Comment fabriquer un circuit imprimé électronique à la maison ?

Dans le monde moderne, les cartes de circuits imprimés sont utilisées dans la fabrication de circuits électroniques. Parmi eux, par exemple, des unités d'assemblage d'équipements électroniques. Une plaque multicouche avec de nouveaux éléments électroniques a la propriété d'intégration. Cette caractéristique permet de réduire la taille des circuits électriques et des équipements informatiques. Le premier circuit imprimé est apparu il y a plus de cent ans.

Contenu

1 Qu'est-ce qu'un circuit imprimé
2 Fabriquer un circuit imprimé électronique à la maison
3 Recettes de solution de gravure

Qu'est-ce qu'un circuit imprimé

Le circuit imprimé ressemble à une plaque diélectrique. Un circuit électrique est situé à la surface du produit. Une plaque diélectrique est nécessaire pour connecter les composants électroniques. Les broches des composants de la carte sont soudées à des parties du motif conducteur.

Le dessin du circuit électrique est réalisé en feuille sur une surface isolante solide. Pour monter des éléments plans et de sortie, des trous et des plates-formes spéciaux sont réalisés dans la carte de circuit imprimé. La feuille de la carte est située sur plusieurs couches, de sorte que les vias fournissent une connexion électrique avec elle. La surface extérieure de la carte est recouverte d'une couche protectrice (masque de soudure) et de marques (graphiques et textes supplémentaires selon les documents de conception).

Classification des cartes de circuits imprimés en fonction du nombre de couches de feuille avec un motif :

unilatéral;
bilatéral;
multicouche (assemblage de plusieurs plaques à une ou deux couches).

IMPORTANT! Le nombre de couches est augmenté en fonction du degré de complexité de l'installation du projet.

Fabriquer un circuit imprimé électronique à la maison

Comment fabriquer un circuit imprimé électronique à la maison ?

Quel matériel allons-nous utiliser pour fabriquer

Pour les cartes de circuits imprimés, des bases de feuilles diélectriques sont utilisées. Le matériau est constitué de plaques multicouches avec isolation électrique ou de films synthétiques fluoroplastiques ou polyimides. Au-dessus de l'isolant ou du film se trouve une feuille de cuivre, d'aluminium ou de nickel.

Le papier d'aluminium n'adhère pas bien.
La feuille de nickel a une résistance élevée et une faible dissipation thermique. De plus, son coût est plus cher.
La feuille de cuivre se prête bien à la soudure. Épaisseur - de 18 à 35 microns.

Il existe de nombreux matériaux disponibles pour la production de cartes de circuits imprimés.Pour faire une assiette de vos propres mains, vous pouvez utiliser de la fibre de verre ou du getinax :

Comment fabriquer un circuit imprimé électronique à la maison ?

La fibre de verre est un matériau compressé à base de fibre de verre. Le matériau composite est imprégné de résine époxy et doublé d'une feuille de cuivre. La fibre de verre a une conductivité thermique, une résistance et une isolation électrique élevées. Le poids du matériau n'alourdira pas l'appareil assemblé. Le matériau est facile à usiner. La température d'application varie de moins 60 à plus 125 degrés Celsius. L'épaisseur autorisée est de 1,5 mm. À la maison, il est souhaitable d'utiliser une couche enduite de 0,8 mm.
Getinaks - papier imprégné de vernis bakélite. Des couches de matière sont obtenues après pressage du papier à chaud. Getinaks imprégnés de résine époxy. La température d'application varie de moins 65 à plus 120 degrés Celsius. Le choix de la variété Getinaks dépend de la suite de l'opération.

Exigences de base pour les panneaux manufacturés

Rectangulaire, double face.
Épaisseur - pas plus de trois millimètres (devrait correspondre à la base diélectrique).
Les contours des évidements et des rainures sont situés le long du périmètre de la plaque et ne coïncident pas avec les lignes de la grille de coordonnées.
Les centres de tous les trous sont situés aux nœuds de la grille.
L'écart entre les bords du trou et la planche ne doit pas dépasser l'épaisseur de cette dernière.
La taille du tampon détermine le diamètre du trou.
L'épaisseur des pistes et des espaces entre elles est d'environ 0,2 mm.

