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Réalisation de circuit imprimé
Edito

 

Pour cela, il vous faut d'abort :

1 Plaque présensibilisée (Bakelite ou Epoxy) Résine positive coloré (Bleu).
1 Châssis d'insolation.
1 Graveuse.
1 ou 2 Litre(s) de révélateur pour circuit présensibilisé positif. 1 Sachet à diluer = 1 Litre.
1 ou 2 Litre(s) de perchlorure de fer en granulés ou tout prêt (+ cher). 1 Sachet = 1 Litre.
1 Brosse en poil plastic trés mou.
1 Tube ou 1 crayon ou 1 petite régle carré.
Du Scotch.
 
Conseil, evitez ABSOLUMENT de mettre les doigts sur le transparent, la résine, et le cuivre une fois gravé, bref tout le temp de l'opération, jusqu'à l'avoir soudé et vernis.

 
Alors là, plusieur solutions sont à exploiter, mais pour ma part je vais vous expliquer une technique qui nous est propre, si vous avez d'autres, je serai trés heureux de les exposer sur cette page.

Je dispose du matériel suivant, 1 PC, 1 scanner, 1 imprimante BJC 600, des transparents pour la BJC.

 
Pour la retouche, un logiciel de retouche photo livré avec le scanner devrait suffire, genre IMAGE-IN ou MGI, je vous recommande PHOTO IMPACT 4 ou 5, il est super.

Imprimez le transparent côté composant, pour pouvoir le coller direct sur la résine. Si vous imprimez un nom ou un numéro, pensez à le tourné, un mirroir ou un flip suffit, question de gout aprés... car, sinon, on le lira en l'enver une fois gravé.

Pour imprimer les transparents, j'ai une astuce, aprés avoir scanné le CI d'un livre, je l'enregistre au format TIFF, puis je le retouche éventuellement, surtout au niveau des pastilles, pour passer un fil entre deux, car ça coince souvent, puis j'utilise un logiciel de dessin, qui est sous DOS (Hé oui... encore), car il a la particularitée d'imprimer 2 couches d'encre, ce qui est super pour la passer à l'insoleuse, il s'appel NEOPAINT, si vous en avez un autre qui à cette particularité, je suis preneur, sous win 95/98 de préférence (pour être à la mode...), sinon, vous pouvez toujours essayé de passer une 2 éme fois à l'imprimante, par exemple sur Epson Stylus 800, ca marche nickel et le taux d'échec est trés faible 1/10 env. sur la papier c'est différent, il se décale plus souvent.

Cependant meme une seule couche devrait suffire, il faut faire un calibrage du temp d'insolation, car une insolation trop longue, les rayons passeront au travers de l'encre, et à la révélation, surprise... plus de piste :-(.

Laissez sécher le transparent 10 Mn minimum, ou le temp de faire l'étape 2, rapidos quand même, hein..., pas 3 heures....

 


Préparation du révélateur :

Suivant votre bac pour révéler votre CI, diluer 1 ou 2 sachet(s) dans 1 ou 2 Litre(s) d'eau tiéde (37° env). je vous conseille un bac en hauteur, pour que le CI puisse être à la verticale, de façon à ce que la résine tombe en bas et ne se re-dépose pas sur le CI.

Préparation du graveur :

Suivant votre bac pour graver votre CI, diluer 1 ou 2 sachet(s) dans 1 ou 2 Litre(s) d'eau tiéde (37° env). Maintenait une chaleur constante de 37° env, avec un chauffage dans votre bac, et installez la pompe d'air, nécessaire pour remuer le perchlo, sinon, il faut avoir de la patience et la bouger manuellement.

 
Prenez le transparent,le découper à la taille de la plaque aprés l'avoir éventuellement découpé elle aussi, puis poser le transparent sur la plaque, ATTENTION AU SENS, REPEREZ BIEN AVANT, normalement il devrait tenir le temp de l'insoler.
 
Puis l'insolé, pour ma part, j'utilise une insoleuse simple face de CIF modéle MI 10-16, avec 4 tubes U.V., d'une puissance totale de 60 Watts, aprés avoir posé la plaque, je l'insole pendant 30/40 SECONDES, suivant votre matériel, éffectuez des essais, on y est tous passé part là je pense.

Aprés l'insolation retirez le transparent.

 

Scotcher la plaque, avec le crayon ou le tube ou la régle,de façon à la faire tremper dans le révélateur verticalement, la remuer de temps en temps, aprés 5 à 10 Mns de bain, on devrait maintenant voir le dessin, prenez la brosse, trempez-la dans le révélateur, puis brosser délicatement le CI, jusque que l'on decouvre impécablement le cuivre.

Rincez le CI à l'eau.
 

Conseil, le temps de la révélation peut etre different d'une plaque à une autre, ceci dù au fait de l'insolemment et de la qualitée de l'epoxy, des fois ça va vite, des fois on finis au pinceau, donc faites attention à surveiller, car la laisser trop longtemp conduirait à ne plus rien voir du tout.

