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Création d’un circuit imprimé

Votre groupe a créé THE circuit électrique, capable de démultiplier la puissance fournie par l’aile de l’avion solaire PARADISEA suivant un rendement de 200% ? (entrez 100W il vous en rend 200W, et stabilisé s’il vous plaît !). Il ne vous reste que deux choses à faire ; breveter (vous venez de réaliser un exploit) et l’installer dans l’avion. Mais comment ? « En scotchant les composants sur la carlingue » vous proposera le professeur Duglobul ! Mauvaise idée répondra Miroslav (le scotch risque de fondre avec l’effet Joule !!) Et pourquoi ne pas créer votre propre circuit imprimé ??

Objectif : Tout est dans l’introduction : créer un circuit imprimé !

Matériel :

- Plaque d’époxy présensibilisé simple face.
- 1 scie à métaux pour découper l’époxy.
- Un sachet de révélateur
- Du perchlorure de fer liquide ou en granulés a diluer (ou de l’eau oxygénée)
- Une insoleuse (par défaut une simple ampoule 100 Watts avec un plaque de verre peu convenir)
- De la pâte d’erain (optionnel)
- Une mini-perceuse , un support de perceuse n’est pas indispensable.
- Des forets 0.8,1,1.5 et 2 mm

Vous avez donc, nous l’avons constaté, développé un circuit électronique ultra performant ! Afin d’en créer un circuit imprimé, il vous faut faire un typon. (« Un koi ? »)
Le typon est une version imprimé de votre circuit, il correspond à son négatif, c’est à dire que votre circuit imprimé en sera la réplique exacte ! Plusieurs critères sont donc à prendre en compte :

- Les pistes ne doivent pas se croisés
- Elles doivent être suffisemment larges
- Le tout doit être suffisemment lisisble
- Il faut prévoir les zones d’implantation de vos composants

Pour créer le typon, vous pouvez vous aider du logiciel ARES, disponible en téléchargement sur le site http://www.mutipower-fr.com

exemple de typon :

PNG - 3 ko
typon

Le typon doit être imprimé sur du papier transparent, au moyen par exemple d’une imprimante laser avec la meilleure qualité possible.

Il faut ensuite révéler votre plaque époxy, c’est à dire imprimé le typon dessus. Pour celà, commencer à la couper aux dimensions voulues pour votre circuit. Puis, plaqué le typon sur cette plaque et mettez le tout dans l’isoleuse.

Expliquons ce que l’on vient de faire : La plaque époxy est pour l’instant intégralement recouverte de cuivre. Pourtant, nous ne voudrions à terme en avoir uniquement sur les zones constituant le circuit (dessiné sur le typon) et non sur le reste de la plaque. Pour celà, nous devons délimiter ces zones, puis supprimer le cuivre en dehors des pistes. Au lieu de gratter le cuivre ce qui serait fastidieux, inéficace et non rentable, nous réalisons la manipulation décrite ci-dessus. En effet, le cuivre de la plaque époxy est lui même recouverte d’une substance qui ce « désagrège » lorsque soumis aux UV. Le fait donc de placer notre plaque dans l’isoleuse va la soumettre à une lumière UV importante, détruisant toute la protection sur les endroits non noircie, c’est à dire partout en dehors du typon. Il est à noter que pour éviter que de l’encre du typon ne réagissent avec le cuivre durant cette manipulation (ce qui arrive parfois, suivant le type d’encre et de papier transparent qui a été utilisé ), il convient de placer la face imprimé contre l’isoleuse et non contre le cuivre.

Au bout de quelques minutes, suivant les plaques et l’appareil employé (se référer à la notice de votre appareil, généralement 3 minutes environ, retirer le tout de l’isoleuse. Il s’en suit que la plaque a ainsi été insoler. Il faut donc ensuite la révéler, puis la graver.

Pour la révéler, rien de plus simple ; plongé votre futur circuit dans un bain de révélateur (accessoirement de la lessive de soude disponible en grande surface. Mélangez alors 250 mL d’eau pour 6mL environ de lessive de soude). Laissez agir jusqu’à disparition de la couche de vernis, vous pouvez aider en frottement délicatement à l’essui tout !

Voici enfin la face qui gratifie le travail, la gravure. La encore la méthode est celle du bain.
La méthode la plus largement utilisé est celle du bain de perchlorure de fer ; laisser baigner la plaque durant 30 minutes.

Voici une méthode utilisant de l’eau oxygéner à 110vol. et de l’acide chlorydrique, produits plus courant et moins onéreux.

Ces produits sont très dangereux (l’eau oxygenée aussi, car elle est très concentrée. A manipuler avec précaution)

Vous pourrez ainsi graver en 5 à 10 minutes !
- commencez par mettre 250mL d’eau dans un petit bac en plastique.
- ajoutez environ 8mL à 10mL d’eau oxygénée à 110 Volumes.
- Pour finir (à ne pas mettre avant l’eau), mettez environ 50mL d’acide chlorhydrique.

L’acide chlorhyque se trouve en grande surface. Quant à l’eau oxygénée, elle s’achète en pharmacie (sans ordonnance normalement). ATTENTION, préciser bien qu’il vous faut de l’eau oxygénée à 110 Volumes. (celle pour soigner les blessures ne convient pas puisqu’elle est environ à 10 Volumes).

Enfin, frotter délicatement votre circuit avec un chiffon doux et de l’acétone afin d’enlever toute trace de vernis.

Voici votre oeuvre :

JPEG - 9.1 ko
circuit cuivré

Penser maintenant à tester toutes les pistes à l’aide d’un ohmmètre pour vérifier que le courant passe !

Votre circuit est théoriquement près, cependant, il est possible de réaliser une opération supplémentaire qui est l’étamage des pistes. Cette opération, outre l’aspect esthétique protège vos pistes de l’oxydation et permet également de facilité la soudure de vos composants.

Pour celà, il vous faut de la pâte d’étain :

JPEG - 9.8 ko
pâte d’étain

Comment proceder :
- commencer par bien agiter le produit.
- mettre un petit peu d’eau dans un récipient.
- tremper un pinceau d’artiste dans l’eau puis très légèrement dans la pâte d’etain.
- Deposer le produit sur la plaque à l’aide du pinceau. Il doit être à peine visible, sinon c’est qu’il y en a trop.

- Vous pouvez alors passer le fer à souder sur les pistes. Elles doivent s’étamer un peu ... magiquement !
- Attention tout de même : s’il y a trop peu de produit, vous risquez d’arracher les pistes. S’il y en a trop, risque de bourrelets de soudure.
Notez que vous pouvez également utiliser un décapeur à la place du fer a souder. L’avantage c’est que c’est beaucoup plus rapide.

Votre circuit ressemble donc à celà :

JPEG - 11.1 ko
circuit étamé

Maintenant, il ne vous reste plus qu’à percer délicatement la plaque aux endroits prévus pour l’implantation des composants (attention à ne pas casser la plaque en perçant) puis de souder les-dits composants.

Notez que pour une plaque plus jolie, vous pouvez avant de souder les composants frotter fermement la plaque avec une brosse à dents imbibée de cétone afin d’enlever les bourrelets d’étain éventuels et les divers tâches de produits chimiques, puis, frotter délicatement le circuit avec de l’eau savonneuse pour ne pas qu’il colle !

Bravo ! Votre circuit est réalisé ! Vous pouvez le re-tester avec un ohmmètre pour vérifier l’implantation des composants, puis l’intégrer dans votre projet !



Dominique CLAUSE,
date de publication : 14 mai 2007,
date de dernière mise à jour : 15 février 2013


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