Outils et chimie nécessaires

fibre de verre ou getinaks;
grattoir pour laver la vaisselle;
détergent pour vaisselle;
acétone;
dissolvant pour vernis à ongles sans acétone;
alcool technique ou médical;
vieille brosse à dents;
papier hygiénique doux à deux couches;
seringue à deux cubes;
papier photographique;
une imprimante laser noir et blanc avec une résolution de plus de 600 dpi et une cartouche pour celle-ci;
ciseaux de couture;
forets d'un diamètre de 0,6 mm, 0,8 mm et 1 mm;
marqueur pour dessiner des cartes de circuits imprimés;
mini perceuse;
hydropérite;
acide citronné;
sel gemme (non iodé);
récipient en plastique pour gravure;
une carte en plastique;
cargaison pesant 3 kilogrammes;
flux de colophane d'alcool;
Poste de soudure.

Nous imprimons le dessin du circuit imprimé sur l'imprimante

Pour l'épaisseur maximale des lignes de la figure, dans les propriétés de l'imprimante, désactivez le mode d'impression économique. Il peut être nécessaire de sélectionner un mode différent pour un bon résultat. L'image graphique du tableau ne doit pas être tachée ou usée.
Dans les paramètres d'impression, sélectionnez la résolution maximale et le mode noir et blanc (si l'imprimante est couleur).
L'échelle doit être réaliste.
Une fois l'impression terminée, l'image avec des éléments graphiques ne doit pas être touchée à la main. Il est préférable de laisser une bordure sur la feuille avant de découper le motif. Deux centimètres supplémentaires de surface suffisent pour tenir le papier avec les doigts sans toucher le circuit.

IMPORTANT! Lors de la découpe, laissez trois millimètres du bord afin de voir les bords lors de la translation.

Préparation d'une solution pour la traduction chimique

Pour faire une solution chimique, vous aurez besoin de:

liquide sans acétone et acétone elle-même dans un rapport de 2: 1;
seringue;
récipient en verre avec couvercle en caoutchouc.

Les deux liquides sont mesurés avec une seringue, mélangés et versés dans un récipient hermétiquement fermé. S'il est stocké pendant une longue période, l'acétone peut s'évaporer et la substance se détériorera.

Cuisson en fibre de verre

Pour la fibre de verre, vous aurez besoin d'une surface large et plane, au centre de laquelle une feuille de papier toilette est placée.
L'étape suivante consiste à préparer le matériel. La fibre de verre est frottée avec une éponge métallique en cercle pour éliminer l'oxydation, les rayures et les empreintes digitales. La plaque doit être brillante.
Le détergent est versé au centre de la plaque et moussé. De plus, la solution savonneuse est appliquée sur les mains.
La planche est lavée pendant plusieurs minutes et rincée à l'eau froide. La plaque doit être maintenue sur les côtés par les bords.
Après lavage, la planche est posée sur du papier. Quelques gouttes de solution d'acétone sont appliquées sur le dessus et nettoyées avec du papier toilette jusqu'à ce qu'elles soient complètement sèches.

IMPORTANT! Les petites peluches, la poussière ou les cheveux ne doivent pas pénétrer sur la surface de la planche. Avant la procédure, la pièce doit être nettoyée.

Traduire le dessin

Deux millilitres de solution sont aspirés dans la seringue.
Le paiement se fait sur papier. Il devrait y avoir une surface de feuille de cuivre sur le dessus.
Une fine couche de liquide est appliquée sur la surface du cuivre, sans espace.
De manière uniforme sur la plaque, placez le dessin du circuit avec le joint vers le bas. Le papier ne peut pas être déplacé.
À l'aide d'une carte en plastique, le papier est épongé et l'excès de solution est évacué.
Après dix secondes, deux morceaux de papier sont placés sur le dessus, après encore dix secondes, une presse lisse (3 kilogrammes) est placée sur la plaque et pressée pendant cinq secondes.
Cinq minutes plus tard, la cargaison est enlevée. Le papier imprimé doit sécher (devenir blanc).
Pour enlever le papier, la brosse à dents est trempée dans de l'alcool et la surface est humidifiée. Une fois qu'il est devenu huileux, le papier est replié d'un bord et de l'alcool est versé dessus avec un pinceau. La zone de dessin doit être complètement couverte par le liquide volatil.
La feuille est tirée uniformément afin que la peinture reste sur la plaque. L'alcool doit être ajouté périodiquement.

IMPORTANT! S'il reste de petites zones de toner sur le papier, vous pouvez utiliser un marqueur pour pointiller les espaces. Il est conseillé de peindre en deux couches pour obtenir l'effet d'un vernis noir. Avant de dessiner un motif au tableau, mesurez la géométrie du dessin avec une règle.

