Différences entre versions de « Technologies numériques/Fraiseuse de circuits imprimés »

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===Préparation des données===
 
===Préparation des données===
1.  At this point, you should have a file that was given to you at the beginning of this workshop. '''Download''' that file and save it on your computer.
 
  
2. '''Click''' on [File] → [Import].
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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.
[[File:File Import menu.png|border|center|200x350px|File Import menu|link=Special:FilePath/File_Import_menu.png]]
 
<div class="center" style="width: auto; margin-left: auto; margin-right: auto;">Figure 9. File Import menu </div>
 
  
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2. '''Cliquez''' sur [File] → [Import].
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[[File:Menu d'importation de fichiers.png|border|center|200x350px|Menu d'importation de fichiers]]
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<div class="center" style="width: auto; margin-left: auto; margin-right: auto;">Figure 9. Menu d'importation de fichiers </div>
  
  
3. You will be prompted to open the files of your PCB. '''Navigate''' to the folder that contains the greber files (.gbr), '''select''' all the files and '''click''' on [Open].  
 
  
4. '''Click''' on [Add file...] on the bottom left to navigate to the folder that contains the drill files and add all the files.
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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].
[[File:Add file pop-up.png|border|center|600x100px|Add file pop-up|link=Special:FilePath/Add_file_pop-up.png]]
 
<div class="center" style="width: auto; margin-left: auto; margin-right: auto;">Figure 10. Add file pop-up</div>
 
  
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4. '''Cliquez''' sur [Add file...]en bas à gauche pour accéder au dossier contenant les fichiers de forage et ajouter tous les fichiers.
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[[File:Fenêtre contextuelle: Ajouter un fichier.png|border|center|600x100px|Fenêtre contextuelle: Ajouter un fichier]]
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<div class="center" style="width: auto; margin-left: auto; margin-right: auto;">Figure 10. Fenêtre contextuelle: Ajouter un fichier</div>
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5. '''Assignez''' les fichiers importés aux couches correspondantes :
  
  
5. '''Assign''' the imported files to the corresponding layers:
 
  
 
{| class="wikitable" style="margin:1em auto 1em auto;"
 
{| class="wikitable" style="margin:1em auto 1em auto;"
 
|+
 
|+
! scope="col" |File name
+
! scope="col" |Nom du Fichier
! scope="col" |Layer/Template
+
! scope="col" |Couche/Modèle
 
|-
 
|-
 
|copper_bottom.gbr  
 
|copper_bottom.gbr  
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|DrillUnplated  
 
|DrillUnplated  
 
|}
 
|}
<div class="center" style="width: auto; margin-left: auto; margin-right: auto;">Table 1. File name with corresponding template format</div>
+
<div class="center" style="width: auto; margin-left: auto; margin-right: auto;">Tableau 1.Nom du fichier avec le format de modèle correspondant</div>
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[[File:Liste des fichiers et modèle associé.png|border|center|500x350px|Liste des fichiers et modèle associé]]
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<div class="center" style="width: auto; margin-left: auto; margin-right: auto;">Figure 11.Liste des fichiers et modèle associé </div>
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 +
 
  
[[File:List of files and associated template.png|border|center|500x350px|List of files and associated template|link=Special:FilePath/List_of_files_and_associated_template.png]]
+
6. '''Décochez''' le reste des fichiers inutilisés
<div class="center" style="width: auto; margin-left: auto; margin-right: auto;">Figure 11. List of files and associated template </div>
+
[[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>
  
  
  
6. '''Uncheck''' the rest of the files that are unused
+
7'''. Cliquez''' on [Ok]. La conception du circuit imprimé devrait devrait apparaître sur l’écran.
[[File:List of files to uncheck.png|border|center|200x350px|List of files to uncheck|link=Special:FilePath/List_of_files_to_uncheck.png]]
 
<div class="center" style="width: auto; margin-left: auto; margin-right: auto;">Figure 12. List of files to uncheck </div>
 
  
  
  
7'''. Click''' on [Ok]. The PCB design should appear on the screen.
+
8. Ensuite,dessiner la zone de frottement du dessin. '''Clicquez''' sur [Insert] → [Rubout area] → [RuboutTop].
  
8. Next, draw the rubout area of the design. '''Click''' on [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.
  
9. '''Draw''' a rectangle on all the places you would like to have rub outs, as shown in the following figure (purple rectangle). First left click and release the mouse, then move the mouse to place the rectangle and left click again to confirm.
+
[[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]]
[[File:Front of PCB design with rubout drawn .png|border|center|500x350px|Front of PCB design with rubout drawn |link=Special:FilePath/Front_of_PCB_design_with_rubout_drawn_.png]]
+
<div class="center" style="width: auto; margin-left: auto; margin-right: auto;">Figure 13.Conception de la face avant du circuit imprimé avec la zone de frottement dessiné</div>
<div class="center" style="width: auto; margin-left: auto; margin-right: auto;">Figure 13. Front of PCB design with rubout drawn </div>
 
  
[[File:Back of PCB design with rubout drawn.png|border|center|500x350px|Back of PCB design with rubout drawn|link=Special:FilePath/Back_of_PCB_design_with_rubout_drawn.png]]
+
[[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. Back of PCB design with rubout drawn</div>
+
<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 de frottement dessiné</div>
  
  
  
10. '''Click''' on [Close].
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10. '''Cliquez''' sur [Close].
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===Continue here===
  
 
11. Now let create fiducials. '''Click''' on [Insert] → [Fiducials] → [Fiducial…]
 
11. Now let create fiducials. '''Click''' on [Insert] → [Fiducials] → [Fiducial…]

Version du 25 juin 2024 à 20:36

Cette page présentera un aperçu d'une Fraiseuse de circuits imprimés, y compris des informations importantes sur le fonctionnement du système et des 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.

