Brevet FR2685158A1 — publié le 19930618

i PROCEDE ET DISPOSITIF POU Rl ENLEVER LES PELLICULES PROTECTRICES DE FLANS INSOLES DE CIRCUIT IMPRIME La présente invention concerne le domaine de la fabrication de circuits imprimés. Elle concerne plus précisément un procédé et un dispositif pour enlever par pelage les pellicules protectrices recouvrant les faces supérieure et inférieure d'un flan de circuit imprimé après la phase d'insolation dudit flan et avant la phase de développement. Une des gammes de fabrication d'un circuit imprimé comporte les phases suivantes: le débitage du flan à partir d'une plaque de support composée d'un substrat présentant sur chaque face, une couche de cuivre laminée et collée; le perçage dudit flan; la photogravure la gravure; la découpe; et le contrôle du circuit imprimé obtenu. La photogravure comporte quatre opérations successives le laminage, l'insolation, le dépelliculage et le développement. Le laminage est l'opération qui consiste à déposer sur chaque couche de cuivre du flan, un film photosensible appelé "photorésist" ou "film sec" Ce film est appliqué à chaud et sous pression et il est protégé par une pellicule protectrice, du type connu sous le nom de marque "Mylar". L'insolation consiste à émettre un rayonnement ultra-violet de forte puissance sur le film sec et à travers un masque opaque en dehors de l'image du circuit imprimé à réaliser. L'action des rayons ultra-violets a pour but de polymériser ou durcir les parties du film ayant reçu le rayonnement. Le dépelliculage consiste à enlever les deux pellicules de protection Cette opération est le plus souvent réalisée manuellement à l'aide d'un cutter. Le développement permet de dissoudre avec un produit adapté, toutes les parties du film sec qui n'ont pas reçu le rayonnement ultra-violet pour découvrir une partie des couches de cuivre qui sera ensuite enlevée par un agent chimique dans la phase de gravure. Actuellement il existe dans le commerce des équipements permettant d'automatiser d'une part, le laminage et l'insolation, et, d'autre part, le développement et la gravure Mais il existe une rupture dans les lignes de fabrication de fait de l'opération manuelle de dépelliculage des flans insolés De plus, dans cette opération manuelle, on enlève les deux pellicules l'une après l'autre, ce qui peut entraîner des contraintes préjudiciables par suite de la déformation subie par le flan à l'arrachage de chaque pellicule notamment sur les ciruits imprimés ayant une épaisseur inférieure à 0,8 mm. Le but de la présente invention est de pallier ces inconvénients, et de proposer un procédé pour enlever les pellicules après insolation des flans et un dispositif pour mettre en oeuvre le procédé, qui puisse facilement être intégré dans la ligne de fabrication. Selon le procédé de l'invention, on projette un jet d'eau sous pression contre un bord dudit flan, perpendiculairement audit bord et dans le plan général dudit flan, de manière à décoller les zones des deux pellicules qui sont au voisinage dudit bord et on exerce ensuite une force de traction sur lesdites deux zones de pellicule décollées de manière à enlever lesdites pellicules en même temps et de manière symétrique par pelage. Avantageusement on entraîne ledit flan pendant l'opération de pelage au moyen de deux rouleaux transporteurs contrarotatifs disposés de part et d'autre dudit flan On projette ledit jet d'eau sous pression lorsque ledit bord de flan est engagé entre lesdits rouleaux transporteurs de telle manière que les deux zones de pellicule décollées par le jet d'eau sous pression viennent se plaquer respectivement sur les parois desdits rouleaux transporteurs. On exerce une force de traction sur lesdites