Brevet FR2665816A1 — publié le 19920214

Machine destinée à travailler des plaquettes dites circuits imprimés et procédé s'y rapportant L'invention se rapporte aux machines destinées à travailler des plaquettes dites circuits imprimés dont une face est équipée de composants électroniques, et comprenant une tête mobile équipée d'un outil tel que par exemple une scie ou un foret, et située en regard d'un contre-outil destiné à recevoir momentanément le circuit imprimé à usiner. Dans les machines connues destinées à la fabrication en grande série, il s'avère pratiquement impossible d'effectuer, par exemple, des opérations automatiques de découpage de circuits imprimés comportant des composants électroniques de grande taille. En effet, la distance de positionnement de la tête mobile par rapport au circuit imprimé étant définie par la hauteur des plus grands composants, on est amené à donner à l'outil une longueur trop importante par rapport à son épaisseur, généralement choisie inférieure à 2mm, ce qui provoque le flambage dudit outil. Un tel flambage occasionne des chocs répétés sur le circuit imprimé, rend fragile ledit outil et ne permet pas d'obtenir une vitesse d'avance rapide nécessaire à la qualité du découpage. En outre, comme on le comprendra, l'opération de découpage ou de perçage sous une nappe de conducteurs électriques est impossible. L'invention à pour but de remédier à ces inconvénients. Selon l'invention, le contre-outil présente en regard de la tête mobile, une surface dite mouvante qui est adaptée à recevoir la face du circuit imprimé équipée des composants électroniques, et qui comporte à cet effet des moyens de soutènement mobiles aptes à venir épouser le relief de ladite face du circuit imprimé de manière à permettre à l'outil d'usiner le circuit imprimé à partir de sa face dépourvue de composants. Grâce à cette réalisation, le contre-outil peut recevoir et s'adapter automatiquement à n'importe quel type de circuit imprimé rendant ainsi l'opération de découpage ou de perçage particulièrement simple et économique, puisqu'elle s'effectue du côté de la face dépourvue de composants et ne nécessite pas d'outils de grande hauteur. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre, à titre d'exemple, en référence au dessin annexé dans lequel la figure 1 représente schématiquement en coupe partielle une machine selon l'invention dans une opération de travail sur un circuit imprimé. Cette machine, est destinée à usiner des plaquettes 1 dites circuits imprimés dont une face 2 est équipée de composants électroniques 3 et dont l'autre face 4 comporte des pistes électriques. Cette machine comprend une tête mobile 5 équipée d'un outil 6 tel que par exemple une scie ou un foret, et située en regard d'un contre-outil 7 destiné à recevoir momentanément le circuit imprimé 1 à usiner. Ce contre-outil présente un bâti 8 dont le bord supérieur 9 de sa face supérieure maintient en place les bords longitudinaux 10 et 11 du circuit imprimé 1. Selon l'invention, le contre-outil présente en regard de la tête mobile 5 une surface dite mouvante qui est adaptée à recevoir la face 2 du circuit imprimé 1 équipée des composants électroniques 3, et qui comporte à cet effet des moyens de soutènement mobiles 12 apte à venir épouser le relief de ladite face 2 du circuit imprimé de manière à permettre à l'outil 6 de travailler le circuit imprimé à partir de la face 4 du circuit imprimé dépourvue de composants. Les moyens de soutènement 12 comportent une pluralité de piges 13 parallèles entres elles qui sont montées coulissantes chacune dans un support perforé 14 du contreoutil à l'encontre de moyens élastiques 15-15' selon une direction transversale au circuit imprimé 1 à usiner, et dont les extrémités 16 dites libres, orientées vers la tête mobile 5, viennent respectivement au contact d'un composant 3 ou d'une partie libre P de la face dudit circuit imprimé laissée entre les composants 3, l'ensemble des extrémités libres 16 épousant ainsi le relief de la face porte-composants 2. De manière à permettre à la fois le soutien suffisant du circuit imprimé et les opérations de découpage, on comprendra que l'espace laissé entre les piges 13 est déterminé de façon à satisfaire à ces conditions et l'expérience à montré que l'on obtenait de bons résultats avec un support comportant cent piges par décimètre carré, avec des piges de diamètre égal à 6mm. Selon un mode de réalisation préférée, les moyens élastiques 15 sont constitués par des ressorts placés respectivement sous les queues 17 des piges 13. Selon un autre mode de réalisation représentée schématiquement en traits interrompus sur la partie droite de la figure 1, les moyens élastiques 15' sont constitués par un matelas à surface souple contenant un fluide et disposé sous les queues 17 des piges 13. Afin de maintenr'-.r les piges 13 en position active de soutien du circuit imp imé de manière à éviter tout fléchissement sous l'action ue l'outil 6 pendant son travail, le contreoutil 7 comporte un moyen d'immobilisation des piges 13 qui, lorsque toutes les extrémités libres 16 sont en contact avec la face porte-composants du circuit imprimé, vient occuper un état de verrouillage pour lequel lesdites piges sont maintenues dans leur position respective. Le moyen d'immobilisation comporte un coulisseau 19 qui