Avant d’envoyer des circuits imprimés en production plus importante, il est nécessaire de réaliser des prototypes. Pour ce faire, l’insoleuse constitue une solution adéquate. Elle est aussi utilisée dans la création artisanale de circuits imprimés. Qu’est-ce que l’insoleuse ? Comment se déroule la fabrication de circuits imprimés ? Les lignes qui suivent en font le point.
Qu’est-ce qu’une insoleuse UV ?
Une insoleuse UV est un appareil servant à faire des circuits imprimés et de toiles pour la sérigraphie de qualité supérieure. La sérigraphie pour circuit imprimé constitue une solution idéale pour produire des cartes électroniques destinées à recevoir des CMS. Elle reporte les motifs dessinés sur un typon transparent sur une plaque à époxy présensibilisée aux rayons UV pour graver des motifs.
Une plaque époxy présensibilisée est constituée d’une plaque insolante, d’une couche de cuivre collée et d’une couche de vernis présensibilisé. L’insoleuse est dotée d’un ou de plusieurs tubes de lampe UV permettant d’insoler les plaques de circuit imprimé sensibles aux UV. D’une manière générale, l’insoleuse est constituée de tubes actiniques (néons à UV), d’un système permettant de faire le vide autour de la plaque à insoler et d’une minuterie.
Par rapport aux autres méthodes de gravure de circuits imprimés, l’insolation présente de nombreux avantages. L’insoleuse reproduit les dessins sur la plaque avec précision. En outre, les tracés sont très fins et il n’y a pas de bavure. Lors de la gravure des cartes de circuits imprimés, vous vous affranchissez de l’utilisation de produits chimiques, notamment l’acide nitrique. De plus, vous vous assurez que l’insolation de la plaque est parfaitement régulière.
Comment effectuer une gravure à l’aide d’une insoleuse Ultra-Violet ?
L’insolation des plaques de circuits imprimés à l’aide de rayons UV constitue une des étapes de la fabrication de circuits imprimés. Le processus complet constitue à :
Réaliser le typon
Pour imprimer le typon, il existe différentes techniques d’impression du typon, à savoir :
- Impression laser sur transparent,
- Impression laser sur du calque,
- Impression jet d’encre sur transparent spécial,
- Impression jet d’encre sur calque spécial jet d’encre.
Le typon est l’image des pistes du circuit à imprimer. Le dessin se réalise avec un logiciel CAO dédié. Il faut ensuite procéder par le routage et directement imprimer sur un transparent. Il est aussi possible d’imprimer sur une feuille normale et faire une photocopie sur transparent par la suite.
Préparer la plaque
Durant cette étape, vous aurez besoin d’une plaque d’époxy ou d’une bakélite présensibilisée. Lors de la découpe de la plaque, veillez à garder le film de protection. La plaque doit avoir les mêmes dimensions que votre circuit.
Insoler la plaque
Enlevez la pellicule plastique qui protège la résine photosensible recouvrant la plaque. Placez le typon et la plaque à graver dans l’insoleuse avant d’allumer l’appareil. Généralement, le temps d’exposition dans l’appareil est compris entre 15 et 20 minutes. Afin d’éviter une erreur, regardez à travers la vitre et vérifiez que vous pouvez observer l’image des pistes du circuit définitif et non l’inverse.
La révélation
Le développement permet de révéler le schéma des pistes. Pour cela, procurez-vous un révélateur à dissoudre dans de l’eau. Mettez le mélange dans un bac et plongez la plaque pendant 2 minutes.
La gravure
Pour la gravure, vous devez utiliser de l’acide chlorhydrique et de l’eau oxygénée. Mélangez 800 mL d’eau avec 200 mL d’acide chlorhydrique puis versez dans un bac plat. Ajoutez à la solution un peu d’eau oxygénée avant de mettre la plaque dans le bac. Veillez à ce que la face cuivrée de la plaque soit en dessous.
Le nettoyage
Enlevez le vernis qui a servi de cuivre pendant la gravure à l’aide d’un chiffon et de l’acétone.
La finition de la carte
Pour procéder à la finition, percez les trous de montage à l’aide de perceuses spécialement conçues pour ce travail. Toutefois, pour réaliser un circuit imprimé artisanal, il est possible d’utiliser une perceuse habituelle avec quelques ajustements.
Le vernissage des circuits
Il s’agit d’une étape facultative, mais recommandée. En effet, le vernis permet de protéger les circuits imprimés de l’humidité, de la poussière et de l’atmosphère corrosive. Vous devez alors utiliser des vernis liquides organiques (acrylique, époxy) ou du vernis silicone.
Quel modèle d’insoleuse choisir ?
Généralement, vous trouverez dans le commerce de nombreux modèles d’insoleuse. Les modèles simples sont habituellement dépourvus de minuterie et sont suffisants pour des utilisations occasionnelles. Les modèles professionnels, quant à eux, permettent d’avoir un plaquage parfait entre le typon et la face cuivrée de la carte.
Il existe des modèles d’insoleuse double face et simple face. Le premier modèle permet la réalisation d’un circuit double-face d’une seule traite. Il est toujours possible d’imprimer le circuit des deux côtés avec une insoleuse simple, mais en deux fois.
Aussi, il est possible de choisir entre des insoleuses manuelles et automatiques. Avec l’insoleuse manuelle, il est possible de voir différentes informations comme un indicateur à LED, un compteur indiquant la durée de vie des lampes et un afficheur d’intensité de l’insolation. Cet appareil permet d’imprimer manuellement une plaque de circuit imprimé. L’insoleuse automatique fonctionne avec un logiciel permettant de contrôler les différents paramètres de l’isolation.
Conseils d’utilisation : quels sont les gestes à éviter ?
Afin d’utiliser l’appareil en toute sécurité, quelques conseils d’utilisation à connaître :
- Veillez à ne pas endommager ou à enlever le film qui se trouve en dessous de la vitre relevable.
- Avant sa mise en marche, vérifiez que l’appareil est bien placé à l’horizontale.
- Lors de l’utilisation de l’appareil, évitez de regarder le générateur de rayons de l’insoleuse. Pensez à porter des lunettes de protection afin d’éviter tout accident. Si vous souhaitez vérifier le processus d’insolation, il est préférable de mettre l’appareil à l’arrêt avant de l’ouvrir.