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circuit
imprimé (amateur)
Dernière mise à jour :
07/02/2016
Présentation
Cet article n'est pas un tutoriel décrivant de A à Z
comment réaliser un circuit imprimé, il ne fait
que présenter quelques unes des méthodes que l'on peut employer pour réaliser un circuit imprimé dans un cadre "amateur".
Les méthodes décrites ici sont les suivantes :
1 - Dessin direct du circuit sur une plaque de cuivre nu avec un stylo
spécial, gravure chimique, puis perçage.
2 - Dessin du circuit avec pastilles transfert et rubans
adhésifs sur une plaque de cuivre nu, gravure chimique, puis
perçage.
3 - Dessin du circuit avec pastilles transfert et rubans
adhésifs sur une feuille transparente, insolation aux UV,
révélation chimique, gravure chimique, puis
perçage.
4 - Dessin du circuit avec un logiciel spécialisé,
impression sur
une feuille transparente, insolation aux UV, révélation
chimique, gravure chimique, puis perçage.
5 - Gravure à l'anglaise avec une perceuse à main, puis
perçage.
6 - Gravure à l'anglaise et perçage avec un logiciel
spécialisé et une machine automatique.
7 - Utilisation d'une plaque d'expérimentation
pré-percée.
Mais avant de commencer à parler de ces diverses
méthodes, il est sans doute utile de préciser à
quoi se rapportent les quelques
termes techniques qui seront employé dans les lignes qui
suivent. C'est la raison d'être des quelques paragraphes
d'introduction qui entament le sujet.
Pour aller plus loin, voir la page
Réalisation d'un circuit imprimé professionnel.
Plaque de circuit imprimé : standard et
présensibilisée
Une plaque de circuit imprimé standard est une plaque en
bakélite (marron) ou en verre époxy (verte), recouverte
d'une mince pellicule de cuivre (photo de gauche). Une plaque de
circuit imprimé présensibilisé est une plaque de
circuit
imprimé standard (en bakélite ou en epoxy) qui a
été recouverte d'une couche de produit chimique sensible
aux UV (ultraviolets). Pour ne pas être exposé aux
rayonnements UV
naturels du soleil, ce type de plaque est livrée avec un film
protecteur anti-UV, qu'il convient de ne retirer qu'au dernier moment (photo
de droite).
A dimensions égales, une plaque en bakélite est moins
chère qu'une plaque en verre epoxy, mais elle est aussi plus
fragile (elle risque plus facilement de se casser) et ne convient pas
pour des montages fonctionnant à des fréquences
très elevées (domaine RF analogique ou numérique).
Pour l'amateur cependant, une plaque en bakélite convient
très bien. D'ailleurs, si vous ouvrez un appareil
électronique grand public (radio-réveil, ampli hi-fi par
exemple), il y a de fortes chances que vous trouviez un circuit en
bakélite. Ce qui ne sera pas le cas pour une carte mère
d'ordinateur. Notons au passage qu'il existe différentes
qualités de plaque de circuit imprimé, et
différentes épaisseurs de cuivre. Un circuit
imprimé utilisé en haute fréquence, dans la gamme
des GHz par exemple, devra être de très bonne
qualité diélectrique (FR4 /
PTFE, plus de détails en page
circuits imprimé pro). Il est conseillé de stocker les plaques présensibilisées au frais (frigo, mais pas au congélateur).
Stylo inactinique à encre permanente
Ce type de stylo, dont l'encre ne laisse pas passer les rayons
ultraviolets, permet de dessiner directement sur le cuivre d'une plaque
de circuit imprimé standard (ne pas s'en servir sur une
plaque de circuit imprimé présensibilisé).
Il est ainsi possible de dessiner d'abord les pastilles (ronds avec un
trou au milieu, qui permettront plus tard d'effectuer le perçage
pour le passage des pattes des composants), puis de les relier ensuite
entre elles par des pistes (pistes qui se traduiront plus tard par des
liaisons électriques) en s'aidant d'une règle. Une fois
le circuit dessiné sur le cuivre, il suffit de graver
chimiquement la plaque.
