FR2598584A1 - Dispositif de fabrication de plaquettes a circuits traces - Google Patents

Abstract

LE DISPOSITIF SELON L'INVENTION COMPREND UN MOYEN POUR AMENER UNE PARTIE EXERCANT UNE PRESSION EN CONTACT SOUS PRESSION AVEC UN CONDUCTEUR APRES APPLICATION DE CE CONDUCTEUR AFIN DE LE FIXER A LA SURFACE D'UNE PLAQUETTE 308, CE MOYEN COMPORTANT UNE TETE D'INDEXAGE, ET UN MOYEN POUR FIXER L'EXTREMITE DU CONDUCTEUR SUR UN PREMIER POINT DE RACCORDEMENT EST MONTE SUR LA TETE D'INDEXAGE. LA TETE D'INDEXAGE COMPREND UN MOYEN LA FAISANT TOURNER JUSQU'A UNE PREMIERE POSITION POUR VENUE EN CONTACT DU MOYEN DE FIXATION AVEC LE CONDUCTEUR ET A UNE SECONDE POSITION POUR VENUE EN CONTACT DE LA PARTIE EXERCANT UNE PRESSION AVEC LE CONDUCTEUR. APPLICATION A LA FABRICATION DES PLAQUETTES A CIRCUITS IMPRIMES.

Description

1. La présente invention concerne un dispositif pour fabriquer des

plaquettes à circuits et plus particulièrement des plaquettes à circuits dans lesquelles des conducteurs isolés sont appliqués et liés à une surface non con5 ductrice afin de former un trajet conducteur entre des points de contact de la surface. Les conducteurs peuvent être des fils pour la conduction d'un courant électrique ou des fibres optiques pour la conduction de la lumière entre des points, ou être une combinaison des deux cas précédents. Dans 10 les brevets des Etats-Unis d'Amérique n 3 674 602 et n 3 674 914, on représente et décrit un dispositif pour écrire ou tracer des conducteurs, tels que des fils, sur la surface d'une base isolante afin de former des circuits entre des points désignés et prédéterminés de la base isolante ou pla15 quette à circuits. Dans le dispositif de ces brevets, la surface de la base comporte un revêtement adhésif sensible à la chaleur qui, alors que le fil est appliquée à la surface,est chauffé par exemple par des ultrasons, de manière à activer l'adhésif. Le conducteur est appliqué ou tracé 20 dans la surface activée sur la base. L'adhésif est alors 2. refroidi ou durci pour fixer le fil à la base. Les extrémités des conducteurs ou fils sont fixées à des bornes, des cosses, ou appliquées à des trous traversants par soudage,

ou revêtement du bout du conducteur et de la borne.

Ce dispositif de l'art antérieur a été largement utilisé pour la fabrication de plaquettes à circuits, mais n'est pas destiné à ajouter des circuits à des plaquettes existantes ou à-appliquer des motifs de circuit à des bases

qui ne comportent pas une surface adhésive.

Alors que dans le dispositif de l'art antérieur, il est possible, pendant la fabrication de la plaquette,de modifier le motif des conducteurs avant sa pose, dès que le motif a été posé et que la surface adhésive de la base a été activée et durcie, on procède ensuite à un câblage manuel si l'on doit 15 modifier le circuit ou ajouter des conducteurs. Ainsi, à chaque point o un nouveau conducteur doit être prévu, l'extrémité du fil du conducteur doit être dénudée, l'extrémité dénuée doit être fixée par exemple par soudage, le fil doit être acheminé et l'autre extrémité dénudée et soudée. Ce proces20 sus prend du temps et requiert un temps encore plus grand

lorsqu'on doit encore ajouter un certain nombre de conducteurs.

En dehors du temps impliqué et du coût, la plaquette obtenue a un grand nombre de fils détachés qui sont inesthétiques et, ce qui est plus important, ne permet pas l'utilisation d'un 25 équipement automatique pour placer et fixer des composants sur la base ou plaquette. Les plaquettes sur lesquelles on a ajouté les conducteurs ne sont pas uniformes, c'est-à-dire que la longueur des conducteurs et l'acheminement peut varier

en fonction de la personne qui a procédé au câblage.

Dans la demande de brevet américain n US-SN-756 722 on divulgue un procédé pour appliquer les conducteurs tels que des conducteurs capables de transmettre de l'énergie électrique ou de la lumière entre points des conducteurs, jusqu'à la surface d'une base ou plaquette à circuits ayant sur son des35 sus des points de raccordement espacés,le procédé consistant à lier par colle un conducteur comportant un revêtement 3. adhésif tel qu'une composition adhésive thermodurcissable, sur la surface de la plaquette en procédant tout d'abord à une activation ou ramollissement de la composition adhésive avec par exemple, de la chaleur; à appliquer le conducteur avec l'adhésif activé à la base et, pendant l'application du conducteur, à durcir le revêtement adhésif afin de fixer le conducteur à la surface de la base. On a trouvé que ce procédé convenait particulièrement à l'addition de conducteurs à des bases ou des plaquettes comportant des motifs de circuits existants; le procédé convient également à la fabrication de

nouvelles plaquettes à circuits.

