Brevet FR2646983A1 — publié le 19901116

La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour appliquer des revêtements liquides à la surface de plaquettes à circuits imprimés. La fabrication des piquettes à circuits imprimés nécessite un certain nombre d'étapes pour obtenir le produit final désiré car la plaquette est de fait une configuration à couches multiples des lignes de conducteurs, des couches de réserve, des masques de soudure, etc. Cependant, quel que soit le procédé de fabrication, des revêtements liquides devant être séchés avant traitement ultérieur doivent être appliqués à la surface de la plaquette à divers stades du procédé. Un revêtement particulier qu'on utilise dans la fabrication des plaquettes à circuits imprimés de haute qualité est un masque de soudure qui sert à protéger le circuit contre la formation de ponts pendant l'étape de soudage et qui doit résister aux solvants, agents chimiques et compositions de fondants. Par commodité, on axera la description suivante sur ce matériau particulier et son application à la plaquette par les techniques classiques de sérigraphie mais le technicien remarquera qu'on pourrait également employer d'autres liquides et d'autres procédés d'application. Fondamentalement, la technique de la sérigraphie implique l'étape consistant à faire passer une composition dans les mailles ouvertes d'une pièce de matériau tendue telle qu'un fil sur un substrat pouvant être imprimé. L'écran est recouvert, ou bloqué partiellement, par un matériau de masquage de manière à former le motif désiré sur le substrat. Le matériau de masquage peut être simplement un stencil ou une laque séchée, une gomme-laque ou de la colle. Dès que l'écran a été'recouvert ou bloqué partiellement par un matériau de masquage, on le maintient tendu sur un cadre et le place sur le substrat désiré. La composition du revêtement est alors déversée sur l'écran et amenée à traverser les zones ouvertes avec un rouleau en caoutchouc. Ensuite, on enlève le cadre et on cuit le 2 2646983 substrat revêtu. On répète alors ce mode opératoire pour l'autre côté de la plaquette. Il est important, lorsqu'on suit un motif désiré, quz la composition ne s'écoule pas à l'extérieur des zones présélectionnées qui sont définies par la surface ouverte de l'écran et elle doit suivre avec précision l'image formée sur l'écran pour la reproduire. On décrit ces techniques connues pour la fabrication des revêtements par sérigraphie, par exemple, dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 4 292 230 qu'on incorpore ici à titre de référence. Comme on l'a noté ci-dessus, et comme cela est spécifié par les fabricants de compositions d'impression pour sérigraphie, par exemple les masques de soudure pouvant être l'objet d'une imagerie, le matériau est appliqué à un côté de la plaquette à circuits imprimés, est cuit (séché) dans un four, et le mode opératoire est répété pour l'autre côté de la plaquette. Les deux côtés ne peuvent être faits actuellement simultanément car la plaquette à circuits imprimés est humide et doit être séchée avant d'être inversée et revêtue sur son autre côté. En dehors du manque d'efficacité dû au fait qu'il y a lieu d'exécuter deux cycles de séchage ainsi que les étapes associées du traitement, un côté est nécessairement soumis à deux cycles de séchage et sauf à contrôler minutieusement la température de séchage et sa durée, le cycle ultérieur de développement pour enlever le masque de soudure des zones désignées par la plaquette à circuits imprimés peut ne pas être réussi et un résidu peut demeurer sur les surfaces qui doivent être du cuivre propre. Un certain nombre de brevets ont traité le problème du revêtement des surfaces des plaquettes, mais ceux-ci nécessitent des machines compliquées et des modes opératoires complexes pour l'exécution du procédé. Par exemple, le brevet des Etats-Unis d'Amérique 3 2646983 n 4 600 601 utilise un dispositif qui fait passer une plaquette inclinée dans une pulvérisation d'un revêtement liquide, et fait alors pivoter la plaquette et introduit l'autre côté de la pl:;-uette inclinée dans la pulvérisation. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 4 678 531 décrit un procédé pour la sérigraphie d'une substance de fabrication électrique sur la surface d'un substrat sur laquelle a été précédemment monté un dispositif ayant une hauteur importante par rapport à l'épaisseur de l'écran d'impression. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 4 436 806 a pour objet la fabrication d'un motif de réserve sur des plaquettes à circuits en utilisant un photo-outil cadré avec les ébauches de la plaquette alors que l'image est encore humide. Le polymère non durci qui reste liquide est enlevé après l'opératioqn d'imagerie, de sorte que la plaquette peut être traitée par une réserve pour gravure, une réserve pour plaque ou un masque de soudure. