PCB fait maison :carte PCB DIY pour débutants

Les cartes de circuits imprimés (PCB) modernes sont la pierre angulaire de la technologie d'aujourd'hui. Il est presque impossible de trouver des appareils électroniques qui n'ont pas de PCB sous une forme ou une autre. Bien qu'il faille un fabricant de PCB professionnel pour produire des circuits imprimés de qualité, vous pouvez créer votre propre PCB fait maison. Dans le guide suivant, nous allons vous montrer comment.

PCB fait maison :qu'est-ce qu'un circuit imprimé ?

Image d'une carte de circuit imprimé avec composants

Les cartes de circuits imprimés se sont généralisées dans la seconde moitié du XXe siècle. Auparavant, les fabricants connectaient les composants d'un appareil directement par des fils. En tant que tel, il était désorganisé et désordonné. La création de PCB a cherché à résoudre ce problème.

Essentiellement, un PCB est une collection de fils intégrés traversant un fragment plat de fibre de verre. Pour comprendre comment ils fonctionnent, vous devez savoir comment les fabricants les créent.

Au cours du processus de fabrication, le fabricant empilera des tranches de fibre de verre et les traitera avec une résine chimique. La résine les fera se lier ensemble.

Ensuite, le fabricant appliquera une couche de cuivre sur les deux côtés de la dalle en fibre de verre. Ensuite, ils appliqueront de la résine photosensible. Le fabricant gravera ensuite un motif de disposition de PCB qui correspond aux traces sur la carte. Après cela, ils durciront et sécheront la planche à la lumière UV.

La carte de circuit imprimé après l'assemblage complet se déplace vers la machine du four de refusion

Ensuite, le fabricant lavera la planche à chaud, ce qui éliminera les zones découvertes, laissant les traces de cuivre. Ces pistes serviront de base à l'apparence du PCB après le processus de gravure du cuivre.

En fonction des spécifications et de la conception de la carte, le fabricant percera des trous de montage, des trous traversants et des trous traversants pour les connexions et les composants.

Néanmoins, comme le PCB n'est qu'un ensemble de connexions électriques sur un substrat, vous n'avez besoin d'aucun processus de fabrication sophistiqué pour en créer un simple. Nous vous montrerons comment dans la suite de ce guide.

PCB maison– Comment fabriquer un PCB à la maison ?

Une collection de trois circuits imprimés en cuivre.

Cette section du guide vous expliquera comment fabriquer votre propre PCB DIY à la maison. Nous avons inclus une liste de tous les matériaux dont vous aurez besoin. Cependant, selon notre estimation, le composant essentiel dont vous aurez besoin est un logiciel de conception de PCB. Heureusement pour vous, il existe une multitude d'excellents logiciels de conception open source pour vous aider à créer vos conceptions de circuits. Ils comprennent :

• Autodesk Eagle
• KiCad
• Fritz
• PCB DesignSpark
• ExpressPCB
• PCBWizard

Chacun de ces outils contient des didacticiels et de la documentation pour vous aider à apprendre à concevoir des dispositions de PCB. Une fois que vous avez créé et imprimé votre conception de PCB souhaitée, vous pouvez continuer avec le reste de ce guide.

Esquisse d'un circuit imprimé

PCB maison– Outils et matériaux requis

• Vieux papier magazine ou brochures publicitaires avec impression brillante
• Vieux journal
• Imprimante laser ou à jet d'encre
• Fer à repasser à vapeur
• Feuille stratifiée recouverte de cuivre
• Solution de poudre de chlorure ferrique (solution de gravure FeCl3)
• Gommages pour lave-vaisselle/laine d'acier
• Acétone (dissolvant/diluant pour vernis à ongles)
• Gants en caoutchouc
• Boîte en plastique/récipient en plastique
• Cuillère à café
• Fil PVC
• Papier photo/glacé A4
• Papier de verre
• Marqueur permanent noir
• Coupe-lame
• Papier de verre
• Un rouleau de serviettes en papier
• Coton
• Bande transparente
• Papier marron
• Gants de cuisine

Instructions

Pour ce tutoriel, nous avons décidé de garder les choses simples. Nous allons créer un PCB qui se connecte à une puce de minuterie 555. Ainsi, vous pourrez développer ou intégrer en vous votre propre interrupteur tactile. Avant de suivre les instructions de cette section, veuillez vous assurer que vous disposez de tous les matériaux et outils.

Une collection de puces avec un ensemble de circuits imprimés

PCB maison– Étape 1

Utilisez votre imprimante à jet d'encre ou laser pour imprimer la disposition de PCB que vous avez créée à l'aide de l'un de nos outils logiciels de conception de PCB recommandés. Assurez-vous qu'il s'imprime en noir/niveaux de gris. Vous pouvez configurer les paramètres du logiciel de conception de PCB et les paramètres du pilote d'imprimante.

De plus, vous devez vous assurer qu'il s'agit d'une impression miroir. De plus, il doit être imprimé sur le côté brillant du papier photo. Une fois imprimé, découpez le motif de l'article.