Remarque :
une erreur
fréquente conduit à dessiner le circuit imprimé
à l'endroit sur la face cuivre, ce qui conduit à obtenir
un sens inversé côté composant. Cela ne porte pas
trop à conséquence si vous n'utilisez pas de composants
à plus de deux pattes (résistances, diodes,
condensateurs), mais cela devient problématique pour les
circuits intégrés. Vous devez dessinez le dessin à
l'envers pour obtenir un résultat normal ! Cette gymnastique est
un peu déroutante au début, et après s'être
trompé une ou deux fois, on acquiert le bon reflexe... Que celui
à qui cela n'est jamais arrivé...
Pastilles transfert et rubans adhésifs
C'est une méthode qui peut paraitre un peu archaïque pour
les
experts de la souris, mais qui se révélait bien
pratique et rapide pour des circuit imprimés simples. Les
pastilles transfert étaient posées sur une feuille en
plastique, feuille que l'on posait directement sur le côté
cuivre d'un circuit imprimé, et que l'on grattait pour
transférer la pastille sur le cuivre, à la façon
des décalcomanies.
Les pastilles étaient disponibles sous forme de
feuilles contenant des pastilles d'une seule taille ou de tailles
différentes. Les rubans quant à eux permettaient de
réaliser les liaisons entre pastilles, on les déroulait
au
fur et à mesure de leur pose, leur coupe s'effectuant au cutter.
On trouvait différentes largeurs de bandes (de 0,38mm à
1,5mm par exemple).
Remarque :
je parle au
passé, car après de récentes recherches, il a bien
fallu que je me rende à l'évidence : ce type de
procédé n'a plus la faveur des électroniciens, et
Mecanorma, qui était une marque de fabrique
très connue dans ce domaine, semble avoir abandonné ce
type de transfert. On les comprend un peu tout de même, il
faut bien vivre avec son temps.
Typon
Qu'appelle-t-on donc un typon ? Il s'agit simplement d'une feuille
transparente, sur laquelle est dessinée en noir le dessin du
circuit imprimé (ça peut être l'inverse comme on peut le voir sur la photo à gauche ci-dessous, mais nous
n'en parlerons pas ici).
Cette feuille peut être une feuille
spéciale imprimante laser, spéciale jet d'encre,
spéciale retro-projecteur, mais à essayer avec votre matériel car de
mon côté les essais réalisés avec ces feuilles spéciales et chères ne
m'ont pas convaincu du tout. Il peut s'agir de papier calque de qualité
(j'ai longtemps utilisé du calque Canson avec de très bons résultats),
l'important est que le
contraste entre le dessin du circuit (en noir) et la partie où
rien n'est dessinée, soit très marquée. En
d'autres termes, il faut un dessin du circuit imprimé le plus
noir possible (il faut voir le moins possible en transparence quand on
regarde
au travers en direction d'une fenetre en plein jour), et un transparent
le moins opaque possible. En résumé, il faut un contraste le plus élevé
possible. Un tel typon est nécessaire quand on
veut insoler une plaque présensibilisée avec des UV.
L'avantage principal de cette méthode est de permettre
l'utilisation répétée d'un même tracé
pour réaliser plusieurs circuits imprimés (le typon dans ce cas devra
être stocké dans une pochette entre deux utilisations). On place le
typon contre la face présensibilisée de la plaque de
circuit imprimé, et on expose le tout aux UV pendant un certain
temps. Le temps d'insolation dépendra de la puissance du rayonnement UV
et de l'opacité du typon, comptez entre 1 et 5 minutes (il m'est arrivé
d'avoir un résultat correct en moins d'une minute mais avec peu de
reproductibilité). Dans tous les cas,
des essais s'imposent pour connaitre le temps d'insolation
idéal qui convient pour votre
matériel.
Rendre transparente une photocopie ?
Il est possible
d'imprimer un dessin de circuit imprimé sur une feuille blanche
standard, puis d'asperger cette feuille avec un aérosol
spécifique, qui rend la feuille "transparente" là où il n'y a pas d'encre. Les
résultats peuvent être bons tout comme ils peuvent
être vraiment aléatoires. Personnellement, j'ai
testé plusieurs fois cette méthode et n'ai jamais
vraiment été convaincu.
