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Cette page  présentera un aperçu d'une Fraiseuse de circuits imprimés, y compris des informations importantes sur le fonctionnement du système et les logiciels associés, et elle décrira également un exemple de processus de production.

== Avant-Propos  ==
Un circuit imprimé (ou PCB de l'anglais, printed circuit board) est une carte dotée de plusieurs couches connectées à des traces (lignes), qui constituent un circuit. Il permet aux composants électriques d'être connectés et d'être alimentés lorsqu'ils sont soudés à cette carte.

La soudure est un métal qui colle le composant à la carte et assure la connexion entre eux.

Un circuit imprimé est constitué de nombreuses couches de matériaux différents, comme le montre la figure 1.

[[File:Composants d'un circuit imprimé.png|center|Composants d'un circuit imprimé]]

<div class="center" style="width: auto; margin-left: auto; margin-right: auto;">Figure 1. Les composants d'un circuit imprimé</div>

*<u>Substrate (FR4) (Substrate FR4)</u>: Le substrat (FR4) est en fibre de verre qui donne de la rigidité à la planche et isole chaque face de l'autre.
*<u>Copper(cuivre)</u>: Le cuivre est le matériau conducteur de la carte. Il peut s'agir d'un seul côté du plateau ou plus communément des deux côtés pour avoir un plateau double face.
*<u>Soldermask (Masque de soudure)</u>: La couche suivante, le masque de soudure, est placée sur le cuivre pour éviter tout contact indésirable avec d'autres éléments conducteurs.
*<u>Silkscreen (Sérigraphie)</u>: La sérigraphie blanche est ensuite placée dessus pour indiquer la position des différents composants ou les éventuelles notations que vous souhaiteriez ajouter.

La figure 1 montre un panneau à 2 couches, mais davantage de couches internes peuvent être créées en prenant en sandwich plusieurs substrats à 2 couches. Si des connexions doivent être établies entre les couches, des trous doivent être percés puis plaqués à l'intérieur avec du métal pour établir la connexion entre les couches (Figure 2). Ces trous sont appelés des vias.

Nous fabriquons une carte traversante à 2 couches, ce qui signifie que nos composants auront des broches qui traverseront le circuit imprimé et seront soudées sur le côté opposé.

[[File:Routes internes du circuit imprimé.png|center|575x3000px|Routes internes du circuit imprimé]]

<div class="center" style="width: auto; margin-left: auto; margin-right: auto;">Figure 2.Routes internes du circuit imprimé</div>
Les vias traversants,(Through hole) sont les plus courants et les moins chers, car il est plus facile de percer un trou à travers un morceau de matériau avec des couches déjà une sur l'autre.

== Sécurité ==
Cette section donne un aperçu de tous les aspects de sécurité ,importants pour la protection des utilisateurs, et pour un fonctionnement et dépourvu de difficultet sans problème du système.

Le système a été développé spécialement pour le traitement des micro-matériaux et a été  approuvé pour les procédures de traitement et les matériaux suivants :

=== Procédures de traitement ===
*Traitement du matériau de base simple face et double face
*Traitement de matériaux multicouches
*Traitement des pochoirs de pâte à souder CMS
*Traitement des films d'arrêt de soudure
*Gravure de panneaux ou de panneaux de boîtier (par exemple, plaques avant ou arrière)
*Perçage de matériaux plans à l'aide d'outils de perçage

===Matériaux===

*Matériau de base GFRP ou CFRP
*Matériau de base chargé en PTFE ou en céramique
* Similaire aux métaux non ferreux
*Aluminium selon DIN EN 573: EN AW-6012
*Laiton acc. selon DIN EN 1412: CW603N
*Polyoxyméthylène
*Copolymères ABS
*Nécuron®