 
Derniére étape de la serie, effectué la gravure dans le bain chaud, aprés avoir mis en route les bubulles d'air, préparé précédemment, puis laisser le perchlo faire son boulot (Ca rythme...), surveillez que les pistes soit impecables, puis arretez tous.
Votre CI est prêt, Chouette non...

 
Plaques Présensibilisée.

Bakelite ou Epoxy ?
 

L'epoxy est beaucoup plus résistant, moins friable, ce laisse mieux percer, et le cuivre est beaucoup mieux collé !!! La bakélite n'est jamais que du carton mélangé à de la colle puis compacté !! On l'appelle aussi papier phénolique, il est très utilisé dans l'industrie électronique grand public en raison de son prix très inférieur à celui de l'epoxy... (Merci Steph...) 

Le prix représenté est suggestif, il doit y avoir mieux, mais aussi pire, je me base sur 3 catalogues. j'ai elargi une plage de 5 FF, il vaut mieux s'attendre à plus qu'a moin je pense, pour evaluer le prix d'une réalisation. 

Prix pour une plaque Simple Face.
 

Dimensions en Mm Prix environs
75 x 100 10 à 15 FF
100 x 150 15 à 20 FF
150 x 200 30 à 40 FF
200 x 300 50 à 60 FF
300 x 600 180 à 210 FF

Prix pour une plaque Double Face.
 

Dimensions en Mm Prix environs
100 x 160 25 à 40 FF
150 x 200 40 à 60 FF
200 x 300 80 à 100 FF
300 x 600 230 à 270 FF
Châssis d'insolation.

Cela peu aller de 500 FF à ... trés cher, mais pour nous la fourchette peut être de 600 FF à 3000 FF pour une trés bonne qualitée d'insolation en simple face, exemple un petit châssis portable coûte env 600 FF, pour faire du double face, on insole un côte, puis l'autre aprés, et ça marche aussi bien, la difficultée reside à bien faire coinsider les transparents et à ne pas les décaler en tournant le CI..

La gravure.

Un bac simple, avec le chauffage et une pompe à air, coûte entre 250 à 450 FF, j'utilise ce genre de matériel, et ça marche trés bien.

Produits.

Différents produits sont nécéssaires pour réaliser nos CI, il en existe des tout prêt et en sachet à diluer, les tout prêt sont plus cher mais plus performant.

Le révélateur, en sachet pour 1 litre d'eau, coûte de 5 à 15 FF, mais en général plus du côte de 5 FF, que de 15 FF, je vous prépare au pire, mais à plus de 10 FF, c'est cher.

Le perchlorure de fer, en sachet pour 1litre d'eau, coûte de 20 à 30 FF.

Le perchlorure de fer, tout prêt, coûte de 25 à 40 FF le litre, cela dépend de la quantité du bidon. 

Conclusions.

Résumons donc, à un prix raisonnable, le coût d'investissement d'un matos minimum, RAPPEL, les produits, tels que le perchlo, le révélateur, peuvent servir plusieur fois, si l'on constate que la durée est assez longue, alors il faut pensé à les changer. 
 

Equipement Prix
Châssis Insoleuse 600,00 FF
Graveuse 300,00 FF
3 Sachets révélateur 30,00 FF
3 Sachets perchlo 60,00 FF
Total 990,00 FF

Réalisation de circuit imprimé manuellement

 

Cette méthode s'adresse particulièrement aux débutants en électronique qui ne sont pas équipés d'insoleuse et de graveuse. Elle ne nécessite pas de matériel particulier, mais demande évidemment plus de temps. Elle n'est pas adaptée aux dessins complexes, ou aux tracés particulièrement fins. Toutefois il est possible en suivant les indications ci-dessous de réaliser des circuits imprimés double face et il n'y a en fait de limitations que dans le temps que l'on peut y consacrer, ainsi que dans l'adresse de chacun.
 

 

Matériel nécessaire :

- une plaque cuivrée brute simple ou double face
- des feuilles de " transferts " ( marque Alfac ou Mécanorma par exemple), l'équipement minimum sera :
- une feuille pour les traits
- une feuille pour les pastilles
- une feuille pour les broches des circuits intégrés

Il existe différentes épaisseurs, on choisira de préférence les modèles fins, sachant que l'on peut doubler les tracés pour les pistes épaisses.

- pour la pose des transfert un crayon feutre avec un capuchon aux bord arrondis ou tout autre ustensile adapté
- une mini-perceuse avec des forêts de 0,6 ;0,8 ;1 mm voire plus pour les broches plus épaisses
- éventuellement une plaque pré-percée genre plaque d'essai au pas de 2,54 mm pour s'aider dans le perçage des trous des circuits intégrés
- une photocopie du dessin ou bien une feuille de calque
- une bassine plastique ou céramique pouvant contenir la plaque (verticalement de préférence pour le double-face)
- une éponge à récurer (non métallique)
- du perchlorure de fer

1°) Si vous n'avez pas de photocopie, commencer par scotcher la feuille de calque sur le dessin original et reproduisez avec précision l'ensemble des trous avec un crayon bien pointu. Sinon passez au 2°

2°) Percez directement votre plaque toujours en scotchant dessus la photocopie ou le calque sans vous tromper de sens. Cette méthode de perçage direct évite les difficultés de positionnement des éléments.

