Comment appliquer un circuit sur une carte de circuit imprimé. Fabriquer des circuits imprimés à la maison

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Entrée avec retrait

Comment les planches étaient-elles fabriquées dans des conditions domestiques et de laboratoire auparavant ? Il y avait plusieurs manières - par exemple :

1. a dessiné les futurs guides avec les éleveurs de race ;
2. gravé et découpé au cutter;
3. ruban collé ou ruban électrique, puis le dessin a été découpé au scalpel;
4. fait les pochoirs les plus simples avec un dessin ultérieur à l'aide d'un aérographe.

Les éléments manquants ont été complétés à l'aide d'outils de réalimentation et retouchés au scalpel.

Ce fut un processus long et laborieux, nécessitant une capacité artistique et une précision remarquables du "peintre". L'épaisseur des lignes pouvait difficilement tenir dans 0,8 mm, il n'y avait pas de précision de répétition, chaque planche devait être dessinée séparément, ce qui limitait considérablement la libération même d'un très petit lot cartes de circuits imprimés(ci-après - PP).

Qu'avons-nous aujourd'hui ?

Le progrès ne s'arrête pas. L'époque où les radioamateurs peignaient le PP avec des haches de pierre sur des peaux de mammouth est tombée dans l'oubli. L'apparition sur le marché de la chimie généralement disponible pour la photolithographie ouvre devant nous des perspectives complètement différentes pour la production de PP sans métallisation des trous à domicile.

Jetons un coup d'œil à la chimie utilisée aujourd'hui pour fabriquer le PP.

Photorésine

Vous pouvez utiliser un liquide ou un film. Nous ne considérerons pas le film dans cet article en raison de sa rareté, des difficultés de rouler sur le PP et plus encore. Basse qualité obtenu en sortie de circuits imprimés.

Après avoir analysé les offres du marché, j'ai opté pour POSITIV 20 comme la résine photosensible optimale pour la production de PCB à domicile.

But:
POSITIV 20 est un vernis photosensible. Il est utilisé pour la production à petite échelle de circuits imprimés, de gravures sur cuivre, lors de la réalisation de travaux liés au transfert d'images sur divers matériaux.
Propriétés:
Les caractéristiques d'exposition élevée offrent un bon contraste des images transférées.
Application:
Il est utilisé dans les domaines liés au transfert d'images sur le verre, les plastiques, les métaux, etc. pour une production à petite échelle. Le mode d'application est indiqué sur le flacon.
Caractéristiques:
Couleur bleue
Densité : à 20°C 0,87 g/cm 3
Temps de séchage : à 70°C 15 min.
Consommation : 15 l/m 2
Photosensibilité maximale : 310-440 nm

Les instructions pour la résine photosensible indiquent qu'elle peut être stockée lorsque température ambiante et il n'est pas sujet au vieillissement. Pas du tout d'accord ! Il doit être conservé dans un endroit frais, par exemple sur l'étagère inférieure du réfrigérateur, où la température est généralement maintenue à + 2 ... + 6 ° C. Mais dans tous les cas, ne permettez pas les températures négatives !

Si vous utilisez des résines photosensibles vendues "à la pression" et que vous n'avez pas d'emballage opaque, vous devez veiller à vous protéger de la lumière. Conserver dans l'obscurité totale et à température + 2 ... + 6 ° C.

Éclaireur

De même, l'éducateur le plus approprié que je trouve est le TRANSPARENT 21 que j'utilise tout le temps.

But:
Permet le transfert direct d'images sur des surfaces enduites d'émulsion photosensible POSITIV 20 ou d'une autre résine photosensible.
Propriétés:
Donne de la transparence au papier. Fournit la transmission des rayons ultraviolets.
Application:
Pour transférer rapidement les contours des dessins et schémas sur le support. Vous permet de simplifier considérablement le processus de reproduction et de réduire le temps N.-É. e frais.
Caractéristiques:
Couleur : transparente
Densité : à 20°C 0,79 g/cm 3
Temps de séchage : à 20°C 30 min.
Noter:
Au lieu du papier ordinaire avec un enlumineur, vous pouvez utiliser des transparents pour imprimantes à jet d'encre ou laser, selon ce sur quoi nous imprimerons le photomasque.

Développeur de résine photosensible

Il existe de nombreuses solutions différentes pour développer une résine photosensible.

Il est conseillé de développer à l'aide d'une solution de "verre liquide". Le sien composition chimique: Na 2 SiO 3 * 5H 2 O. Cette substance présente de nombreux avantages. Plus important encore, il est très difficile de surexposer le PP dedans - vous pouvez laisser le PP pour une durée indéterminée. La solution ne change presque pas ses propriétés avec les baisses de température (il n'y a aucun risque de décomposition avec l'augmentation de la température), elle a également une très longue durée de conservation - sa concentration reste constante pendant au moins quelques années. L'absence de problème de surexposition dans la solution permettra d'augmenter sa concentration pour réduire le temps de développement du PP. Il est recommandé de mélanger 1 partie du concentré avec 180 parties d'eau (un peu plus de 1,7 g de silicate dans 200 ml d'eau), mais il est possible de faire un mélange plus concentré pour que l'image se développe en 5 secondes environ sans risque de destruction de surface en cas de surexposition. Si vous ne pouvez pas obtenir de silicate de sodium, utilisez du carbonate de sodium (Na 2 CO 3) ou du carbonate de potassium (K 2 CO 3).

Je n'ai essayé ni le premier ni le deuxième, alors je vais vous dire comment je me montre sans problème depuis plusieurs années. J'utilise une solution de soude caustique dans l'eau. Pour 1 litre d'eau froide - 7 grammes de soude caustique. S'il n'y a pas de NaOH, j'utilise une solution de KOH en doublant la concentration d'alcali dans la solution. Le temps de développement est de 30 à 60 secondes avec une exposition correcte. Si, après 2 minutes, le motif n'apparaît pas (ou apparaît faiblement) et que la résine photosensible commence à laver la pièce, cela signifie que le temps d'exposition a été mal choisi: vous devez l'augmenter. Si, au contraire, il se manifeste rapidement, mais que les zones éclairées et non éclairées sont lavées - soit la concentration de la solution est trop élevée, soit la qualité du photomasque est trop faible (la lumière ultraviolette traverse librement le "noir") : vous devez augmenter la densité d'impression du modèle.

Solutions de gravure du cuivre

L'excès de cuivre est évacué des cartes de circuits imprimés à l'aide de divers agents de gravure. Parmi les personnes qui le font à la maison, le persulfate d'ammonium, le peroxyde d'hydrogène + l'acide chlorhydrique, la solution de sulfate de cuivre + le sel de table sont souvent courants.

J'utilise toujours du chlorure ferrique dans la verrerie. Lorsque vous travaillez avec la solution, vous devez être prudent et attentif : si elle touche des vêtements et des objets, il reste des taches de rouille, difficiles à éliminer avec une solution faible d'acide citrique (jus de citron) ou d'acide oxalique.

Nous chauffons la solution concentrée de chlorure ferrique à 50-60 ° C, y plongeons la pièce, la conduisons doucement et sans effort avec un bâton de verre avec un coton-tige à la fin dans les zones où le cuivre est moins efficacement gravé - cela permet d'obtenir un gravure plus douce sur toute la surface du PCB. Si la vitesse n'est pas égalisée de force, la durée de gravure requise augmente, ce qui conduit finalement au fait que dans les zones où le cuivre a déjà été gravé, le décollement des pistes commence. En conséquence, nous n'avons pas du tout ce que nous voulions obtenir. Il est hautement souhaitable d'assurer un mélange continu de la solution de décapage.