===Les règles de sécurité===

*Ne saisissez jamais les composants mobiles lorsque le système fonctionne.
*Respecter le temps de suivi de la broche. Avant d'effectuer tout travail dans la zone d'usinage ou sur la tête d'usinage, assurez-vous qu'aucun composant ne bouge encore.
*Avant de mettre le système en marche, assurez-vous toujours qu'aucun article ni aucune pièce ne se trouve dans la zone de traitement.
*La pince doit toujours être équipée d'un outil même lorsque le système n'est pas utilisé (veille, arrêt, transport, stockage). Assurez-vous qu'un outil se trouve dans la pince ou qu'un outil se trouve dans le magasin d'outils où il peut être récupéré par la pince.
*Travaillez uniquement avec un système d'aspiration allumé et fonctionnant correctement.
*Utilisez toujours l'outil d'insertion fourni.
*Rangez toujours les outils dans la boîte à outils.
*Ne touchez jamais la tête de traitement pendant le fonctionnement.
*Les composants défectueux qui sont sous pression lors du fonctionnement du système doivent être remplacés immédiatement par du personnel suffisamment qualifié.
*Assurez-vous que le système d'extraction est allumé et fonctionne correctement.

== Comment utiliser la fraiseuse de circuits imprimés? ==
1.Allumez la machine en  '''appuyant''' sur l'interrupteur (ON/OFF) à l'arrière.

[[File:Interrupteur de la machine.png|border|center|375x500px|Interrupteur de la machine]]

<div class="center" style="width: auto; margin-left: auto; margin-right: auto;">Figure 3. Interrupteur de la machine</div>

2.Allumez le compresseur d'air en  '''tournant''' la manivelle bleue sur le mur, près de l'évier.

[[File:Manivelle du Compresseur d'air.png|border|center|500x375px|Manivelle du Compresseur d'air]]

<div class="center" style="width: auto; margin-left: auto; margin-right: auto;">Figure 4. Manivelle du Compresseur d'air</div>

3. Initialisez le logiciel 'LPFK' en '''appuyant''' sur le raccourci du bureau ou sur [Start] → (All) [Programs] → [LPKF Laser & Electronics] → [CircuitPro PM]. 

La machine sera automatiquement initialisée et la boîte de dialogue suivante s'affichera.
[[File:Boîte de dialogue d'initialisation.png|border|center|500x375px|Boîte de dialogue d'initialisation]]
<div class="center" style="width: auto; margin-left: auto; margin-right: auto;">Figure 5. Boîte de dialogue d'initialisation</div>

4.Dans la boîte de dialogue affichée,vous pouvez sélectionner le modèle de votre choix.

Pour l'instant, '''sélectionnez''' le modèle ' DoubleSided_NoTHP.cbf ' dans l'onglet modèles, pour créer un circuit imprimé de double face.


[[File:Création d'un nouveau document.png|border|center|500x375px|Création d'un nouveau document]]
<div class="center" style="width: auto; margin-left: auto; margin-right: auto;">Figure 6. Création d'un nouveau document</div>

La boîte de dialogue fermera, et l'interface d'utilisateur changera comme suit:   
[[File:L'interface utilisateur initial.png|border|center|500x375px|L'interface utilisateur initial]]
<div class="center" style="width: auto; margin-left: auto; margin-right: auto;">Figure 7. L'interface d'utilisateur initial</div>



5.Chaque fois que la machine ou le logiciel n'a pas été arrêté correctement. Le dernier statut de l'outil serait inconnu. Si cela se produit, il vous sera demandé de déposer l'outil ,possiblement présent dans la pince, dans le porte-outil correspondant.
[[File:Fenêtre porte-outil.png|center|Fenêtre porte-outil]]
<div class="center" style="width: auto; margin-left: auto; margin-right: auto;">Figure 8. Fenêtre porte-outil</div>

===Préparation des données===

1. À ce stade, vous devriez avoir un dossier qui vous a été remis au début de cet atelier. '''Téléchargez''' ce fichier et enregistrez-le sur votre ordinateur.

2. '''Cliquez''' sur [File] → [Import].
[[File:Menu d'importation de fichiers.png|border|center|200x350px|Menu d'importation de fichiers]]
<div class="center" style="width: auto; margin-left: auto; margin-right: auto;">Figure 9. Menu d'importation de fichiers </div>



3. Vous serez invité à ouvrir les fichiers de votre circuit imprimé. '''Naviguez''' jusqu'au dossier qui contient les fichiers greber (.gbr), '''sélectionnez''' tous les fichiers et '''cliquez''' sur [Open].