Dans la demande de brevet américain US SN n 756.691,on divulgue un procédé pour l'application d'un faisceau laser pulsé à un adhésif pouvant être activé par la chaleur dans le but 15 d'activer cet adhésif et de fixer un conducteur à la surface de la base. Dans ce procédé, le contenu en énergie des impulsions du faisceau laser est ajusté en conformité avec les conditions de l'environnement et des impulsions sont appliquées

selon un déplacement incrémentiel de l'équipement traçant des 20 conducteurs sur la surface.

La présente invention a pour objet un dispositif pour tracer un conducteur sur une surface d'un substrat dans un motif prédéterminé entre deux points de la surface, chaque point définissant un point de raccordement, le conducteur étant en25 duit d'un revêtement qui n'est pas collant et non bloquant dans son état revêtu mais peut être activé pour être un adhésif au moment o le conducteur est appliqué à la surface et revient à un état non collant après fixation du conducteur sur la surface le dispositif comprenant un moyen pour intro30 duire le conducteur revêtu jusqu'à la première d'une paire de points de raccordement sur la surface devant être connectés par le conducteur; un moyen pour introduire l'extrémité du conducteur jusqu'au premier point de raccordement; un moyen pour fixer l'extrémité introduite du conducteur jus35 qu'au premier point de raccordement afin de tracer un trajet 4. de conducteur, un moyen pour déplacer la surface et le moyen d'introduction de conducteur l'un par rapport à l'autre suivant un trajet prédéterminé allant de la première paire de points de raccordement jusqu'à la seconde paire de points de raccordement; un moyen de rayonnement pour activer le revêtement et le porter à l'état adhésif alors que le conducteur est appliqué à la surface; un moyen de pression pour solliciter le conducteur avec le revêtement en adhésif activé en contact avec la surface suivant le trajet prédéterminé; un 10 moyen pour copper l'extrémité du conducteur; un moyen pour appliquer l'extrémité coupée du conducteur au second point de raccordement, et un moyen pour fixer l'extrémité du conducteur au second point de raccordement, et est caractérisé en ce que le moyen de pression comporte un moyen pour amener 15 une partie exerçant une pression en contact avec le conducteur après que le conducteur a été appliqué pour être fixé à la surface, et en ce que le moyen permettant d'amener la partie exerçant une pression en contact avec le conducteur comprend une tête d'indexage et le moyen fixant l'extrémité 20 du conducteur au premier point de raccordement est monté sur la tête d'indexage; et la tête d'indexage comprend un moyen pour la faire tourner jusqu'à une première position

afin de mettre en contact le moyen de fixation avec le conducteur et jusqu'à une seconde position afin de mettre la 25 partie exerçant une pression en contact avec le conducteur.

Le dispositif de la présente invention pour l'application de conducteurs à la surface d'une base ou plaquette à circuits entre une paire de bornes ou points de contact dans un motif prédéterminé précis peut être utilisé en conformité 30 avec le procédé de la première des demandes de brevet mentionnées ci-dessus ou avec un faisceau laser comme cela est

décrit dans la seconde de ces demandes de brevet.

Dans le dispositif de la présente invention, des conducteurs devant être fixés sur la plaquette ou surface de 35 base sont revêtus,au moins sur le côté devant être fixé, d'un adhésif sensible à la chaleurde préférence un adhésif 5. qui est capable d'être durci à la chaleur. L'extrémité du conducteur est fixée à la base au droit du premier des points de contact devant être réunis. Le revêtement en adhésif sur le côté du conducteur devant être fixé par collage est alors activé, de sorte qu'il est rendu actif sur le plan du collage. Alors que le revêtement adhésif est activé ou ramollile conducteur est comprimé contre la surface de la plaquette le long du trajet suivant lequel le conducteur doit être appliqué ou tracé. De telles opé10 rations de chauffage, application de pression et traçage du conducteur revêtu sur la surface de la plaquette sont effectuées alors que le conducteur, par exemple un fil, est introduit à partir d'un moyen d'introduction aligné avec le trajet suivant lequel le conducteur doit être appli15 qué ou tracé. Ce moyen d'introduction et la plaquette se déplacent l'un par rapport à l'autre suivant le trajet dans lequel le conducteur doit être appliqué et fixé. Au second point de contact, le conducteur est coupé et l'extrémité coupée fixée au second point de contact. Le moyen d'introduc20 tion et la plaquette sont alors déplacés l'un par rapport à l'autre jusqu'au premier de la paire suivante de points de contact devant être réunis, l'extrémité du conducteur est fixée à la plaquette ou surface de base au droit du premier

de la paire suivante de points de contact, et les étapes 25 sont répétées.

Dans le dispositif de la présente invention, l'adhésif et l'isolant sont enlevés de l'extrémité du conducteur là o le conducteur doit être fixé aux points de contact ou bornes. Cela peut être effectué aux extrémités opposées 30 du conducteur ou, de préférence, peut être effectué par séparation de l'adhésif et de l'isolant d'une section du conducteur afin d'obtenir l'extrémité d'un conducteur et le commencement du conducteur suivant. La section séparée

est alors tranchée entre les deux sections.