Chimie du dissolvant de photoresist

Quel est le moyen le plus simple de laver une résine photosensible déjà inutile après la gravure ? Après beaucoup d'essais et d'erreurs, j'ai opté pour de l'acétone ordinaire. Quand il n'est pas là, je le lave avec n'importe quel solvant pour peintures nitro.

Donc, nous fabriquons un circuit imprimé

Où commence un PCB de haute qualité ? Droit:

Créer un photomasque de haute qualité

Pour sa fabrication, vous pouvez utiliser presque toutes les imprimantes laser ou jet d'encre modernes. Étant donné que nous utilisons une résine photosensible positive dans cet article, où le cuivre doit rester sur le PCB, l'imprimante doit dessiner en noir. Là où il ne devrait pas y avoir de cuivre, l'imprimante ne devrait rien dessiner. Un point très important lors de l'impression d'un photomasque : vous devez définir l'arrosage maximal du colorant (dans les paramètres du pilote d'imprimante). Plus les zones ombrées sont sombres, plus vous avez de chances d'obtenir d'excellents résultats. Aucune couleur nécessaire, une cartouche noire suffit. À partir de ce programme (nous ne considérerons pas les programmes : chacun est libre de choisir lui-même - de PCAD à Paintbrush), dans lequel le photomasque a été dessiné, nous imprimons sur une feuille de papier ordinaire. Plus la résolution d'impression et la qualité du papier sont élevées, plus la qualité du photomasque est élevée. Je recommande au moins 600 dpi, le papier ne doit pas être très épais. Lors de l'impression, tenez compte du fait que du côté de la feuille sur lequel la peinture est appliquée, le gabarit sera placé sur le flan de PCB. Si vous faites autrement, les bords des conducteurs PCB seront flous, indistincts. Laissez la peinture sécher s'il s'agissait d'une imprimante à jet d'encre. Puis on sature le papier TRANSPARENT 21, on le laisse sécher et... le photomasque est prêt.

A la place du papier et d'un enlumineur, il est possible et même très souhaitable d'utiliser un film transparent pour les imprimantes laser (lors de l'impression sur une imprimante laser) ou jet d'encre (pour l'impression jet d'encre). Attention, ces films ont des faces inégales : un seul fonctionne. Si vous utilisez l'impression laser, je vous recommande fortement de faire un tirage "à sec" d'une feuille de film avant d'imprimer - il suffit de faire passer la feuille dans l'imprimante, en simulant l'impression, mais sans rien imprimer. Pourquoi est-ce nécessaire ? Lors de l'impression, l'unité de fusion (four) réchauffera la feuille, ce qui entraînera inévitablement sa déformation. En conséquence, il y a une erreur dans la géométrie du PCB à la sortie. Lors de la fabrication de PCB double face, cela se heurte à une inadéquation des couches avec toutes les conséquences ... Et à l'aide d'un "dry run", nous allons réchauffer la feuille, elle se déformera et sera prête à imprimer un modèle. Lors de l'impression, la feuille passera une deuxième fois au four, mais la déformation sera beaucoup moins importante - elle a été vérifiée à plusieurs reprises.

Si le logiciel est simple, vous pouvez le dessiner manuellement dans un programme très pratique avec une interface russifiée - Sprint Layout 3.0R (~ 650 Ko).

Au stade préparatoire, il est très pratique de dessiner des circuits électriques pas trop encombrants dans le programme également russifié sPlan 4.0 (~ 450 Ko).

Voici à quoi ressemblent les photomasques finis, imprimés sur l'imprimante Epson Stylus Color 740 :

Nous imprimons uniquement en noir, avec un arrosage maximal de la teinture. Matériel - film transparent pour imprimantes à jet d'encre.

Préparation de surface de PCB pour l'application de résine photosensible

Pour la production de PP sont utilisés matériaux en feuille recouvert d'une feuille de cuivre. Les options les plus courantes sont avec une épaisseur de cuivre de 18 et 35 microns. Le plus souvent, pour la production de PP à la maison, on utilise du textolite en feuille (tissu pressé avec de la colle en plusieurs couches), du stratifié de fibre de verre (le même, mais des composés époxy sont utilisés comme colle) et du getinax (papier pressé avec de la colle). Moins fréquemment - sittal et polycor (céramiques à haute fréquence - rarement utilisées à la maison), fluoroplastique (plastique organique). Ce dernier est également utilisé pour la fabrication d'appareils à haute fréquence et, ayant de très bonnes caractéristiques électriques, peut être utilisé n'importe où et partout, mais son utilisation est limitée par son prix élevé.

Tout d'abord, vous devez vous assurer que la pièce ne présente pas de rayures profondes, d'éraflures et de zones corrodées. De plus, il est conseillé de polir le cuivre jusqu'au miroir. On polit pas spécialement zélé, sinon on effacera sans ça fine couche cuivre (35 microns) ou, dans tous les cas, nous réaliserons différentes épaisseurs de cuivre à la surface de la pièce. Et ceci, à son tour, conduira à vitesse différente gravure : graver plus rapidement là où elle est plus fine. Et un conducteur plus fin sur la carte n'est pas toujours bon. Surtout s'il est long et qu'un courant décent le traversera. Si le cuivre sur la pièce est de haute qualité, sans péché, il suffit alors de dégraisser la surface.

Application de résine photosensible à la surface de la pièce

Nous plaçons la planche sur une surface horizontale ou légèrement inclinée et appliquons la composition à partir d'un aérosol à une distance d'environ 20 cm.N'oubliez pas que l'ennemi le plus important dans ce cas est la poussière. Chaque particule de poussière à la surface de la pièce est une source de problèmes. Pour créer un revêtement uniforme, vaporisez l'aérosol en traits continus en zigzag en partant du coin supérieur gauche. N'utilisez pas une quantité excessive d'aérosol, car cela provoque des taches indésirables et entraîne une épaisseur de revêtement non uniforme qui nécessite un temps d'exposition plus long. En été, en cas de températures ambiantes élevées, il peut être nécessaire retraitement, ou il est nécessaire de pulvériser l'aérosol à une distance plus courte - pour réduire les pertes par évaporation. Lors de la pulvérisation, n'inclinez pas trop la bombe - cela entraîne une consommation accrue de gaz propulseur et, par conséquent, la bombe aérosol cesse de fonctionner, bien qu'il y ait encore une photoréserve à l'intérieur. Si vous obtenez des résultats insatisfaisants avec l'application par pulvérisation d'aérosol de la résine photosensible, utilisez un revêtement centrifuge. Dans ce cas, la résine photosensible est appliquée sur une carte montée sur une table rotative avec un entraînement de 300 à 1000 tr/min. Une fois le revêtement terminé, le panneau ne doit pas être exposé à une forte lumière. Par la couleur du revêtement, vous pouvez déterminer approximativement l'épaisseur de la couche appliquée:

• bleu gris clair - 1-3 microns;
• bleu gris foncé - 3-6 microns;
• bleu - 6-8 microns;
• bleu foncé - plus de 8 microns.

Sur le cuivre, la couleur de revêtement peut avoir une teinte verdâtre.

Plus le revêtement sur la pièce est fin, meilleur est le résultat.

