Brevet FR2527956A1 — publié le 19831209

Contreplaque de perçage stratifiée et procédé de fabrication et d'utilisation de celle-ci La présente invention a pour objet une contreplaque de perçage destinée à permettre de percer rapidement et avec précision des trous dans un matériau non homogène en feuille. Elle trouve une application particulièrement importante dans le perçage des plaques de circuits imprimés, généralement constituées par un stratifié à base de résine chargée. De façon générale, on doit souvent, dans l'industrie, percer des trous de petit diamètre dans des feuilles cons tituées d'un agglomérat de matériaux de duretés différentes. La pointe du foret tournant à grande vitesse risque de dévier lors de l'attaque, d'où un manque de précision dans l'emplacement du trou et un risque de rupture du foret, surtout s'il est de petit diamètre. De plus, le frottement entre matériau et foret génère de la chaleur. Si le matériau à percer est un isolant thermique, ce qui est fréquent, le temps requis pour disperser la chaleur limite la cadence de perçage. On a déjà réalisé des contreplaques de guidage du foret de perçage. Parmi les contreplaques connues, on peut citer - un stratifié de papier résiné, dont la texture fine permet de conserver une bonne précision au point d'attaque du foret ; mais cette contreplaque, étant isolante, ne resoud pas le problème thermique et elle est une source de pollution pour les traitements chimiques ultérieurs éventuels - un aggloméré de bois recouvert d'un métal tel que l'aluminium, qui favorise la dispersion thermique ; mais 1 'épaisseur d'aggloméré nécessaire limite cette dispersion et les particules cellulosiques entraînées par le foret lors du perçage peuvent contaminer la paroi des trous et imposer un nettoyage difficile. L'invention vise à fournir une contreplaque de per çage répondant mieux que celles antérieurement connues aux exigences de la pratique, notamment en ce que, tout à la fois, elle assure une précision satisfaisante et la dispersion de la chaleur (ce qui autorise une cadence de perçage élevée) et permet de récupérer facilement le métal qu'elle comporte. Dans ce but, l'invention propose notamment une contreplaque de perçage comprenant au moins une couche de résine thermodurcissable revêtue, sur au moins une face, d'une pellicule d'aluminium solidarisée de la couche de résine par une colle dont l'adhérence est inférieure au seuil de déchirure de la pellicule d'aluminium pour permettre d'arracher cette dernière. L'épaisseur de la couche (typiquement 1 à 2 mm) et celle de la pellicule (typiquement 0,02 à 0,1 mm) dépendront de l'application envisagée. Pour percer un circuit imprimé courant, on utilisera habituellement une contreplaque ayant une couche de résine thermodurcissable de 1,5 mm d'épaisseur environ revêtue sur au moins une face, et généralement les deux, d'une pellicule d'aluminium de 0,05 mm. De façon plus générale, la pellicule et la couche seront choisies pour que la poutre composite que constitue la contreplaque ait une rigidité en surface suffisante pour éviter la flexion locale de la pellicule métallique à l'endroit de la pénétration, afin que les trous aient une position précise, et pour que la production de chaleur par frottement dans la contreplaque soit minimum tandis que la dissipation thermique est élevée. Une telle contreplaque peut -- contrairement à un matériau contenant des fibres cellulosiques -- être découpée avec précision à la meule diamantée, éventuellement en même temps que des plaques de circuits imprimés. L'aluminium utilisé peut être pur ou allié, le choix étant fait pour assurer tout à la fois la précision de perçage requise (conditionnée notamment par le coefficient de frottement), la facilité de pénétration (qui impose des contraintes sur la dureté et le coefficient d'élasticité) et une conductibilité thermique élevée. La couche de résine contiendra avantageusement des charges minérales ou organiques ; on peut notamment utiliser la fibre de verre. Toutefois, on peut prendre des charges différentes, destinées à accroître la conductibilité thermique de la couche. Le mode de collage de la pellicule doit assurer une adhérence suffisante pour éviter le décollage pendant le perçage. Cette adhérence doit cependant rester suffisamment faible pour que l'on puisse arracher ultérieurement la pellicule pour récupérer le métal. Ce résultat peut notamment être atteint en plaçant, entre la couche et la pellicule, une feuille de papier fixée à la pellicule par une colle d'adhérence suffisamment faible. On peut en particulier utiliser une feuille de papier fibreux non tissé solidarisée de l'aluminium par une colle vinylique ou acrylique en phase aqueuse. La contreplaque peut être fabriquée par divers procédés. On choisira avantageusement un procédé permettant# de fabriquer de grandes longueurs déroulables et/ou découpables pour fournir des tronçons parfaitement plats superposables à la feuille à percer. On peut par exemple fabriquer des contreplaques à l'aide d'une machine de stratification du genre utilisé pour fabriquer des feuilles de polyester armé. Il est toutefois préférable d'utiliser un procédé de fabrication en continu dérivant de celui décrit dans la demande de brevet EP-A-0012094. En particulier, on peut utiliser un procédé suivant lequel : sur une bande d'aluminium en circulation revêtue par