est agencé dans le support perforé 14 et qui présente autant de trous 20 que de piges, lesdits trous présentant un diamètre légèrement supérieur à celui des piges de manière à permettre le déplacement transversal du coulisseau 19 par rapport au support 14. Ainsi, comme on le comprendra, lorsque le coulisseau 19 est déplacé latéralement, les trous 20 viennent chacun par une zone de leur surface interne au contact de la pige correspondante 13 assurant ainsi l'immobilisation desdites piges dans le support 14 par un effet de frottement dur. Le procédé mettant en oeuvre la machine est le suivant. On amène au dessus du contre-outil 7 le circuit imprimé 1 avec sa face 2 portant les composants tournée vers le bas en regard des extrémités libres 16 des piges 13. On applique ledit circuit imprimé contre les extrémités libres 16 qui s'enfoncent par coulissement, à l'encontre des moyens élastiques 15-15', au fur et à mesure où elles rencontrent un composant 3 ou les parties libres p, jusqu'à ce que ledit circuit vienne se positionner sur le bord 9 du bâti 8,lesdites piges ayant ainsi épouser le relief de la face 2 du circuit imprimé. On immobilise les piges 13 dans leur position de copie du relief de la face 2 du circuit imprimé 1 en déplaçant le coulisseau 19 selon la flèche F pour l'amener en l'état de verrouillage illustré à la figure 1. Puis, Qe façon connue en soi, on maintient ledit circuit imprimé 1 en position sur les piges 13 et sur le bord 9 au moyen d'une brosse (non représentée). On amène alors le montage ainsi obtenu au contact de l'outil 6 et l'on procède au travail du circuit imprimé. La figure 1 illustre une opération de découpage dans laquelle l'outil 6 étant une scie, découpe une région du circuit imprimé placée sous une nappe 21 de fils électriques conformée en U, sans que cette nappe et le circuit imprimé ne subissent de contrainte. Grâce à ce procédé, on utilise des outils dont le rapport hauteur en mm sur épaisseur en mm est inférieure à 12. Un excellent travail permettant d'obtenir par exemple, une bonne qualité de découpage (vitesse d'avance optimale, chocs par pénétrations ou accélérations minimisés) est obtenu par des scies ayant une épaisseur inférieure à 2mm et une hauteur sous tête inférieure à 20 mm. En outre, selon un perfectionnement apporté à l'invention, chaque pige 13, normalement constituée par un barreau d'acier, peut porter sur son extrémité libre un embout en un matériau plastique, afin d'adoucir le contact avec les composants. Revendications 1) Machine destinée à usiner des plaquettes (1) dites circuits imprimés dont une face (2) est équipée de composants électroniques (3), et comprenant une tête mobile (5) équipée d'un outil (6) tel que par exemple une scie ou un foret, et située en regard d'un contre-outil (7) destiné à recevoir et présenter le circuit imprimé (1) en vue de son usinage, caractérisée en ce que le contre-outil (7) présente en regard de la tête mobile (5) une surface dite mouvante qui est adaptée à recevoir la face (2) du circuit imprimé équipée des composants électroniques, et qui comporte à cet effet des moyens de soutènement mobiles (12) aptes à venir épouser le relief de ladite face (2) de manière à permettre à l'outil d'usiner le circuit imprimé à partir de la face (4) du circuit imprimé dépourvue de composants. 2) Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens de soutènement mobiles (12) comportent une pluralité de piges (13) parallèles entres elles qui sont montées coulissantes dans le contre-outil (7) à l'encontre de moyens élastiques (15-15') selon une direction transversale au circuit imprimé (1) à usiner, et dont les extrémités (16) dites libres, orientées vers la tête mobile (5) viennent respectivement au contact d'un composant (3) ou d'une partie libre P de la face (2) dudit circuit imprimé laissée entre les composants (3), l'ensemble des extrémités libres (16) épousant ainsi le relief de la face porte-composants (2). 3) Machine selon la revendication 2, caractérisée en ce que le contre-outil (7) comporte un moyen d'immobilisation (19) des piges (13) qui, lorsque toutes les extrémités libres (16) sont en contact avec la face portecomposants (2) du circuit imprimé, vient occuper un état de verrouillage pour lequel lesdites piges (13) sont maintenues dans leur position respective. 4) Machine selon la revendication 2 ou 3, caractérisée en ce que les moyens élastiques (15) sont constitués par des ressorts placés respectivement sous les queues (17) des piges. 5) Machine selon la revendication 2 ou 3, caractérisée en ce que les moyens élastiques (15') sont constitués par un matelas à surface souple contenant un fluide et disposé sous les queues (17) des piges. 5) Procédé d'usinage de circuits imprimés utilisé par la machine selon les revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'il consiste à amener le circuit imprimé (1), avec sa face (2) portant les composants (3) tournée vers le bas, en regard des moyens de soutènement mobiles (12) du contre-outil (7), à appliquer ledit circuit imprimé contre les extrémités libres (16) des piges (13), de manière à permettre audites piges d'épouser le relief de ladite face (2), à immobiliser lesdites piges (13) en leur position, et à maintenir ledit circuit imprimé (1) sur le contre-outil (7) en vue de son usinage par l'outil (6).