17/04/2011
: Guillaume me fait savoir qu'il utilise cette méthode avec succès
depuis très longtemps, mais qu'en lieu et place de l'aérosol spécial il
utilise de l'huile de cuisine au tournesol. La procédure qu'il adopte
(et qui prend entre 1 min 30 et 2 min) est la suivante :
- petite trainée d'huile sur le papier à rendre transparent;
- étalement sur la feuille avec un doigt;
- séchage au sèche-cheuveux pour que ce ne soit plus gras.
Merci pour le conseil !
Photocopie, jet d'encre,
laser ?
J'ai essayé toutes ces solutions, avec plusieurs types
d'imprimantes (LaserJet4, LaserJet6, Deskjet500, Deskjet550, Epson) et
avec plusieurs types de papier (polyester HP, 3M, Avery, papier Canson
pour ne citer qu'eux). D'une manière générale,
j'ai obtenu les meilleurs résultats avec des imprimantes laser.
Avec les jet d'encre, des problèmes de microcoupures sur les
pistes sont survenus, même avec des transparents adaptés
(préconisés) et positionnés sur la bonne face.
Avec les photocopieurs, je n'ai jamais réussi à avoir des
applats noir (plans de masse) parfaits, même avec les
transparents préconisés par les fabricants de ces
machines. J'ai obtenu les meilleurs impressions avec du papier canson
transparent classique, disponible en grande surface. Ce papier ne
semble pas le plus adapté au premier abord, car assez opaque.
Mais c'est tout de même avec ce type de feuille que j'ai obtenu
les meilleurs contrastes. Seul inconvénient que j'ai pû
observer : le passage de ce type de feuille dans une imprimante laser
le déforme à cause de la chaleur du four, et des
circuits de grandes dimensions ne peuvent pas être
envisagés à cause de celà. Quand je faisais moi-même mes circuits, je limitais au strict
minimum les dimensions du circuit à 20 cm x 20 cm avec cette
méthode, et c'était un peu limite pour les circuits intégrés à 40 broches.
Précautions à prendre pour le dessin du CI
Il existe des tas de précautions à prendre et de
règles à suivre... Je ne vais pas tout
énumérer ici, pour la simple et bonne raison que je ne
les connais pas toutes. Mais s'il en est une ou deux que je peux me
permettre de ne pas passer sous silence, il s'agit bien de la largeur
des pistes et des pastilles. Voir page
Logiciels de saisie de schéma et de routage.
Insoleuse / insolation
Une insoleuse est un appareil fort simple, doté de très
peu de composants, que l'on peut parfaitement fabriquer soi-même
si l'on est un minimum soigneux. Ce type d'appareil qui possède un ou
plusieurs tubes UV (ultraviolets) permet d'insoler des plaques de
circuit imprimé
présensibilisées (sensibles aux UV). Il est
aussi possible d'utiliser une ampoule spéciale, mais les temps
d'insolation sont bien plus long et la régularité de
l'insolation n'est pas excellente, surtout pour les grands circuits.
Il existe plusieurs types d'insoleuses, mais les modèles les
plus simples, de moyennes dimensions et dépourvus de minuterie,
suffisent amplement pour des besoins occasionnels. Les modèles
professionnels integrent parfois une pompe à vide, qui
permettent d'avoir un plaquage irréprochable entre le typon et
la face cuivre de la plaque présensibilisée, condition
sine qua none pour que l'insolation de la plaque soit parfaitement
régulière et sans "bavures". Si vous optez pour un
modèle d'insoleuse simple, assurez-vous que le contact du typon
avec la plaque de circuit imprimé pourra être
"forcé", soit par de la mousse, soit par une plaque en verre
épaisse associée à des poids, pour bien plaquer
l'ensemble. A ce propos, notez que le plaquage d'un circuit de petites
dimensions est plus aisé que le plaquage de circuits de grande
dimension. Si vous souhaitez faire plusieurs petits circuits
identiques, il pourra être préférable de les faire
en plusieurs fois, plutôt que de les associer tous sur une seule
plaque. Le temps d'insolation moyen est de l'ordre de 3 à 4
minutes, il dépend du contraste du typon (qui doit être le plus élevé
possible) et du nombre de tubes (mieux vaut plus de tubes avec
moins d'espace entre chaque, pour un rayonnement UV le plus puissant et
le plus homogène possible).
