaux disposés en haut et en bas de l'étuve, de telle façon que la face encrée du ruban ne soit pas en contact avec ces rouleaux tant que l'encre n'est pas sèche, le ruban séché étant rembobiné pour les opérations ultérieures de fabri- cation normale : gravure, perçage, pressage (superposition de plusSeurs rubans), étant entendu que les perforations du ruban permettent, chaque fois encore, le repérage précis de position.