Les extrémités opposées du conducteur peuvent être fixées aux points de contact par soudage, brasage ou autres 6. moyens ou, comme on le préfère dans le cas o le point de contact est un trou traversant ménagé dans la plaquette de base, en poinçonnant l'extrémité du conducteur dans le trou avec, par exemple, une machine à poinçonner qui cam5 bre ou comprime l'extrémité du fil pour le faire entrer dans le trou traversant. Dans le dispositif de la présente invention, comme on le montrera et le décrira, le revêtement en adhésif du conducteur au côté devant être tracé et fixé à la base, est chauffé et activé avec un faisceau laser, 10 par exemple un laser C02, juste avant que le conducteur soit amené en contact avec la surface de la plaquette. Le faisceau laser est dirigé par un miroir mobile jusqu'à une chambre de séparation dans laquelle à l'aide d'un courant d'air et de vide, on utilise le faisceau laser pour séparer l'adhésif

et l'isolant des extrémités du conducteur avant son introduction.

Le dispositif de la présente invention peut être employé pour ajouter un seule motif de circuit à une plaquette ou une multitude de motifs de circuit à une multitude 20 de plaquettes.

Le support du moyen d'introduction dans le dispositif de la présente invention,en plus de son action de support de la tête d'introduction à un côté de l'axe de la broche, supporte, à l'autre extrémité de l'axe de la broche et en alignement avec la tête d'introduction un indexeur sur lequel est montée une roue de pression, un organe de fixation ou un poinçon. L'indexeur est rotatif, dans une position radiale, pour positionner cet organe et ce poinçon à un côté de l'axe de la broche opposé à la tête d'introduction et, à l'autre position radiale, pour positionner la roue de pression en un endroit contigu à l'axe de la broche et opposé à la tête d'introduction. La présente invention sera bien comprise lors de

la description suivante faite en liaison avec les dessins 35 ci-joints dans lesquels:

7. La figure 1 est une vue en pespective du dispositif de la présente invention; La figure 2 est une vue en élévation de côté, en partie en coupe, du dispositif de la figure 1; La figure 3 est une vue semblable à la figure 2, mais représentant le dispositif dans une position différente; La figure 4 est une vue à grande échelle d'une partie du dispositif représenté en figure 2; La figure 5 est une vue à grande échelle d'une partie du dispositif représenté en figure 3; La figure 6 est une autre vue à grande échelle en coupe de la tête d'introduction représentée en figures 4 et ; La figure 7 est une vue prise suivant 7-7 de la figure 6; La figure 8 est une vue à grande échelle, en partie en coupe, de l'indexeur; La figure 9 est une vue à grande échelle, en partie 20 en coupe,de l'indexeur représentant l'organe de fixation dans la Dosition engagée; La figure 10 est une vue à grande échelle semblable à la figure 9, représentant l'organe de fixation dans la position engagée; La figure 11 est une vue, en partie en coupe, prise depuis le sommet de la base de l'indexeur (figure 8) et représentant le dispositif permettant de faire tourner l'indexeur; La figure 12 est une vue en coupe de l'indexeur prise suivant la ligne 12-12 de la figure 8; La figure 13 est une vue en coupe prise suivant 1313 de la figure 8; La figure 14 est une vue partielle du dispositif de la figure 13, représentant une autre position de l'organe de réglage; La figure 15 est une vue à grande échelle, prise 8. dans la direction de la flèche (figure 2) du miroir laser inférieur; La figure 16 est une vue du miroir laser inférieur,prise à partir de la gauche (figure 15); La figure 17 est une vue du miroir laser inférieur, prise à partir de la droite (figure 15); La figure 18 est une vue à grande échelle,en coupe, représentant un conducteur pendant son application à une base ou surface de plaquette selon la présente invention; 10 La figure 19 est une vue à grande échelle,en partie en coupe,représentant un conducteur pendant son application avec le faisceau laser frappant le conducteur de manière à activer l'adhésif juste avant le contact du conducteur avec la surface de base; La figure 20 est une vue à grande échelle, en coupe, de l'opération de poinçonnage; et Les figures 21(a) à 21(m) sont des vues schématiques de diverses étapes dans le fonctionnement du dispositif de

la présente invention.

Comme représenté plus particulièrement en figures 1, 2 et 3, le dispositif de la présente invention comprend une broche tubulaire creuse 2, supportée en rotation par des

paliers 4, 6 dans un logement 8 fixé à la base 10 de la machine. Un pignon 12 est fixé à la broche 2 afin de tourner autour 25 de son axe à des fins qui seront décrites ultérieurement.

Comme on le voit le mieux en figures 2 et 3, un générateur 20 de faisceau laser et un miroir 22 sont montés si la base 10 au-dessus de l'extrémité supérieure de la broche 2 le faisceau laser provenant du générateur 20 étant réfléchi pi 30 lemiroir 22 dans la direction du bas en passant par la broche 2, suivant l'axe de cette broche, pendant la rotation de la broche 2 par rapport à la base 10, comme on le décrira ciaprès. Une bague collectrice 26 et un collecteur pneumatique 28 sont fixés à la broche 2 au-dessus du pignon 12 pour con35 necter les divers ensembles à des sources d'énergie électriq 9. et d'énergie pneumatique respectivement, comme on le décrira ci-après. Un rouleau 30 de fourniture de conducteur est monté au-dessus de la broche 2 pour fournir un conducteur 32

à une conduite 33 de la broche 2 pour des fins décrites ulté5 rieurement.