Vous devez donc avoir le cuivre vers vous. Utiliser le forêt le plus fin pour commencer, vous agrandirez les trous une fois la plaque gravée en fonction du diamètre des connexions. Il faut savoir par exemple que les broches d'un support de circuit intégré " tulipe " ne nécessite que 0,6 mm, et que la plupart des autres composants sont à 0,8 mm.

Pour les trous des circuits intégrés il est bon de s'aider de la plaque pré-percée car vous n'arriverez pas à respecter exactement leurs dispositions .Ceci est particulièrement important si vous utilisez des supports de circuits intégrés genre tulipe, car les broches sont rigides et vous ne pourrez pas les adapter ensuite sur un perçage approximatif.

Avec la plaque pré-percée, percez le nombre de trous du circuit intégré au travers de celle-ci sans bouger, peu importe en fait que vous ne soyez pas exactement à la place de l'original, l'essentiel étant d'avoir un ensemble de trous rectiligne. Les trous étant normalisés au pas de 2,54 mm, vous aurez un perçage parfait.

3°) Une fois que vous aurez percé tous les trous sans en oublier un seul, passer la plaque sous l'eau pour la dépoussiérer et la dégraisser. Si vous êtes en double face, il vous faudra peut être donner un coup de toile émeri sur l'autre côté pour enlever les bavures de cuivre. Laisser sécher, il ne doit plus y avoir d'eau dans les trous (secouez là ou soufflez dessus).

4°) A partir de ce moment vous devez travailler sur un plan de travail propre exempt de toute poussière.

5°) Il faut maintenant décalquer les transferts sur le cuivre. On peut commencer indifféremment par les traits ou les pastilles.

- les pastilles

Disposez une pastille sur un trou du cuivre en vous repérant sur son centre. Ne bougez plus et avec l'ustensile que vous aurez sous la main frottez sur le dessus la feuille de transferts. L'élément va se coller sur le cuivre (on le voit changer d'apparence). 

Soulever délicatement la feuille, la pastille doit être complètement collée. Si elle est déchirée, il est inutile de l'enlever, il suffit d'en coller une autre dessus. On peut superposer ainsi des dizaines de couches de transferts sans difficulté.

Pour les pastilles des circuits intégrés, calquer d'une seule fois le nombre de broches à coller.

- Les traits

Les traits sont plus délicats à poser. Le principe est bien sur de relier les pastilles sans discontinuité.

Commencer par un bord de la plaque avec l'original sous les yeux. 

Le tour de main réside dans le fait qu'il faut arriver à couper le trait à la longueur voulue. Pour cela, décalquer la longueur nécessaire entre deux trous. Votre trait est alors collé sur le cuivre mais adhère encore sur la feuille. Pour le couper, tirer délicatement la feuille sans la soulever et dans le même sens que le trait. Celui ci va alors se rompre à l'endroit où vous avez arrêté le transfert. Il peut arriver qu'il y en ait trop ou pas assez. Dans ce cas il faut soit en superposer soit en enlever avec la lame d'un cutter.

Pour les courbes, il suffit de décalquer des petits morceau de trait à des angles différents. 

Dans tous les cas veillez à ce que le trait ne soit pas rompu sur son parcourt, et à ne pas abîmer ce qui a été déposé. Vérifiez bien que vous n'avez rien oublié avant de passer à la gravure.

- cas du double face :même opération de l'autre côté en veillant bien sûr à ne pas se tromper de trous.

6°) Mettez votre plaque dans votre bassine et recouvrez là d'un ou deux centimètre de perchlorure de fer. Il est préférable pour les circuits double-face de positionner celle-ci verticalement pour avoir une durée de gravure égale pour les deux côtés. 

La réaction chimique étant accélérée par la température, on peut poser la bassine sur un radiateur de façon à ce que la solution atteigne les 40° environ. Si vous chauffez trop vous risquez de respirer des vapeurs . Le perchlo n'est pas un produit véritablement toxique mais il est irritant et à ce titre il ne doit pas rentrer en contact avec les yeux. Pour les mains on peut mettre des gants de ménage. Attention surtout aux taches sur les vêtements et autres matières qui sont indélébiles .

Au début de la gravure il ne se passera rien avant une bonne dizaine de minutes. Puis le cuivre commence à disparaître par endroit et au bout d'un temps variable il ne reste plus rien. L'agitation de la bassine accélère également le processus.

Vider le perchlo dans l'évier. Si vous avez une âme écologiste, il vous faudrait rétablir le ph de la solution avec un kit spécial vendu dans les magasins. Dans tous les cas faites bien couler l'eau.

Récurer alors la plaque de façon à enlever les transferts. On peut alors souder sous réserve d'ajuster le diamètre des trous si nécessaire.
 

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