J'applique toujours la résine photosensible dans une centrifugeuse. Dans ma centrifugeuse, la vitesse de rotation est de 500 à 600 tr/min. La fixation doit être simple, le serrage se fait uniquement aux extrémités de la pièce. Nous fixons la pièce, démarrons la centrifugeuse, la pulvérisons sur le centre de la pièce et observons comment la résine photosensible s'étale sur la surface en une fine couche. Par les forces centrifuges, l'excès de photoresist sera vidé du futur PCB, par conséquent, je recommande fortement de fournir un mur de protection afin de ne pas tourner lieu de travailà la porcherie. J'utilise une casserole ordinaire avec un trou au fond. À travers ce trou passe l'axe du moteur électrique, sur lequel la plate-forme de montage est installée sous la forme d'une croix de deux rails en aluminium, le long desquels les oreilles de la pince à pièce "courent". Les oreilles sont constituées de coins en aluminium, serrés sur un rail avec un écrou papillon. Pourquoi l'aluminium ? Faible densité et, par conséquent, moins de battements lorsque le centre de masse de rotation s'écarte du centre de rotation de l'axe de la centrifugeuse. Plus la pièce est centrée avec précision, moins le battement sera dû à l'excentricité de la masse et moins d'efforts seront nécessaires pour fixer de manière rigide la centrifugeuse à la base.

La résine photosensible est appliquée. Laissez sécher 15 à 20 minutes, retournez la pièce, appliquez une couche de l'autre côté. Nous donnons encore 15 à 20 minutes pour sécher. N'oubliez pas que la lumière directe du soleil et les doigts ne doivent pas toucher les côtés de travail de la pièce.

Tannage de la résine photosensible à la surface de la pièce

Nous plaçons la pièce au four, amenons progressivement la température à 60-70 ° C. Nous restons à cette température pendant 20 à 40 minutes. Il est important que rien ne touche les surfaces de la pièce - seul le toucher aux extrémités est autorisé.

Alignement des photomasques supérieur et inférieur sur les surfaces de la pièce

Sur chacun des photomasques (supérieur et inférieur), il doit y avoir des marques selon lesquelles 2 trous doivent être percés sur la pièce - pour aligner les couches. Plus les marques sont éloignées, plus la précision d'alignement est élevée. Je les mets généralement sur la diagonale des gabarits. A l'aide de ces repères sur la pièce, à l'aide d'une perceuse strictement à 90°, on perce deux trous (plus les trous sont fins, plus l'alignement est précis - j'utilise un foret de 0,3 mm) et assortis les gabarits le long d'eux, sans oublier que le le modèle doit être appliqué à la résine photosensible du côté sur lequel a été imprimé. Nous pressons les gabarits sur la pièce avec des verres minces. Il est préférable d'utiliser du verre de quartz - ils transmettent mieux la lumière ultraviolette. Des résultats encore meilleurs sont obtenus par le plexiglas (plexiglas), mais il a une propriété de rayure désagréable, qui affectera inévitablement la qualité du PP. À petite taille PP peut utiliser la couverture transparente de l'emballage du CD. En l'absence de tels verres, vous pouvez utiliser un verre à vitre ordinaire, ce qui augmente le temps d'exposition. Il est important que le verre soit uniforme, garantissant une adhérence uniforme des photomasques à la pièce, sinon il sera impossible d'obtenir des bords de pistes de haute qualité sur le circuit imprimé fini.

Un blanc avec un photomasque sous plexiglas. Nous utilisons la boîte sous le CD.

Exposition (flare)

Le temps nécessaire à l'exposition dépend de l'épaisseur de la couche de résine photosensible et de l'intensité de la source lumineuse. Le vernis photorésistant POSITIV 20 est sensible aux rayons ultraviolets, la sensibilité maximale tombe sur la zone avec une longueur d'onde de 360-410 nm.

Il est préférable d'exposer sous des lampes dont la plage de rayonnement se situe dans la région ultraviolette du spectre, mais si vous ne disposez pas d'une telle lampe, vous pouvez utiliser des lampes à incandescence ordinaires à haute puissance, ce qui augmente le temps d'exposition. Ne démarrez pas l'éclairage tant que l'éclairage de la source n'est pas stabilisé - il est nécessaire que la lampe se réchauffe pendant 2-3 minutes. Le temps d'exposition dépend de l'épaisseur du revêtement et est généralement de 60 à 120 secondes lorsque la source lumineuse est située à une distance de 25 à 30 cm.Les plaques de verre utilisées peuvent absorber jusqu'à 65% du rayonnement ultraviolet, donc dans de tels cas il est nécessaire d'augmenter le temps d'exposition. Les meilleurs résultats sont obtenus avec des plaques en plexiglas transparent. Lors de l'utilisation d'une résine photosensible avec une longue durée de conservation, le temps d'exposition peut devoir être doublé - rappelez-vous : les résines photosensibles sont sujettes au vieillissement !

Exemples d'utilisation de différentes sources lumineuses :

Lampes UV

Nous exposons chaque côté à tour de rôle, après l'exposition, nous laissons la pièce reposer pendant 20 à 30 minutes dans un endroit sombre.

Développement d'une pièce exposée

Nous développons dans une solution de NaOH (soude caustique) - pour plus de détails, voir le début de l'article - à une température de solution de 20-25 °C. S'il n'y a pas de manifestation jusqu'à 2 minutes, c'est petit ô temps d'exposition. S'il se manifeste bien, mais est lavé et sites utiles- vous êtes trop habile avec la solution (la concentration est trop élevée) ou le temps d'exposition avec cette source de rayonnement est trop long ou le photomasque est de mauvaise qualité - la couleur noire imprimée insuffisamment saturée permet à la lumière ultraviolette d'éclairer la pièce.

Lors du développement, je roule toujours très soigneusement, sans effort, le coton-tige sur un bâton de verre sur les endroits où la résine photosensible exposée doit être lavée - cela accélère le processus.

Laver la pièce des alcalis et des résidus de résine photosensible exposée exfoliée

Je le fais sous le robinet - de l'eau du robinet ordinaire.

Rebronzage photorésistant

Nous plaçons la pièce dans le four, augmentons progressivement la température et restons à 60-100 ° C pendant 60-120 minutes - le dessin devient fort et solide.

Contrôle de la qualité du développement

Pendant une courte période (pendant 5 à 15 secondes), nous immergeons la pièce dans une solution de chlorure ferrique chauffée à une température de 50 à 60 ° C. On rince rapidement eau courante... Dans les endroits où il n'y a pas de photoréserve, une gravure intense du cuivre commence. Si une résine photosensible reste quelque part par accident, retirez-la soigneusement mécaniquement. Il est pratique de le faire avec un scalpel conventionnel ou ophtalmologique, armé d'optiques (lunettes à souder, loupes une horloger, loupe une sur trépied, microscope).

Gravure

Nous empoisonnons dans une solution concentrée de chlorure ferrique à une température de 50-60 ° C. Il est souhaitable d'assurer une circulation continue de la solution de décapage. Massez doucement les endroits qui saignent beaucoup avec un coton-tige sur un bâton de verre. Si le chlorure ferrique est fraîchement préparé, le temps de décapage ne dépasse généralement pas 5 à 6 minutes. Nous lavons la pièce à l'eau courante.

La planche est gravée

Comment préparer une solution concentrée de chlorure ferrique ? Dissoudre FeCl 3 dans de l'eau légèrement chauffée (jusqu'à 40 ° C) jusqu'à ce qu'il cesse de se dissoudre. Nous filtrons la solution. Vous devez stocker dans un endroit sombre et frais dans un emballage non métallique scellé - dans bouteilles en verre, par exemple.

Supprimer une résine photosensible déjà inutile

Nous éliminons la résine photosensible des pistes avec de l'acétone ou un solvant pour peintures nitro et émaux nitro.