deux zones de pellicule décollées au moyen de deux rouleaux presseurs coopérant respectivement avec lesdits rouleaux transporteurs, chaque rouleau presseur étant disposé de manière à maintenir par pincement la partie décollée de la pellicule correspondante, comprise entre la génératrice du rouleau transporteur en contact avec ledit flan et la génératrice du rouleau transporteur en contact avec ledit rouleau presseur, contre la paroi du rouleau transporteur correspondant. Grâce au procédé proposé, les deux pellicules sont enlevées de manière symétrique et en même temps. Le dispositif pour mettre en oeuvre le procédé de l'invention comporte: des moyens pour alimenter en séquence des flans insolés, un chemin de passage pour la circulation des flans délivrés par lesdits moyens d'alimentation, deux rouleaux transporteurs disposés respectivement au-dessus et au-dessous dudit chemin de passage et destinés à entraîner lesdits flans, des moyens pour projeter un jet d'eau sous pression contre le bord avant du flan engagé entre lesdits rouleaux transporteurs de manière à décoller les zones desdites deux pellicules, qui sont voisines dudit bord de flan, et à plaquer lesdites deux zones décollées respectivement contre les parois desdits rouleaux transporteurs, deux rouleaux presseurs situés à distance de part et d'autre dudit chemin de passage et en aval desdits rouleaux transporteurs, chacun desdits rouleaux presseurs coopérant avec un rouleau transporteur pour maintenir par pincement au moins une partie décollée de la pellicule correspondante contre la paroi dudit rouleau transporteur de manière à exercer une force de traction permettant d'enlever ladite pellicule par pelage, des moyens pour évacuer les pellicules enlevées, des moyens de séchage du flan après enlèvement desdites pellicules, des moyens d'évacuation du flan après séchage, et des moyens de commande et de synchronisme. Avantageusement les moyens pour projeter un jet d'eau sous pression comportent une rampe d'injection alimentée par une source d'eau sous pression et montée entre les rouleaux transporteurs et les moyens de séchage de telle manière qu'elle soit mobile verticalement entre une position d'injection dans laquelle ladite rampe est située dans le plan du chemin de passage et une position de dégagement dans laquelle le chemin de passage est libéré pour permettre la circulation du flan dépelliculé vers le poste de séchage. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention ressortiront à la lecture de la description suivante faite à titre d'exemple et en référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 montre un schéma de principe de la machine à enlever les pellicules d'un flan de circuit imprimé selon le procédé de l'invention, la figure 2 montre à plus grande échelle le principe de l'amorçage du décollement des pellicules selon le procédé de l'invention, et la figure 3 montre à plus grande échelle le principe du pelage des pellicules, celles-ci étant pincées entre les rouleaux transporteurs et les rouleaux presseurs. Le dessin montre un mode de réalisation d'un dispositif 1 pour enlever les pellicules protectrices 2 a, 2 b recouvrant les faces supérieure 3 b et inférieure 3 a d'un flan 4 de circuit imprimé préalablement insolé, selon le procédé de l'invention. Ce dispositif est susceptible d'être intégré dans une ligne de fabrication de circuits imprimés et disposé entre un équipement d'insolation A situé en amont et un équipement de développement B situé en aval. Ce dispositif comporte essentiellement, d'amont en aval, des moyens pour alimenter en séquence des flans insolés 4, qui peuvent faire partie de l'équipement d'insolation A, un chemin de passage 5 horizontal permettant