Comme représenté dans les figures 2 à 6, la base 50 de la tête du dispositif d'introduction est fixée à l'extrémité inférieure de la broche 2 et supporte,à des positions diamétralement opposées aUx côtés opposés de l'axe de la broche, 10 un guide d'introduction de conducteur, représenté dans ses grandes lignes par 52, et un indexeur 54. Des miroirs de faisceau laser 56 et 58, et une lentille 60 de faisceau laser (figure 4) sont alignés optiquement dans un canal tubulaire 64 ménagé dans la base 50 pour recevoir le faisceau laser 65 15 provenant du générateur 20, ce faisceau étant réfléchi par

le miroir 22, et pour réfléchir et transmettre le faisceau laser à un miroir 62 monté en pivotement à des fins décrites ultérieurement.

Le guide d'introduction de conducteur 52 est monté 20 en 70, et, comme cela est le mieux représenté enfigures 6 et 7, comporte un guide fixe supérieur 72, dans une base fixe 73, et un guide mobile inférieur 74, dans la tête de guidage mobile inférieure 78, fixé à l'extrémité de tiges de guidage 76, 77 (figure 7), pouvant coulisser dans la base 73 et montées 25 à leurs extrémités supérieures dans la tête 79. Comme on le voit le mieux en figure 6, la tige de piston 75 du vérin 81 monté dans la base fixe 73 est fixée à la tête de guidage 78 pour faire avancer et rétracter la tête 78 afin de l'éloigner et de la rapprocher du logement 73 du guide supérieur à 30 des fins décrites ultérieurement. Une lame de couteau 80 {figure 6) est montée en coulissement sur l'extrémité du logement 78 entre des supports 82, 84 pour mouvement coulissant entre eux sous l'effet d'un vérin 86 fixé à l'extrémité de la lame (figure 7) dans le but de couper le conducteur, comme on 35 le décrira ultérieurement, et de le ramener par un ressort

de compression 88.

Comme on le voit le mieux en figure 7, des organes 10. de préhension de conducteur, désignés dans leurs grandes lignes par 90, 92, comportant des logements 94, 96, formés dans un bloc 99 et des organes de préhension de conducteur 98, 100 sont montés aux côtés opposés du conducteur 32 entre le logement 73 et le logement 78. A leurs extrémités extérieures, les organes de préhension 98, 100 sont connectés, respectivement,à des vérins 102, 104 pour contact avec le conducteur et retour sous l'effet de ressorts de compression 106, 108. Comme on le voit le mieux en figure 6, le bloc 99 est 10 fixé à la tige de piston 101 du vérin 103 par une vis sans tête 105 pour faire avancer et reculer les organes de préhension de conducteur 98, 100, par rapport à la tête 78 pour des

raisons qui apparaîtront ultérieurement.

En liaison avec les figures 2, 3, 4, et 5, le conduc15 teur 32 est introduit par le guide d'alimentation 52 par un cabestan 120, entraîné, comme on l'expliquera ci-après,par un moteur à vitesse variable, le conducteur 32 étant maintenu en contact avec le cabestan 120 par un rouleau de pincement 122 monté en rotation sur un bras 124, pivotant en 126 20 et un cabestan 120 sollicité par ressort afin de saisir le conducteur 32 entre eux. Un contrôleur 130 de boucle d'introduc tion de conducteur, avec son extrémité libre dans le trajet en boucle du conducteur, pour des raisons décrites ultérieurement, est monté en pivotement en 132 pour faire tourner une came 134 25 et la faire entrer et sortir du faisceau d'un interrupteur 136 couplé par photons afin de réguler la vitesse et l'introduction du conducteur 32 par le cabestan 120. Le conducteur 32 est introduit par le cabestan 120 dans les guides supérieur et inférieur 72, 74 et extrait de la tête d'introduction 52 30 alors qu'il est appliqué et fixé à la surface de la base, comme on le décrira. L'extraction du conducteur à partir de la tâte d'introduction 52 augmentant et la dimension de la boucle de conducteur diminuant, le contrôleur de boucle 130 pivote dans le sens inverse des aiguilles d'une montre autour 35 d'un pivot 132 pour augmenter la vitesse du moteur à vitesse variable du cabestan. L'introduction du conducteur a pour i1.

effet d'augmenter la taille de la boucle du conducteur.

La boucle du conducteur augmentant en taille, le contrôleur de boucle 130 pivote dans le sens des aiguilles d'une montre autour du pivot 132 pour diminuer la vitesse du moteur du cabestan. L'introduction du conducteur se trouve ainsi

réduite, diminuant la taille de la boucle du conducteur.

Comme on le voit le mieux en figures 2 à 6, le logement 78 du guide inférieur du conducteur comprend une ouverture évidée 150 qui, à son extrémité intérieure, 10 coupe le trajet d'introduction du conducteur et expose le conducteur 32 dans le logement 78 au faisceau laser du générateur 20, réfléchi et guidé par les miroirs 22, 56, 58 et 62, lorsque le miroir 62 a l'inclinaison dans l'ouverture représentée en figure 4. Ainsi, comme on le décrira plus pleinement ultérieurement, avec le miroir 62 dans une position (figure 5), le revêtement adhésif du conducteur est activé par le faisceau laser 65 de manière à appliquer et fixer le conducteur à la surface de la base et, avec le miroir 62 dans la position inclinée (figure 4),le faisceau 20 laser 65 est dévié pour entrer dans l'ouverture 150 afin

d'enlever ou dénuder l'adhésif et l'isolant du conducteur.

