Graver ses propres circuits imprimés

Réalisation de circuit imprimé

 

1° Construction de l’insoleuse

Insoleuse

La lampe UV que j’ai utilisée est une lampe à bronzer pour le visage (marque Philips Home Original Solaria), comportant 4 tubes néon UV (marque Philips CLEO 15W). J’y ai monté un cadre en planches et une vitre (de 6 mm d’épaisseur) de manière à ce que le circuit imprimé soit placé à environ 10 cm des néons.

Pour ceux qui voudraient fabriquer la lampe eux-mêmes, les ballasts et les starters peuvent être remplacés par des circuits récupérés de lampes économiques de 15W.

(Voir ce site : http://electromag1.wifeo.com/fabriquer-une-insoleuse-ci-economique.php)

Egalement ici.

Dernièrement, je suis tombé sur un article expliquant l’utilisation d’une lampe UV pour le séchage des ongles :  voir ce site. Par ailleurs, on peut trouver sur eBay des lampes de remplacement à très bon compte. Demander « 9W UV nail lamp ».

 

 

2° Préparation du révélateur

Préparer ou acheter une solution de soude caustique (lessive de soude, ou NaOH ou Hydroxyde de sodium) à +/- 30% (30g de pastilles de soude dans 100 ml d’eau distillée ou déminéralisé).

Mélanger 3 millilitres de cette solution dans 100 ml d’eau distillée ou déminéralisée.

Acide Chlorhydrique

La solution obtenue ne servira que pour une seule gravure et est à jeter à l’évier après usage. Cette solution est diluée et non dangereuse pour la peau ou les canalisations.

3° Préparation du bain de gravure

Le bain de gravure est une solution aqueuse d’acide chlorhydrique (esprit de sel) et de peroxyde d’hydrogène (eau oxygénée, H2O2).

L’acide chlorhydrique est vendu au rayon droguerie des magasins de bricolage en flacon d’un litre, généralement dosé de 23 à 35%

Eau OxygénéeLe peroxyde d’hydrogène existe en diverses concentrations. J’ai trouvé du peroxyde d’hydrogène à la concentration de 50% à la Grande Droguerie Le Lion à Bruxelles (http://www.le-lion.be/) et du 30% à la pharmacie.

P.S. Faire un petit trou (1 mm) dans le bouchon pour laisser s’échapper l’oxygène qui se dégage lentement de l’eau, sinon la pression va augmenter petit à petit.

 

Le tableau ci-dessous montre l’équivalence de concentration du H2O2 en % et en volume.

http://wiki.scienceamusante.net/index.php?title=Eau_oxyg%C3%A9n%C3%A9e

 % en masse Titre (volume) C (mol/L) Densité à 20°C
3 10 0,89 1
30 110 9,82 1,11
35 130 11,61 1,13
50 200 17,86 1,2
70 300 26,79 1,29
90 420 37,5 1,39
100 485 43,3 1,44

Remarque : Le titre en « volume » est le volume d’oxygène mesuré en litre que peut théoriquement dégager 1 L d’eau oxygénée par décomposition totale, dans les conditions standard de température et pression.

Voici les concentrations que j’ai utilisées avec l’eau oxygénée à 30% de la pharmacie:

500 ml H20 déminéralisée

  25 ml H202  à 30%

225 ml HCl  à 23%

Les composants sont à mélanger dans l’ordre indiqué. Ne jamais verser l’eau dans l’acide !

Si on utilise l’eau oxygénée à 50%, réduire la quantité à 12,5 ml.

La solution se conserve indéfiniment en flacon plastique mais à chaque gravure, on ajoute quelques ml d’eau oxygénée à la solution de gravure.

Pour la conservation, il faut percer un mini trou dans le bouchon de l’eau oxygénée car celle-ci libère lentement de l’oxygène. A conserver en dehors de la chaleur et de la lumière. 

4° Impression du typon

Impression sur papier calque. J’utilise le papier calque CANSON 90g/m² Ref: 17254.

Imprimante HP Photosmart 1218 (Paramètres: qualité supérieure, papier ordinaire, noir seulement).

Bien laisser sécher l’encre et attendre que le papier soit bien plat après impression.

Découper le typon à 1 ou 2 cm à l’extérieur du cadre du circuit.

Eviter toute tache ou dépôt de poussière sur le calque.

5° Préparation de la platine à graver

Pour les platines, chercher sur eBay avec les mots « Presensitized PCB Board ».

Découper la platine pré-sensibilisée aux dimensions du cadre du circuit.

Passer les bords de la platine à la lime de manière à ce qu’aucune aspérité ne dépasse de la surface.

6° Insolation

Placer le typon au centre de la vitre (les bords de la vitre reçoivent une exposition UV plus faible), le côté avec l’encre dirigé vers la platine.

Décoller le film de protection du cuivre pré-sensibilisé (éviter le soleil ou un éclairage néon) et positionner avec soin le cuivre sur le typon en veillant à ce que les bords de la platine correspondent au cadre du typon.

Poser un poids sur la platine pour un contact étroit entre le typon et la platine.

Allumer les néons UV pendant 4 min 30. Le temps sera à ajuster selon les néons et l’éloignement.

7° Développement

Plonger la platine dans la solution d’hydroxyde de sodium, avec la face cuivre visible. Agiter le récipient pour renouveler la solution sur le cuivre. Un nuage légèrement violet se dégage des zones exposées aux UV et le dessin du circuit commence à apparaître. Agiter la solution jusqu’à ce que le dégagement violet soit complètement terminé. En général, cela prend entre 30 et 90 secondes selon la concentration et la T° de la solution. Rincer la platine à l’eau courante et verser la solution dans l’évier.

8° Gravure

Plonger la platine dans la solution de gravure, face cuivre vers le haut. Le cuivre exposé aux UV prend une couleur rosée mate. Soulever régulièrement la platine avec une tige en bois ou en plastique pour se débarrasser des bulles qui se forment à la surface du cuivre. Selon la T° et la quantité d’eau oxygénée ajoutée, la gravure sera terminée entre 10 et 30 minutes. Rincer la platine à l’eau courante et la sécher.

9° Nettoyage des résidus de résine

La résine n’ayant pas été exposée aux UV recouvre encore les pistes de cuivre. On peut enlever cette résine en nettoyant la platine avec un tampon imbibé d’acétone ou d’alcool à brûler.

Pâte à étamer

10° Etamage du circuit

L’étamage du circuit facilite la soudure des composants mais n’est pas indispensable. On peut utiliser de la « soudure liquide » vendue au rayon plomberie des magasins de bricolage. Etendre au pinceau une fine couche de soudure liquide sur le circuit. Chauffer la platine avec un décapeur thermique jusqu’à ce que la soudure liquide s’allie aux pistes de cuivre.

11° Préparation de la face des composants.

Cette étape n’est pas indispensable. On peut imprimer la face composants du circuit sur papier ordinaire et la coller sur la face supérieure de la platine, ce qui facilitera l’implantation des composants.

12° Perçage de la platine

La platine est à percer à partir de la face cuivre, de préférence avec une mini perceuse montée sur support. Utiliser si possible des mèches au carbure car elles durent beaucoup plus longtemps que les mèches en acier. La plupart des trous (résistances, condensateurs, diodes et transistors basse tension, supports de circuits intégrés) ont un diamètre de 0,8 mm. Pour les connecteurs, les trous sont souvent de 1 mm.

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