Brevet FR2454250A1 — publié le 19801107

La présente Invention a pqur ahiet une machine à grayer les circuits imprimés, utilisant du perchlorure de fer. On sait que, pour réaliser des circuits imprimés on utilise des plaques constituées d'un support de verre, dont l'une des faces au moins est solidaire d'une plaque de cuivre, la plaque de cuivre recevant par un procédé photographique une émulsion de protection des parties qui doivent être maintenues, tandis que les autres parties doivent être dissoutes par un acide. Généralement, pour réaliser de tels circuits imprimés, on utilise des machines extrèmement complexes qui projettent sur la plaque de cuivre un acide propre à dissoudre les parties non revêtues de l'émulsion de protection. On connaît des machines à graver utilisant du perchlorure de fer et qui comprennent une cuve dans laquelle s'étend une buse destinée à etre reliée à une source d'air comprimé tel qu'un compresseur à air, ladite cuve étant pourvue d'un support pour le circuit imprimé à réaliser. Dans la cuve, on place de lteau de manière que la buse soit immergée et on mélange à cette eau une certaine proportion de perchlorure de fer. Lorsqu'on introduit de l'air sous liteau, il se forme une mousse qui vient enrober le circuit imprimé, ladite mousse dissolvant les parties qui doivent être supprimées. Une telle machine est avantageuse par rapport aux machines qui projètent des jets d'acide car elle est moins dangereuse, moins bruyante et moins onéreuse mais elle ne permet qu'une production artisanale. L'un des buts de la présente invention est de réaliser une nouvelle machine à graver les circuits imprimés qui utilise du perchlorure de fer et qui permet une grande production de circuits imprimés. La machine, objet de la présente invention, est du type comportant une cuve de forme générale parallélépipédique atec des moyens de support de la plaque à graver, et une buse reliée à une source d'air comprimé et est caractérisée en ce que la cuve comporte une série de rouleaux horizontaux parallèles sensiblement perpendiculaires à deux parois opposées de la cuve, des moyens pour entraîner les rouleaux dans le même #ens de manière que la plaque à graver soit déplacée depuis une extrémité d'entrée de la cuve vers l'autre extrémité de sortie et des cloisons s'étendant depuis le voisinage du fond jusqu'au voisinage des rouleaux.Grâce à cette disposition, on réalise une machine d'une structure particulièrement simple, qui permet de graver à une vitesse importante des circuits imprimés en continu, les plaques étant posées à l'entrée de la machine et étant noyées dans la mousse de perchlorure de fer, durant tout leur déplacement pour finalement sortir gravées à l'autre extrémité de sortie de la machine. Le perchlorure de fer n'est efficace qu'à une certaine température et la machine comporte des moyens de chauffage. De préférence, les moyens de chauffage sont constitués par des résistances électriques disposées dans la cuve et reliées à une source de courant électrique convenable avec interposition d'un thermostat réglable. De manière à vérifier au cours du processus de gravure que celle-ci s'effectue régulièrement, la machine comporte des moyens d'éclairage logés dans la cuve. Suivant une caractéristique constructive particulière, la cuve comporte du côté de l'extrémité de sortie un compartiment supplémentaire pourvu de rouleaux horizontaux parallèles entraînés en rotation dans le même sens et à la même vitesse que les autres rouleaux, le compartiment comportant au moins une buse reliée à une source d'air comprimé. On peut ainsi, dans ce compartiment supplémentaire disposer un agent moussant de rinçage, de manière que le circuit imprimé qui vient d'être gravé, soit rincé avant de sortir de la machine. Suivant encore une autre caractéristique de l'invention la cuve comporte, en aval du second compartiment, un troisième compartiment pourvu de rouleaux horizontaux parallèles entraînés en rotation dans le même sens que les autres rouleaux et à la même vitesse, ledit troisième compartiment étant pourvu d'au moins une buse reliée à une source d'air comprimé. Ainsi, le circuit imprimé qui a été gravé dans le premier