4. '''Cliquez''' sur [Add file...] en bas à gauche pour accéder au dossier contenant les fichiers de perçage et ajouter tous les fichiers.
[[Fichier:Fenêtre contextuelle- Ajouter un fichier.png|border|center|600x100px]]

<div class="center" style="width: auto; margin-left: auto; margin-right: auto;">Figure 10. Fenêtre contextuelle-Ajouter un fichier</div>



5. '''Assignez''' les fichiers importés aux couches correspondantes :



{| class="wikitable" style="margin:1em auto 1em auto;"
|+
! scope="col" |Nom du Fichier
! scope="col" |Couche/Modèle
|-
|copper_bottom.gbr 
|BottomLayer 
|-
|copper_top.gbr 
|TopLayer 
|-
|profile.gbr 
|BoardOutline 
|-
|silkscreen_bottom.gbr 
|BottomLayer 
|-
|silkscreen_top.gbr 
|TopLayer 
|-
|drill_1_16.xln 
|DrillUnplated 
|}
<div class="center" style="width: auto; margin-left: auto; margin-right: auto;">Tableau 1. Nom du fichier avec le format de modèle correspondant</div>

[[File:Liste des fichiers et modèle associé.png|border|center|500x350px|Liste des fichiers et modèle associé]]
<div class="center" style="width: auto; margin-left: auto; margin-right: auto;">Figure 11. Liste des fichiers et les modèles associés </div>



6. '''Décochez''' le reste des fichiers inutilisés
[[File:Liste de fichiers à décocher.png|border|center|200x350px|Liste de fichiers à décocher]]
<div class="center" style="width: auto; margin-left: auto; margin-right: auto;">Figure 12. Liste de fichiers à décocher </div>



7'''. Cliquez''' sur [Ok]. La conception du circuit imprimé devrait devrait apparaître sur l’écran.

8. Ensuite,dessiner la zone à effacer. '''Cliquez''' surː [Insert] → [Rubout area] → [RuboutTop].

9. '''Dessinez''' un rectangle sur tous les endroits que vous souhaiteriez effacer, comme le montre la figure suivante (rectangle violet). Cliquez d'abord avec le bouton gauche et relâchez la souris, puis déplacez la souris pour placer le rectangle et cliquez à nouveau avec le bouton gauche pour confirmer.

[[File:Conception de la face avant du circuit imprimé avec la zone de frottement dessiné .png|border|center|500x350px|Conception de la face avant du circuit imprimé avec la zone de frottement dessiné]]
<div class="center" style="width: auto; margin-left: auto; margin-right: auto;">Figure 13. Conception de la face avant du PCB avec la zone à effacer dessinée.</div>

[[File:Conception de la face arrière du circuit imprimé avec la zone de frottement dessiné.png|border|center|500x350px|Conception de la face arrière du circuit imprimé avec la zone de frottement dessiné]]
<div class="center" style="width: auto; margin-left: auto; margin-right: auto;">Figure 14. Conception de la face arrière du circuit imprimé avec la zone à effacer dessinée</div>



10. '''Cliquez''' sur [Close].

11. Maintenant, nous allons créer des marques fiduciares (fiducials). '''Cliquez''' surː  [Insert] → [Fiducials] → [Fiducial…]

12. Sur l'interface du FAO (Fabrication assistée par ordinateur-CAM en anglais), '''cliquez''' sur les positions où vous voulez placer les marques fiduciares (quatre cercles rouge autour du carré jaune). 
 [[File:Conception de la face avant du PCB avec marques fiduciares.png|border|center|500x350px|Conception de la face avant du PCB avec marques fiduciares|lien=Special:FilePath/Conception_de_la_face_avant_du_PCB_avec_marques_fiduciares.png]]
<div class="center" style="width: auto; margin-left: auto; margin-right: auto;">Figure 15. Conception de la face avant du PCB avec marques fiduciares </div>

[[File:Conception de la face arrière du PCB avec marques fiduciares.png|border|center|500x350px|Conception de la face arrière du PCB avec marques fiduciares|lien=Special:FilePath/Conception_de_la_face_arrière_du_PCB_avec_marques_fiduciares.png]]
<div class="center" style="width: auto; margin-left: auto; margin-right: auto;">Figure 16. Conception de la face arrière du PCB avec marques fiduciares </div>



13. '''Cliquez''' sur [Close].

