Un phototraceur est un appareil qui utilise la lumière pour produire une image sur un support. La machine électromécanique-optique a été développée à l’origine dans les années 1960 et permet de réaliser en quelques minutes des processus qui ont duré jusqu’à 10 heures. Les instructions de données, qui sont généralement écrites au format Gerber, sont utilisées pour guider la machine et dessiner les lignes et les formes nécessaires pour compléter les conceptions de cartes de circuits imprimés (PCB). Les systèmes à commande laser du 21e siècle permettent des conceptions plus sophistiquées et fonctionnent avec des logiciels de conception assistée par ordinateur (CAO) complexes.
Dans la forme la plus basique du phototraceur, les images sont exposées sur un film noir et blanc par une source lumineuse contrôlée par un ordinateur. Le support de film est ensuite développé à l’aide d’un processus de lavage et de séchage. Les masques de photolithographie pour PCB sont fabriqués à partir d’un phototraceur, et des photomasques avec des caractéristiques de taille inférieure au micromètre peuvent être développés pour la production de circuits intégrés.
Le phototraceur vectoriel était une machine qui a surmonté un obstacle majeur dans la fabrication de produits électroniques. Il avait une lampe brillante qui permettait à la machine de projeter une image montée dans une roue rotative. L’image a ensuite été transférée sur un film ou un verre photosensible. Des formes ont été dessinées sur la surface à l’aide d’arcs appelés tirages, produits par un faisceau de lumière continu, tandis que des éclairs ont été créés en projetant la lumière à un endroit fixe. Les informations sur la forme et la taille des lignes, des trous, ainsi que d’autres caractéristiques de l’image étaient contenues dans les données Gerber.
Des ensembles spécifiques de ces données sont utilisés par le logiciel de CAO, mais les phototraceurs laser utilisent souvent des données numériques pour allumer ou éteindre le laser à des intervalles de temps spécifiques. D’autres formats de données ont été développés pour le phototraçage avec des logiciels de CAO ou d’usinage assisté par ordinateur (FAO). Un fichier peut être utilisé pour stocker des données, et la grande taille de la plupart des systèmes de stockage de données est compatible avec les processus de conception de circuits petits et complexes.
Les systèmes de phototraceur laser peuvent focaliser les faisceaux sur un ou plusieurs emplacements. Les faisceaux laser peuvent être modulés à des fréquences élevées pour former des images détaillées. Un laser hélium-néon rouge est souvent utilisé, mais des diodes laser et des diodes électroluminescentes rouges sont également couramment mises en œuvre pour le phototraçage laser. Certaines machines éliminent complètement le film photographique, et un système a un laser ou une lampe au xénon qui expose directement un substrat enduit à la lumière. Le phototraceur a subi des changements technologiques et est un outil précieux dans l’industrie des PCB ainsi que dans les arts graphiques et le fraisage chimique.