Manuel d'utilisation du photoplotter pour la création de typons PCB

Manuel d'utilisation du photoplotter FP8000 pour la création de typons PCB

Cette page décrit comment imprimer un typon de PCB avec le photoplotter FP8000.

Pour synthétiser, les grandes étapes de cette procédure sont:

• Conversion des GERBERS en BMP et mise en panneau
• Import dans le logiciel d'impression
• Préparation du film
• Impression
• Révélation / Fixation

Matériel requis

• Photoplotter FP8000 et son PC associé
• Film
• Révélateur + Fixateur

(Attention : révélateur et fixateur doivent être dilués, le révélateur dilué est stocké dans un bidon spécifique)

• Trois bacs (fixateur, eau, révélateur)

Pré-requis

Avoir généré les fichiers GERBER du(des) PCB(s) à imprimer sur typon. Idéalement:

• Séparer les couches à imprimer, donc avoir un fichier séparé par couche.
• Ne pas faire un rendu des cartouches, textes, etc, uniquement la couche cuivre. On peut garder le board outline pour faciliter le découpage physique de la carte, et un identifiant pour ... identifier le typon, mais tout le reste est surnuméraire.
• Il est à noter que lors de la création du panneau, on peut instancier les GERBER autant de fois que l'on peut, mais on ne peut ni les orienter, ni les retourner individuellement. Si l'on veut modifier l'orientation d'un GERBER ou changer son sens, il faudra modifier le GERBER avant de le ré-importer dans le logiciel.

Procédure

Allumer le PC et lancer VMWare. Etant donné que les logiciels et drivers permettant d'utiliser le photoplotter sont vieux, pas maintenus, et plutôt compatibles XP, éh bien on utilise une machine virtuelle avec Windows XP. Donc VMware.

Copier les GERBERs sur le PC du plotter dans le host dans C:\Partage. Ce répertoire est mappé sur le lecteur Z: de la VM, donc pour récupérer les fichiers dans la VM on va dans Z:.

Dans la VM:

Sur l'host:

A partir de maintenant, le reste des manipulations se fait dans la VM.

Lancer le logiciel Gerb2Bitmap_new.exe. Ce logiciel permet d'importer les fichiers GERBERs, les mettre en panneau (c'est-à-dire les arranger sur la surface totale d'impression pour pouvoir imprimer plusieurs GERBERs différents, ou plusieurs fois le même) et les convertir au format ad-hoc pour le photoplotter.

La fenêtre principale représente la surface totale d'impression. (A COMPLETER : sens de lecture, dimensions maximales)

Il semblerait que le sens de lecture soit à l'envers, l'horizontale du logiciel correspond à la verticale au niveau du rouleau et inversement. Il faudrait que quelqu'un se dévoue pour vérifier au prochain tirage si c'est bien le cas.

Pour importer un fichier GERBER, il faut choisir "Import master GERBER". Ceci fait apparaître le fichier ainsi importé sur la surface, sous forme d'un parallélépipède ayant les dimensions maximales du contenu du GERBER (d'où l'intérêt, à la génération du GERBER, de ne pas faire de rendu des cartouches, textes, etc, car leur présence va mécaniquement augmenter la surface occupée par le GERBER sur la surface d'impression). Cet objet peut être déplacé en drag-drop à la souris. L'on peut le positionner où l'on souhaite.

Pour ajouter un autre GERBER, même principe : "Import master GERBER", choisir l'autre GERBER à ajouter, le déplacer. Chaque GERBER importé a son propre petit parallélépipède que l'on peut placer à sa guise. A noter que l'on ne peut pas changer l'orientation (faire tourner) les GERBERs une fois qu'ils sont importés. Par contre, on peut faire un "miroir", mais uniquement de l'intégralité du panneau (on ne peut pas "miroiriser" un GERBER individuellement). A ce sujet : avec ce type de typon, la répartition de l'impression se fait sur toute l'épaisseur du film, il n'est donc pas important de choisir la face ou le sens d'impression pour limiter la parallaxe, comme c'est le cas avec de l'impression "standard" sur transparent / calque par exemple. Le "sens" (direct ou miroir) d'impression des GERBERs n'est pas important ici, le typon obtenu sera "symétrique".

Dans la fenêtre principale, le "contenu" des GERBERs n'est pas affiché, uniquement l'"enveloppe", à coup sûr pour des raisons de fluidité d'affichage. Ce qui fait que si l'on superpose deux GERBERs (ce qui est possible) on ne pourra pas voir directement quelles parties des GERBERs vont se superposer. Pour pouvoir vérifier cela, il faut faire un aperçu : Job/Preview:

Toujours dans Gerb2BMP, sauvegarder en WPR, c'est préférable, ça permet de garder une trace. WPR est le format de travail de ce logiciel.

Puis exporter au format photoplotter. Le format utilisé par le photoplotter est FPF. Ne pas oublier de cliquer sur "Export name" au-dessus du champ en rouge, et sélectionner où l'on veut qu'il créée le fichier, sinon il va le créer n'importe où. Sélectionner une résolution adéquate. A priori 2032 suffit (pour un typon de PCB en classe 4), mais on peut monter plus haut si besoin.

Cette opération prend quelques secondes, il n'y a pas d'indication que le programme est en train de mouliner, et si on ferme Gerb2BMP entre temps il plante et corromps le fichier de sortie. Donc, après avoir cliqué sur le bouton d'export, être patient et attendre. Quand il a fini de générer le fichier, il affiche un aperçu:

Une fois ce fichier généré, le logiciel view_FPF permet de visualiser le fichier FPF précédemment généré, pour vérifier qu'il a été généré correctement:

Lancer le logiciel Run_Photo_USB, et ouvrir le fichier FPF précédemment généré.