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 4 031 268 décrit un procédé de projection de motifs métalliques sur un substrat en utilisant un gabarit. Cependant, il reste un besoin pour un procédé de préparation de plaquettes à circuits imprimés qui soit efficace et économique. En conséquence, la présente invention a pour objet un procédé pour appliquer des revêtements liquides de manière séquentielle sur les deux surfaces de plaquettes à circuits imprimés, revêtements qui peuvent alors être séchés au cours d'une étape de séchage. La présente invention a pour autre objet un dispositif pouvant être utilisé pour appliquer des revêtements liquides à des plaquettes à circuits imprimés. Selon la présente invention, on propose un procédé pour appliquer des revêtements liquides, par exemple des masques de soudure, de façon séquentielle aux deux surfaces d'un substrat tel que des plaquettes à circuits imprimés, d'o il résulte que seul un cycle de 4 2646983 séchage est nécessaire pour provoquer le séchage des revêtements liquides. En- général, le procédé comprend les étapes consistant à appliquer un revêtement à un côté du suostrat, à placer une platine isolante sur le substrat revêtu, platine qui présente des ouvertures correspondant aux parties revêtues du substrat et un espace entre les parties revêtues et le côté opposé de la platine, à inverser le substrat et la platine, à appliquer un revêtement à l'autre côté du substrat et à sécher ce dernier. Le dispositif à platine isolante de la présente invention est généralement conçu de façon à fournir des ouvertures convenables qui correspondent aux zones revêtues du substrat et a une épaisseur suffisante pour fournir un support convenable pour le substrat lorsqu'il est inversé et revêtu sur son autre côté. Tout matériau approprié tel qu'un matériau plastique peut être employé. La présente invention sera bien comprise lors de la description suivante faite en liaison avec les dessins ci-joints dans lesquels: La figure 1 est une vue en perspective éclatée de la platine d'isolement et d'un substrat revêtu sur un côté comportant un dispositif de sérigraphie en position sur l'autre côté du substrat; Les figures 2A et 2B sont des vues en perspective d'autres platines d'isolement de la présente invention. En liaison avec la figure 1, une platine d'isolement 10, en matériau approprié pour agir en support pour la sérigraphie d'un substrat 12, contient des ouvertures 11, ouvertures qui correspondent aux plaquettes 13 à circuits imprimés par sérigraphie sur le substrat. Dans la figure, quatre plaquettes à circuits imprimés sont préparées et on remarquera que n'importe quel nombre d'ouvertures 11 et de plaquettes 13 à circuits imprimés pourraient être préparées dans la 2646983 mesure o il y a au moins un même nombre d'ouvertures 11 qu'il y a de plaquettes 13. Les plaquettes 13 peuvent contenir un circuit 14 et des trous traversants 15 et d'autres revêtements ou couches superficielle (non représentés). La platine d'isolement 10 peut avoir n'importe quelle hauteur, mais celle-ci doit permettre le support structurel et être plus grande que la propre hauteur de la plaquette 13 sur le substrat 12. Un écran de sérigraphie 16 est représenté placé sur le substrat 12, écran servant à appliquer un revêtement à ce côté du substrat. Après sérigraphie du second côté du substrat 12, l'écran 16 est enlevé, et le substrat 12., qui présente maintenant sur ses deux côtés un revêtement liquide humide, est extrait de la platine et séché. En liaison maintenant avec la figure 2A et la figure 2B, on a représenté d'autres platines d'isolement 17 et 21. La platine 17 de la figure 2A est semblable à la platine 10 sauf qu'elle est creuse et présente des ouvertures 19 qui communiquent avec un substrat placé sur son dessus. Un orifice de connexion est un conduit pour vide ou autre moyen qui sert à maintenir un substrat en place lorsque celui-ci est mis sur la platine 17 et que le vide est appliqué. La figure 2B représente un autre mode de réalisation d'une platine 21 qui est également utilisée avec un orifice 23 pour vide et des orifices ouverts 22. En marche, un substrat tel que le substrat 12 est placé sur la platine 21 et, lorsque le vide est appliqué, maintient le substrat en place alors que son autre côté est soumis à une opération -de sérigraphie. Comme on le remarquera, avec n'importe quel mode de réalisation de la platine, la conception d'ensemble est que la surface du substrat imprimé ne vienne pas en contact avec une partie quelconque de la platine. 6 2646983 Des goujons de cadrage peuvent être également utilisés dans la platine d'isolement pour aligner la platine et le substrat qu'on refroidit. La présente invention n'est pas limitée aux exemples ce réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de modifications et de variantes qui apparaîtront à l'homme de l'art. 7 2646983 REVENDICATIONS 1 - Procédé pour appliquer des revêtements liquides, séquentiellement, aux deux côtés d'un substrat (12) pour plaquette à circuits imp-imés (13), d'o il résulte qu'il faut seulement un cycle de séchage pour sécher les revêtements liquides, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à appliquer un revêtement à un côté du substrat, à placer une platine isolante (10) sur le substrat revêtu, platine qui présente des ouvertures (11) correspondant aux parties revêtues du substrat et un espace entre les parties revêtues et le côté opposé de la platine, à inverser le substrat et la platine, à appliquer un revêtement à l'autre côté du substrat et à sécher le substrat revêtu. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la platine d'isolement est creuse et contient des ouvertures (11) qui communiquent avec le substrat placé sur la. platine, ouvertures qui maintiennent le substrat en place lorsque le substrat revêtu est placé sur la platine et qu'un vide est appliqué. 3 - Dispositif utilisé dans un procédé pour appliquer des revêtements liquides, séquentiellement, aux deux côtés d'une plaquette à circuits imprimés (13), caractérisé en ce qu'il comprend une platine isolante (10) présentant des ouvertures (11) correspondant aux parties revêtues des plaquettes et un espace entre les parties revêtues et le côté opposé de la platine.