Conseils de Gérard (merci à lui ! )
Faire
des essais préalables avec l'insoleuse en utilisant une bande de
présensibilisé scotchée sur un typon bien dense. Placer un cache
opaque dessous (contre la vitre) qu'on déplacera de 2 cm à chaque
insolation de 5 fois 1mn. On obtient ainsi 5 zones insolées
respectivement 1,2,3,4,5mn. Développer et choisir la zone la plus
contrastée, le temps correspondant est le bon.
Et si on remplaçait les ongles de la main par un circuit imprimé ?
Alain H. nous fait part d'une astuce intéressante et peu coûteuse pour les petits circuits imprimés : un sèche-ongles à UV.
Commentaire de Alain :
Bonjour
Rémy, J'ai trouvé une insoleuse pour CI toute simple sur le web. Il
s'agit d'un sèche ongles à UV. Prix environ 18 €. La dimension maxi du
CI pouvant être insolé est de 140 mm x 140 mm, mais je pense que cela
couvre la majorité des besoins. Je l'ai commandée et essayée elle est
équipée d'une tempo de 2 mn et ce timing est parfait pour insoler un CI
presensibilisé. Le résultat est épatant après révélation avec du destop
fortement dilué. Je vous fait part de cette info car je pense qu'elle
mérite d'être largement diffusée et je ne vois pas meilleur endroit que
votre site pour le faire. Cordialement, Alain H.Merci Alain !
Révélateur / développement
Un peu comme pour le développement de photos, il est
nécessaire de passer par une étape de
"développement" du circuit imprimé si ce dernier est de
type présensibilisé et qu'il a été
exposé aux UV avec une insoleuse. Le produit nécessaire
pour cette étape est un produit chimique très corosif
et dangereux, qui
impose le port de gants, de lunettes et d'un tablier (ou vêtements qui
ne craignent plus rien). On le trouve sous forme liquide prêt
à l'emploi ou sous forme de poudre à diluer avec de l'eau.
Le révélateur doit être mis dans une bassine en
plastique (PVC) ou en verre, le temps de révéler le
circuit imprimé, puis devra être remis dans son
récipient de stockage juste après usage. La
température optimale d'utilisation de ce produit est
généralement de 20 à 24°C. Le temps de
révélation peut varier de quelques secondes à
quelques dizaines de secondes, mais cela reste rapide dans tous les cas,
et est parfaitement visible. Pendant que vous remuez
(délicatement) la bassine, vous voyez apparaitre petit à
petit le cuivre nu (couleur rose) aux endroits exposés aux UV,
c'est à dire aux endroits qui ne devront pas subsister à
l'étape de gravure finale. La révélation doit être rapide, si elle ne
l'est pas il doit y avoir un problème au niveau de la couche
présensibilisée ou au niveau de l'insolation. Une fois la révélation
effectuée, le circuit doit être rincé à l'eau puis séché, avant d'être
plongé dans le produit de gravure.
Gravure chimique
La gravure chimique consiste à dissoudre une partie du cuivre de
la plaque de circuit imprimé, que le circuit imprimé soit
de type standard ou de type présensibilisé, en plongeant
un certain temps la plaque dans un produit corrosif appelé
perchlorure de fer. En fin de gravure, il ne doit rester que le cuivre
correspondant au dessin du circuit imprimé (cuivre
protégé contre la gravure par l'encre, les pastilles et
rubans, ou par la protection anti-UV), tout le reste doit avoir
disparu. L'encre de stylo, les pastilles transferts et rubans
adhésifs, ou la protection antiUV, doivent alors être
retirées afin de (re)mettre à nu le cuivre et permettre,
après perçage, la soudure des composants. Pour retirer la
couche présensibilisé, utilisez de l'acétone, qui
rend l'opération très rapide et très simple.
Pensez simplement à le faire dans une pièce bien
aérée...