la circulation du flan 4 entre l'équipement d'insolation A et l'équipement de développement B, des moyens pour entraîner les flans 4 le long du chemin de passage 5, des moyens pour enlever les pellicules 2 a, 2 b, des moyens pour évacuer les pellicules enlevées, et des moyens pour tranférer les flans dépelliculés vers l'équipement de développement B Il comporte de plus des moyens de commande et de synchronisme. Des jeux de rouleaux 6 disposés au-dessus et au-dessous du chemin de passage 5 constituent les moyens pour entraîner les flans 4. Les moyens pour enlever les pellicules comportent deux rouleaux transporteurs contrarotatifs 7 a, 7 b disposés respectivement au-dessus et au-dessous du chemin de passage 5, deux rouleaux presseurs 8 a, 8 b situés à distance et de part et d'autre du chemin de passage 5 et des moyens pour projeter un jet d'eau sous pression contre le bord avant 9 d'un flan 4 lorsque ce bord avant 9 est engagé entre les deux rouleaux transporteurs 7 a, 7 b. Les rouleaux transporteurs 7 a, 7 b et éventuellement les rouleaux 6 sont entraînés en rotation par des dispositifs d'entraînement connus. Les moyens pour injecter de l'eau sous pression comprennent une rampe d'injection 10 alimentée par une pompe à haute pression 11, au moyen d'un tube flexible 12 La rampe d'injection 10 est mobile verticalement entre une position d'injection, représentée sur les figures 1 et 2, dans laquelle, la rampe d'injection 10 est disposée dans le plan général du chemin de passage 5, en aval des rouleaux transporteurs 7 a, 7 b et dirige le jet d'eau sous pression E vers le bord avant 9 du flan 4 de manière à décoller les zones avant 13 a, 13 b des pellicules 2 a, 2 b et à les plaquer contre les parois 14 a et 14 b des rouleaux transporteurs 7 a, 7 b, et une position de dégagement, représentée sur la figure 3, dans laquelle le chemin de passage 5 est dégagé pour permettre la circulation du flan 4 dépelliculé. Les rouleaux presseurs 8 a, 8 b coopèrent respectivement avec les rouleaux transporteurs 7 a, 7 b et ils sont disposés en aval de ces derniers et symétriquement par rapport au chemin de passage 5. Lors de l'avancement du flan 4 engagé entre les rouleaux transporteurs 7 a, 7 b les extrémités des zones avant de pellicule 13 a, 13 b qui ont été décollées par le jet d'eau E et qui sont plaquées contre les parois 14 a, 14 b viennent s'engager respectivement entre les rouleaux transporteurs 7 a, 7 b et les rouleaux presseurs 8 a, 8 b Les rouleaux presseurs 8 a, 8 b maintiennent alors par pincement les parties décollées de pellicule a, 15 b, comprises entre les génératrices 16 a, 16 b des rouleaux transporteurs 7 a, 7 b en contact avec le flan 4 et les génératrices 17 a, 17 b communes aux rouleaux transporteurs 7 a, 7 b et aux rouleaux presseurs 8 a, 8 b, contre les parois 14 a, 14 b des rouleaux transporteurs 7 a, 7 b La rampe d'injection 10 peut alors passer dans la position de dégagement et le débit d'eau peut être arrêté. La force de pincement exercée par les rouleaux presseurs 8 a, 8 b contre les rouleaux transporteurs 7 a, 7 b est suffisante pour poursuivre et achever l'enlèvement des pellicules 2 a, 2 b par pelage lors de la circulation du flan 4 entre les rouleaux transporteurs 7 a, 7 b. Les pellicules enlevées 2 a, 2 b sont évacuées vers des bacs amovibles 18 a, 18 b par des moyens d'évacuation comportant des transporteurs 19 a, 19 b à courroies plates crantées intérieurement. Après le dépelliculage, le flan humide passe dans une chambre de séchage 20 comportant une soufflerie puissante qui souffle de l'air chaud à une température de 500 C environ, avant d'être transféré vers le dispositif de développement B. Les rouleaux transporteurs 7 a, 7 