contre-collage d'une feuille de papier fibreux non tissé, on dépose au moins une bande constituée de résine thermodurcissable et, éventuellement, d'une charge, on essore sous faible pression le sandwich ainsi constitué, on recouvre d'une bande de couverture et on polymérise la résine dans un four en continu à travers lequel on fait circuler l'ensemble, avant de découper la longueur. En général, la bande de couverture sera également en aluminium. La colle utilisée sera avantageusement une colle vinylique ou acrylique en phase aqueuse (une résine époxy n'adhérant pas à l'aluminium et le polyuréthane ayant l'inconvénient d'être de coût élevé). On peut évidemment prévoir un composite à plusieurs couches de résine et même à plusieurs pellicules d'aluminium. La fabrication peut être effectuée en utilisant une bande d'aluminium sur laquelle est déjà contre-collé le papier destiné à faciliter l'arrachement. On voit qu'après utilisation de la feuille il suffit, pour récupérer l'aluminium, de l'arracher de la couche dont le papier reste en majeure partie solidaire. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit d'un nlode particulier de réalisation, donné à titre d'exemple non limitatif, constitué par une contreplaque de perçage de circuit imprimé. On peut notamment utiliser dans ce cas une contreplaque constituée par un stratifié de polyester armé de fibre de verre de 1,5 mm d'épaisseur environ revêtu de deux pellicules d'aluminium de 0,05 mm d'épaisseur. Entre l'aluminium et le stratifié est interposée une feuille de papier fibreux non tissé adhérant à l'aluminium par un adhésif approprié, qui sera généralement une colle vinylique ou acrylique en phase aqueuse. Le procédé de fabrication, dérivant de celui décrit dans la demande de brevet européen déjà mentionnée (à laquelle on pourra se reporter) peut alors être le suivant. On prépare tout d'abord une bande d'aluminium d'épaisseur appropriée en y contre-collant le papier fibreux non tissé de faible épaisseur. Cette feuille est ensuite déroulée en continu horizontalement, papier au-dessus,et on dépose, par des moyens qui peuvent être ceux de la demande de brevet déjà mentionnée, une couche de résine thermodurcissable, typiquement de résine polyester armée de fibres minérales ou organiques, en général de fibres de verre coupées. On essore ensuite sous faible pression le produit constitué par l'aluminium, le papier et la couche de résine. Et on dépose sur ce produit, en amont ou, plus généralement, en aval des moyens d'essorage, une bande d'aluminium également revêtue de papier contre-collé. Enfin, on polymérise la résine en continu dans un four. Le papier se solidarise ainsi complètement de la résine dont il s'imprègne. Le produit ainsi obtenu peut être découpé sans difficultés en feuilles plates de dimensions correspondant à celles des panneaux qui doivent ultérieurement être découpés au format des cartes de circuit imprimé. Cette découpe en cartes peut s'effectuer en utilisant les contreplaques de perçage : dans ce cas, on superpose, sur la machine de découpe, une feuille de contreplaque servant de protection au plateau de la machine, une feuille de contreplaque inférieure, une ou généralement plusieurs feuilles de circuits imprimés, et une feuille de contreplaque supérieure. On peut ensuite découper, puis percer, l'ensemble. A titre d'exemple, on peut indiquer que l'on a sans difficulté percé des trous ayant un diamètre variant de 0,4 à 6,35 mm avec une avance par tour de foret de 0,05 à 0,2 mm. L'écart moyen entre la position théorique et la position réelle de perçage était inférieur à 80 microns. REVENDICATIONS 1. Contreplaque stratifiée de perçage de matériaux non homogènes en feuille, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins une couche de résine thermodurcissable revêtue, sur au moins une face, d'une pellicule d'aluminium d'épaisseur comprise entre 0,02 et 0,1 mm solidarisée de la feuille de résine par une colle provoquant une adhérence inférieure au seuil de déchirure de la feuille d'aluminium pour permettre d'arracher cette dernière. 2. Contreplaque suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte une feuille de papier interposée entre chaque pellicule d'aluminium et la couche, fixée à l'aluminium par collage. 3. Contreplaque suivant la revendication 2, caractérisée en ce que la feuille est en papier fibreux non tissé solidarisé de l'aluminium par une couche aqueuse vinylique ou acrylique. 4. Contreplaque suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la résine continent une charge de renforcement. 5. Contreplaque suivant l'une quelconque des revendications précédentes destinée à la découpe et au perçage de circuits imprimés, caractérisée en ce que la couche de résine a une épaisseur comprise entre 1 et 2 mm, avantageusement de l'ordre de 1,5 mm. 6. Procédé de fabrication de contreplaques de per çage de matériaux non homogènes en feuille, caractérisé en ce que, sur une bande d'aluminium en circulation revêtue par contre-collage d'une feuille de papier fibreux non tissé, on dépose au moins une bande constituée de résine thermodurcissable et, éventuellement, d'une charge, on essore sous faible pression le sandwich ainsi constitue, on recouvre d'une bande de couverture et on polymérise la résine dans un four en continu à travers lequel on fait circuler l'ensemble, avant de découper la longueur.