L'ouverture 150 comporte un orifice sous vide pour appliquer un vide et enlever le résidu alors que les revêtements sont détachés et un orifice d'air pour appliquer un courant d'air 25 à la surface et faciliter l'élimination du résidu du fil

dénudé et de l'évidement.

En liaison avec les figures 15, 16 et 17, une monture 63 du miroir 62 est montée en rotation sur des arbres 67, 69. Comme on le voit le mieux en figure 17, l'arbre 67 est relié par des bras 110, 111 à la tige de piston 112 d'un vérin 113 actionné par de l'air comprimé par l'intermédiaire d'un orifice 114 de manière à faire tourner le miroir dans une direction et par un ressort 115 dans un vérin 113 pour faire tourner le miroir dans l'autre direction. Lorsqu'il 35 tourne dans la direction provoquant la réflexion du faisceau laser contre le conducteur afin d'activer le revêtement 12. adhésif (figures 3 et 5), le bras 116 de l'arbre 69 (figure 16) est maintenu contre une butée fixe. Lorsqu'il tourne dans la direction opposée pour réfléchir le faisceau laser dans l'ouverture 150 et enlever le revêtement adhésif et l'isolant du conducteur, le bras 116 de l'arbre 69 vient en contact avec une came 118 entraînée par un moteur 119 pour provoquer l'oscillation du miroir 62. Ainsi, lorsque le faisceau laser est réfléchi dans l'ouverture 150 pour enlever

le revêtement adhésif et l'isolant du conducteur, le faisceau 10 balaie une longueur de conducteur, d'o l'enlèvement du revêtement et de l'isolant de la longueur balayée.

En liaison maintenant avec les figures 2, 3, 4, 5, 8, 11 et 12, l'indexeur 54 comprend une base 160 montée dans une position fixe sur la base 50 de la téte d'introduction 15 et une tête d'indexage 162 montée sur l'arbre 164 {figures 8 et 11) pour une rotation de 180 degrés sur la base 160 de l'indexeur. Comme on le voit le mieux en figures 8 et 11, à son extremité supérieure dans la base 160, l'arbre 164 est

claveté sur un pignon 166 en prise avec une crémaillère 168 20 reliée & la tige de piston d'un vérin à double effet 169.

Lorsque le vérin pneumatique 169, la crémaillère 168 et le pignon 166 sont dans une position, la tète 162 de l'indexeur est placée comme on le décrira, de manière à poinçonner et fixer le conducteur. Lorsque le vérin 169 est actionné pour faire tourner la crémaillère 168 et le pignon 166 dans la direction opposée, la tête d'indexage 162 subit une rotation de 180 degrés et la roue de pression se trouve en position active pour appliquer, fixer et tracer le conducteur sur la base ou

surface de la plaquette.

Comme on le voit le mieux en figures 11 et 12, et pour des raisons qui apparaîtront ultérieurement, la base comporte en outre des vérins pneumatiques 180, 182, ayant respectivement, despistons 184, 186 et des tiges de piston 188, 190. Les pistons 184, 186 sont maintenus vers le haut 35 dans les cylindres 180, 182 par des ressorts de compression 13. 192, 194 entre les pistons respectifs et la plaque de base 196 de l'indexeur, les tiges de piston 188, 190 étant rétractées. Lorsque les vérins 180 et 190 sont actionnés, selon les cas et comme cela sera décrit, le ressort 192 ou 194 est comprimé et les tiges de piston 188, 190 sont poussées pour venir en contact avec l'organe de fixation,le poinçon ou la roue de

pression comme cela sera décrit.

En liaison avec les figures 8, 9 et 10, le poinçon, représenté dans ses grandes lignes par 200,l'organe de fixation repré10 senté dans ses grandes lignes par 202,et la roue de pression, représentee dans ses grandes lignes par 204, sont tous montés sur la tête 162 de l'indexeur. Comme on le voit le mieux en figure 8, le poinçon 200 a un ergot 210 à tête conique qui est monté en coulissement de manière à se déplacer vertica15 lement dans un manchon 212 et sollicité vers l'extérieur par un ressort 214. Le manchon 212 est monté dans un bloc 216

et y est fixé par une vis sans tête 218 (figures 13 et 14).

Le bloc de montage 216 est placé en coulissement dans un bloc 220 et y est ajusté par des surfaces à came d'accouplement 20 222, 224, ajustées par une vis sans tête 226 et maintenues en contact par un ressort de compression 228. Le bloc 220 (figures 12 et 13) est monté par des plaques 230, 232 et des vis sans tête 234, 236 sur l'extrémité de la tige 238 d'un

actionneur de poinçon dans l'alésage cylindrique 240 de la tê25 te 162 de l'indexeur et y est maintenu rétracté dans celuici (figure 12) par un ressort de compression 242 entre la tête 244 et une butée 246 fixée dans l'ouverture 240.

L'organe de fixation 202 (figures 8,9 et 13) comporte une

tige 250 ayant une extrémité avant 252 qui, comme cela appa30 raitra dans la description sivante, est en contact avec le

conducteur pour la fixation, une partie angulaire 254 et une partie 256 s'étendant vers l'arrière grâce à laquelle elle pivote en 258. En un endroit contigu à son extrémité pivotant (figure 8), la partie 256 traverse un collier 260 fixé 35 de façon réglable à l'extrémité de la tige 262 de l'actionneur de l'organe qui s'étend vers le haut dans un alésage 14. cylindrique 264 de la tête 162 de l'indexeur et est maintenue rétractée (figure 8) par un ressort de compression 266 entre la tête 268 et une butée 269 fixés dans l'ouverture 264. Aux cté opposes de la partie 256 de la tige de l'organe de fixation, le collier 260 comporte des axes 261 et 263 qui, pendant que la tige de l'actionneur est déplacé vers le haut et vers le bas, comme on le décrira ultérieurement, élève et abaisse l'extrémité avant 252 sous l'action de la tige 250 pivotant

en 258.

