Câblage 5° partie : Les circuits imprimés

Etape 1 : Slide. Celui-ci est réalisé à partir d'un logiciel de dessin pour circuits électroniques : Eagle de Cadsoft. Il existe une version gratuite (freeware) de ce logiciel (voir Liens). Vous pouvez aussi récupérer des slides présentés dans diverses revues, sites internet, etc. . . Ce Slide est imprimé sur une simple imprimante HP Inkjet 840C en utilisant un film transparent. Ici, j'utilise "HP Premium transparency film". Attention, ce film comporte une face lisse et une face granuleuse, respectez bien le sens ! Pour l'impression du slide, je règle l'imprimante sur "Noir et Blanc" et "Qualité max" Dernier conseil : imprimez d'abord sur papier normal, vérifiez les dimensions et si OK, imprimez le slide.

Etape 2 : Insolation. Pour cette opération, il s'agit de transférer le dessin du slide sur une plaque de circuit sensible aux UV. Soit vous achetez la plaque pré sensibilisée, soit vous la pré-sensibilisez à l'aide d'un vernis spécial en bombe. Vous pouvez facilement réaliser cet appareil à insoler avec du C.P. et une vitre. Vous trouverez les tubes UV chez Conrad (voir page Liens). Temps d'insolation : 1 à 2 min suivant la qualité des tubes UV et du vernis photo sensible. (à tester) Attention : malgré sa pré-sensibilisation pour les UV, la pellicule est sensible à la lumière, évitez une exposition à la lumière riche en UV (soleil, tubes TL)

Voici les différents produits et accessoires nécessaires à la réalisation des circuits imprimés. de gauche à droite : Révélateur (2 sortes) Gants et lunettes de protection Perchlorure de fer (2 sortes) ainsi que les récipients et accessoires indispensables.

Voici les différents bains prêts pour usage. De gauche à droite : Bain révélateur Bain de rinçage Bain de perchlorure de Fer

Etape 3 : Bain Révélateur Nous utilisons ici un révélateur spécifique pour circuits imprimés. J'utilise de préférence le 2° car plus économique, 50 gr suffisent pour un bain de 1L. Je passe chez mon pharmacien avec des petits sacs plastiques et lui demande de me peser des portions de 50 gr ! Préparation : 1L eau tiède pour 50 gr de révélateur, mélanger pour faire fondre les cristaux. . .c'est prêt.

Voici un circuit en cours de révélation, vous voyez nettement apparaître les traces du circuit. Agitez doucement le circuit durant trempage pour accélérer l'opération, attention toutefois de ne pas griffer la surface du circuit, la pellicules de vernis est mécaniquement fragile. Temps de trempage : 2 à 5 min suivant qualité du bain, à vue, le circuit est correctement lorsque les traces visibles contrastent avec le reste du circuit. Si le contraste reste faible après 4 à 5 min, c'est raté ! Soit vernis de mauvaise qualité, soit tubes UV trop vieux, soit bain révélateur inactif. Après 2 ou 3 circuits de 160 x 100 mm, le révélateur doit être changé, ne pas récupérer pour un autre jour ! Après révélation, le circuit doit être rincé correctement, attention de ne pas endommager le vernis avec vos doigts, ne pas frotter ni essuyer ! Passez- le simplement dans un bain d'eau froide ou sous le robinet.

Etape 4 : Gravure chimique. La gravure s"effectue à l'aide d'un produit corrosif pour le cuivre. Le plus fréquemment utilisé est le perchlorure de fer. Préparation : 1L d'eau chaude (40 à 50 °C) pour 1Kg de granulés de perchlorure, mélanger pour faire fondre les granulés. . .c'est prêt. Attention : le perchlorure de fer est un corrosif, portez des lunettes de protection et des gants durant son usage. C'est aussi un destructeur de vêtements, une tâche . . vêtement foutu. . .faut le savoir !

Voici le circuit en cour de gravure, j'utilise ici une cuiller en plastique pour "agiter" le circuit durant cette opération.

Mise à jour 13/08/2023 Depuis 2019, j'utilise une cuve spécialement prévue à cet effet, avec pompe à bulles d'air et résistance de chauffage (du type utilisé dans les aquariums). Tout dépend du nombre de circuits imprimés que vous aurez à réaliser. Dans mon cas, leur nombre croissant justifiait un tel investissement. . . à vous de voir ! D'autre part, j'ai remplacé le perechlorure de fer par le Persulfate de Sodium (Na₂S₂O₈) très facile à trouver sur le web sous forme de poudre blanche à diluer dans l'eau. L'avantage de ce corrosif est sa transparence, cela permet de voir plus facilement l'avancement de la gravure. Il bleuit légèrement à l'usage car il se charge en oxyde de cuivre mais il reste translucide.

Après gravure, le circuit doit être correctement rincé à l'eau froide ou tiède. Après ce rinçage, nettoyez sa surface utile à l'isopropanol (alcool isopropylique) pour enlever les restes de vernis photo-sensible. Voici le circuit après ces opérations de rinçage et nettoyage.

Etape 5 : Découpe. Lorsque vous gravez plusieurs circuits sur une même plaque, il faut maintenant les découper. Vous pouvez effectuer cette opération soit par sciage, soit en entaillant le circuit avec un cutter, plusieurs passages au cutter et ensuite, pliez le circuit à l'endroit de cette entaille. Je préfère la seconde solution car elle évite de perdre la largeur de lame. A vous de voir ! Un petit coup de papier de verre sur les bords . . et le tour est joué.

Etape 6 : Forage. Pour les queues de composants, forez 0.8 ou 0.9 mm. Forez 1.2 mm pour les cosses à souder. Une Dremel sur pied est fort pratique pour cette opération. Attention : évitez de forer trop gros, cela réduit d'autant plus la largeur utile des pastilles que le trou sera grand. Utilisez une vitesse de rotation la plus grande possible, sinon l'époxy qui compose votre circuit imprimé aura tôt fait de casser votre mèche !

Mise à jour 13/08/2023 J'ai récemment modifié le pied de la foreuse en y incluant un rétro-éclairage LED. Etant donné la transparence de l'époxy constituant le circuit imprimé, cela facilite grandement le positionnement du circuit par rapport à la mèche. Par contre, si vous utilisez des circuits imprimés sur base de bakélite (matière brune) cet éclairage est beaucoup moins utile car la bakélite est peu transparente.

Etape 7 : Câblage et tests. Après forage, il vous reste à câbler les composants sur le circuit et surtout à tester son bon fonctionnement. En effet, il sera beaucoup plus difficile d'effectuer ces tests lorsque le circuit sera installé sur le réseau. De plus, vous ne serez jamais sûr d'identifier la panne : circuit, câblage, alimentation, etc. . . ? ? ? Ici, test d'un détecteur de courant, notez la petite résistance de 10 K ohms qui court-circuite la voie, elle détermine la valeur min du courant de détection. Et voilà, votre circuit est prêt à être installé sur le réseau, vous êtes sûr qu'il fonctionne !