Utilisation du
perchlorure de fer
On trouve le perchlorure de fer sous forme liquide ou en granules. Il
peut être remplacé dans certains cas par du persulfate
d'amonium, qui permet des temps de gravure plus courts mais qui doit
impérativement
être utilisé à une température minimale de
40°C, et dont l'usage dans les
machine à jets ou à bulles est interdit.
L'utilisation du perchlorure de fer peut se résumer à le
mettre dans une bassine en plastique (PVC) ou en verre, le temps de
réaliser la gravure (surtout pas une bassine en métal, ni même en
inox). On plonge la plaque de circuit
imprimé dans la bassine (face à graver en bas, on voit l'évolution de
la gravure par transparence), et on bouge légerement la bassine afin
de faire faire au produit de légères vagues au dessus de
la plaque, afin d'éviter les dépots et surtout pour
accélerer le processus de gravure. Ce procédé est
simple mais un peu long (20 à 30 minutes), aussi je vous
conseille de prévoir un peu de musique à
côté pour aider à passer le temps. Notez que la
gravure est plus rapide si le perchlorure est à une
température plus élevée, mais ne pas abuser sur
les degrés, vous auriez de sacrés surprises : restez dans
la plage 25 à 43°C, au grand maximum 45°C (au
delà risque d'émanation de gaz toxiques)... Ne faites pas
comme moi à mes début, où j'ai fait chauffer le
perchlorure dans une casserole en aluminium (oh, pour sûr, je ne
l'ai fait qu'une fois). Vous pouvez placer au-dessus de la cuvette (à
10 ou 15 cm de distance) une lampe infrarouge pour chauffer le
perchlorure sans trop de risque. Surveillez bien l'évolution de la
gravure, et retirez la plaque du perchlorure dès que le cuivre
qui devait être dissout l'est entièrement. Déplacer de temps en temps
le circuit imprimé dans son bain en remuant
légèrement la cuvette. Dès que
la plaque est retirée du perchlorure de fer, la rincer
abondament à l'eau. Attention aux gouttes pendant le
déplacement de la plaque ! Si vous prévoyez de vous
lancer sérieusement dans la réalisation de circuits
imprimé, je vous conseille d'opter pour une machine à
graver à bulles ou à jet, qui permettra de simplifier
l'opération et de grandement accélerer le processus de
gravure.
Machines à graver
Les machines à graver sont des récipients contenant le
produit attaquant le cuivre (perchlorure de fer ou persulfate
d'ammonium, voir un peu plus loin).
Ces machines, qui ne sont pas indispensables (on peut se contenter
d'une bête bassine) peuvent être dotés de
système de création de mousse ou de bulles,
habituellement sous la forme de pompe à air et de tuyaux
percés de multiples petits trous. Des machines plus
perfectionnées proposent même des jets tournants, mais
là nous ne sommes plus vraiment dans le domaine amateur.
Toujours dans le but d'accélerer le processus de gravure, ces
machines sont souvent dotées de résistances chauffantes..
Avertissement
Le perchlorure de fer est corrosif, porter gants et lunettes. Il
est également très salissant, et les tâches sur des
vêtements sont très dure ou impossible à retirer
(selon la matière, ça peut même faire des trous).
Lors de la manipulation de ce produit, il est donc important de se
munir d'un tablier ou de vêtements qui ne craignent plus rien (je n'ai
pas pris ces précautions à mes débuts, et je peux dire que je l'ai
fortement regretté). Notez
Autres produits de gravure ?
Le
perchlorure de fer est un produit parmi d'autres, mais c'est peut-être
le plus employé par l'amateur. On peut aussi utiliser du persulfate
d'ammonium qui permet une aussi bonne finesse de gravure (sinon plus
grande) mais qui nécessite plus de temps de trempage. Certaines
personnes utilisent un mélange d'acide chlorhydrique et d'eau oxygénée
à 130 volumes (3 doses d'eau, 1 dose d'eau oxygénée et 1 dose d'acide -
toujours mettre l'eau en premier), je n'ai
jamais essayé mais attention si vous-même l'essayez, penser aux
précautions à prendre durant la préparation et la manipulation (gare
aux vapeurs dégagées). Ce type de solution présente l'avantage de
pouvoir être régénéré par addition d'eau oxygéné juste avant usage. Le
liquide peut être conservé mais dans un récipient non hermétique à
cause des dégagements gazeux qui pourrait le faire exploser. La
neutralisation (Ph neutre, obligatoire avant rejet) se fait en ajoutant
de la soude caustique.