Trous de forage

Il est conseillé de sélectionner le diamètre de la pointe du futur trou sur le photomasque afin qu'il soit pratique de percer plus tard. Par exemple, avec le diamètre de trou requis de 0,6-0,8 mm, le diamètre du point sur le photomasque doit être d'environ 0,4-0,5 mm - dans ce cas, la perceuse se centrera bien.

Il est conseillé d'utiliser des forets revêtus de carbure de tungstène : les forets HSS s'usent très rapidement, bien que l'acier puisse être utilisé pour le perçage de trous simples de grand diamètre (plus de 2 mm), car les forets avec revêtement de carbure de tungstène de ce diamètre sont trop chers. Lorsque vous percez des trous de moins de 1 mm de diamètre, il est préférable d'utiliser une machine verticale, sinon vos perceuses se cassent rapidement. Si vous percez perceuse à main- les distorsions sont inévitables, conduisant à une jonction imprécise des trous entre les couches. Le mouvement de haut en bas sur une perceuse verticale est le plus optimal du point de vue de la charge sur l'outil. Les forets en carbure sont fabriqués avec une tige rigide (c'est-à-dire que le foret correspond exactement au diamètre du trou) ou avec une tige épaisse (parfois appelée "turbo"), qui a taille standard(généralement 3,5 mm). Lors du perçage avec des forets avec pulvérisation de carbure, il est important de fixer fermement le PCB, car un tel foret, en se déplaçant vers le haut, peut soulever le PCB, incliner la perpendicularité et retirer un morceau de la carte.

Les forets de petit diamètre sont généralement insérés dans une pince de serrage (de différentes tailles) ou dans un mandrin à trois mors. Pour une fixation précise, le serrage dans un mandrin à trois mors n'est pas la meilleure option, et la petite taille du foret (moins de 1 mm) rainure rapidement dans les pinces, perdant ainsi une bonne prise. Par conséquent, pour les forets d'un diamètre inférieur à 1 mm, il est préférable d'utiliser une pince de serrage. Au cas où, achetez un jeu supplémentaire contenant des pinces de rechange pour chaque taille. Certaines perceuses bon marché sont livrées avec des pinces en plastique - jetez-les et achetez-en des en métal.

Pour obtenir une précision acceptable, il est nécessaire d'organiser correctement le lieu de travail, c'est-à-dire d'une part, d'assurer un bon éclairage de la planche lors du perçage. Pour ce faire, vous pouvez utiliser une lampe halogène, en la fixant à un trépied pour pouvoir sélectionner la position (éclairer le côté droit). Deuxièmement, augmenter surface de travail environ 15 cm au-dessus du plateau pour un meilleur contrôle visuel du processus. Ce serait bien d'enlever la poussière et les copeaux pendant le processus de perçage (vous pouvez utiliser un aspirateur ordinaire), mais ce n'est pas nécessaire. Il est à noter que la poussière de fibre de verre, formée lors du perçage, est très piquante et, si elle entre en contact avec la peau, provoque une irritation cutanée. Et enfin, lorsque vous travaillez, il est très pratique d'utiliser l'interrupteur au pied de la perceuse.

Tailles de trous typiques :

• vias - 0,8 mm ou moins ;
• circuits intégrés, résistances, etc. - 0,7-0,8 mm;
• grandes diodes (1N4001) - 1,0 mm;
• blocs de contact, trimmers - jusqu'à 1,5 mm.

Essayez d'éviter les trous de moins de 0,7 mm de diamètre. Gardez toujours au moins deux forets de rechange de 0,8 mm ou moins, car ils se cassent toujours au moment même où vous avez un besoin urgent de passer une commande. Les forets de 1 mm et plus sont beaucoup plus fiables, même s'il serait bien qu'ils aient des forets de rechange. Lorsque vous devez réaliser deux planches identiques, vous pouvez les percer en même temps pour gagner du temps. Dans ce cas, il est nécessaire de percer très soigneusement des trous au centre de la plage de contact près de chaque coin du PCB, et pour les grandes cartes - des trous situés près du centre. Posez les planches les unes sur les autres et, à l'aide des trous centraux de 0,3 mm dans les deux coins et chevilles opposés, fixez les planches les unes contre les autres.

Si nécessaire, vous pouvez fraiser les trous avec des forets de plus grand diamètre.

Etamage du cuivre sur PP

Si vous devez repasser les pistes sur le PCB, vous pouvez utiliser un fer à souder, une soudure douce à bas point de fusion, un flux alcool-colophane et une tresse de câble coaxial. Pour les gros volumes, l'étamage est réalisé dans des salles de bains remplies de soudures basse température avec ajout de fondants.

La masse fondue la plus populaire et la plus simple pour l'étamage est l'alliage fusible "Rose" (étain - 25%, plomb - 25%, bismuth - 50%), dont le point de fusion est de 93-96 ° C. La planche est placée sous le niveau de la fonte liquide avec une pince pendant 5 à 10 secondes et, en la retirant, on vérifie si toute la surface du cuivre est uniformément revêtue. Renouveler l'opération si nécessaire. Immédiatement après avoir retiré la planche de la fonte, ses restes sont retirés soit à l'aide d'une raclette en caoutchouc, soit par secousses brusques dans la direction perpendiculaire au plan de la planche, en la maintenant dans la pince. Une autre façon d'éliminer les restes de l'alliage Rose consiste à chauffer la planche dans un four et à la secouer. L'opération peut être répétée pour obtenir une couverture uniforme. Pour éviter l'oxydation de la masse fondue, de la glycérine est ajoutée dans le récipient d'étamage de manière à ce que son niveau recouvre la masse fondue de 10 mm. Après la fin du processus, la planche est lavée de la glycérine dans l'eau courante. Attention! Ces opérations impliquent de travailler avec des installations et des matériaux exposés à des températures élevées ; par conséquent, des gants de protection, des lunettes et des tabliers doivent être portés pour éviter les brûlures.

L'opération d'étamage étain-plomb se déroule de la même manière, mais plus Chauffer melt limite la portée de cette méthode dans les conditions de production artisanale.

N'oubliez pas de nettoyer la planche du fondant après étamage et de la dégraisser abondamment.

Si vous avez une grande production, vous pouvez utiliser l'étamage chimique.

Application d'un masque de protection

Les opérations avec application d'un masque de protection reprennent exactement tout ce qui a été écrit ci-dessus : appliquer une résine photosensible, la sécher, bronzer, centrer les masques, exposer, développer, laver et bronzer à nouveau. Bien entendu, on saute les étapes de contrôle de la qualité du développement, de la gravure, du retrait de la résine photosensible, de l'étamage et du perçage. À la toute fin, nous tannons le masque pendant 2 heures à une température d'environ 90-100 ° C - il deviendra solide et dur comme du verre. Le masque formé protège la surface du PCB des influences extérieures et protège contre les courts-circuits théoriquement possibles pendant le fonctionnement. Il joue également un rôle important dans le soudage automatique - il ne permet pas à la soudure de "s'asseoir" sur les sections adjacentes, en les fermant.

Ça y est, le PCB double face avec le masque est prêt

De cette façon, j'ai dû faire du PP avec la largeur des pistes et le pas entre elles jusqu'à 0,05 mm (!). Mais c'est déjà un bijou. Et sans trop d'effort, vous pouvez fabriquer des PP avec une largeur de piste et un pas entre eux de 0,15 à 0,2 mm.

Je n'ai pas mis de masque sur le tableau montré sur les photographies - ce n'était pas nécessaire.

