Phototraceur circuit imprimé

[Rebus]

Bonjour,

Je ne pense pas que ce soit un problème pour un logiciel de produire soit le tracé de pistes et pastiiles, soit l'inverse.
J'utilisais Eagle, et il était possible de sortir tout ce dont on a besoin, depuis le perçage des trous, le tracé des pistes ou les tracés de fraisage pour retirer tout le cuivre entre les pistes et les pastilles utiles.

Salutations

 

[JKL]

Cela est important pourtant de savoir si avec le laser on doit tracer un sillon de chaque côté des pistes ou si on doit dégager toute la surface de la résine correspondant à ce qui n'est pas les pistes car bonjour alors le temps d'éxécution.

 

[Rebus]

Déja le tracé des pistes d'un format Europe, à l'encre sur Mylar, c'était entre 1 et 2 heures s'il n'y avait pas d'incident !

A l'imprimante jet d'encre à résolution maxi, ça sort en 2 minutes !
Mais il faut le laisser sécher au moins une nuit autrement l'encre colle sur la résine du circuit et le typon n'est plus ré-utilisable.

Salutations

 

[topal2003]

Salut,

la solution de HoloLab, c'est bien d'utiliser un laser qui via une fibre optique viens frapper un film photosenssible, un peu comme si l'oHoloLabn faisait de la photo.

quelqu'un a deja utilisé cette solution a part HoloLab car j'aurais bien voulus savoir comment on devellope ce film pour avoir un typon exploitable

PAT

 

[Bth]

Un petit circuit.

bonjour messieurs,

Petit circuit, tout le vernis inutile à été enlevé par le laser, passage autour des pistes et ensuite balayage alternatif régulier. Traitement laser 6 minutes sur cette machine et ensuite gravure traditionnelle au persulfate.

Salutations.

Thierry

 

[Rebus]

Bonjour,

Vu comme ça, il parait très beau, et en 6 minutes ... le triphasé 380v doit être obligatoire pour alimenter la machine.
Pouvez-vous le poser sur un scanner à plat à 1200dpi, juste un petit centimètre carré pour voir de près.

Salutations à tous

 

[topal2003]

Salut,

c'est vrai que c'est beau mais la c'est le laser qui a directement efface le resine sur l'epoxy, alors que la version de HoloLab c'est de transferer le dessin du circuit sur un film photo, si j'ai bien compris

en plus a va falloir une sacre becane pour faire ca non

PAT

 

[bigeye]

Et çà, vous pourriez le faire avec des lasers pas cher ?

http://www.lpkf.fr/produits/prototypage ... rcuits.htm

Voir la vidéo en haut à droite

 

[topal2003]

Salut, ca serais super mais je crois qu'il ne faut pas rever

PAT

 

[HoloLab]

Salut,

il est vraiment nécessaire de faire une synthèse pour s'y retrouver :

I. les méthodes de photo impression de typon[/color]
- Ces méthodes visent à déposer de la lumière sur un film argentique. Après développement, il reste un positif très opaque à la lumière.
- l'intérêt du typon, c'est qu'il est possible de tirer un grand nombre de CI avec un seul typon.
- Le développement est exactement comme un papier photo noir et blanc standard pour ce qui est de sa taille (dans des bacs, révélateur, bain d'arrêt puis fixateur et enfin rinçage/séchage), et comme les pellicules photo pour ce qui est de la chimie (c'est un film).
- Le pinceau de lumière mobile (le spot) est déplacé à l'aide d'un traceur ("la plume") ou d'une commande numérique.
- dans les systèmes professionnels, le film est monté sur un cylindre de diamètre environ 150mm et qui tourne à environ 10t/min. Le pinceau de lumière se déplace sur un seul axe un peu comme un chariot d'imprimante.


I.1. source lumineuse visible
L'utilisation de lumière visible oblige à travailler en chambre noire.
Il est possible d'utiliser des lampes, des Leds, ou des diodes laser
I.1.1. Les lampes
C'est la technique que Thierry et moi avons utilisé depuis 15 ans.
La brillance des lampes étant très faible, les vitesses de tracé ne sont pas importantes (moi j'atteignais 2cm/s). Il est nécessaire d'utiliser un obturateur électro-mécanique car la lampe a une inertie trop importante (elle met du temps à s'allumer et surtout du temps à s'éteindre). Sur les traceurs qui ne peuvent pas déplacer une masse importante, il n'est pas possible de monter la lampe dans la plume mobile, il faut obligatoirement passer pas une fibre optique.

