Fabriquer de manière artisanale des circuits de qualité.
Avec du matériel basique et très peu coûteux.
Matériel
Il vous faut :
1. Pour la conception du circuit :
- un ordinateur avec un logiciel de DAO spécialisé dans la conception de circuits imprimés. Il en existe plusieurs comme le fameux gratuit Kicad, ou Eagle et Proteus pour les plus exigeants.Vous en trouverez une sélection en cliquant ce lien.
Personnellement, j’utilise un simple logiciel de dessin technique INTAGLIO qui n’est plus suivi et n’est même plus disponible, mais que je connais depuis plusieurs décennies.
- une imprimante de bonne qualité. Elle doit pouvoir imprimer une trace bien noire et opaque sur un transparent
- ATTENTION, cette remarque est capitale ! Si votre imprimante ne satisfait pas à cette exigence, je vous conseille de faire imprimer le typon dans une papetterie qui fait les photocopies, vous aurez un résultat optimal.
- des feuilles transparentes pour imprimante jet d’encre ou laser selon votre machine.
2. Pour la fabrication et l’impression du typon :
- une plaque d’époxy présensibilisé. On en trouve de toutes dimensions chez les fournisseurs de matériel électronique
- une insoleuse à ultra-violets. On peut en fabriquer une très facilement à partir d’un ancien scanner, ou en fabriquant soi-même une boîte dans laquelle on placera une vitre et deux tubes UV. Un tuto en vidéo sur ce lien, un autre plus détailé avec le plan ici, mais il y en a beaucoup d’autres sur le web.
- une cuvette contenant du révélateur pour circuit imprimé. À défaut, on peut utiliser une solution de soude, attention cependant au dosage.
- un décapeur thermique, ou pistolet à air chaud, qui permettra de chauffer le produit pendant la gravure.
- un produit de morsurage (gravure chimique). Le moins coûteux est le perchlorure de fer (FeCl3), efficace mais très salissant, taches indélébiles sur les vêtements. Préférez le persulfate d’ammonium (NH4)2S2O8 ou le persulfate de sodium Na2S2O8, qui sont transparents et ne tachent pas. On trouve tous ces produits chez la plupart des fournisseurs de composants électroniques (Gotronic, Conrad,…)
3. Pour le perçage et l’implantation des composants :
- une mini-perceuse ou une perceuse d’établi, à condition qu’elle puisse accueillir des forets de 0,8mm.
- des forets de 0,8 – 1 – 1,2 – 1,5 mm
- un fer à souder
- une « troisième main », pas indispensable mais bien pratique.
Première étape :
Dessiner le plan du circuit imprimé
Les dimensions de la plaque de circuit doivent évidemment tenir compte de celles du boîtier, mais surtout sans oublier les accessoires et autres éléments externes qui ont toujours un encombrement plus important en réalité qu’en théorie 😉
Le transparent du circuit côté cuivre sera imprimé rigoureusement à l’échelle.
Pour éviter de l’insoler à l’envers, il est conseillé d’écrire le nom ou autre chose sur le circuit.
Deuxième étape :
Insoler la plaque d’époxy
placer le transparent sur la vitre, ATTENTION, à l’envers ! les textes écrits doivent permettre de s’en assurer.
Faire des essais, mais généralement une durée de 2 minutes suffit.
Troisième étape :
Révéler le circuit imprimé
- Plonger la plaque côté cuivre visible, dans une cuvette de révélateur. Inutile d’en mettre trop, juste de quoi immerger la plaque. Le révélateur ne pourra pas resservir et sera ensuite jeté.
- quand le dessin du circuit apparaît clairement, sortir la plaque et la rincer sous le robinet en frottant doucement (sans gratter !)
Quatrième étape :
Graver le circuit imprimé
- Plonger la plaque côté circuit vers le haut dans la cuvette contenant le produit de gravure (persulfate d’ammonium de préférence) chauffé aux alentours de 35°C.
- Pour chauffer le liquide, passer de temps en temps un coup de pistolet thermique.
- Agiter sans cesse de manière à ce que le produit soit toujours en mouvement sur la plaque.
- L’opération peut durer une quinzaine de minutes.
- Retirer la plaque lorsqu’il ne reste aucune trace de cuivre en-dehors des pistes du circuit.
- Rincer abondamment la plaque sous le robinet et laisser sécher.
- On peut si on le souhaite protéger le circuit en le recouvrant d’un vernis en aérosol (tropicalisation).
Cinquième étape :
Percer le circuit imprimé
Placer dans la perceuse le foret adapté au diamètre des composants. La plupart (résistances et condensateurs, transistors, circuits intégrés) nécessitent un perçage au Ø 0,8 mm. Mesurer les autres et adapter le foret qui convient.
Sixième étape :
Monter et souder les composants
en utilisant le plan d’implantation des composants, et en prenant garde de respecter le sens de certains composants polarisés.
Placer d’abord les composants les plus bas pour ne pas être gêné pour les suivants. Souder chaque composant au fur et à mesure avant de replacer le suivant.
Pour souder, il faut d’abord chauffer avec la pointe du fer à souder la patte du composant ET la pastille de cuivre du circuit imprimé. Approcher seulement ensuite le fil de soudure, non-pas sur le fer à souder mais sur les parties qui ont été chauffées. La soudure fondue n’adhère que sur des pièces chaudes. Retirer D’ABORD le fil d’étain, puis le fer à souder.
La soudure terminée doit avoir l’aspect d’un cône. Si c’est plus une boule, c’est que la pastille de cuivre n’a pas été assez chauffée. Ôter alors la soudure en la chauffant puis par un mouvement brusque l’éliminer avant de refaire une soudure avec un fil neuf.
Le processus de fabrication : sur ce lien
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