Brevet FR2771673A1 — publié le 19990604

DISPOSITIF UNIVERSEL DE SERIGRAPUIlE SELECTIVE La présente invention concerne un dispositif automatique ou manuel dédié à la sérigraphie sélective. Tous les exemples cités dans ce descriptif sont appliqués à la sérigraphie sélective de crème à braser, de colles ou de flux sur des circuits imprimés en deux ou trois dimensions par contre des applications à la présente invention peuvent être trouvées dans des domaines autres que celui de l'assemblage électronique. La sérigraphie sélective est nécessaire lorsque des obstacles sont en surépaisseur par rapport à la zone à sérigraphier. Ceci est le cas lorsqu'il faut remplacer ou ajouter un composant sur une face de carte déjà équipée d'autres composants électroniques, c'est le cas également si la carte électronique se trouve à l'intérieur d'un boîtier ou dans le cas d'un circuit imprimé moulé en trois dimensions. Il existe des dispositifs de sérigraphie sélective sur le marché qui sont quasiment toujours basés sur le même principe de fonctionnement suivant - Le substrat est placé sur un dispositif de posage qui permet de mettre la zone à sérigraphier à l'horizontale. Une combinaison de mouvements X, Y, O permet l'alignement de la zone de substrat à sérigraphier avec le micro-pochoir, ces mouvements étant généralement conférés au dispositif de posage qui est monté sur une table à mouvements croisés, X, Y et de rotation O. - Le micro-pochoir est monté sur un axe vertical qui permet de l'amener en contact avec la zone horizontale à sérigraphier, ainsi que de le séparer de cette zone lorsque la sérigraphie a été faite. - La sérigraphie se fait manuellement avec une spatule. Les dispositifs existants présentent un certain nombre d'inconvénients. Tout d'abord, il est très difficile de placer la zone à sérigraphier dans un plan parfaitement horizontal car les cartes équipées peuvent être soit voilées soit délicates à positionner et à maintenir en position à cause de la présence et de la proximité des autres composants. La conséquence est que la sérigraphie sera de mauvaise qualité si le contact entre le micropochoir et le substrat n'est pas parfait ou alors une mise en place du substrat extrêmement fastidieuse et longue voir même impossible dans certains cas lorsque le substrat fait partie d'un sous-ensemble. Un autre probléme lié aux dispositifs actuels qui découle à la fois du principe de fonctionnement et de la difficulté de mise en contact intime entre le substrat et le micropochoir se traduit donc par une difficulté à automatiser la sérigraphie sélective. Pour obvier à ces problèmes, le même déposant a proposé une première solution dans la demande de brevet n" 97. 11507 qui consiste en un mini-pochoir et son systéme d'autopositionnement pour la réparation et/ou le remplacement de composants unitaires sur une carte électronique. Ce dispositif permet effectivement d'obtenir un contact intime entre le substrat et le mini-pochoir. De plus, les bavettes dont sont dotés les mini-pochoirs décrits permettent d'éviter les débordements de produits lors de la sérigraphie, ce qui est extrêmement intéressant pour une éventuelle automatisation du raclage. Le montage d'un tel dispositif s'effectue d'une façon classique, c'est-à-dire sur un axe Z que l'on peut mouvoir verticalement, et le circuit à réparer sur une table à mouvements croisés X et Y et rotation O. Une telle opération de positionnement exige simultanément une action sur quatre mouvements (X, Y, O, Z). Or un opérateur ne peut agir que sur un couple d'éléments à la fois. De ce fait, la recherche d'une perfection de réglage est longue. - La figure 1 donne un exemple de réalisation de l'art antérieur. - La figure 2 montre le dispositif selon l'invention. Le dispositif selon l'invention permet par une seule action sur le support de pochoir, pouvant se mouvoir dans toutes les directions de l'espace lorsque celui-ci est desserré, de rechercher en une seule fois la position idéale dans X, Y, 0, Z. Le dispositif porte-pochoir d'autopositionnement permet quant à lui de rechercher les plans parallèles entre pochoir et substrat. La présente invention permet aussi d'augmenter encore la capacité d'accés du mini-pochoir. Ainsi donc, il devient possible de sérigraphier sur des zones extrêmement inaccessibles et positionnées de façon quelconque dans l'espace. A cet effet, I'invention associe un bras articulé pouvant se mouvoir dans les six degrés de liberté et un dispositif de tension et d'autopositionnement d'un mini-pochoir. Le bras lui-même est associé à un moyen de déplacement en translation verticale. Selon une version à commande entiérement manuelle figure 2, le dispositif faisant l'objet de la présente invention est pourvu d'un bras 1 articulé pouvant se mouvoir selon les six degrés de liberté. Un organe de manoeuvre 5 permet de bloquer mécaniquement ou hydrauliquement l'ensemble des mouvements. Lorsque le pochoir 12 est appliqué sur un substrat, le micro-pochoir peut être immobilisé ou enlevé par une action unique sur cet organe de manoeuvre. Cet organe de commande 5 se présente sous la forme d'un bouton à visser dans la figure 2, il pourrait etre remplacé par un dispositif de commande au pied. Des bras de ce type, généralement à quatre brins, articulés, sont utilisés dans l'industrie et plus particulièrement en métrologie comme support de comparateur. Le bras I articulé est fixé sur une plaque 6 qui peut se mouvoir en translation verticalement par rapport au support 8 lui-même fixé sur une table 9. Un dispositif à queue d'aronde ou tout autre guidage linéaire peut convenir. Une poignée 7 articulée autour d'un axe lié au support 8 et prenant appui sur un autre axe lié à une plaque 6 permet de mouvoir dans l'axe vertical le bras porte-pochoir. De ce fait, il est très facile de démouler le micro pochoir 12 lorsque la sérigraphie manuelle est réalisée. De plus, il suffit de placer la racle sur un coulisseau tel que décrit dans la figure 1 pour automatiser la sérigraphie sélective. La figure 2 ci-jointe montre un dispositif conforme à la présente invention. En I est représenté le manipulateur qui dans le cas présent est à déplacement et à blocage manuel, ce bras manipulateur permet un déplacement suivant les six degrés de liberté du mini-pochoir et du système d'autopositionnement représenté en 2, la racle 4 se translate grâce au coulisseau de façon manuelle. II va de soit que le bras 1 ainsi que le coulisseau 3 pourraient être à mouvements automatiques. Il est également entendu que le bras manipulateur I qui se présente sous la forme d'un bras peut se présenter sous la forme d'un portique. Ce dispositif permet donc de déplacer l'ensemble pochoir plus racle dans une position quelconque de l'espace afin d'y effectuer une sérigraphie. REVENDICATIONS. - - Dispositif automatique ou manuel dédié à la sérigraphie sélective caractérisé en ce qu il comporte - Un bras articulé l pouvant se mouvoir dans les six degrés de liberté. Ce bras est équipé à l'une de ses extrémités d'un dispositif de tension et d'autopositionnement 2 d'un mini-pochoir 12. L'autre extrémité du bras 1 est solidaire d'un coulisseau 6 pouvant se déplacer en translation et verticalement sur un support 8 fixé sur une table 9. 2 - Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que une poignée 7 permet de lever et de descendre par simple appui dans un sens et dans l'autre, le bras I associé au porte-pochoir 2. 3 - Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu' un organe de manoeuvre associé au bras I permet d'immobiliser en une seule opération le micro pochoir 12 lorsque celui-ci est appliqué sur le substrat à sérigraphier. 4 - Dispositif selon les revendications I à 3 caractérisé en ce que une racle 4 peut circuler sur le mini-pochoir 12.