La roue de pression 204 (figures 8, 9 et 13) comporte une roue 280, rainurée de manière appropriée de façon à recevoir le conducteur revêtu et à le comprimer contre la surface de la plaquette (figures 18 et 19), nontée par un mécanisme d'ajustement, représenté dans ses grandes lignes par la référence 282, sur une tige 284 pivotant, en 286, et sollicitée par un ressort de tension réglable 288, pour venir en contact avec le conducteur lorsque la roue 280 est engagée. Entre le pivot 286 et la roue 280 et le mécanisme d'ajustement 282, la tige 284 est reliée à l'extrémité de la tige 290 de l'actionneur de roue, sollicitée vers le haut dans l'indexeur 162 par un ressort de compression 292 entre la tête 294 de la tige de l'actionneur et une butée 296 fixée dans un alésage cylindrique 298 de l'indexeur 162. Le vérin 182 de la base 160 de l'indexeur,lorsque la tête 162 de ce dernier est amenée par 25 rotation pour positionner la roue de pression 280 dans la position active,est en alignement avec l'extrémité de butée 296 de la tige 290 et, lorsque de l'air comprimé est appliqué au vérin 182, pousse la tige 290 vers le bas pour amener la roue 280 en contact avec la surface de la plaquette. Lorsque l'air est évacué du vérin 182, la tige 190 est élevée ou rétractée par le ressort de compression 194 et la roue 280

est soulevée ou rétractée par le ressort de compression 292.

D'une façon similaire, lorsque la tête 162 de l'indexeur est soumise à une rotation sur la base 160 de l'indexeur pour 35 amener le poinçon 200 et l'organe 202 dans la position de fonctionnement;de l'air sous pression esttout d'abord appliqué au vérin 182 pour actionner le poinçon 200 et, pendant 15.

l'actionnement de ce poinçon, est appliqué au vérin 180 pour actionner l'organe 202. A l'issue du fonctionnement de celui-ci, l'air est extrait des deux vérins.

Le dispositif de la présente invention est desti5 né à appliquer ou fixer ou tracer un ou plusieurs conducteurs sur la surface d'une plaquette à circuits, chaque conducteur étant appliqué ou tracé suivant un trajet prédéterminé et entre une paire prédéterminée de points du conducteur. De préférence, la table sur laquelle la plaquette ou base doit être fi10 xée pour appliquer le ou les conducteurs et la broche ou tête, sont reliées à un ordinateur qui les commande, lequel est programmé pour localiser les points du conducteur, ou bouts, devant être connectés à la plaquette, le trajet à suivre, les directions de déplacement de la table et le sens d'orientation 15 de la broche ou tête et les autres paramètres, tels que la mise sous tension et hors tension du laser, l'inclinaison du miroir 62, etc. qui sont tous nécessaires pour obtenir un fonctionnement correct et des connexions souhaitées. Ainsi, comme cela est le plus souvent le cas, une multitude de plaquettes, l'une 20 après l'autre, sont montées sur la table et le programme est répété. Avec le dispositif programmé, la plaquette 300 (figure 1) est montée sur la table 302 et y est mise en position par des axes 304,306 fixés à la table 302 et traversant dans 25 la direction du haut des trous d'indexage 308, 310 ménages

dans la plaquette. Grace au pré-programme, la plaquette 300, la table 302 et la broche 2 sont en position par rapport au point du conducteur ou bout A pour commencer l'application, avec la tête du dispositif d'introduction dans la direction 30 requise pour le déplacement de la table et de la plaquette.

Le faisceau laser est mis en oeuvre, alors que le conducteur est appliqué ou tracé en pulsant le faisceau en conformité avec la dernière des demandes de brevet citées ci-dessus.Le laser est programmé pour opérer (1) alors que le conducteur 35 est appliqué ou tracé et que la plaquette est déplacée, et (2) juste avant que le conducteur poinçonné soit sur le point 16. d'être fixé et alors que l'adhésif et l'isolant sont enlevés du conducteur. Lorsque le mouvement de la plaquette est arrêté, par exemple pour changement du sens du conducteur, changement des conducteurs, etc., le laser est coupé et réexcité lorsque le déplacement de la plaquette ou le fonctionnement du laser est repris. Pendant les opérations de traçage, le laser

est de préférence pulsé en fonction de mouvements incrémentiels.

