Voltera V-One

Imprimante V-One VOLTERA
Prototypage de circuits imprimés rigides et flexibles

L'imprimante V-One est une machine multifonctions, permettant la réalisation de circuits imprimés simple ou double face, sur des supports rigides ou flexibles.
La machine, bénéficie de toutes les avancées du concept des impressions 3D.

  • Fabrication à partir de fichiers standards au format "Gerber" (Altium, Autodesk EAGLE, OrCAD, KitCad, Proteus, ...)
  • Passage du prototypage à la production
  • Têtes interchangeables en un clic pour les différentes étapes de fabrication
  • Portabilité
  • Plate-forme chauffante pour le traitement de l'encre conductrice et de la fusion de la pâte à braser
  • Nombreuses encres pour optimiser les résultats à obtenir.



Présentation




L'imprimante Voltera V-One permet de réaliser des cartes électroniques suivant un fichier spécifique.
Elle est très utile dans un FabLab pour développer ses propres cartes électroniques.

Vous pouvez utiliser n'importe quel support pour réaliser vos cartes : souple, dur, fin, épais.
Les dimensions maximales d'impression sont de 128 x 105 mm.






Les étapes de fabrication

Dans un premier temps il vous faut dessiner votre circuit avec vos outils de développement traditionnels, il suffit simplement de le sortir au format "Gerber", ensuite vous pouvez l'insérer dans le logiciel adapté à la machine.
L'impression du circuit se fera avec une encre à 90% d'argent, ce qui permet de déposer une couche d'environ 100 μm d'epaisseur et d'une largeur de 200 μm, sur plusieurs types de supports (FR4, Verre, Céramique ou supports souples comme Kapton (polyimide)). Les applications de cette encre peuvent aller jusqu'à 5 GHz.

Avec la V-One vous pouvez réaliser des circuits simples ou doubles couches, de plus, l'alignement et la compensation en hauteur sont gérés automatiquement.
Une fois le circuit imprimé, il est possible de le percer et éventuellement d'installer des rivets. Il existe différents forêts allant de 0,70 mm à 1,60 mm.

Quand le circuit est finalisé, il ne reste plus qu'à mettre les composants :

  • Pour les composants classiques vous pouvez les souder avec un fer à souder classique.
  • Pour les composants CMS, la machine va venir empâter les broches de connexion du circuit, il ne vous reste plus qu'à placer vos composants, la machine va automatiquement chauffer le circuit pour faire fondre l'empâtage et ainsi souder les composants.




Etape 1 : Calibrage

Avant le perçage et l'impression de l'encre, il est nécessaire de réaliser une topographie de surface de précision +/- 20µm.
Un outil de palpage avec un algorithme précis vient scruter la surface du support, afin d'obtenir une impression très précise.


Voltera V-One : Calibrage




Etape 2 : Perçage


Voltera V-One : Perçage

La tête de perçage de la V-One a été conçue pour être aussi compacte que possible. Néanmoins le forêt de la perceuse peut tourner à 13000 tours/minute avec un battement de 75 microns environ.

A partir d'un fichier "Gerber Drill", les trous, sont réalisés avec la tête de perçage de haute précision : le changement d'outil est entièrement scénarisé en fonction des diamètres fournis par le fichier "Gerber".





Etape 3 : Impression

L'impression est réalisée avec une tête de distribution interchangeable utilisée pour déposer de l'encre ou de la pâte à braser sur votre carte.

Il vous suffit d'insérer votre cartouche dans la chambre de gaine, de verrouiller le distributeur et de l'encliqueter magnétiquement sur le support de tête d'impression V-One pour une distribution précise.

Un grand nombre d'encres est disponible pour des supports rigides et flexibles.


Voltera V-One : Impression




Etape 4 : Traitement et cuisson de l'encre conductrice

La V-One est équipée d'un élément chauffant de 550 W pour la cuisson de l'encre conductrice et de la pate à braser.
Différents profils de réticulation sont pré-enregistrés :

  • Encre rigide 210 °C pendant 30 min
  • Encre flexible 160 °C pendant 15 min


Voltera V-One : Mode chauffage

Un système d'éclairage à couleur variable permet de connaître l'état de l'imprimante, ici en mode chauffage.

Voltera V-One : Cuisson

Le circuit est positionné à 1 mm du support de chauffe pour une cuisson de l'encre en tout sécurité.





Etape 5 : Pose de Rivets conducteurs

Lors de la conception de circuits double face, après l'impression et la cuisson des 2 faces des pistes conductrices, il est nécessaire de relier les vias par des rivets.
Il est également possible d'utiliser les rivets pour la pose de composants traversant ou faire des liaisons filaires.
2 Types de rivets 0,4 mm et 1 mm ainsi que les emportes pièces sont contenus dans le module perçage


Voltera V-One : Pose des rivets
Voltera V-One : Pose des rivets
Voltera V-One : Pose des rivets




Etape 6 : Pose de pâte à braser

Sur le même principe que la pose de l'encre conductrice, la pose de la pâte à braser est réalisée avec la tête de distribution. Pas besoin de réaliser des pochoirs couteux à chaque prototype.

La tête d'impression dépose la pâte à souder suivant un algorithme précis, modifiable suivant les prototypages


Voltera V-One : Pose de pâte à braser
Voltera V-One : Pose de pâte à braser




Etape 7 : Pose des composants CMS

Sans attendre après l'impression de la pâte à braser, la pose des composants CMS, se fait à l'aide d'une pince à brucelles.

La pose manuelle reste très simple étant donné la taille des circuits à concevoir.

Voltera V-One : Pose des composants CMS




Etape 8 : Fusion des composants CMS

La fusion de la pâte à braser est l'opération finale qui concrétise le prototypage du circuit. Le temps de fusion très rapide (5 minutes) ne détériore pas les caractéristiques des composants.

Voltera V-One : Fusion des composants CMS




Etape 9 : Montage des composants traversants

La soudure spécifique livrée avec la machine est optimisée pour l'encre conductrice.

Voltera V-One : Montage des composants traversants