La carte de circuit imprimé en train de monter des composants dessus

Et voici l'appareil lui-même pour lequel le PP a été fait :

Il s'agit d'un pont de téléphonie cellulaire qui vous permet de réduire de 2 à 10 fois le coût des services de communication mobile - pour cela, cela valait la peine de jouer avec PP ;). Le PCB avec les composants soudés est situé dans le support. Auparavant, il existait un chargeur ordinaire pour les batteries de téléphones portables.

Information additionnelle

Placage des trous

À la maison, vous pouvez même métalliser les trous. Pour cela, la surface intérieure des trous est traitée avec une solution à 20-30% de nitrate d'argent (lapis). Ensuite, la surface est nettoyée avec une raclette et la planche est photopolymérisée (vous pouvez utiliser une lampe UV). L'essence de cette opération est que sous l'influence de la lumière, le nitrate d'argent se décompose et que des inclusions d'argent restent sur la planche. En outre, la précipitation chimique du cuivre de la solution est effectuée: sulfate de cuivre (sulfate de cuivre) - 2 g, soude caustique - 4 g, ammoniac 25 pour cent - 1 ml, glycérine - 3,5 ml, formol 10 pour cent - 8-15 ml , eau - 100 ml. La durée de conservation de la solution préparée est très courte - vous devez la préparer immédiatement avant utilisation. Après dépôt de cuivre, la planche est lavée et séchée. La couche s'avère très fine, son épaisseur doit être portée à 50 microns par galvanoplastie.

Solution de placage de cuivre :
Pour 1 litre d'eau 250 g de sulfate de cuivre (sulfate de cuivre) et 50-80 g d'acide sulfurique concentré. L'anode est une plaque de cuivre suspendue parallèlement à la pièce à revêtir. La tension doit être de 3-4 V, la densité de courant - 0,02-0,3 A / cm 2, la température - 18-30 ° C. Plus le courant est faible, plus le processus de métallisation est lent, mais plus la qualité du revêtement obtenu est élevée.

Fragment de la carte de circuit imprimé, où la métallisation dans le trou est visible

Photorésines maison

Photoresist à base de gélatine et de dichromate de potassium :
Première solution : verser 15 g de gélatine avec 60 ml d'eau bouillie et laisser gonfler 2-3 heures. Une fois la gélatine gonflée, placez le récipient dans un bain-marie à une température de 30-40 ° C jusqu'à ce que la gélatine soit complètement dissoute.
La deuxième solution : dissoudre 5 g de bichromate de potassium (pic chromique, poudre orange vif) dans 40 ml d'eau bouillie. Dissoudre dans une faible lumière ambiante.
Verser le second dans la première solution sous agitation vigoureuse. Ajouter quelques gouttes au mélange obtenu avec une pipette ammoniac jusqu'à l'obtention d'une couleur paille. La photoémulsion est appliquée sur le panneau préparé dans une très faible luminosité. Le panneau est séché au toucher à température ambiante dans l'obscurité totale. Après exposition, rincez la planche à faible éclairage diffus dans de l'eau chaude courante jusqu'à ce que la gélatine non durcie soit éliminée. Pour mieux évaluer le résultat, vous pouvez peindre les zones avec de la gélatine non enlevée avec une solution de permanganate de potassium.

Photorésine DIY avancée :
La première solution : 17 g de colle à bois, 3 ml d'une solution aqueuse d'ammoniaque, laisser gonfler 100 ml d'eau pendant une journée, puis chauffer au bain-marie à 80°C jusqu'à dissolution complète.
Deuxième solution : 2,5 g de bichromate de potassium, 2,5 g de dichromate d'ammonium, 3 ml d'une solution aqueuse d'ammoniaque, 30 ml d'eau, 6 ml d'alcool.
Lorsque la première solution est refroidie à 50°C, sous agitation vigoureuse, y verser la deuxième solution et filtrer le mélange obtenu ( cette opération et les suivantes doivent être effectuées dans une pièce sombre, la lumière du soleil n'est pas autorisée !). L'émulsion est appliquée à une température de 30-40 ° C. Plus loin - comme dans la première recette.

Photoresist à base de dichromate d'ammonium et d'alcool polyvinylique :
Préparation de la solution: alcool polyvinylique - 70-120 g / l, dichromate d'ammonium - 8-10 g / l, alcool éthylique - 100-120 g / l. Évitez la lumière vive ! Il s'applique en 2 couches : première couche - séchage 20-30 minutes à 30-45°C - deuxième couche - séchage 60 minutes à 35-45°C. Le révélateur est une solution d'alcool éthylique à 40 %.

Etamage chimique

Tout d'abord, le panneau doit être décapé pour éliminer l'oxyde de cuivre formé : 2-3 secondes dans une solution d'acide chlorhydrique à 5%, suivi d'un rinçage à l'eau courante.

Il est assez simple de réaliser un étamage chimique en plongeant la plaque dans une solution aqueuse contenant du chlorure d'étain. La précipitation de l'étain à la surface d'un revêtement de cuivre se produit lorsqu'il est immergé dans une solution de sel d'étain dans laquelle le potentiel du cuivre est plus électronégatif que le matériau de revêtement. Le changement de potentiel dans la direction souhaitée est facilité par l'introduction d'un additif complexant, le thiocarbamide (thiourée), dans la solution de sel d'étain. Les solutions de ce type ont la composition suivante (g/l) :

Parmi celles-ci, les solutions les plus courantes sont 1 et 2. Parfois, en tant que tensioactif pour la 1ère solution, il est proposé d'utiliser le détergent Progress à raison de 1 ml/l. L'ajout de 2-3 g/L de nitrate de bismuth à la 2ème solution conduit au dépôt d'un alliage contenant jusqu'à 1,5% de bismuth, ce qui améliore la soudabilité du revêtement (empêche le vieillissement) et augmente considérablement la durée de conservation avant les composants sont soudés dans le PP fini.

Pour la préservation de la surface, des sprays aérosols à base de compositions de flux sont utilisés. Après séchage, le vernis appliqué à la surface de la pièce forme un film lisse et durable qui empêche l'oxydation. L'une des substances les plus appréciées est le "SOLDERLAC" de Cramolin. Le brasage ultérieur s'effectue directement sur la surface traitée sans enlèvement de vernis supplémentaire. Dans les cas de soudure particulièrement critiques, le vernis peut être enlevé avec une solution d'alcool.

Les solutions d'étamage artificiel se détériorent avec le temps, surtout lorsqu'elles sont exposées à l'air. Par conséquent, si vous avez rarement des commandes importantes, essayez de ne pas cuisiner immédiatement. un grand nombre de solution suffisante pour étamer la quantité requise de PP, et stocker le reste de la solution dans un récipient fermé (des flacons du type de ceux utilisés en photographie, qui ne laissent pas passer l'air, sont l'idéal). Il est également nécessaire de protéger la solution de la contamination, qui peut fortement dégrader la qualité de la substance.

En conclusion, je tiens à dire qu'il est toujours préférable d'utiliser des résines photosensibles prêtes à l'emploi et de ne pas s'embêter avec des trous de métallisation à la maison - vous n'obtiendrez toujours pas d'excellents résultats.

Un grand merci au candidat des sciences chimiques Filatov Igor Evgenievich pour des conseils sur des questions liées à la chimie.
Je tiens également à exprimer ma gratitude Igor Chudakov".

Conditions pour un exemple spécifique. Par exemple, vous devez faire deux planches. L'un est un adaptateur d'un type de boîtier à un autre. La seconde consiste à remplacer un gros microcircuit par un boîtier BGA par deux plus petits, par des boîtiers TO-252, avec trois résistances. Dimensions des planches : 10x10 et 15x15 mm. Il existe 2 possibilités de fabrication de circuits imprimés en : à l'aide d'une résine photosensible et à l'aide de la méthode du « fer laser ». Utilisons la méthode du "fer laser".