compartiment puis rincé dans le second compartiment peut être séché dans le troisième compartiment. Suivant une caractéristique constructive particulière, la machine comporte un moteur électrique dont l'arbre de sortie entraîne, par l'intermédiaire d'un réducteur de vitesse, une vis sans fin horizontale guidée le long d'une paroi de la cuve, chaque rouleau comportant à son extrémité correspondante un pignon coopérant avec la vis sans fin. On réalise ainsi un montage particulièrement simple. Suivant encore une autre caractéristique de l'invention la cuve comporte deux parois internes parallèles aux parois latérales perpendiculaires aux rouleaux, les parois internes s'étendant au-dessous du bord supérieur des parois latérales et présentant, d'une part, des encoches dans lesquelles viennent se loger les extrémités des rouleaux et, d'autre part, sur leur face en regard l'une de l'autre, des rainures de guidage des cloisons. Ainsi, le montage des différents rouleaux et le remplacement éventuel de ceux-ci sont peu complexes puisqu ils sont simplement posés dans le fond des encoches, par leur extrémité correspondante. La mise en place et éventuellement le retrait des cloisons est aussi très aisé, puisqu'elles sont simplement engagées dans les rainures de guidage. De manière que la mousse ne déborde pas de la mac#hine et qu'il soit néanmoins possible de suivre le trajet des plaques au cours de la gravure, la machine comporte des couvercles transparents reposant sur le bord supérieur des parois internes. Suivant une caractéristique particulièrej la machine comporte un compresseur présentant une série de sortiesd'air comprimé reliée chacune aux différentes buses des divers compartiments. Suivant encore une autre caractéristique, chaque buse est constituée d'une barre creuse de polyéthylène poreux. Ainsi, on produit à l'intérieur de la cuve, une multitude de petites bulles qui favorisent la production de mousse acide. Enfin, la machine peut comporter, insérés sur le circuit d'alimentation du moteur électrique, des moyens de commande pour modifier la vitesse de rotation decelui-ci et ainsi accélérer ou ralentir la vitesse de passage des plaques à graver en fonction des gravures à réaliser. L'invention va maintenant être décrite avec plus de détails en se référant à un mode de réalisation particulier donné à titre d'exemple seulement et représenté aux dessins annexés, dans lesquels Fig. 1 est une vue en perspective d'une machine selon l'invention, Fig. 2 est une vue en plan de la machine de la figure 1, Fig. 3 est une vue en coupe suivant la ligne III III de la figure 2, Fig. 4 est une vue en coupe suivant la ligne IV IV de la figure 3. La machine représentée aux figures comprend un boitier 1 dans lequel est logé un compresseur entraîné par un moteur électrique sur lequel sont interposés des boutons 2 et 3 commandant respectivement la fermeture du circuit d'alimentation du moteur et l'ouverture dudit circuit. A partir du compresseur s'étendent des tuyaux souples 5 à 14 qui véhiculent de l'air comprimé. La machine comprend une cuve principaleî6, une cuve de rinçage 17 et une partie de séchage 18, une partie 19 étant prévue pour l'introduction des plaquettes destinées à former des circuits imprimés. Latéralement dans la partie 19 il est prévu un boitier 21 dans lequel est logé un moteur électrique 22 dont l'arbre de sortie entraîne à travers un réducteur de vitesse 23, un pignon 24 qui engrène avec un pignon 25 sur l'axe duquel est calé une vis sans fin 26. Il est prévu sur le circuit d'alimentation du moteur électrique 22 un dispositif commandé par un bouton 27 permettant de faire varier la vitesse de rotation dudit moteur. La cuve principale 16 comporte deux parois verticales 28 et 29 parallèles à ses parois longitudinales 30 et 31. La paroi 28 est traversée par une série d'embouts 32 sur chacun desquels vient se fixer l'extrémité correspondante des tubes souples 5, 6, 7 8, 9 et 10, lesdits embouts étant solidaires chacun d'une buse 23 constituée par un barreau creux de polyéthylène poreux. Dans le fond de la cuve 16 s'étendent des résistances électriques 35 qui sont reliées à un dispositif de régulation de la température 36 réglable