I.1.2. Les leds
Les leds ont fait tellement de progrès en terme de puissance que maintenant il est possible de les utiliser. Leur brillance est encore faible et le couplage dans une fibre optique est d'un rendement assez faible.
La très forte puissance disponible (3W électrique c'est environ 200mW de lumière) rend inutile l'utilisation d'optiques (lentilles pour faire rentrer le maximum de puissance dans la fibre optique). Le système est relativement simple, sans réglage et peu coûteux à construire.
Il y aurait certainement une possibilité de mettre la led directement dans la plume, mais il faut trouver le bon compromis puissance/dissipation. Pour info, la led que j'ai utilisée à 3W chauffe trop pour qu'on la mette dans une plume.

I.1.3. les lasers
Qu'ils soient en direct ou fibrés, ce sont des sources peu chères si on reste en diode rouge. Ce sont ces diodes qui sont utilisées dans les phototraceurs professionnels. Il faut nécessairement faire un peu d'optique, mais c'est pas si compliqué que ça car le laser a des propriétés optiques exceptionnelles qui simplifie sa mise en oeuvre.
Une des idées que j'avais eue il y a quelques années, c'était de modifier une imprimante laser en retirant le four et en faisant une impression directe sur le film. Pour cela, il faut changer le parcours du "papier", qui doit passer sur le tambour photosensible au lieu de passer sur l'unité de transfert de toner. Il faut réussir à berner l'électronique de supervision de l'imprimante, sinon il faut se retaper toute une électornique de pilotage sophistiquée.

I.2. source lumineuse invisible
On pourrait faire une distinction avec les leds UV. J'ai utilisé ces leds dans mon système de seconde génération. L'intérêt est uniquement la possibilité de travailler sans chambre noire (enfin pas en plein soleil quand même), Les inconvénients sont multiples : puissances très très faibles (750µW de lumière) donc vitesse ridicule, prix exhorbitant des films, faible durée de vie des films.

II. les méthodes directes sur PCB[/color]
II.1. la gravure en fraisage
Une petite CN vient retirer le cuivre selon une technique dite de la gravure anglaise, où on se contente de retirer le cuivre sur une très faible largeur pour isoler électriquement des pistes voisines.
Avantage : aucune chimie.
Les inconvénients sont à mon avis multiples : lent, à faire à chaque exemplaire de circuit, sensible à la planéité du circuit, casse d'outils.

II.2. la gravure par ablation laser de la résine
C'est la méthode présentée par Thierry. Un laser déplacé par un jeu de miroirs réalise l'ablation de la résine. Ici la résine photosensible n'a aucun intérêt sauf son épaisseur constante, mais une couche de peinture aurait la même fonction. D'ailleurs, plus la peinture sera noire, plus son ablation sera facile.
Le laser est de faible puissance (10W), mais les impulsions ultra-courtes permettent des puissances crêtes gigantesques (méga-watts). La résine reçoit cette puissance, s'échauffe et se vaporise.
Les anciens lasers pompés par lampes flash nécessitaient du triphasé et un refroidissement à l'eau. Aujourd'hui ces lasers sont pompés par diodes (des lasers qui éclairent des laser qui éclairent la pièce à usiner !) et le rendement est tel qu'une prise 220V/16A et un refroidissement à l'air suffisent.

La productivité est tellement élevée et la phase de développement de la résine elle-même est supprimée, ce qui le rend adapté à la production de séries ou de prototypes.

L'inconvénient : il faut juste trouver 20000 euros pour le laser et 5000 euros pour la tête à miroirs... L'utilisation d'une machine xy n'aurait pas de sens car la on ne pourrait pas utiliser la productivité élevée du laser.

II.3. la photosensibilisation de la résine par laser
Théoriquement, il est possible d'utiliser un laser de faible puissance (100mW ?) pour insoler la résine. Depuis l'arrivée des graveurs Blu-ray, des diodes laser de cette puissance sont disponibles dans le bleu, la longueur d'onde à partir de laquelle la résine commence à être sensible.
J'ai évoqué cette solution que j'essaierai certainement un jour, ce qui me plaît c'est le coût et la faisabilité pour un amateur.