Rejet des produits usés
Le rejet des produits usés doit répondre à des
impératifs indiqués par les fabricants et/ou revendeurs et qu'il convient de suivre strictement. Il est hors de
question de jeter tel quel du perchlorure de fer usagé dans
l'évier ou dans les toilettes ! Vous devez utiliser un
neutralisant, qui doit être mélangé au perchlorure
de fer afin de lui oter ses propriétés corrosives et
polluantes.
Gravure à l'anglaise
La gravure dite "à l'anglaise" consiste à utiliser un
foret ou une fraise pour graver des rainures dans le cuivre, en vu de
faire des pistes isolées (une rainure qui encadre chaque piste à créer). Le
circuit qui suit a été réalisé avec un système de fixation de perceuse qui permet
d'effectuer des tracés parfaitement droits.
Circuit Détecteur humidité 003, prototype de Bruno réalisé en gravure anglaise.On peut aussi faire l'opération avec une
perceuse tenue à la main, exemple de ce qu'on peut obtenir sur la
photo qui suit.
Si cela est réalisable
à la main avec une petite perceuse pour les pistes larges, une
machine pilotée par logiciel (très couteuse) est nécessaire
pour des besoins plus poussés (pistes de faible largeur et très serrées).
Perçage
Là aussi il existe nombre de modèles de perceuses,
difficile de vous dire laquelle choisir précisement. Je vous
conseille cependant un modèle avec régulation de vitesse,
sachant que le cas échéant il est possible de
réaliser soi-même un variateur si la perceuse n'en est pas
doté. Cela vous permettra d'adapter la vitesse de rotation en
fonction du type de vos forets (HSS ou carbure). La perceuse devra
pouvoir atteindre les 30000 tours par minute si vous voulez utiliser
des forets au carbure, 20000 tours par minute suffisent pour des forets
HSS. Personnellement, j'ai commencé avec une perceuse de
base tourant à 15000 tours par minute, elle à 30 ans et
fonctionne toujours, mais je ne m'en sers plus que pour le
perçage de plastique. Entre temps j'ai tout de même
acheté un modèle professionnel (Dremel) avec support
colonne, pour "accélerer la production".
Forets HSS ou carbure ?
Les forets HSS sont moins chers, moins fragiles, mais durent peu de
temps, surtout s'ils sont utilisés pour percer de l'epoxy (dans
ce cas, n'espérez pas faire plus de 50 à 100 trous avec
un seul foret). Les forets carbure sont chers, fragiles, et durent plus
longtemps... si on ne les casse pas avant l'usure ! Je vous conseille
des forets HSS pour des perçages occasionnels de plaques
bakélite et si vous n'avez qu'une perceuse à main. Si
vous disposez d'une perceuse à colonne, le risque de cassure
d'un foret carbure est bien moindre, je vous conseille dans ce cas ce
type de matériau.
Plaque d'expérimentation
Ce type de plaque est composée de pastilles ou de bandes de
cuivre prépercées, et se prête bien aux essais.
Elle est idéale en phase de développement ou lors de la
mise en
pratique de schémas anciens ou incertains, avec lesquels on
pressent
qu'il va falloir quelques adaptations.
Ce type de plaque n'est pas uniquement utilisée par les
amateurs, mais aussi par les professionnels, quand il s'agit de
"petits" prototypes à faire rapidement.
Il existe même des
logiciels de placement de composants spécifiquement
dédiés à ce genre de plaque, voir par exemple
VeeCad
(je l'ai acheté pour soutenir l'auteur, qui le mérite bien) ou
LochMaster (que j'ai aussi acheté et que je trouve plus intuitif que
VeeCad, même s'il possède pas mal de lacunes). LochMaster est distribué en France par
Lextronic mais est
également disponible au
téléchargement et à la vente sur le site de son éditeur
Abacom. Voir page
Circuit
imprimé - Plaque expérimentation pour un aperçu d'utilisation de ce
genre de plaque.