Le processus de fabrication de circuits imprimés à la maison

1. Préparation d'un projet de carte de circuit imprimé. J'utilise le logiciel DipTrace : pratique, rapide, de haute qualité. Développé par nos compatriotes. Interface utilisateur très pratique et agréable, contrairement au PCAD généralement accepté. Il existe une conversion au format PCB PCAD. Bien que de nombreuses entreprises nationales aient déjà commencé à accepter le format DipTrace.

Dans DipTrace, vous avez la possibilité de voir votre future création en volume, ce qui est très pratique et visuel. Voici ce que je devrais obtenir (les planches sont affichées à différentes échelles):

2. Tout d'abord, marquez le textolite, découpez un blanc pour les circuits imprimés.

4. N'oubliez pas de nettoyer et de dégraisser le flan de carte. Si vous n'avez pas de dégraissant, vous pouvez marcher sur le cuivre en fibre de verre avec une gomme. Ensuite, à l'aide d'un fer ordinaire, nous "soudons" le toner du papier au futur circuit imprimé. Je tiens 3-4 minutes sous légère pression, jusqu'à ce que le papier jaunisse légèrement. J'ai mis le chauffage au maximum. J'ai mis une autre feuille de papier dessus pour un chauffage plus uniforme, sinon l'image risque de "flotter". Un point important ici - l'uniformité du chauffage et de la pression.

5. Après cela, en laissant la planche refroidir un peu, placez la pièce avec le papier collé dessus dans de l'eau, de préférence chaude. Le papier photo se mouille rapidement et après une minute ou deux, vous pouvez retirer délicatement la couche supérieure.

Dans les endroits où il y a une grande accumulation de nos futurs chemins conducteurs, le papier au panneau est particulièrement résistant. On n'y touche pas encore.

6. Laissez tremper la planche pendant quelques minutes. Retirez délicatement le reste du papier à l'aide d'une gomme ou en frottant avec votre doigt.

7. Nous sortons la pièce. Nous le séchons. Si quelque part les pistes ne sont pas très claires, vous pouvez les rendre plus lumineuses avec un marqueur CD fin. Bien qu'il soit préférable de s'assurer que toutes les pistes sont également claires et lumineuses. Cela dépend 1) de l'uniformité et de la suffisance du chauffage de la pièce avec un fer à repasser, 2) de la précision lors du retrait du papier, 3) de la qualité de la surface du PCB et 4) de la sélection réussie du papier. Vous pouvez expérimenter avec le dernier point pour trouver celui qui vous convient le mieux.

8. Nous mettons la pièce résultante avec les futurs conducteurs de voie imprimés dessus dans une solution de chlorure ferrique. Nous empoisonnons pendant 1h30 ou 2h.En attendant, nous couvrirons notre "bain" d'un couvercle : les fumées sont assez caustiques et toxiques.

9. Nous sortons les planches finies de la solution, rinçons, séchons. Le toner est parfaitement lavé de la planche avec de l'acétone. Comme vous pouvez le voir, même les conducteurs les plus fins de 0,2 mm de large s'en sortent plutôt bien. Il en reste très peu.

10. Circuits imprimés Ludim fabriqués selon la méthode du "fer laser". Nous éliminons les résidus de flux avec de l'essence ou de l'alcool.

11. Il ne reste plus qu'à découper nos planches et monter les radioéléments !

conclusions

Avec une certaine habileté, la méthode du "fer laser" convient à la fabrication de circuits imprimés simples à la maison. On obtient assez clairement des conducteurs courts de 0,2 mm et plus. Les conducteurs plus épais fonctionnent très bien. Le temps de préparation, les expériences avec la sélection du type de papier et la température du fer, la gravure et l'étamage prennent environ 3 à 5 heures. Mais c'est beaucoup plus rapide que de commander des planches à une entreprise. Les coûts en espèces sont également minimes. En général, la méthode est recommandée pour les projets de radio amateur à petit budget.

Cette page est un guide pour la production rapide et efficace de cartes de circuits imprimés de haute qualité (ci-après dénommées PCB), en particulier pour le prototypage professionnel de la production de PCB. Contrairement à la plupart des autres guides, l'accent est mis sur la qualité, la vitesse et les coûts matériels minimaux.

En utilisant les méthodes décrites sur cette page, vous devriez être capable de faire un carton simple face et double face d'assez bonne qualité, adapté à montage en surface avec un pas d'éléments de 40 à 50 éléments par pouce et un pas de trous de 0,5 mm.

La technique décrite ici est une expérience cumulée acquise sur 20 ans d'expérimentation dans ce domaine. Si vous suivez exactement la méthodologie décrite ici, vous pourrez à chaque fois recevoir des PCB d'excellente qualité. Bien sûr, vous pouvez expérimenter, mais rappelez-vous que des actions imprudentes peuvent entraîner une diminution significative de la qualité.

Seules les méthodes photolithographiques de formation de la topologie des PCB sont présentées ici - d'autres méthodes, telles que le transfert, l'impression sur cuivre, etc., qui ne sont pas adaptées aux applications rapides et utilisation efficace ne sont pas pris en compte.

Forage

Si vous utilisez du FR-4 comme matériau de base, vous avez besoin de forets revêtus de carbure de tungstène, les forets HSS s'usent très rapidement, bien que l'acier puisse être utilisé pour percer des trous simples de grand diamètre (plus de 2 mm), car les forets en carbure de tungstène de ce diamètre sont trop chers. Lorsque vous percez des trous de moins de 1 mm de diamètre, il est préférable d'utiliser une machine verticale, sinon vos perceuses se cassent rapidement. Le mouvement de haut en bas est le plus optimal du point de vue de la charge sur l'outil. Les forets en carbure sont fabriqués avec une tige rigide (c'est-à-dire que le foret correspond exactement au diamètre du trou) ou avec une tige épaisse (parfois appelée "turbo") de taille standard (généralement 3,5 mm).

Lors du perçage avec des forets avec pulvérisation de carbure, il est important de fixer fermement le PCB, car la perceuse peut retirer un morceau de la planche lors du déplacement vers le haut.

Les forets de petit diamètre sont généralement insérés dans une variété de tailles de pinces ou un mandrin à 3 mors - parfois un mandrin à 3 mors est la meilleure option... Pour une fixation précise, cependant, cette fixation n'est pas adaptée et la petite taille du foret (moins de 1 mm) s'encastre rapidement dans les pinces pour assurer une bonne fixation. Par conséquent, pour les forets d'un diamètre inférieur à 1 mm, il est préférable d'utiliser une pince de serrage. Au cas où, achetez un jeu supplémentaire contenant des pinces de rechange pour chaque taille. Certaines perceuses bon marché sont livrées avec des pinces en plastique - jetez-les et achetez-en des en métal.

Pour obtenir une précision acceptable, il est nécessaire d'organiser correctement le lieu de travail, c'est-à-dire, tout d'abord, de fournir un éclairage de la planche lors du perçage. Pour ce faire, vous pouvez utiliser une lampe halogène 12V (ou 9V pour diminuer la luminosité) en la fixant à un trépied pour pouvoir sélectionner une position (éclairer le côté droit). Deuxièmement, surélevez la surface de travail d'environ 6 "au-dessus de la hauteur de la table pour un meilleur contrôle visuel du processus. Ce serait bien d'enlever la poussière (vous pouvez utiliser un aspirateur ordinaire), mais ce n'est pas nécessaire - fermeture accidentelle du circuit par une particule de poussière est un mythe que la poussière de la fibre de verre générée lors du perçage est très piquante et irrite la peau lorsqu'elle pénètre. les forets sont souvent changés.