grâce à un bouton moleté 37 situé à l'exté- rieur de ladite cuve. Il est prévu un robinet de vidange 38 qui débouche dans la cuve 16 et la paroi 29 est reliée à la paroi 30 par une cloison inclinée 39 qui délimite un conduit longitudinal dans lequel s'étend la vis sans fin 26. Les extrémités libres supérieures des parois 28 et 29 comportent des entailles respectivement 40 et 41 dans lesquelles viennent se loger les axes des rouleaux 42. Chaque rouleau comportant à son extrémité adjacente à la vis sans fin 26 un pignon 43 coopérant avec ladite vis sans fin. Les parois 28 et 29 sont encore pourvues de rainures 45 qui permettent le guidage de cloisons 46, chaque buse 33 s'étendant entre deux cloisons au voisinage du fond de la cuve. Il est prévu, sensiblement dans une partie médiane de la cuve 16, un tube d'éclairage 49 inséré sur un circuit d'alimentation convenable et sur lequel est monté un bouton poussoir 50 commandant un interrupteur agencé de manière à fermer le circuit d'alimentation du tube d'éclairage 49, uniquement lorsque ledit bouton poussoir est pressé. La partie d'introduction des plaquettes comporte une série de rouleaux 51 identiques aux rouleaux 42 et entraînés par la même vis sans fin 26. La partie 19 est séparée de la cuve principale par une cloison 52 percée d'une ouverture 53 au niveau du plan supérieur des rouleaux 51. La cuve de rinçage 17 est séparée de la cuve principale 16 par une cloison 54, percée d'une ouverture 55 située au niveau du plan supérieur des rouleaux 42. Ladite cuve de rinçage comportant une série de rouleaux 56 montés de la même manière que les rouleaux 42 et entraînés par la vis sans fin 26 des cloisons 57 s'étendant sensiblement verticalement dans ladite cuve 17. Au voisinage du fond de la cuve 17, il est prévu deux buses 58 du même type que les buses 33 et reliées aux tuyaux souples 11 et 12. Enfin, dans la partie de séchage 18, s'étendent deux buses 60 reliées par les tuyaux souples 13 et 14 au compresseur des rouleaux 61 identiques aux rouleaux 42 étant disposés dans ladite partie de séchage, ces rouleaux étant entraînés par la vis sans fin 26. On remarque que les différentes parties de la machine comportent toutes des parois internes qui supportent les différents rouleaux, le bord supérieur de ces parois internes étant surélevé par rapport au plan supérieur des rouleaux, de manière à constituer une butée pour recevoir des couvercles 64, lesdits couvercles étant réalisés en matière transparente de manière que l'on puisse suivre la progression de la gravure tout au long du déplacement des plaquettes dans la machine. Le fonctionnement de la machine selon l'invention est le suivant Dans la cuve principale, il est déposé , jusqu'S un niveau légèrement supérieur à celui des buses 33, de l'eau avec du perchlorure de fer, tandis que la cuve de rinçage 17 est en partie remplie d'eau avec un agent moussant, la partie 19 d'introduction et la partie de séchage 18 ne recevant aucun produit. La plaque à graver est introduite par l'extrémité 19 et est entraînée par les rouleaux 51 ; elle traverse l'ouverture 53 et passe sur les rouleaux 42. Comme de l'air comprimé est envoyé à travers l'eau contenant du perchlorure de fer de la cuve principale 16, il se forme une mousse acide qui s'étend le long des cloisons 46 et vient enrober les plaques à graver. Lorsque la plaque arrive au niveau de la cloison 54, la gravure est terminée et l'on passe à la deuxième phase qui est celle de rinçage, ladite plaque gravée traversant l'ouverture 55 et étant reprise par les rouleaux 56 de la cuve 17.Là, il se forme, par l'introduction d'air comprimé dans l'eau additionnée d'un agent moussant contenue dans la cuve 17 une mousse qui enrobe les circuits imprimés et les rince, lesdits circuits imprimés étant acheminés vers la partie de séchage 18 ou il est simplement envoyé, par les buses 60, de l'air comprimé fourni par le compresseur. A la sortie de la partie 18, les circuits imprimés sont terminés. Une telle machine est d'une conception très simple, elle est peu bruyante et elle offre toute sécurité d'emploi. Grâce à la simplicité de la réalisation technique, on peut sans démontage remplacer les différentes éléments si cela s'avère nécessaire. En effet, les différents rouleaux de commande du déplacement de la plaquette du circuit à graver reposent dans des encoches des parois internes des différentes cuves et les cloisons de séparation sont simplement engagées dans les rainures desdites parois. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui vient d'être décrit et représenté. On pourra y appor ter de nombreuses modifications de détail sans sortir pour cela du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 10 Machine à graver les circuits imprimés du type comportant une cuve de forme générale parallélépipédique avec des moyens de support de la plaque à graver, et une buse reliée à une source d'air comprimé, caractériséeen ce que la cuve comporte une série de rouleaux horizontaux parallèles, sensiblement perpendiculaires à deux parois opposées de la cuve, des moyens pour entraîner les rouleaux dans le même sens de manière que la plaque à graver soit déplacée depuis une extrémité d'entrée de la cuve vers l'autre extrémité de sortie et des cloisons s'étendant depuis le voisinage du fond jusqu'au voisinage des rouleaux. 20 - Machine à graver les circuits imprimés selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens de chauffage, 30 - Machine à graver les circuits imprimés selon les revendications 1 et 2 caractérisée en ce que les moyens de chauffage sont constitués par des résistances électriques disposées dans la cuve et reliées à une source de courant électrique convenable avec interposition d'un thermostat réglable. 40 - Machine à graver les circuits imprimés selon la revendication 1 caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens d'éclairage logés dans la cuve. 50 - Machine à graver les circuits imprimés selon la revendication 1, caractérisée en ce que la cuve comporte, du côté de l'extrémité de sortie, un compartiment supplémentaire pourvu de rouleaux horizontaux parallèles entraînés en rotation dans le même sens et à la même vitesse que les autres rouleaux, le compartiment comportant au moins une buse reliée à une source d'air comprimé. 60 - Machine à graver les circuits imprimés selon les revendications 1 et 5 caractérisée en ce que la cuve comporte en aval du second compartiment, un troisième compartiment pourvu de rouleaux horizontaux parallèles entraînés en rotation dans le même sens que les autres rouleaux et à la même vitesse, ledit troisième compartiment étant pourvu d'au moins une buse reliée à une source d'air comprimé. 70 - Machine à graver les circuits imprimés selon la revendicationl, caractérisée en ce qu'elle comporte un moteur électrique dont l'arbre de sortie entraîne, par l'intermédiaire d'un réducteur de vitesse, une vis sans fin horizontale et guidée le long d'une paroi de la cuve, chaque rouleau comportant à son extrémité correspondante un pignon coopérant avec la vis sans fin. 80 - Machine à graver les circuits imprimés selon la revendication 1, caractérisée en ce que la cuve comporte deux parois internes parallèles aux parois latérales perpendiculaires aux rouleaux, les parois internes s'étendant au-dessous du bord supérieur des parois latérales et présentant, d'une part, des encoches dans lesquelles viennent se loger les extrémités des rouleaux et, d'autre part, sur leur face en regard l'une de l'autre les rainures de guidage des cloisons. 90 - Machine à graver les circuits imprimés selon la revendication 8, caractérisée en ce qu'elle comporte des couvercles transparents reposant sur le bord supérieur des parois internes; 100 - Machine à graver les circuits imprimés selon les revendications 1, 5 et 6 caractérisée en ce qu'elle comporte un compresseur présentant une série de sortie d'air comprimé reliée chacune aux différentes buses des divers compartiments. 110 - Machine à graver les circuits imprimés selon la revendication 1, caractérisée en ce que chaque buse est constituée d'une barre creuse de polyéthylène poreux. 120 - Machine à graver les circuits imprimés selon les revendications 1 et 7, caractérisée en ce qu'elle comporte, insérés sur le circuit d'alimentation du moteur électrique des moyens de commande pour modifier la vitesse de rotation de celui-ci.