Donc, vous avez ce circuit conçu et prêt. Vous avez fait des simulations assistées par ordinateur et le circuit fonctionne très bien. Il ne reste qu'une chose ! Vous devez créer un circuit imprimé pour pouvoir le voir en action ! Que votre circuit soit un projet pour l'école/le collège ou qu'il s'agisse d'une pièce finale d'électronique dans un produit professionnel pour votre entreprise, la mise en œuvre de votre circuit sur un PCB lui donnera une apparence beaucoup plus professionnelle et vous donnera une idée de la façon dont le produit fini sera voir!
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Partie 1 sur 4: Impression du circuit imprimé
Étape 1. Choisissez une méthode à utiliser pour créer le PCB
Votre choix sera généralement basé sur la disponibilité des matériaux nécessaires à la méthode, le niveau de difficulté technique de la méthode ou la qualité du PCB que vous souhaitez obtenir. Voici un bref résumé des différentes méthodes et de leurs principales caractéristiques qui vous aideront à vous décider:
- Méthode de gravure à l'acide: cette méthode nécessite une mesure de sécurité extrême, la disponibilité de nombreux matériaux tels que le décapant et elle est quelque peu lente. La qualité des PCB obtenus varie selon les matériaux que vous utilisez mais en général, c'est une bonne méthode pour les circuits de niveaux simples à intermédiaires de complexité. Les circuits impliquant un câblage plus étroit et des fils minuscules utilisent généralement d'autres méthodes.
- Méthode de gravure UV: cette méthode est utilisée pour la transposition de votre schéma de circuit imprimé sur votre carte de circuit imprimé et nécessite des matériaux plus coûteux qui peuvent ne pas être disponibles partout. Cependant, les étapes sont relativement simples et peuvent produire des configurations de circuits plus fines et plus compliquées.
- Méthode de gravure/routage mécanique: cette méthode nécessite des machines spéciales qui graveront mécaniquement le cuivre inutile de la carte ou achemineront des séparateurs vides entre les fils. Cela peut coûter cher si vous avez l'intention d'acheter une de ces machines et la location nécessite généralement la disponibilité d'un atelier à proximité. Cependant, cette méthode est bonne si vous devez créer de nombreuses copies du circuit et peut également produire de bons PCB.
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Méthode de gravure laser: elle est généralement utilisée par les grandes sociétés de production, mais peut être trouvée dans certaines universités. Le concept est similaire à la gravure mécanique mais des faisceaux LASER sont utilisés pour graver la carte. Il est généralement difficile d'accéder à de telles machines, mais si votre université locale est l'une des chanceuses d'avoir une telle machine, vous pouvez utiliser leurs installations si elles le permettent.
Créer des circuits imprimés Étape 2 Étape 2. Créez la disposition PCB de votre circuit
Pour la gravure à l'acide, vous devez dessiner les circuits à l'aide d'un matériau résistant à la gravure. Des marqueurs spéciaux peuvent être trouvés facilement à cet effet spécifique si vous avez l'intention de faire le dessin à la main (ne convient pas aux circuits moyens à grands). L'encre des imprimantes laser est cependant le matériau le plus couramment utilisé. Cela se fait généralement en convertissant le schéma de votre circuit en un schéma de circuit imprimé à l'aide d'un logiciel de schéma de circuit imprimé. Il existe de nombreux packages logiciels open source pour la création et la conception de circuits imprimés, certains sont répertoriés ici pour vous donner une longueur d'avance:
- PCB
- Raccourci
Créer des circuits imprimés Étape 3 Étape 3. Une fois que vous êtes satisfait du schéma sur votre ordinateur, faites correspondre la taille du schéma sur le logiciel afin que le circuit imprimé et le papier aient les tailles nécessaires
Créer des circuits imprimés Étape 4 Étape 4. Imprimez le schéma à partir du menu Fichier du logiciel
Imprimez-le sur un papier glacé, comme du papier magazine. Vous devez vous assurer que le circuit est mis en miroir avant de le faire (la plupart des programmes de mise en page PCB l'ont en option lors de l'impression). Une fois l'impression terminée, assurez-vous de ne pas toucher la partie encre sur le papier car elle pourrait vous tomber sur les mains.
