Comment faire une carte de circuit imprimé (PCB)

Si vous êtes dans l'électronique, les PCB sont parmi les choses les plus courantes que vous verrez. Ces cartes nous facilitent la vie en éliminant tous ces fils de connexion et cartes de connexion. Si elle est correctement conçue, elle réduira la taille de votre appareil et peut avoir l’air très sexy.

Qu'est-ce qu'un circuit imprimé? Une carte de circuit imprimé (PCB) supporte mécaniquement et connecte électriquement des composants électroniques à l'aide de pistes, de plages de connexion et d'autres caractéristiques conductrices gravées à partir de feuilles de cuivre laminées sur un substrat non conducteur. Une carte de circuit imprimé comporte des pistes en cuivre préconçues sur une feuille conductrice. Les pistes prédéfinies réduisent le câblage, réduisant ainsi les défauts dus à des connexions desserrées. Il suffit simplement de placer les composants sur le circuit imprimé et de les souder.

Dans ce tutoriel, je vais vous montrer comment fabriquer facilement des cartes de circuit imprimé à la maison. Cela vous évitera beaucoup de temps de débogage et de double vérification des connexions sur une carte d’affichage. Vous pouvez même créer votre propre Arduino après avoir suivi ce tutoriel de bricolage Arduino après celui-ci. Alors, asseyez-vous et voyez comment c'est fait!

Quelles sont les différentes façons de faire un circuit imprimé?

Il existe dans les trois méthodes de base pour fabriquer un PCB:

1.La méthode du papier glacé.

2.Circuit à la main sur le PCB.

Gravure du bord de coupe 3.Laser.

La méthode laser étant la méthode industrielle de fabrication des circuits imprimés, nous détaillerons les deux premières méthodes.

Conception de PCB:

La conception de circuits imprimés est généralement réalisée en convertissant le diagramme schématique de votre circuit en une présentation de circuits imprimés à l'aide du logiciel de présentation de circuits imprimés. Il existe de nombreux packages logiciels open source pour la création et la conception de mises en page de circuits imprimés.

Certains sont énumérés ici pour vous donner une longueur d'avance:

1. Cadsoft Eagle

2. PCBWizard

Conception d’un schéma de circuit dans Cadsoft Eagle:

Dans Eagle: Fichier> Exporter> ImageAssurez-vous de régler DPIG sur 1200 pour une meilleure qualité

Quels matériaux sont nécessaires pour fabriquer un circuit imprimé?

Vous avez également besoin de: poudre / solution FeCl3 (identique à la solution de gravure), papier photo / brillant, marqueur noir permanent, coupe-lame, papier sablé, papier de cuisine et coton.

Pour ce didacticiel, considérons la création d’un circuit imprimé pour un projet simple, un commutateur tactile utilisant IC555.

ÉTAPE 1: Prenez une impression de la disposition du circuit imprimé

Imprimez une mise en page de votre circuit imprimé à l'aide d'une imprimante laser et du papier photo / papier glacé A4. Gardez à l'esprit les points suivants:

• Vous devriez prendre l’impression miroir.
  

• Sélectionnez la sortie en noir à la fois dans le logiciel de conception de circuits imprimés et dans les paramètres du pilote d'imprimante.
  

• Assurez-vous que l'impression est faite sur le côté brillant du papier.
  

ÉTAPE 2: Couper la plaque de cuivre pour le circuit imprimé

Couper la plaque de cuivre en fonction de la taille de la mise en page en utilisant une scie à métaux ou un cutter.

Ensuite, frottez la face en cuivre du circuit imprimé en utilisant de la laine d'acier ou des tampons éponge abrasifs. Cela élimine la couche d'oxyde supérieure de cuivre ainsi que la couche de résine photosensible. Les surfaces poncées permettent également à l'image du papier de mieux coller.

ÉTAPE 3: Transférer l’impression PCB sur la plaque de cuivre

Méthode 1: Méthode de repassage sur papier glacé (pour les circuits complexes)

Transférez l'image imprimée (extraite d'une imprimante laser) du papier photo vers le tableau. Assurez-vous de retourner la couche supérieure horizontalement. Placez la surface en cuivre du tableau sur la mise en page imprimée. Assurez-vous que le tableau est correctement aligné le long des bords de la mise en page imprimée et utilisez du ruban adhésif pour le maintenir en place, ainsi que le papier imprimé.