Pour commencer le fonctionnement, supposons que l'ex10 trémité du conducteur dans la tête de guidage de fil soit convenablement dénudée en matière d'adhésif et d'isolant et prête pour application, les vérins 102, 104 des organes de préhension de conducteur 90, 92 sont actionnés de manière à amener ces organes à saisir le conducteur et, le conducteur étant sai15 si,de l'air comprimé est introduit dans le vérin 81 de manière à faire avancer le bloc de guidage de conducteur 78 et le condue teur 32 vers la première paire de points de contact ou bornes a connecter. Le bloc 78 étant complètement avancé, les vérins 102, 104 toujours actionnés et les organes de préhension 98, 20 100 maintenant encore le conducteur 32,de l'air comprimé est introduit dans le vérin 103 pour faire avancer le bloc 99 et les organes de préhension 98, 100 avec le conducteur 32 saisi entre eux, dans la direction du bloc de guidage de conducteur 78 maintenu avancé par l'air comprimé du vérin 81. Ainsi, l'ex25 trémité dénudée du conducteur 32 avance vers l'extérieur par l'intermédiaire de l'extrémité avancée du bloc 78 et au-dessus du trou ou premier des points de raccordement devant être reliés ou connectés. Le poinçon 202 est actionné en introduisant de l'air comprimé dans le vérin 182 et l'extrémité 30 dénudée du conducteur 32 est poinçonnée à l'intérieur du point de raccordement. Avec l'extrémité dénudée du conducteur 32 poinçonnée et l'ergot 210 de la tête du poinçon dans le trou avec l'extrémité du conducteur, de l'air comprimé est introduit dans le vérin 180 de manière à amener l'organe de fixation 252 contre le conducteur 32 à proximité du point de raccordement A. L'organe 252 étant abaissé, le faisceau laser 65 est 17. pulsé contre le revêtement adhésif du conducteur 32 de manière à activer ce revêtement, et le conducteur, près du point de raccordement A,est fixé à la surface de la plaquette. Avec l'extrémité avant du conducteur poinçonnée sur le point de raccordement et fixée à la surface de la plaquette,le poinçon 200 et le dispositif de fixation 203 sont soulevés en extrayant l'air comprimé des vérins 180, 182, la tête d'indexage 162 est soumise à une rotation de degrés sur la tête 160 de l'indexeur de manière à o10 amener la roue de pression 280 en alignement avec le conducteur devant être tracé, le vérin 182 est actionné pour amener la roue de pression 280 vers le bas et en contact sous pression avec le conducteur devant être tracé, et au cours de cette dernière opération, le faisceau laser 65 est excité 15 et pulsé pour activer l'adhésif du conducteur juste avant le point o ce dernier sera en contact sous pression avec la surface de la plaquette sous l'effet de la roue de pression 280. En même temps, la table 302 est avancée de manière à déplacer la plaquette 300 par rapport au bloc 78 de gui20 dage de conducteur suivant l'axe X, l'axe Y ou selon une combinaison de l'axe X et de l'axe Y. Avant que la plaquette n'atteigne le second point de raccordement qui est connecté et à une distance pré- programmée de façon que, lors de la reprise, le second point de 25 raccordement soit atteint et non dépassé, le mouvement de la plaquette est arrêté, le vérin 81 est actionné pour amener le bloc 78 dans la direction descendante vers la surface de la plaquette et le miroir 62 est dévié par le vérin 113 (figures 15-17), de sorte que le bras 116 vient en cono30 tact avec la came 118 entraînée par le moteur 119. Ainsi, le miroir 62 est animé d'un mouvement d'inclinaison de va-et-vient (figure 21(i)) dans le sens des flèches pour balayer une section du conducteur devant être dénudée de son revêtement adhésif et de son isolant. Avec le généra35 teur 20 de faisceau laser activé et le faisceau laser 65 18. pulsé de manière appropriée, le revêtement adhésif et l'isolant sont vaporisés, le résidu étant enlevé par application de vide à l'évidement 150 par l'intermédiaire de l'orifice

151 (figure 6). Un jet d'air à la fin de l'opération d'enlè5 vement peut également être employé.

Lorsque le revêtement et l'isolant ont été vaporisés et enlevés, c'est-àdire après un intervalle de temps pré-programmé, l'air comprimé du cylindre 113 est évacué et le

ressort 115 (figure 17) ramène le miroir à sa position du bas.

Avec le générateur 20 du laser de nouveau activé et le faisceau laser 65 pulsé de manière appropriée et réfléchi par le revêtement du conducteur 32 en tête de la roue de pression 280, le mouvement de la table 302 et de la plaquette 300 est repris. Lorsqu'une longueur suffisante du conducteur dénudé nécessaire pour le poinçonnage dans le second point de raccordement de la paire de points de raccordement réunis par le conducteur est passée vers l'extérieur par l'intermédiaire de l'extrémité du bloc de guidage 78, les vérins 102,104 sont actionnés,viennent en contact avec les organes de préhension 20 de conducteur 98, 100, un conducteur 32 étant entre eux, et le vérin 86 est actionné,faisant avancer la lame de couteau et découpant le conducteur entre les extrémités de la section dénudée (figure 21(j)) et l'extrémité restante du conducteur revêtu d'adhésif activé est appliquée et fixée ou tracée 25 sur la surface de la plaquette avec l'extrémité dénudée sur le second trou de raccordement. Le mouvement de la table 302, avec la plaquette à circuits 300 sur son dessus et indexée par rapport à celle-ciest stoppé.. Le vérin 182 est arrêté, la roue de pression 280 est levée, la tête 162 de l'indexeur sur la base 160 subit une rotation de 180 degrés pour amener le poinçon 200 en position au-dessus du trou de raccordements figure 21(1),et le poinçon 200 est actionné (figure 21(m)) pour poinçonner l'extrémité dénudée du conducteur dans le trou de raccordement. Le vérin 81 est arrêté et le bloc 78 de gui35 dage de conducteur est rétracté avec l'extrémité avant du conducteur 32 dénudée et prête à être fixée au premier point de 19. la paire suivante de points. de raccordement devant être réunis lorsque le fonctionnement décrit cidessus du dispositif est répété. Le dispositif de la présente invention comme on l'a déjà noté est destiné à ajouter un ou plusieurs conducteurs à une plaquette à circuits et à faire une réplique de l'addition d'une multitude de plaquettes, chaque plaquette comportant des trous d'indexage 308, 310 situés de manière identique et étant placée sur la table 302 sur des axes 304, 306 et 10 le programme suivi pour l'application des conducteurs à une plaquette étant reproduit pour les autres. En plus de l'addition de conducteurs à des plaquettes à circuits déjà munies de motifs de circuit, le dispositif de la présente invention peut être employé pour fixer, appliquer ou tracer 15 des motifs de circuit à une plaquette sur laquelle n'existe aucun motif dans la mesure o une telle plaquette comporte des points de raccordement avec des trous pour le poinçonnage