II.4. l'ablation directe du cuivre sur PCB
Un laser vient directement retirer le cuivre du PCB. C'est très couteux, mais il est possible en choisissant bien le process de ne pas brûler l'epoxy.


*************************************************************
Voilà pour la synthèse.
Je propose que ce topic ne s'intéresse qu'au sujet initial, c'est à dire la méthode les techniques du I. de photogravure du typon.
Il faudrait ouvrir un autre topic pour le laser direct.

Bon ce WE, je devrais avoir quelques minutes pour finir d'assembler le système et peut-être faire des essais.

@+

 

[topal2003]

Salut, HoloLab

ca marche pour moi, on sens tien a ton premier message

sinon 2 questions

1 la diode de forte puissance c'est facile a trouver ? car pour le momment je fais joux blanc

2 le film photosenssible tu le trouve ou ? car la encore sur le net je ne trouve pas

PAT

 

[HoloLab]

1 la diode de forte puissance c'est facile a trouver ? car pour le momment je fais joux blanc

Les leds de puissance se trouvent n'importe où maintenant et pour pas cher, par exemple ebay (bien faire attention aux bins proposés, c'est à dire dans quel lot elles ont été affectées après tri). C'est vrai que moi je travaille dedans donc pour les échantillons j'ai ce qu'il faut.

2 le film photosensible tu le trouves où ? car là encore sur le net je ne trouve pas

Moi je suis allé chez un grossiste en fournitures pour imprimeurs à côté de chez moi.
Pour les produits, je suis allé chez Prophot à Paris. La dernière fois que j'ai pu trouver de la chimie chez le photographe du coin c'était en 2001 à Dunkerque. Depuis, avec le numérique plus aucun photographe ne stocke de produits.


C'est vrai qu'il y a un danger de disparition des films car maintenant les principaux consommateurs que sont les imprimeurs sont passés à l'impression "direct to plate". Ces plaques d'aluminium montées sur les cylindres de rotative sont exposées au laser et développées à l'eau (sisi !), il n'y aura à terme plus aucun passage par le film argentique.

Mais bon on a encore un peu de temps, sufisamment pour rentabiliser quelques euros de leds et d'alu.

@+

 

[HoloLab]

Hé, je viens de passer pilier, ça se fête non ?

Et vu ma capacité à résumer (on se refait pas ), ça fait presque une thèse de 500 pages !

Bonne nuit.

 

[jungo1]

Oui ça se fête à la tienne

 

[JKL]

Et les lasers de lecteurs de CD ????? Ils travaillent à quelle longueur d'onde ? l'IR ?
Il y a encore le film pour la radiographie qui existera je pense un certain temps.

 

[topal2003]

Salut et bonne fete alors

sinon ce procedé genere un negatif un peu comme une pellicule photo, mais alors apres comment faire pour faire passer notre negatif sur du transparent pour pouvoir apres isolé

ou alors le film photo sensible est deja transparent, tu peu explique le processus une fois le film devellopé

merci

PAT

 

[HoloLab]

Bonjour,

Et les lasers de lecteurs de CD ????? Ils travaillent à quelle longueur d'onde ? l'IR ?

Les diodes de CD sont des diodes laser rouges de faible puissance pour la lecture (<1mW) et de forte puissance pour la gravure (100mW en continu boostable au double avec un rapport cyclique faible).
Les premiers lecteurs de CD étaient à tube laser à gaz (Helium Néon). Mon beau-frère en a encore un et il fonctionne toujours à merveille.

Les diode de DVD sont des diodes laser bleues à forte puissance (100mW).

En fait, une des lois de base de l'optique dit qu'on ne peut pas focaliser un faisceau de lumière sur une surface plus petite que 1.22 fois sa longueur d'onde (on dit qu'on est limité par la diffraction) :
- Il est impossible de produire des spots de lasers CO2 (longueur d'onde =10µm) de moins de 12µm.
- le spot mini en laser Yag (l=1µm) est de 1.2µm
- le spot mini en laser rouge (l=0.6µm) est de 0.72µm
- le spot mini en laser bleu (l=0.4µm) est de 0.48µm

Le laser bleu permet de lire un support 2.2 fois plus dense en informations que le laser rouge (rapport des surfaces des spots mini, soit le rapport des carrés des longueurs d'onde).

Associé à d'autres techniques (doubles couches, etc...), le DVD permet de stocker 8GO contre 0.6 pour le CD.

Il y a encore le film pour la radiographie qui existera je pense un certain temps.