Créer des circuits imprimés Étape 5 Étape 5. Alignez le schéma de circuit sur le papier avec le circuit imprimé (le schéma doit faire face à la partie en cuivre du circuit imprimé)
Démarrez votre fer. Réglez le fer sur le réglage coton et attendez qu'il chauffe.
Créer des circuits imprimés Étape 6 Étape 6. Une fois chauffé, placez soigneusement le fer sur le papier qui se trouve sur le circuit imprimé
Créer des circuits imprimés Étape 7 Étape 7. Placez-y le fer pendant environ 30 à 45 secondes (selon votre fer)
Créer des circuits imprimés Étape 8 Étape 8. Après avoir soulevé le fer, mettez-le de côté avec précaution et apportez le circuit imprimé à votre source d'eau la plus proche
Attention, le papier sera chaud. Le papier doit être collé au circuit imprimé, ne le déchirez pas.
Créer des circuits imprimés Étape 9 Étape 9. Démarrez le débit d'eau et maintenez le circuit imprimé en dessous
Une autre approche consiste à immerger le carton et le papier dans de l'eau chaude pendant quelques minutes (jusqu'à 10 minutes).
Créer des circuits imprimés Étape 10 Étape 10. Le ralentissement commence à décoller le papier et bientôt tout le papier devrait se décoller
Si certaines zones semblent particulièrement difficiles à décoller, vous pouvez essayer de tremper un peu plus. Si tout s'est bien passé, vous aurez une carte en cuivre avec vos plots PCB et des lignes de signal tracées dans du toner noir.
Créer des circuits imprimés Étape 11 Étape 11. Séchez la planche
Éliminez les grosses gouttelettes d'eau en essuyant doucement avec une serviette ou une éponge ou en les laissant simplement tomber. Cela ne devrait pas prendre plus de 30 secondes et cela ne devrait pas être vigoureux, sinon l'encre sur le circuit pourrait se détacher.
Créer des circuits imprimés Étape 12 Étape 12. Gravez le tableau en utilisant l'une des méthodes ci-dessous
Ce processus supprime tout cuivre inutile de la carte, ne laissant que le câblage du circuit final.
Partie 2 sur 4: Gravure à l'acide
Créer des circuits imprimés Étape 13 Étape 1. Choisissez votre acide de gravure
Le chlorure ferrique est un choix courant pour un agent de gravure. Cependant, vous pouvez utiliser des cristaux de persulfate d'ammonium ou d'autres solutions chimiques. Quel que soit le choix du décapant chimique, il s'agira toujours d'un matériau dangereux. Par conséquent, en plus de suivre les précautions de sécurité générales mentionnées dans cet article, vous devez également lire et suivre toutes les instructions de sécurité supplémentaires fournies avec le décapant.
Créer des circuits imprimés Étape 14 Étape 2. Préparez le décapant acide
Selon la gravure à l'acide que vous choisissez, il peut y avoir des instructions supplémentaires. Par exemple, certains acides cristallisés doivent être dissous dans de l'eau chaude, mais d'autres agents de gravure sont prêts à l'emploi.
Créer des circuits imprimés Étape 15 Étape 3. Immerger la planche dans l'acide
Créer des circuits imprimés Étape 16 Étape 4. Assurez-vous de remuer toutes les 3 à 5 minutes
Créer des circuits imprimés Étape 17 Étape 5. Retirez la carte et lavez-la lorsque tout le cuivre inutile est retiré de la carte
Créer des circuits imprimés Étape 18 Étape 6. Retirez le matériau de dessin isolant utilisé
Il existe des solvants spéciaux disponibles pour presque tous les types de matériaux isolants utilisés dans le dessin des schémas de circuits imprimés. Cependant, si vous n'avez accès à aucun de ces matériaux, vous pouvez toujours utiliser un papier de verre (un fin).