Tailles de trous typiques :
Vias - 0,8 mm ou moins
Circuit intégré, résistances, etc. - 0,8 mm.
Grandes diodes (1N4001) - 1,0 mm ;
· Blocs de contact, trimmers - de 1,2 à 1,5 mm;

Essayez d'éviter les trous de moins de 0,8 mm de diamètre. Gardez toujours au moins deux forets de 0,8 mm de rechange, car ils se cassent toujours au moment même où vous avez un besoin urgent de passer une commande. Les forets de 1 mm et plus sont beaucoup plus fiables, même s'il serait bien qu'ils aient des forets de rechange. Lorsque vous devez réaliser deux planches identiques, vous pouvez les percer en même temps pour gagner du temps. Dans ce cas, il est nécessaire de percer très soigneusement des trous au centre de la plage de contact près de chaque coin du PCB, et pour les grandes cartes - des trous situés près du centre. Alors, posez les planches les unes sur les autres et percez des trous de 0,8 mm dans deux coins opposés, puis en utilisant les goupilles comme chevilles, fixez les planches les unes contre les autres.

Coupe

Si vous produisez en série du PP, vous aurez besoin de cisailles à guillotine pour la coupe (elles coûtent environ 150 $). Les scies ordinaires s'émoussent rapidement, à l'exception des scies à revêtement carbure, et la poussière de sciage peut irriter la peau. La scie peut accidentellement endommager le film protecteur et détruire les conducteurs sur la carte finie. Si vous souhaitez utiliser des cisailles à guillotine, soyez très prudent lors de la coupe de la planche, rappelez-vous que la lame est très tranchante.

Si vous devez couper la carte le long d'un contour complexe, vous pouvez le faire soit en perçant de nombreux petits trous et en cassant le PCB le long des perforations résultantes, soit en utilisant une scie sauteuse ou une petite scie à métaux, mais soyez prêt à changer souvent la lame . Il est pratiquement possible de couper un coin avec une cisaille à guillotine, mais soyez très prudent.

Par la métallisation

Lorsque vous fabriquez une planche double face, il y a un problème de combinaison d'éléments sur la face supérieure de la planche. Certains composants (résistance, circuits intégrés en surface) sont beaucoup plus faciles à souder que d'autres (par exemple, un condensateur avec des broches), alors la réflexion se pose : ne faire une connexion en surface que des composants "légers". Et pour les composants DIP, utilisez des broches, et il est préférable d'utiliser le modèle avec une broche épaisse plutôt qu'un connecteur.

Soulevez le composant DIP légèrement au-dessus de la surface de la carte et soudez une paire de broches du côté soudure, en formant un petit capuchon à la fin. Ensuite, vous devez souder les composants requis sur la face supérieure en les réchauffant, et pendant la soudure, attendez que la soudure remplisse l'espace autour de la broche (voir la figure). Pour les cartes avec une disposition d'éléments très dense, vous devez bien réfléchir à la disposition afin de faciliter la soudure des composants DIP. Une fois que vous avez terminé d'assembler la carte, vous devez effectuer un contrôle qualité bilatéral de l'installation.

Pour les vias, des tirants rapides de 0,8 mm sont utilisés (voir figure).

C'est le plus moyen abordable connexion électrique... Il suffit d'insérer avec précision l'extrémité de l'appareil dans le trou jusqu'au bout, répéter avec les autres trous. Si vous devez effectuer une métallisation par exemple, pour connecter des éléments inaccessibles, ou pour des composants DIP (broches de connexion), vous aura besoin du système Copperset ... Cette configuration est très pratique mais chère (350$). Il utilise des "barres lamellaires" (voir photo), qui sont constituées d'une barre de soudure avec un manchon en cuivre métallisé à l'extérieur.Des encoches sont découpées sur le manchon au pas de 1,6 mm, correspondant à l'épaisseur de la planche. La barre est insérée dans le trou à l'aide d'un applicateur spécial. Ensuite, le trou est percé avec un noyau qui provoque l'inclinaison du manchon métallisé et pousse également le manchon hors du trou. Des pastilles sont soudées de chaque côté de la carte pour connecter le manchon aux pastilles, puis la soudure est retirée avec la tresse.

Heureusement, ce système peut être utilisé pour métalliser des trous standard de 0,8 mm sans acheter un kit complet. N'importe quel crayon automatique d'un diamètre de 0,8 mm peut être utilisé comme applicateur, dont le modèle a une pointe similaire à celle illustrée sur la figure, qui fonctionne bien mieux qu'un vrai applicateur. Les trous doivent être percés avec un diamètre de 0,85 mm, comme après métallisation, leurs diamètres diminuent.

Notez que si votre programme dessine des pastilles de la même taille que la taille du foret, les trous peuvent sortir des limites, entraînant des dysfonctionnements de la carte. Idéalement, le patin s'étend de 0,5 mm au-delà du trou.

Placage de trous à base de graphite

La deuxième option pour obtenir la conductivité à travers les trous est la métallisation avec du graphite, suivie d'un dépôt galvanique de cuivre. Après perçage, la surface de la planche est recouverte d'une solution aérosol contenant de fines particules de graphite, qui est ensuite poussée dans les trous avec une raclette (grattoir ou spatule). L'aérosol de CRAMOLIN "GRAPHITE" peut être utilisé. Cet aérosol est largement utilisé dans la galvanoplastie et d'autres procédés de galvanoplastie, ainsi que dans la production de revêtements conducteurs en électronique. Si la base est une substance très volatile, il est alors nécessaire de secouer immédiatement la planche dans la direction perpendiculaire au plan de la planche, de sorte que l'excès de pâte soit éliminé des trous avant que la base ne s'évapore. L'excès de graphite est éliminé de la surface avec un solvant ou mécaniquement - par broyage. Il convient de noter que la taille du trou résultant peut être inférieure de 0,2 mm au diamètre d'origine. Les trous sales peuvent être nettoyés avec une aiguille ou autrement. En plus des aérosols, des solutions colloïdales de graphite peuvent être utilisées. En outre, du cuivre est déposé sur les surfaces cylindriques conductrices des trous.

Le processus de dépôt galvanique est bien établi et largement décrit dans la littérature. L'installation pour cette opération est un conteneur rempli d'une solution d'électrolyte (solution saturée de Cu 2 SO 4 + solution à 10 % de H 2 SO 4), dans laquelle sont descendues des électrodes de cuivre et une pièce. Une différence de potentiel est créée entre les électrodes et la pièce, ce qui devrait fournir une densité de courant ne dépassant pas 3 ampères par décimètre carré de la surface de la pièce. La densité de courant élevée permet d'atteindre des taux élevés de dépôt de cuivre. Ainsi, pour un dépôt sur une pièce d'une épaisseur de 1,5 mm, il est nécessaire de déposer jusqu'à 25 µm de cuivre, à une telle densité ce processus prend un peu plus d'une demi-heure. Pour intensifier le processus, divers additifs peuvent être ajoutés à la solution d'électrolyte et le liquide peut subir une agitation mécanique, un borbatage, etc. Si le cuivre est appliqué de manière inégale sur la surface, la pièce peut être broyée. Le processus de métallisation avec du graphite, en règle générale, est utilisé dans la technologie soustractive, c'est-à-dire avant d'appliquer la résine photosensible.