b, les rouleaux presseurs 8 a, 8 b, les transporteurs 19 a, 19 b et la rampe d'injection 10 sont enfermés dans une enceinte 21 munie de moyens de récupération par gravité de l'eau projetée par la rampe d'injection 10 L'eau est récupérée dans un bac de réserve d'eau 22 d'o elle est pompée par la pompe 11 Une cartouche filtrante 23 est prévue à la sortie de la pompe 11. Des rouleaux 24 mobiles verticalement sont intercalés entre le rouleau transporteur inférieur 7 a et la rampe d'injection 10 sous le chemin de passage 5 Ces rouleaux 24 sont en position haute lorsque la rampe d'injection 10 est en position de dégagement et en position basse lorsque la rampe d'injection 10 est en position d'injection. Les moyens de commande et de synchronisme comportent notamment un dispositif de détection du flan 4 au voisinage des rouleaux transporteurs 7 a, 7 b qui permet de commander le déplacement des rouleaux 24 vers le bas, et le déplacement de la rampe d'injection 10 vers le haut, ainsi que la mise en place du jet d'eau E sous pression dans l'axe de l'épaisseur du flan 4, un dispositif de détection de fin de course haut, placé sur le mécanisme de déplacement de la rampe d'injection 10, qui déclenche une surpression du débit d'eau fournie par la pompe 12, et un dispositif de temporisation qui provoque l'arrêt du jet d'eau E, le déplacement vers le haut des rouleaux 24 et le déplacement vers le bas de la rampe d'injection 10. De préférence, les rouleaux presseurs 8 a et 8 b sont entraînés par friction respectivement par les rouleaux transporteurs 7 a et 7 b Les rouleaux 6 situés en-dessous du chemin de passage 5 sont moteurs et transporteurs En revanche, les rouleaux 6 situés au- dessus de chemin de passage 5 sont presseurs et ils sont montés mobiles verticalement, la pression étant exercée par le poids desdits rouleaux ou par des moyens élastiques appropriés De même, l'ensemble constitué par le rouleau transporteur supérieur 7 b, le rouleau presseur supérieur 8 b et le transporteur supérieur 19 b est monté sur un support réglable en hauteur par rapport au chemin de passage 5 pour que le dispositif 1 de l'invention puisse admettre différentes épaisseurs de flans 4. Les rouleaux transporteurs 7 a, 7 b peuvent tourner en permanence à une vitesse uniforme et réglable, de manière à entraîner le flan 4 à une vitesse inférieure à 3 m/mm Le dimensionnement des rouleaux et de la rampe d'injection 10 peut être prévu pour que le dispositif puisse enlever les pellicules de flans ayant une largeur de 550 mm ou plus Le dispositif 1 de l'invention permet de traiter des flans de différentes longueurs et de différentes épaisseurs Le temporisateur peut être réglable entre O et 10 secondes Le temps nécessaire pour décoller les zones avant 13 a et 13 b est compris entre 2 et 3 secondes lorsque la vitesse de défilement du flan 4 est de 1,20 mètre par minute. REVENDICATI Cla- 1 Procédé pour enlever par pelage les pellicules protectrices ( 2 a, 2 b) recouvrant les faces supérieure ( 3 b) et inférieure ( 3 a)d'un flan ( 4) de circuit imprimé en cours d'élaboration, après la phase d'insolation dudit flan et avant la phase de développement, caractérisé en ce qu'on projette un jet d'eau (E) sous pression contre un bord ( 9) dudit flan ( 4) perpendiculairement audit bord ( 9) et dans le plan général dudit flan ( 4) de manière à décoller les zones ( 13 a, 13 b) desdites deux pellicules ( 2 a, 2 b), qui sont voisines dudit bord ( 9) de flan, et en ce qu'on exerce ensuite une force de traction sur lesdites deux zones de pellicule ( 13 a, 13 b) décollées de manière à enlever lesdites pellicules ( 2 a, 2 b) en même temps et de manière symétrique par pelage. 