Partie 3 sur 4: Gravure avec transposition Ultra-Violet
Créer des circuits imprimés Étape 19 Étape 1. Pour appliquer avec cette méthode, vous aurez besoin d'une carte PCB laminée photosensible (positive ou négative), d'un isolant UV et d'une feuille transparente et d'eau distillée
Vous pouvez trouver les cartes prêtes à l'emploi (elles sont recouvertes d'une feuille de nylon noir), ou un spray photosensible à appliquer sur la face cuivre d'une carte PCB vierge ordinaire. Prenez soin d'acheter également un photorévélateur compatible avec le spray photo ou le revêtement photosensible PCB.
Créer des circuits imprimés Étape 20 Étape 2. A l'aide d'une imprimante laser, dessinez le tracé du PCB sur la feuille transparente, en mode positif ou négatif, selon le revêtement photosensible de la carte
Créer des circuits imprimés Étape 21 Étape 3. Recouvrez le côté cuivre de la carte avec la feuille transparente imprimée
Créer des circuits imprimés Étape 22 Étape 4. Placez la carte dans la machine/chambre à isolant UV
Créer des circuits imprimés Étape 23 Étape 5. Allumez la machine UV
Il irradiera votre planche avec les UV pendant la durée spécifiée. La plupart des isolateurs UV sont équipés d'une minuterie réglable. En général, 15 à 20 minutes seront largement suffisantes.
Créer des circuits imprimés Étape 24 Étape 6. Une fois terminé, retirez la carte de l'isolateur UV
Nettoyez le côté cuivre de la carte avec le photorévélateur, puis rincez délicatement la carte PCB révélée avec de l'eau distillée avant de la placer dans son bain d'acide. Les parties détruites par l'irradiation UV seront gravées par l'acide.
Créer des circuits imprimés Étape 25 Étape 7. Les autres étapes à suivre sont décrites dans les étapes 3 à 7 spécifiques à la méthode de gravure à l'acide
Partie 4 sur 4: Finition de la planche
Créer des circuits imprimés Étape 26 Étape 1. Percez les points de montage
Les perceuses utilisées pour cela sont généralement des machines sur mesure conçues spécifiquement à cet effet. Cependant, avec quelques ajustements, une perceuse habituelle fera le travail à la maison.
Créer des circuits imprimés Étape 27 Étape 2. Montez et soudez les composants électroniques à bord
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Mises en garde
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Si vous utilisez la méthode de gravure à l'acide, vous devez prendre les précautions suivantes:
- Conservez toujours votre acide dans un endroit frais et sûr. Utilisez des récipients en verre.
- Étiquetez votre acide et rangez-le dans un endroit hors de portée des enfants et des animaux domestiques.
- Ne jetez pas votre acide usagé dans les égouts domestiques. Au lieu de cela, stockez-le et lorsque vous avez une certaine quantité d'acide usagé, apportez-le à votre centre de recyclage/installation d'élimination des déchets dangereux.
- Utilisez des gants et des masques à air lorsque vous travaillez avec des agents de gravure à l'acide.
- Soyez extrêmement prudent lorsque vous mélangez et remuez l'acide. N'utilisez pas d'objets métalliques et ne placez pas le récipient sur le bord du disque.
- Lorsque vous irradiez votre PCB avec des UV, veillez absolument à ne pas avoir de contact visuel direct avec la partie génératrice d'UV de l'isolateur/chambre, ou utilisez des lunettes de protection anti-UV spéciales. Si vous devez vérifier votre PCB pendant le processus, mieux vaut arrêter la machine avant de l'ouvrir.
- Assurez-vous de porter des lunettes de sécurité lorsque vous utilisez la méthode de gravure et ne regardez pas directement au-dessus du conteneur du produit chimique.