Méthode 2: Circuit manuel sur circuit imprimé (pour circuits simples et petits)

En utilisant le circuit comme référence, tracez un croquis de base sur la plaque de cuivre avec un crayon. Une fois que votre dessin a l'air beau, tracez dessus avec un marqueur noir permanent.

ÉTAPE 4: repasser le circuit du papier sur la plaque de circuit imprimé

• Après avoir imprimé sur du papier glacé, nous repassons le côté image du côté cuivre, puis nous chauffons le fer à repasser à la température maximale.
  

• Placez le tableau et le papier photo sur une table en bois propre (recouverte d’une nappe) avec le dos du papier photo face à vous.
  

• À l'aide d'une pince ou d'une spatule, tenez une extrémité et maintenez-la stable. Ensuite, placez le fer chaud à l’autre bout pendant environ 10 secondes. Maintenant, repassez le papier photo tout au long en utilisant la pointe en appliquant un peu de pression pendant environ 5 à 15 minutes.
  

• Faites attention aux bords du tableau - vous devez appliquer une pression et repasser lentement.
  

• Faire une pression longue semble fonctionner mieux que de déplacer le fer.
  

• La chaleur du fer transfère l'encre imprimée sur le papier glacé sur la plaque de cuivre.
  

ATTENTION : Ne touchez pas directement la plaque de cuivre, CELLE-CI SERA TRÈS CHAUDE À PARTIR DU FER.

Après le repassage, placez la plaque imprimée dans de l’eau tiède pendant environ 10 minutes. Le papier va se dissoudre, vous pourrez alors le retirer doucement. Retirez le papier en le pelant sous un angle faible.

Dans certains cas, lors du retrait du papier, certaines pistes s’évanouissent. Dans la figure ci-dessous, vous pouvez voir que la piste est de couleur claire. Nous pouvons donc utiliser un marqueur noir pour l'assombrir, comme indiqué.

ÉTAPE 5: Graver la plaque

Vous devez faire très attention lorsque vous effectuez cette étape.

D'abord, mettez des gants en caoutchouc ou en plastique.

Placez du papier journal sur le fond pour que la solution de gravure ne gâche pas votre sol.

Prenez une boîte en plastique et remplissez-la avec de l'eau.

Dissolvez 2-3 cuillères à thé de poudre de chlorure ferrique dans l'eau.

Trempez le PCB dans la solution d'attaque (solution de chlorure ferrique, FeCl3) pendant environ 30 minutes.

Le FeCl3 réagit avec le cuivre non masqué et élimine le cuivre indésirable du circuit imprimé.

Ce processus s'appelle Gravure. Utilisez des pinces pour retirer le circuit imprimé et vérifiez si toute la zone non masquée a été gravée ou non. Au cas où il ne serait pas gravé, laissez-le dans la solution un peu plus longtemps.

ÉTAPE 6: Nettoyage, élimination et touches finales pour le circuit imprimé

Soyez prudent lors de l'élimination de la solution d'attaque, elle est toxique pour les poissons et autres organismes à base d'eau! Ne pensez même pas à le verser dans l'évier quand vous aurez fini, c'est illégal et pourrait endommager vos tuyaux (héhé, qui savait que vous pourriez vous faire arrêter en fabriquant un PCB?!). Au lieu de cela, diluez la solution de gravure puis jetez-la dans un endroit sûr.

Quelques gouttes de diluant (le dissolvant de vernis à ongles fonctionne bien) sur une pincée de coton éliminent complètement le toner / encre de la plaque, exposant ainsi la surface de cuivre. Rincez soigneusement et séchez avec un chiffon propre ou du papier essuie-tout. Couper à la taille finale et lisser les bords avec du papier de verre.

Maintenant, percez des trous avec un foret pour PCB, comme ce foreur pour PCB, et soudez tous vos composants froids sur la carte. Si vous souhaitez obtenir l’aspect vert traditionnel des circuits imprimés, appliquez une peinture résistante à la soudure sur le vernis pour circuits imprimés supérieur. Et enfin, votre circuit imprimé super cool sera prêt!