Etamage
L'étamage consiste à recouvrir le cuivre nu d'une couche
d'étain, qui le protège ainsi contre l'oxydation. On peut pour cela utiliser de l'étain liquide
(étamage à froid) ou utiliser de la soudure chaude :
à la vague pour les professionnels, ou à la main, avec
son petit fer, quand c'est pour soi.
L'avantage principal d'un étamage du circuit imprimé est
de supprimer ou de limiter très fortement l'oxydation du cuivre,
et de
pouvoir ainsi souder les composants plusieurs
jours après avoir réalisé le CI. La facilité et la rapidité de soudage
s'en trouvent également grandement augmentées. On peut plus
facilement se
permettre quelques pauses en cours d'implantation des composants.
Etamage à froid - Comment faire bien ?
La qualité de l'étamage à froid (liquide) dépend de plusieurs facteurs qu'il vaut mieux respecter pour une efficacité maximale :
-
Avant de passer le circuit imprimé au bain d'étain liquide, il faut le
nettoyer parfaitement. S'il s'agit d'un circuit présensibilisé aux UV
qui possède encore sa couche de protection, il faut enlever cette
dernière à l'acétone. Aucune trace violette ne doit subsister. S'il
s'agit d'un circuit dont le cuivre est nu depuis plusieurs jours, il
faut enelver la couche d'oxyde (même si elle est très fine et qu'elle
ne se voit pratiquement pas) avec une gomme abrasive dédiée à cet
usage. Le cuivre doit être vraiment très propre, rose brillant.
- La
plaque de cuivre doit être posée dans le bain d'étain liquide avec sa
face cuivrée au-dessus. Le problème se pose effectivement avec les
circuits double face. L'opération doit se faire dans une cuvette en
plastique ou en verre.
- La durée du bain ne doit pas excéder une
minute, que le produit soit neuf ou qu'il ait déjà servi. Avec du
produit neuf, il suffit d'observer en continu le circuit et de
l'extraire de son bain dès que le cuivre à disparu sous la couche
d'étain, ce qui peut durer moins d'une minute. Laisser le circuit plus
longtemps dans le bain en pensant que le dépôt d'étain serait plus
épais et plus "robuste" serait une erreur. Au contraire, il serait plus
fragile.
- Un dépôt blanc peut se former au fond du flacon d'étain liquide après
plusieurs étamages. Si c'est le cas, mélanger énergiquement ce dépôt
avant de transvaser la totalité du liquide dans la cuvette.
- Une
fois le circuit imprimé sorti de son bain d'étain liquide, le rincer
abondament à l'eau claire (le jet doit être modéré) et le laisser
sécher de lui-même. Ne pas l'essuyer avec un chiffon ou du papier
essuie-tout pour accélerer le séchage ! Ne pas toucher le circuit avec
ses doigts surtout s'il n'est pas encore sec.
- Une fois l'étamage
terminé, remettre aussitôt l'étain liquide dans son flacon. Rejeter le
maximum d'air du flacon en le pressant un peu avant de le reboucher, et
le stocker à l'abri de la lumière du soleil (de préférence le ranger
dans un endroit sombre).
En respectant ces points, l'étamage sera
"d'assez bonne qualité" et le produit permettra d'étamer pas mal de
circuit. La superficie estimée d'étamage est de un à deux mètres carré
avec un flacon d'un-demi litre. Une fois le flacon d'étain ouvert, il
peut se consrver environ deux ou trois mois. Pour ma part, les circuits
imprimés que je fais faire sont étamés de façon chimique quand c'est
pour moi. Pour les circuits que je fais faire pour des tierces
personnes ou pour mon boulot (plutôt rare maintenant), je préfère un
étamage plus sérieux, à la vague, et je ne fais pas appel au même
prestataire.
Vernissage
Une fois les composants placés et soudés sur le circuit
imprimé, que ce dernier soit ou non étamé, il est
possible de recouvrir la surface du CI, côté soudures,
d'un vernis de protection.