Nous facturons des frais

Pour préparer la solution, versez 50 millilitres d'eau tiède dans un récipient.
Trois comprimés d'hydropérite sont ajoutés à l'eau jusqu'à dissolution complète. Le résultat est du peroxyde d'hydrogène (3%).
15 grammes d'acide citrique et 5 grammes de sel sont ajoutés au liquide jusqu'à dissolution complète.
La solution est versée dans un récipient en plastique, la carte y est plongée avec le circuit en panne pendant une demi-heure (parfois quarante minutes).
La planche est lavée à l'eau tiède et le toner est lavé à l'acétone. Top recouvert d'un flux d'alcool-colophane.

Trous de forage

Des trous sont percés aux endroits où passe la piste. Les deuxièmes trous sont percés lors du soudage des adaptateurs. Pour plus de rigidité, des transitions sont ajoutées le long des bords de la plaque. Étant donné que des forets de petit diamètre sont utilisés, une mini perceuse est nécessaire.

Etamage des planches

En étamant les cartes, le revêtement de cuivre est protégé de la corrosion. Le processus nécessite une station de soudage. Pour un étamage de haute qualité, la tresse de soudure est posée sur la pointe du fer à souder et vissée avec du fil.

La plaque et la tresse sont enduites de flux. Ensuite, l'étain est appliqué sur la planche. Dans le processus, les villosités de cuivre de la tresse sont supprimées.

Recettes de solution de gravure

Solution de gravure de peroxyde d'hydrogène et d'acide citrique

Ingrédients:

peroxyde d'hydrogène (3%);
acide citronné;
sel;
eau tiède (100 ml).

Une solution de gravure d'un volume de 100 millilitres suffit pour éliminer la feuille de cuivre (épaisseur 35 microns) d'une surface de plaque de 100 centimètres carrés. La solution préparée ne peut pas être conservée. Au lieu d'acide citrique, vous pouvez utiliser de l'acide acétique, mais vous devrez sécher la planche à l'extérieur en raison d'une odeur désagréable.

Les avantages de la solution sont le faible coût, la disponibilité facile des ingrédients, la grande vitesse, la sécurité. La gravure peut être effectuée à température ambiante.

Solution de décapage à base de chlorure ferrique

Une solution à base de chlorure ferrique n'est pas exigeante en température. Le temps de gravure est rapide. Cependant, la vitesse diminue au fur et à mesure de la consommation de chlorure ferrique dans le liquide.

Pour cuisiner, vous aurez besoin de : 200 millilitres d'eau et 150 grammes de chlorure ferrique sous forme de poudre. Les composants sont agités jusqu'à dissolution complète.

IMPORTANT! La solution de décapage peut être stockée dans un récipient hermétiquement fermé et utilisée à plusieurs reprises. Pour être réutilisé, il est « revitalisé » avec des clous en cuivre. L'inconvénient de la solution est son coût élevé.

Solution de décapage à base de peroxyde d'hydrogène et d'acide chlorhydrique

La solution de gravure se distingue par sa grande rapidité de procédure et sa disponibilité. L'hydropérite ou le peroxyde d'hydrogène peuvent être achetés en pharmacie.

Pour la préparation, une solution de peroxyde d'hydrogène (3%) est versée dans de l'acide chlorhydrique (tout en l'agitant) en un mince filet. Pendant la procédure de gravure, des mesures de sécurité doivent être observées, car l'acide chlorhydrique corrode les mains et gâche d'autres objets. Pour cette raison, la solution n'est pas recommandée pour une utilisation à domicile.

IMPORTANT! Au lieu d'acide chlorhydrique, vous pouvez utiliser un électrolyte de batterie auquel du sel est ajouté.

Solution de décapage à base de sulfate de cuivre

La solution de gravure à base de sulfate de cuivre est rarement utilisée, car la procédure est complexe. De plus, le sulfate de cuivre est un pesticide utilisé en agriculture pour tuer les parasites. Le composant est vendu dans les points de vente au détail pour jardiniers et jardiniers.

Mode de préparation : le sulfate de cuivre (⅓ partie) est mélangé avec du sel commun (⅔ partie). Versez 1,5 tasse d'eau chaude dans le mélange pour dissoudre le sel.

La durée de la procédure de gravure avec du sulfate de cuivre est d'environ quatre heures. La température requise est de 50 à 80 degrés Celsius. Pendant la gravure, la solution doit être constamment changée.

La méthode de fabrication d'une carte de circuit imprimé à la maison est utile pour les débutants dans le domaine de l'électronique. Avant le travail professionnel, vous pouvez acquérir les compétences nécessaires à la maison. Le nombre de méthodes est varié, ce qui affectera le succès du plan.