14. Pour générer le parcours d'outil, '''cliquez''' sur [Toolpath] → [Technology dialog…]

La boîte de dialogue suivante apparaîtra.
[[File:Affichage de la boîte de dialogue technologique.png|border|center|500x350px|Affichage de la boîte de dialogue technologique|lien=Special:FilePath/Affichage_de_la_boîte_de_dialogue_technologique.png]]
<div class="center" style="width: auto; margin-left: auto; margin-right: auto;">Figure 17. Affichage de la boîte de dialogue technologique </div>



15. '''Cliquez''' sur le bouton fléché droit dans le groupe 'Isolate' jusqu'à ce que la zone à effacer 'Isolation Method Partial' y est affichée. 


[[File:Affichage de la boîte de dialogue technologique avec groupe d'isolation.png|border|center|500x300px|Affichage de la boîte de dialogue technologique avec groupe d'isolation|lien=Special:FilePath/Affichage_de_la_boîte_de_dialogue_technologique_avec_groupe_d'isolation.png]]
<div class="center" style="width: auto; margin-left: auto; margin-right: auto;">Figure 18. Affichage de la boîte de dialogue technologique avec groupe d'isolation</div>
 
16. Désactivez la fonction 'Pockets' en  '''cliquant''' sur la coche correspondante.


[[File:Affichage du dialogue technologique avec groupe de poches.png|border|center|400x250px|Affichage du dialogue technologique avec groupe de poches|lien=Special:FilePath/Affichage_du_dialogue_technologique_avec_groupe_de_poches.png]]
<div class="center" style="width: auto; margin-left: auto; margin-right: auto;">Figure 19. Affichage du dialogue technologique avec groupe de poches</div>



17. '''Cliquez''' sur [Start]. Les résultats des calculs et les outils nécessaires au projet sont affichés. 

'''Vérifiez''' si tous les outils requis sont disponibles et placés dans la machine. Les étapes à suivre si, des outils sont manquants, sont montrés ci-dessous.
[[File: Affichage des résultats de calcul pour l'avant du PCB.png|border|center|350x500px|Affichage des résultats de calcul pour l'avant du PCB|lien=Special:FilePath/Affichage_des_résultats_de_calcul_pour_l'avant_du_PCB.png]]
<div class="center" style="width: auto; margin-left: auto; margin-right: auto;">Figure 20. Affichage des résultats de calcul pour l'avant du PCB </div>



[[File: Affichage des résultats de calcul pour l'arrière du PCB.png|border|center|350x500px|Affichage des résultats de calcul pour l'arrière du PCB|lien=Special:FilePath/Affichage_des_résultats_de_calcul_pour_l'arrière_du_PCB.png]]
<div class="center" style="width: auto; margin-left: auto; margin-right: auto;">Figure 21. Affichage des résultats de calcul pour l'arrière du PCB</div>
18. '''Cliquez''' sur [Close]. La boîte de dialogue avec les résultats de calculs est fermée et la perspective du FAO change comme démontrée sur la figure suivante. Les parcours d'outils ont été générés.


[[File: Conception de la face avant du PCB avec le parcours d'outil généré.png|border|center|500x350px|Conception de la face avant du PCB avec le parcours d'outil généré|lien=Special:FilePath/Conception_de_la_face_avant_du_PCB_avec_le_parcours_d'outil_généré.png]]
<div class="center" style="width: auto; margin-left: auto; margin-right: auto;">Figure 22. Conception de la face avant du PCB avec le parcours d'outil généré</div>


[[File:  Conception de la face arrière du PCB avec le parcours d'outil généré.png|border|center|500x350px| Conception de la face arrière du PCB avec le parcours d'outil généré|lien=Special:FilePath/Conception_de_la_face_arrière_du_PCB_avec_le_parcours_d'outil_généré.png]]
<div class="center" style="width: auto; margin-left: auto; margin-right: auto;">Figure 23. Conception de la face arrière du PCB avec le parcours d'outil généré</div>



19.S'il y a des outils manquants, '''Cliquez''' sur [Edit] → [Tool magazine…]. Les outils requis pour la production d'un circuit imprimé sont affichés.Les outils manquants dans la liste d'outils sont marqués avec des croix rouge X.