Oui, mais leur temps est compté car de plus en plus ils sont remplacés par un scintillateur (dispositif qui transforme les rayons ionisants en lumière de plus grande longueur d'onde) associé à une caméra électronique. Chez les dentistes c'est maintenant 100% de l'lélectronique car les surfaces sont faibles donc peu coûteuses.

@+

 

[HoloLab]

Bonjour,

Salut et bonne fete alors

Merci !

sinon ce procédé génère un négatif un peu comme une pellicule photo, mais alors après comment faire pour faire passer notre négatif sur du transparent pour pouvoir apres insoler

C'est simple : après développement, le film photosensible est totalement opaque là où la plume est passée (sur les pistes). C'est exactement comme si la plume avait déposé de l'encre noire sur un transparent.

Après c'est classique, pendant l'insolation les UV passent là où le film est transparent, ce qui polymérise la résine et la rend soluble aux bases forte (le révélateur). Aux endroits des pistes, la chouche noircie du film empêche les UV de passer et protège la résine qui restera en place après passage au révélateur.

En résumé, il n'y a pas de contre-type à faire (pas de passage de positif à négatif car on obtient un positif du premier coup).

@+

 

[topal2003]

Salut, et merci pour ta reponce,

donc si j'ai bien compris la lumiere deposée sur le film avec la plume lumineuse fait les pistes et le reste du film apres tout le processus de devellopement devient transparent

ce sujet m'interraisse, je vais commender une diode de forte puissance (10mW)

PAT

 

[topal2003]

Salut,

dans mon prcedent message j'ai ecrit 10mW, c'est une erreur

sinon je n'arrive pas a trouver des diodes de 110 limen je ne trouve que des diodes avec comme unite de mesure le cdm, c'est la meme chose ?

PAT

 

[HoloLab]

Bonjour topal2003,

Salut,

dans mon prcedent message j'ai ecrit 10mW, c'est une erreur

sinon je n'arrive pas a trouver des diodes de 110 limen je ne trouve que des diodes avec comme unite de mesure le cdm, c'est la meme chose ?

PAT

Je me demandais si tu voulais parler de diode laser de 10mW et je ne comprenais plus rien

Alors Lumen (lm) ou Candela (cd) ?
- Le flux des leds de forte puissance se mesure en lumen, c'est l'équivalent photométrique (ce que voit l'oeil) de l'unité radiométrique (puissance en W).
- Le candela est une unité d'intensité lumineuse, c'est le flux ramené à l'angle d'émission : 1 candela = 1 lumen par steradian (unité d'angle, mais dans l'espace, ce qu'on appelle l'angle solide).
Donc ce ne sont pas les mêmes grandeurs, elles ne sont pas comparables.

Pour le proto, j'utilise des leds de 270 lumens. On verra bien si c'est surdimensionné ou pas.

Je te propose qu'une fois les essais réalisés et la led déterminée, je te ferai parvenir la bonne diode pour que tu fasses ton propre système.

@+

 

[topal2003]

Salut, HoloLab

alors la merci d'avance, c'est super sympa de ta part

de mon cote je peu acance en attendant, j'ai le tracer HP 7475A j'espere que cela ira, je doit acheter quoi d'autre pour continuer ?

PAT

 

[HoloLab]

Pour cette technique, il faut :

- un traceur : préférer les traceurs à plat qui ont un souvent un système basé sur des aimants pour tenir un papier de n'importe quelle surface par opposition aux traceurs à rouleau qui nécessite une feuille complète A4 pour travailler, ce qui fait un peu de gachis pour un circuit ou un essai de 50mm*50mm.

- bien entendu le système de phototraçage (led+ refroidissement + alim courant constant+retardateur allumage pour compenser le délai de descente de plume)

- trouver le moyen de récupérer le signal de descente de plume :
**** sur mon traceur Sekonic SPL450 j'ai repéré les 2 fils de l'électroaimant de descente de plume et je les ai sortis sur un connecteur DB9 que j'ai rajouté.
**** pour les traceurs qui comportent une led de descente de plume, il est facile de récupérer le signal avec une photodiode.