2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on entraîne ledit flan ( 4) pendant l'opération de pelage au moyen de deux rouleaux transporteurs contrarotatifs ( 7 a, 7 b) disposés de part et d'autre dudit flan ( 4), en ce qu'on projette ledit jet d'eau (E) sous pression lorsque ledit bord de flan ( 9) est engagé entre lesdits rouleaux transporteurs ( 7 a, 7 b) de telle manière que les deux zones pellicules ( 13 a, 13 b) décollées par le jet d'eau sous pression viennent se plaquer respectivement sur les parois ( 14 a, 14 b) desdits rouleaux transporteurs ( 7 a, 7 b), et en ce qu'on exerce ensuite une force de traction sur lesdites deux zones de pellicule décollées ( 13 a, 13 b) au moyen de deux rouleaux presseurs ( 8 a, 8 b) coopérant respectivement avec lesdits rouleaux transporteurs ( 7 a, 7 b), chaque rouleau presseur ( 8 a, 8 b) étant disposé de manière à maintenir par pincement la partie décollée ( 14 a, 14 b) de la pellicule correspondante ( 2 a, 2 b), comprise entre la génératrice ( 16 a, 16 b) du rouleau transporteur ( 7 a, 7 b) en contact avec ledit flan ( 4) et la génératrice ( 17 a, 17 b) du rouleau transporteur ( 7 a, 7 b) en contact avec ledit rouleau presseur ( 8 a, 8 b), contre la paroi ( 14 a, 14 b) du rouleau transporteur ( 7 a, 7 b) correspondant. 3 Dispositif pour enlever par pelage les pellicules protectrices ( 2 a, 2 b) recouvrant les faces supérieure ( 3 b) et inférieure ( 3 a)d'un flan ( 4) de circuit imprimé en cours d'élaboration, après la phase d'insolation dudit flan ( 4) et avant la phase de développement caractérisé en ce qu'il comporte: des moyens (A) pour alimenter en séquence des flans insolés ( 4), un chemin de passage ( 5) pour la circulation des flans ( 4) délivrés par lesdits moyens d'alimentation (A), deux rouleaux transporteurs ( 7 a, 7 b) disposés respectivement au-dessus et au-dessous dudit chemin de passage ( 5) et destinés à entraîner lesdits flans ( 4), des moyens ( 10, 11, 12) pour projeter un jet d'eau (E) sous pression contre le bord avant ( 9) du flan ( 4) engagé entre lesdits rouleaux transporteurs ( 7 a, 7 b) de manière à décoller les zones ( 13 a, 13 b) desdites deux pellicules ( 2 a, 2 b), qui sont voisines dudit bord de flan ( 9), et à plaquer lesdites deux zones décollées ( 13 a, 13 b) respectivement contre les parois ( 14 a, 14 b) desdits rouleaux transporteurs ( 7 a, 7 b), deux rouleaux presseurs ( 8 a, 8 b) situés à distance de part et d'autre dudit chemin de passage ( 5) et en aval desdits rouleaux transporteurs, chacun desdits rouleaux presseurs ( 8 a, 8 b) coopérant avec un rouleau transporteur ( 7 a, 7 b) pour maintenir par pincement au moins une partie décollée ( 15 a, 15 b) de la pellicule correspondante ( 2 a, 2 b) contre la paroi dudit rouleau transporteur ( 7 a, 7 b) de manière à exercer une force de traction permettant d'enlever ladite pellicule ( 2 a, 2 b) par pelage, des moyens ( 19 a, 19 b) pour évacuer les pellicules enlevées, des moyens de séchage ( 20) du flan ( 4) après enlèvement desdites pellicules ( 2 a, 2 b), des moyens d'évacuation du flan ( 4) après séchage, et des moyens de commande et de synchronisme. 4 Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens pour projeter un jet d'eau (E) sous pression comportent: une rampe d'injection ( 10) alimentée par une source d'eau sous pression ( 13) et montée entre les rouleaux transporteurs ( 7 a, 7 b) et les moyens de séchage ( 20) de telle manière qu'elle soit mobile verticalement entre une position d'injection dans laquelle ladite rampe ( 10) est située dans le plan du chemin de passage ( 5) et une position de dégagement dans laquelle le chemin de passage ( 5) est libéré pour permettre la circulation du flan dépelliculé ( 4) vers les moyens de séchage ( 20).