Composants d'un circuit imprimé
Figure 1. Les composants d'un circuit imprimé
  • Substrate (FR4): Le substrat (FR4) est en fibre de verre qui donne de la rigidité à la planche et isole chaque face de l'autre.
  • Copper(cuivre): 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.
  • Soldermask (Masque de soudure): La couche suivante, le masque de soudure, est placée sur le cuivre pour éviter tout contact indésirable avec d'autres éléments conducteurs.
  • Silkscreen (Sérigraphie): 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.

Routes internes du circuit imprimé
Figure 2.Routes internes du circuit imprimé

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 prises en sandwich.

Sécurité

Cette section donne un aperçu de tous les aspects de sécurité importants, pour la protection des personnes et pour un fonctionnement sûr et sans problème du système.

Le système a été développé spécialement pour le traitement des micro-matériaux et 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

Matériau

  • 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.

Interrupteur de la machine
Figure 3.Interrupteur de la machine


2.Allumez le compresseur en tournantla mnivelle bleue sur le mur près de l'évier.

Manivelle du Compresseur d'air
Figure 4. Manivelle du Compresseur d'air

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.

Boîte de dialogue d'initialisation
Figure 5.Boîte de dialogue d'initialisation

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 double face.


Création d'un nouveau document
Figure 6.Création d'un nouveau document

La boîte de dialogue fermera,et l'interface utilisateur changera comme suit:  

L'interface utilisateur initial
Figure 7.L'interface utilisateur initial


5.Chaque fois que la machine ou le logiciel n'a pas été arrêté correctement. Le dernier statut de l'outil est inconnu. Si cela se produit, il vous sera demandé de déposer l'outil ,possiblement présent dans la pince, dans le porte-outil correspondant.

Fenêtre porte-outil
Figure 8.Fenêtre porte-outil

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].

Menu d'importation de fichiers
Figure 9. Menu d'importation de fichiers


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 forage et ajouter tous les fichiers.

Figure 10. Fenêtre contextuelle: Ajouter un fichier


5. Assignez les fichiers importés aux couches correspondantes :


Nom du Fichier 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
Tableau 1.Nom du fichier avec le format de modèle correspondant
Liste des fichiers et modèle associé
Figure 11.Liste des fichiers et modèle associé


6. Décochez le reste des fichiers inutilisés

Liste de fichiers à décocher
Figure 12.Liste de fichiers à décocher


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


8. Ensuite,dessiner la zone de frottement du dessin. Clicquez sur [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.

Conception de la face avant du circuit imprimé avec la zone de frottement dessiné
Figure 13.Conception de la face avant du circuit imprimé avec la zone de frottement dessiné
Conception de la face arrière du circuit imprimé avec la zone de frottement dessiné
Figure 14.Conception de la face arrière du circuit imprimé avec la zone de frottement dessiné


10. Cliquez sur [Close].

Continue here

11. Now let create fiducials. Click on [Insert] → [Fiducials] → [Fiducial…]

12. In the CAM view click on the positions where you want to place the fiducials (four red circles around the yellow square).  

Front of PCB design with fiducials
Figure 15. Front of PCB design with fiducials
Back of PCB design with fiducials
Figure 16. Back of PCB design with fiducials


13. Click on [close].

14.To generate the toolpath, click on [Toolpath] → [Technology dialog…]

The following dialog will display.

Technology dialog display
Figure 17. Technology dialog display


15. Click on the right arrow button in the group Isolate until the Isolation Method Partial rubout is displayed.

Technology dialog display with isolate group
Figure 18. Technology dialog display with isolate group

16. Deactivate the function Pockets by clicking on the corresponding check mark.  


Technology dialog display with pockets group
Figure 19. Technology dialog display with pockets group


17. Click on [Start]. The computation results and the tools required for the project are displayed. Check whether all required tools are available and placed in the machine. Steps to take if tools are missing are available below.

Computation results display for front PCB
Figure 20. Computation results display for front PCB



Computation results display for back PCB
Figure 21. Computation results display for back PCB

18. Click on [Close]. The dialog with the computation results is closed and the CAM view changes as the following figure. The toolpaths have been generated.  


Front of PCB design with the toolpath generated
Figure 22. Front of PCB design with the toolpath generated


Back of PCB design with the toolpath generated
Figure 23. Back of PCB design with the toolpath generated


19. If there are tools that are missing, Click on [Edit] → [Tool magazine…] The tools required for circuit board production are displayed. Tools that are missing in the tool magazine are marked with a red X.  

Tool magazine display
Figure 24. Tool magazine display


20. In the tool magazine, assign the required tools to the tool holder positions:

Assigning tools in the correct tool holder position
Figure 25. Assigning tools in the correct tool holder position

21. Once all tools have been assigned successfully, Open the machine cover, and insert the tools into the tool holders of the tool magazine. Ensure that the tools are inserted into the tool holder positions that you have assigned in the dialog Tool magazine!

Insertion of tool into the tool holder
Figure 26. Insertion of tool into the tool holder


Tool successfully inserted into the tool holder
Figure 27. Tool successfully inserted into the tool holder


22. Click on [OK].