des extrémités des conducteurs.

La présente invention n'est pas limitée aux exem20 ples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de variantes et de modifications

qui apparaîtront à l'homme de l'art.

20.

Claims (6)

REVENDICATIONS

1 - Dispositif pour tracer un conducteur (32) sur une surface (300) d'un substrat dans un motif prédéterminé entre deux points de la surface, chacun des points définissant un point de raccordement, le conducteur (32) étant recouvert d'un revêtement qui est non collant et non bloquant dans son état de revêtement mais pouvant être activé pour devenir un adhésif à l'instant o le conducteur (32) est appliqué à la surface 300 et ramené à l'état non collant après la fixation du conducteur sur la surface (300), ce disposi10 tif comprenant un moyen (120,52,98) pour introduire le conducteur(32) revêtu au premier point (A) d'une paire de points de raccordement sur la surface (300) devant être connectés par le conducteur (32), un moyen (78) pour fournir l'extrémité du conducteur jusqu'au premier point de raccordement, un moyen (200) pour fixer 15 l'extrémité fournie du conducteur au premier point (A) de raccordement afin de tracer un trajet de conducteur, un moyen (302) pour déplacer la surface (300) et le moyen (120,52,78) d'introduction de conducteur l'un par rapport à l'autre suivant un trajet prédéterminé entre le premier point de la pai20 re dé points de raccordement et le second point de la paire de points de raccordement, un moyen de rayonnement (20) pour activer le revêtement et le porter à l'état adhésif alors que le conducteur (32) est appliqué à la surface (300); un moyen de pression (162,280) pour solliciter le conducteur 25 (32) avec le revêtement adhésif activé en contact avec la surface (300) le long du trajet prédéterminé; un moyen (80) pour couper l'extrémité du conducteur (32); un moyen pour appliquer l'extrémité coupée du conducteur au second point de raccordement, et un moyen (200) pour fixer l'extrémité 30 du conducteur au second point de raccordement, caractérisé en ce que le moyen de pression (162,280) comporte un moyen pour amener une partie (280) exerçant une pression en contact sous pression avec le conducteur (32) après que celui-ci ait été appliqué pour fixer le conducteur à la surface (300), et 21. en ce que le moyen (162) permettant d'amener la partie exerçant une pression en contact sous pression avec le conducteur comporte une tête d'indexage (160), et le moyen (200) permettant de fixer l'extrémité du conducteur au premier point de raccordement (A) est monté sur la tête d'indexage (160); et en ce que la tête d'indexage (160) comprend un moyen (166,168,169) pour la faire tourner jusqu'à une première position pour mettre en contact le moyen de fixation (200) avec le conducteur (32) et jusqu'à une seconde position pour 10 mettre en contact la partie (280) exerçant une pression avec

le conducteur.

2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen (280) exerçant une pression est une

roue de pression.

3 - Dispositif selon la revendication 1 et la revendication 2, caractérisé en ce que le moyen (120,52,78) permettant d'introduire le conducteur (32) jusqu'à la surface (300) est une tête d'introduction comprenant un moteur à vitesse variable; et un moyen pour commander la vitesse du 20 moteur comprenant un interrupteur photo-couplé (136), une came (134) pour commander la sortie de l'interrupteur, et une boucle de conducteur dans le trajet d'introduction du

conducteur pour commander la-came (134).

4 - Dispositif selon la revendication 3, caracté25 risé en ce que la vitesse du moteur à vitesse variable est réduite lorsque la boucle de conducteur est allongée et

augmentée lorsque cette boucle est diminuée.

- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le moyen de rayonnement 30 (20) est un laser et le faisceau laser (65) est la source

de rayonnement.

6 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de fixation (200) comprend un moyen de poinçonnage (210) pour poinçonner l'extrémité du conduc35 teur (32) dans un trou ménagé dans le substrat à l'emplacement du premier (A) ou du second point de raccordement.

7 - Dispositif selon la revendication 6, caractéri-

22. sé en ce que le trou comporte des parois métallisées 8 - Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le moyen de fixation (200) comprend un moyen de poinçonnage (210) pour poinçonner l'extrémité du conducteur (32) dans le trou, et un moyen de fixation (202) pour fixer le conducteur (32) au substrat avec le revêtement

adhésif activé après le poinçonnage de l'extrémité.