  [[File:1Affichage de la liste d'outils.png|border|center|550x800px| 1Affichage de la liste d'outils]]
<div class="center" style="width: auto; margin-left: auto; margin-right: auto;">Figure 24. Affichage de la liste d'outils </div>



20. Dans la liste d'outils, '''assignez''' les outils requis aux positions du porte-outil:
[[File:Affectation des outils dans la bonne position du porte-outil.png|border|center|550x800px|Affectation des outils dans la bonne position du porte-outil|lien=Special:FilePath/Affectation_des_outils_dans_la_bonne_position_du_porte-outil.png]]
<div class="center" style="width: auto; margin-left: auto; margin-right: auto;">Figure 25. Affectation des outils dans la bonne position du porte-outil</div>
 
21. Une fois que tous les outils ont été assignés avec succès,'''ouvrez''' le couvercle de la machine, et '''insérez''' les outils dans les portes-outils comme démontrés sur la boîte de dialogue de la liste d'outils. 

Assurez vous que les outils sont insérés dans les positions de porte-outil exactement comme vous les avez attribués dans la boîte de dialogue de la liste d'outils.
[[File:Insertion de l'outil dans le porte-outil.png|border|center|400x300px|Insertion de l'outil dans le porte-outil|lien=Special:FilePath/Insertion_de_l'outil_dans_le_porte-outil.png]]
<div class="center" style="width: auto; margin-left: auto; margin-right: auto;">Figure 26. Insertion de l'outil dans le porte-outil </div>
[[File:Outil inséré avec succès dans le porte-outil.png|border|center|400x300px|Outil inséré avec succès dans le porte-outil|lien=Special:FilePath/Outil_inséré_avec_succès_dans_le_porte-outil.png]]
<div class="center" style="width: auto; margin-left: auto; margin-right: auto;">Figure 27. Outil inséré avec succès dans le porte-outil</div>



22. '''Cliquez''' sur [OK].

=== Traitement du matériau ===
1.'''Assurez-vous''' que la table de traitement est propre (Aucun débris).

2. '''Placez''' la plaque frittée fournie sur la table de traitement (rectangle blanc)

3. '''Placez''' le matériau de support (2) sur la plaque frittée (1)

[[File:Table de traitement avec matériel basé sur place.png|border|center|500x350px|Table de traitement avec matériel basé sur place]]
<div class="center" style="width: auto; margin-left: auto; margin-right: auto;">Figure 28. Table de traitement avec matériel basé sur place </div>

4. '''Mettez''' du ruban adhésif pour immobiliser le matériau à traiter le long de ses bords sur la table de traitement

[[File:Matériau fixé .png|border|center|400x300px|Matériau fixé]]
<div class="center" style="width: auto; margin-left: auto; margin-right: auto;"> Figure 29.Matériau fixé</div>

5.'''Cliquez''' sur [Machining] → [Process all]. 

'''Assurez-vous''' que la valeur [Process all] est sélectionné dans le groupe 'Operate' afin que toutes les phases soient traitées.



[[File:Menu d'utilisation .png|border|center|200x100px|Menu d'utilisation]]
<div class="center" style="width: auto; margin-left: auto; margin-right: auto;">Figure 30. Menu d'utilisation </div>
6.'''Cliquez''' sur [[File:1Click on.png|40x40px]]

7.'''Mettez''' le matériau sur la table de traitement si ce n'est pas déjà fait. '''Cliquez''' sur [OK].