Impression de la disposition du circuit imprimé

PCB maison– Étape 2

Coupez un morceau carré du stratifié recouvert de cuivre à l'aide d'un cutter. Lors de la découpe, utilisez la disposition imprimée du circuit imprimé comme référence de taille.

PCB maison– Étape 3

Utilisez de la laine d'acier ou un gommage de cuisine pour frotter le côté cuivre du stratifié découpé, en enlevant la couche supérieure d'oxyde et de résine photosensible. Il vous sera plus facile de coller la conception de la disposition du circuit imprimé sur le cuivre.

PCB maison– Étape 4

Transférez la disposition imprimée du circuit imprimé sur le dessus de la couche de stratifié de cuivre traité (qui servira de circuit imprimé final). Assurez-vous que la partie brillante du papier est orientée vers le bas et alignée avec les côtés du morceau de stratifié de cuivre.

PCB maison– Étape 5

Ensuite, placez le papier brun sur le morceau de cuivre et le papier à dessin imprimé. Appuyez et repassez le motif sur la pièce en cuivre, le papier brun servant de protection. Ce faisant, vous devez vous assurer :

• Vous utilisez une surface plane en bois ou en granit
• Le fer n'est pas réglé sur la vapeur
• Repasser lentement en appliquant une pression constante
• La plaque de cuivre est sécurisée - vous pouvez utiliser une paire de pinces

Image de vêtements repassant à la vapeur. Faites chauffer le fer à repasser jusqu'à ce qu'il atteigne sa température maximale.

L'ensemble du processus de transfert prendra une heure si vous le faites correctement. Cependant, si vous n'êtes pas à l'aise avec un fer à repasser, vous pouvez transférer le motif sur la face en cuivre à l'aide d'un crayon et d'un marqueur noir permanent.

Étape 6

Utilisez des gants de cuisine pour transférer le morceau de cuivre dans un bol, un évier ou un récipient d'eau tiède. Ensuite, vous devrez le laisser dans l'eau pendant 10 minutes. Enfin, séparez délicatement le papier du cuivre. Le moyen le plus efficace de le faire est de décoller le rapport du cuivre à un angle faible.

Parfois, la conception peut ne pas apparaître entièrement sur la face en cuivre. Dans ce cas, vous devrez utiliser votre marqueur noir permanent pour remplir les lignes manquantes.

Étape 7

Ensuite, nous devons graver la plaque. Mettez une paire de gants en caoutchouc et couvrez votre sol, votre bureau et votre comptoir avec du papier brun ou du papier journal. En conséquence, cela empêchera la solution de gravure de les gâcher.

Remplissez un récipient ou une boîte en plastique avec de l'eau et placez-y trois cuillères à café de poudre de chlorure ferrique. Remuez soigneusement jusqu'à ce que vous dissolviez la solution. Ensuite, plongez le PCB (un morceau de cuivre) dans la solution pendant trente minutes ou jusqu'à ce que le processus démasque le cuivre.

Utilisez des pinces pour vérifier si le processus de gravure est terminé. Il devrait éliminer tout cuivre indésirable du produit final.

Étape 8

Une fois que vous avez gravé le PCB, diluez le reste de la solution de chlorure ferrique et jetez-le soigneusement. Ne le versez pas dans les égouts et ne le jetez pas dans les toilettes. Cela pourrait endommager votre plomberie et vos tuyaux. Si possible, contactez un service de collecte de produits chimiques dangereux dans votre ville.

Utilisez quelques gouttes d'acétone (dissolvant pour vernis à ongles) sur un morceau de coton pour essuyer l'encre/toner sur le circuit imprimé afin de révéler la disposition du cuivre. Ensuite, nettoyez et rincez soigneusement le circuit imprimé à l'eau tiède et séchez-le avec une feuille de papier essuie-tout.

Enfin, vous pouvez utiliser du papier de verre pour couper et lisser les bords du PCB. Vous pouvez utiliser une micro-perceuse électrique pour créer des trous traversants. Alternativement, vous pouvez souder vos composants électroniques directement sur le PCB. Si vous souhaitez que le circuit imprimé ait un aspect plus traditionnel, vous pouvez acheter de la peinture à souder verte ou rouge durcissable aux UV.

Une fois que vous avez fait cela, tout ce que vous avez à faire est de nettoyer votre zone de travail, et vous avez vous-même un solide PCB fait maison.

Carte de circuit imprimé sans les composants

Conclusion

Les planches à pain sont idéales lorsque vous apprenez encore les ficelles du métier. Cependant, vous constaterez que les PCB soudables sont meilleurs pour les projets plus complexes. Néanmoins, nous espérons que vous avez apprécié la lecture de ce guide. Si vous souhaitez en savoir plus sur le processus de fabrication des PCB, n'hésitez pas à visiter le reste de notre site internet. Comme toujours, merci d'avoir lu.