- se préparer un labo de développement
**** une pièce sombre avec un éclairage inactinique. J'ai encore ma vieille lampe rouge de labo, mais j'ai aussi testé les leds rouges et ça marche nickel.
**** le film, voir avec les revendeurs de produits pour imprimeurs.
**** la chimie (révélateur, fixateur et bain d'arrêt). On peut prendre des chimies pour film (négatif photo), mais il y a des chimies adaptées au "film au trait", elles ne sont pas adaptées aux nuances de gris, elles provoquent un développement super contrasté.
**** 3 bacs de développement de la surface un peu supérieure à la surface maxi des films que vous voulez préparer (donc pour les traceurs à rouleau ça commence à faire des bons bacs...)
**** un fil tendu pour séchage des films.
**** une liaison longue distance entre un Pc à l'extérieur du labo et le traceur. Généralement les traceurs sont pilotables en RS232, ce qui permet 20m de liaison à 9600bauds sans problèmes de transmission.
**** une tireuse à bière pour mettre à profit le temps de traçage de plusieurs heures...

Je préparerai un document de synthèse des produits, des points d'achat, prix, etc...

Bon pour ceux qui le voudront, j'organiserai des stages (gratuits, faut même pas ramener sa bière) à la maison pour se faire la main.


@+

J'ai encore quelques traceurs en réserve au cas où (HP 7550).

 

[topal2003]

Salut HoloLab

merci de nous faire partager cette idee

je vais attendre la synthese pour commencer a acheter les produit, pour le stage c'est pas une mauvaise idee, reste a determiner une date

PAT

 

[HoloLab]

Salut Rebus,

Bonjour,
Je ne pense pas que ce soit un problème pour un logiciel de produire soit le tracé de pistes et pastiiles, soit l'inverse.

Oui pour une sortie bitmap, c'est l'histoire d'inverser les bits, mais par contre en tracé vectoriel c'est une autre histoire.

J'utilisais Eagle, et il était possible de sortir tout ce dont on a besoin, depuis le perçage des trous, le tracé des pistes ou les tracés de fraisage pour retirer tout le cuivre entre les pistes et les pastilles utiles.
Salutations

Moi après de longues années avec Ultiboard, je suis passé* à KiCAD, dont le post processeur ne permet pas de faire des réserves de pastille, c'est à dire un petit trou au centre pour faire un centrage de forêt. En plus, le post-pro bug avec des problèmes de raccords.

C'est pour cela que j'ai écrit un soft de transcodage entre un fichier Gerber et un fichier HPGL.
On voit bien sur la copie d'écran que j'ai joint à ce message, que le centre des pastilles est réservé. Bon moi j'utilise des pastilles carrées, qui ont le meilleur accrochage sur le circuit comparé aux pastilles rondes, donc ça laisse un trou carré au centre.
Voilà,
@+



* j'ai eu Ultiboard depuis 1999. C'était l'offre Elektor, moyennant une somme ridicule, on accédait aux dernières release de ce super logiciel. Puis Ultiboard a été racheté par Electronic Workbench et enfin National Instrument. Un jour j'ai du changer de PC et j'ai appelé National pour avoir un dongle USB car mon dongle parallèle ne pouvait plus être utilisé : j'ai reçu un devis à 2000€HT pour la dernière release... du foutage de gueulle, j'aurais au moins aimé une offre adaptée.
Résultat, je me suis mis à KiCAD et franchement je n'ai pas besoin de plus, ça me convient à merveille.

 

[gaston48]

Un régal ce topic, merci Hololab !

 

[topal2003]

Salut,

tu m'etonne il est super ce sujet, surtout quand tu sais que cela va te servir, merci a HoloLab pour le partage d'idee

PAT

 

[topal2003]

HoloLab, pourquoi tu n'a pas de section qui parle de ce sujet sur ton site ?

PAT

 

[HoloLab]

Bonsoir,

merci pour vos remerciements !

Bon, suite au prochain épisode car ce WE c'était saignées à la tronçonneuse dans le salle de bain... que j'ai commencé à refaire il y a deux ans et j'en connaît une qui s'impatiente

Topal2003, pour mon site, je l'ai fait du temps où je travaillais 3 jours par semaine à 300 km de mon domicile. A cette époque c'était pour tuer le temps le soir à l'hotel après avoir été viré de mon bureau par le garde à 21h. Aujourd'hui je n'ai plus le temps de le mettre à jour...

... et je préfère de loin me documenter et contribuer à ce forum

@+

@+

 

[Bth]

Films UV

Bonjour à tous,

Il y aurait des films UV chez ELECTROME, à verifier !!!!

Bonne journée

Thierry