Certains vernis sont appelés vernis de tropicalisation, car
permettant
de limiter l'effet des variations climatiques (température
et hygrométrie) sur l'usure du circuit
imprimé. Pour un usage avec
des hautes tensions, utiliser un vernis adapté,
appelé à juste titre
vernis spécial haute tension. Il n'est pas toujours possible de
vernir
un circuit imprimé. Dans
certains domaines (hautes fréquences notement), la
présence de vernis
peut altérer le fonctionnement du montage. Quand on
réalise un circuit
imprimé en "amateur", le vernis est déposé
sur l'ensemble du circuit, c'est à dire même sur les
soudures. Si l'on
a besoin de souder à nouveau à un emplacement
donné, le vernis peut
être gênant. Certains se "désagrègent" bien
dès qu'on les chauffe avec
le fer à souder, mais d'autres sont tenaces et rendent la
(re)soudure
vraiment difficile. Il existe heureusement des solvants pour
éliminer
efficacement le vernis, qui permettent de nettoyer la zone sur laquelle
on veut travailler. Reste après à décider si oui
on non on veut
remettre du vernis.
Nettoyage de salissures dues au perchlorure de fer
Il existe peu de produits capables de faire totalement disparaitre des
taches de perchlorure de fer. Comme les résultats d'un nettoyage
sont rarement pires qu'avant le nettoyage, vous n'avez pas grand chose
à perdre. Vous pouvez utiliser du détachant anti-rouille
(portant le doux nom d'acide oxalyque), disponible en droguerie. Vous
pouvez aussi utiliser du détachant spécial perchlorure de
fer, disponible sous forme de poudre à diluer, et que l'on peut
trouver chez les revendeurs de composants électroniques.
Découpe des circuits imprimés
Si vous avez acheté une grande plaque de circuit imprimé
(bakélite ou epoxy) et que vous avez essayé d'en
découper un morceau pour une "petite" réalisation, vous
devez avoir remarqué combien il était facile de faire une
découpe bien droite... Comment procéder pour ne pas se
taper deux heures de lime pour rattraper le coup ? Il existe des
massicots spécialement conçus pour ce genre de plaque,
mais leur prix n'est pas à la portée de l'amateur
(compter au moins 300 euros). Et ne comptez pas sur les massicots grand
public prévus pour cisailler cinq feuilles de type 80 grammes,
que l'on trouve à 20 euros... Pour ma part, j'ai réussi
à trouver une méthode qui me va bien et qui donne d'assez
bons résultats. Dans un premier temps, je grave
superficiellement une ligne dans le circuit (côté cuivre)
à l'aide d'un pointeau ou d'un tournevis plat de petite ou
moyenne taille, avec une règle métallique pour le
guidage. Attention, il faut y aller franchement si on ne veut pas voir
l'outil déraper et faire une rayure là où il ne
faut pas. Ensuite, je coupe avec une scie à métaux, tout
simplement. La rainure faite auparavant limite grandement les
dérapages et les écarts dans la coupe. La seule
contrainte que j'ai trouvé à ce système est que la
taille du circuit à découper ne doit pas être trop
grande, car on est assez vite limité par le "U" de la scie, qui
empêche d'aller aussi loin que le permettrait une
égoïne. Mais en tournant le circuit pour l'attaquer par
l'autre bout, ça permet de doubler la longueur minimale permise.
On ne tombe pas toujours pile en face au centre en procédant
ainsi, mais l'écart potentiel est minime et facile à
récupérer.
Commande chez un fabricant professionnel
Voir page
Réalisation CI Pro.
Logiciels de CAO - Saisie de schéma et de routage
Si vous débutez, je vous conseille d'essayer des logiciels
de CAO gratuits (CAO = Conception Assistée par Ordinateur),
même si certaines limitations importantes les
distinguent de leurs grands frères. Bien souvent, les fonctions
de base vous combleront ! Pour plus de renseignements concernant les
logiciels de CAO, se
reporter à la page
Les
logiciels de saisie
de schéma et de routage.
Ou trouver le matériel ?
Quelques pistes à la page
Mais où
donc
trouver tout
ça ?