Vu que l'on va rentrer dans le vif du sujet, il faut se préparer à utiliser le film photosensible.

PREPARER LE PAPIER

 => Lumière inactinique verte
 

Fermer la porte, pour éliminer toute source de lumière non-inactinique provenant de l'extérieur. (si quelqu'un frappe à la porte, bien gueuler pour indiquer qu'il ne faut pas ouvrir). Éteindre l'écran du PC, qui est également une source de lumière non-inactinique.

Obsolète:

 Prendre dans le tiroir un feuille de papier photosensible, dans le sachet opaque.
 Re-découper si besoin => la taille dépend de la taille du FPF.
 Bien refermer le sachet opaque et le tiroir.

Maintenant:

 Ouvrir la boîte qui contient le dérouleur de papier photosensible.
 Tirer la longueur requise, et couper à l'aide du guide transparent et avec un cutter.
 (Ne pas hésiter à prendre 5 ou 10 cm de marge au cas où le bout exposé aurait été voilé)
 Bien refermer la boîte.

Scotcher le papier sur le rouleau à partir de l'origine, côté clair vers l'extérieur. Là c'est important, si on met le papier à l'envers l'impression rate. L'origine est indiquée par les deux bandes de métal. Mettre le papier "en haut à gauche". Éviter autant que possible que le scotch risque de se retrouver sur le motif à imprimer. En effet, le scotch va arracher l'émulsion du film, donc tout ce qui est sous le scotch est perdu. Bien scotcher le papier aux extrémités pour qu'il soit bien plaqué contre le rouleau sur toute sa surface (pas de bosse ou de déformation). Orientation du papier : sur le logiciel Gerber2bitmap, il y a un axe 'drum axis' et un axe 'drum circumference'. 'Drum' c'est le rouleau, et cela correspond bien au sens de l'axe de rotation du rouleau, ou bien sa circonférence. Par contre ATTENTION, l'origine indiquée par une flèche blanche sur le rouleau correspond au coin supérieur droit sur le logiciel.

Aligner l'origine ! Il y a une flèche sur le carter, et une flèche sur le rouleau. Faire tourner le rouleau pour aligner les deux flèches, avant de ... Fermer le couvercle

Cela peut paraître trivial, mais ça va mieux en le disant : une fois que l'on a mis du film dans la machine, il ne faut SURTOUT PAS ouvrir le couvercle en lumière non-inactinique, sous peine de flinguer l'impression.

On peut rallumer la lumière normale (et l'écran du PC).

 => Lumière normale

Allumer le photoplotter (gros bouton à l'arrière). Dans le logiciel USBPhotoplotter, faire Run Photoplotter.

La résolution est demandée, on peut monter jusqu'à 8000 DPI, mais le temps d'impression (est très long et) dépend de la finesse requise. A priori, prendre la même résolution que le fichier, donc par défaut plutôt 2032 ("2032x8600"). Si la de flashage est plus basse que la résolution d'export, ce n'est pas très grave. Dans l'autre sens le résultat peut être bizarre.

L'impression se lance. Le processus est très long, avec une résolution "moyenne" pour le plotter onest dans du ~2min / cm de rouleau.

PRÉPARER LE REVELATEUR ET LE FIXATEUR

Il faut trois bacs : fixateur / eau / révélateur.

Mettre le bac d'eau au milieu, c'est mieux.

Le révélateur dilué est stocké dans un bidon dédié, dans lequel on le re-versera une fois l'opération finie.

Le fixateur c'est du vinaigre, on ne le stocke pas et on le jette à l'évier. Il faut le diluer aussi, se servir dans le bidon et diluer de moitié.

Pas besoin de mettre des litres et des litres, il faut juste quelques millimètres d'épaisseur de liquide pour pouvoir immerger le film.

 =>Lumière inactinique verte

Fermer la porte. Éteindre l'écran du PC.

Sortir le papier du photoplotter, enlever le scotch, etc.

Mettre dans le bain de révélateur, le typon apparaît en noir sur fond blanc. La réaction est assez lente, mais pas besoin d'y rester trop longtemps. Une fois que le dessin du typon est bien nettement visible (~30s / 1min de révélation) rincer dans le bac d'eau. Attention, si on laisse trop longtemps il va y avoir des zones "vides" qui vont se retrouver noircies. Si l'on voit des zones "vides" qui deviennent noire, rincer immédiatement à l'eau pour arrêter la réaction ! Si le dessin n'est pas bien précis après ça, c'est que le papier a été voilé (exposé à la lumière) à un moment au cours du processus ...

(Il est quand même à noter que le papier n'est pas totalement insensible au vert, il est moin sensible au vert, donc si on le laisse trop longtemps exposé à la lumière inactinique verte, à un moment il va réagir, aussi. Juste, le temps d'exposition est beaucoup plus long.)

Puis mettre dans le bain de fixateur : le blanc devient transparent.

Une fois que le typon est bien transparent, rincer dans le bac d'eau.

On peut rallumer la lumière normale.

 => Lumière normale

Faire sécher le typon.

Jeter le fixateur (le vinaigre) à l'évier.

Verser le révélateur (ammoniac) dans son bidon dédié (si le bidon en question est présent), sinon le jeter à l'évier. (ATTENTION Ne pas verser le révélateur dans le bidon d'origine de révélateur non-dillué !)

FIN