8.'''Entrez''' les valeurs correctes pour le matériau utilisé dans la boîte de dialogue:Paramètres du matériau. Dans le groupe 'Application', le matériau PCB est sélectionné par défaut. '''Modifiez''' les valeurs d'épaisseur de couche de cuivre et d'épaisseur de matériau si nécessaire (cela ne devrait pas être le cas pour cette opération).

9.Pour définir la zone de matériau, '''déplacez''' la boîte de dialogue:Paramètres de matériau sur le côté. Dans la vue Usinage(Machining view) '''cliquez''' sur la position de l'écran qui représente le coin arrière droit de votre matière
[[File:Définir la zone de matériau (coin droit) .png|border|center|500x350px|Définir la zone de matériau (coin droit)]]
<div class="center" style="width: auto; margin-left: auto; margin-right: auto;">Figure 31. Définir la zone de matériau (coin droit)</div>
 


10. La tête de traitement se déplace vers le coin arrière droit. '''Cliquez''' sur [P2] dans la boîte de dialogue: Paramètres des matériaux.



11. '''Cliquez''' sur la position de l'écran qui représente le coin avant gauche de votre matériau


[[File:Définir la zone de matériau (coin gauche) .png|border|center|500x350px|Définir la zone de matériau (coin gauche)]]
<div class="center" style="width: auto; margin-left: auto; margin-right: auto;">Figure 32. Définir la zone de matériau (coin gauche)</div>
 


12. La tête de traitement se déplace vers le coin avant gauche. '''Cliquez''' sur [P1] dans la boîte de dialogue:Paramètres des matériaux.

13. '''Cliquez''' sur [OK].

14. Avec votre souris, '''déplacez''' les parcours d'outils dans la vue d'usinage(machine view) et placez-les autour du coin supérieur gauche de votre matériau.

15. '''Cliquez''' sur [Continue].

16. Les travaux ont commencé. Si le moteur de broche n'a pas encore fonctionné, une phase de préchauffage de 2 minutes démarre.

17.Si l'on vous demande de définir la zone de la machine pour vérifier la largeur de fraisage (Figure 33), avec la souris '''cliquez''' sur une zone de votre matériau qui n'affectera pas votre conception (Figure 34) et '''cliquez ''' sur [OK]. La machine tracera une ligne (Figure 35) et utilisera la caméra pour mesurer la largeur de fraisage.

[[File:1Affichage contextuel pour la définition de la zone de la machine.png|border|center|400x200px|1Affichage contextuel pour la définition de la zone de la machine]]
<div class="center" style="width: auto; margin-left: auto; margin-right: auto;">Figure 33. Affichage contextuel pour la définition de la zone de la machine</div>

[[File:1Définir la zone de la machine (définir la position).png|border|center|500x200px|1Définir la zone de la machine (définir la position)

]]
<div class="center" style="width: auto; margin-left: auto; margin-right: auto;">Figure 34. Définir la zone de la machine (définir la position)</div>



18.Une ligne sera tracée à cet endroit

[[File:3Définir la zone de la machine (traçage de lignes).png|border|center|500x200px|3Définir la zone de la machine (traçage de lignes)|lien=Special:FilePath/3Définir_la_zone_de_la_machine_(traçage_de_lignes).png]]
<div class="center" style="width: auto; margin-left: auto; margin-right: auto;">Figure 35. Définir la zone de la machine (traçage de lignes)

</div>19.Dans l'écran pop-up, '''acceptez''' la hauteur de mise au point. 



20. '''Cliquez''' sur [Store correction].
[[Fichier:Menu Store correction.png||border|center|500x200px]]

<div class="center" style="width: auto; margin-left: auto; margin-right: auto;">Figure 36.Menu Store correction</div>
21. Lorsqu'il est temps de retourner le matériau, '''enlevez''' le ruban adhésif''''', '''''soulevez le matériau, '''retournez''' le matériau le long de l'axe vertical, et fixez-le avec du ruban adhésif à nouveau.

 



22. '''Cliquez''' sur [OK].  

La vue d'usinage change (machining view). L'orientation du tracé est adaptée à l'orientation du matériel. La face du matériau à traiter est désormais la face supérieure.

23. Lorsque le travail est terminé, '''retirez''' votre PCB découpé.