Toute pâte laissée avant l'application du cuivre réduit le volume de vide du trou et donne au trou une forme irrégulière, ce qui complique l'assemblage des composants. Une méthode plus fiable d'élimination des résidus de pâte conductrice consiste à évacuer ou surpresser.

Formation d'un photomasque

Vous devez produire un film photomasque translucide positif (c'est-à-dire noir = cuivre). On ne peut jamais faire un très bon PCB sans un bon masque photo, donc cette opération est d'une grande importance. Il est très important d'avoir une vision claire etextrêmement opaqueimage de la topologie PCB.

Aujourd'hui et à l'avenir, le photomasque sera formé à l'aide de programmes informatiques de la famille ou de packages graphiques adaptés à cet effet. Dans cet article, nous ne discuterons pas des avantages du logiciel, nous dirons seulement que vous pouvez utiliser n'importe quel produit logiciel, mais il est absolument nécessaire que le programme imprime les trous situés au centre du plot de contact, utilisé dans le perçage ultérieur fonctionnement en tant que marqueurs. Il est presque impossible de percer manuellement des trous sans ces repères. Si vous souhaitez utiliser des logiciels de CAO ou graphiques à usage général, définissez les plages de contact dans les paramètres du programme soit comme un objet contenant une zone remplie de noir avec un cercle concentrique blanc de plus petit diamètre sur sa surface, soit comme un cercle non rempli , après avoir défini au préalable une grande épaisseur de trait (c'est-à-dire . anneau noir).

Une fois que nous avons déterminé l'emplacement des plages de contact et les types de lignes, nous définissons les dimensions minimales recommandées :
- diamètre de perçage - (1 mil = 1/1000 in.) 0,8 mm Vous pouvez fabriquer des PCB avec des diamètres de trous traversants plus petits, mais ce sera beaucoup plus difficile.
- Tampons pour composants normaux et DIL LCS : tampons ronds ou carrés de 65 mil avec un diamètre de trou de 0,8 mm.
- largeur de ligne - 12,5 mils, si vous en avez besoin, vous pouvez obtenir 10 mils.
- espace entre les centres des 12,5 mils - pistes de 25 mils (peut-être un peu moins si le modèle d'imprimante le permet).

Il est nécessaire de veiller à la bonne connexion diagonale des pistes aux coupes des coins.(maille de 25 mil, largeur de piste de 12,5 mil).

Le photomasque doit être imprimé de telle sorte que lors de l'exposition, le côté sur lequel l'encre est appliquée soit tourné vers la surface du PCB pour assurer un écart minimum entre l'image et le PCB. En pratique, cela signifie que la face supérieure du PCB double face doit être imprimée comme un miroir.

La qualité du photomasque dépend fortement à la fois du périphérique de sortie et du matériau du photomasque, ainsi que des facteurs que nous aborderons ci-dessous.

Matériel de photomasque

Nous ne parlons pas d'utiliser un photomasque de transparence moyenne - puisqu'un translucide suffira pour le rayonnement ultraviolet, ce n'est pas indispensable, car pour un matériau moins transparent, le temps d'exposition est légèrement plus long. La lisibilité des traits, l'opacité des zones noires, et la vitesse de séchage toner/encre sont bien plus importantes. Alternatives possibles lors de l'impression d'un photomasque :
Film d'acétate transparent (OHP)- Cela peut sembler l'alternative la plus évidente, mais ce remplacement peut être coûteux. Le matériau a tendance à se plier ou à se déformer lorsqu'il est chauffé par l'imprimante laser, et le toner/l'encre peuvent se fissurer et se décoller facilement. NON RECOMMANDÉ
Film de dessin en polyester- bonne, mais chère, excellente stabilité dimensionnelle. La surface rugueuse retient bien l'encre ou le toner. Lors de l'utilisation d'une imprimante laser, vous devez utiliser un film épais, comme lorsqu'il est chauffé, le film mince est sujet au gauchissement. Cependant, même les films épais peuvent être déformés par certaines imprimantes. Non recommandé, mais possible.
Papier-calque. Prenez l'épaisseur maximale que vous pouvez trouver - au moins 90 grammes par mètre carré. mètre (si vous le prenez plus fin, il peut se déformer), 120 grammes par mètre carré. compteur sera encore mieux, mais plus difficile à trouver. C'est pas cher et sans travail spécial peut être obtenu auprès des bureaux. Le papier calque a une bonne perméabilité aux rayons ultraviolets et est proche du film de dessin en termes de capacité à retenir l'encre, et surpasse même les propriétés de ne pas se déformer lorsqu'il est chauffé.

Dispositif de sortie

Traceurs à plumes- laborieux et lent. Vous devrez utiliser un film polyester coûteux (le papier calque n'est pas bon car l'encre est appliquée en lignes simples) et une encre spéciale. Le stylo devra être nettoyé périodiquement car il se bouche facilement. NON RECOMMANDÉ.
Imprimantes à jet d'encre- le principal problème lors de l'utilisation est d'obtenir l'opacité requise. Ces imprimantes sont si bon marché qu'elles valent certainement la peine d'être essayées, mais leur qualité d'impression ne peut être comparée à celle des imprimantes laser. Vous pouvez également essayer d'imprimer d'abord sur du papier, puis utiliser un bon copieur pour transférer l'image sur du papier calque.
Compositeurs- pour la meilleure qualité du photomasque, créez un fichier Postscript ou PDF et envoyez-le à la PAO ou au compositeur. Un photomasque ainsi réalisé aura une résolution d'au moins 2400 DPI, une opacité absolue des zones noires et une netteté d'image parfaite. Le coût est généralement donné pour une page, hors surface utilisée, c'est-à-dire si vous pouvez multiplier les copies du PCB ou placer une image des deux côtés du PCB sur une seule page, vous économiserez de l'argent. De tels appareils peuvent également faire une grande carte, dont le format n'est pas pris en charge par votre imprimante.
Imprimantes laser- Fournir la meilleure résolution facilement, abordable et rapide. L'imprimante utilisée doit avoir une résolution d'au moins 600 dpi pour tous les PCB, car nous devons faire 40 bandes par pouce. 300DPI ne peut pas diviser un pouce par 40, contrairement à 600DPI.

Il est également important de noter que l'imprimante produit de bonnes impressions noires sans aucune éclaboussure de toner. Si vous envisagez d'acheter une imprimante pour fabriquer des PCB, vous devez d'abord tester ce modèle sur une feuille de papier ordinaire. Même les meilleures imprimantes laser peuvent ne pas couvrir complètement de grandes surfaces, mais ce n'est pas un problème si des lignes fines sont imprimées.

Lorsque vous utilisez du papier calque ou du film à dessin, vous devez avoir un guide sur la façon de charger le papier dans l'imprimante et de changer correctement le film pour éviter de bloquer l'équipement. N'oubliez pas que lors de la production de petits circuits imprimés, pour économiser du film ou du papier calque, vous pouvez couper les feuilles en deux ou au format souhaité (par exemple, découpez du A4 pour obtenir du A5).

Certaines imprimantes laser impriment avec une précision médiocre, mais comme toute erreur est linéaire, elle peut être compensée en mettant à l'échelle les données d'impression.

Photorésine

Il est préférable d'utiliser de la fibre de verre FR4, déjà avec un film résistant appliqué. Sinon, vous devrez couvrir la pièce vous-même. Vous n'avez pas besoin d'une pièce sombre ou d'un éclairage tamisé, évitez simplement la lumière directe du soleil pour minimiser l'excès de lumière et se développer immédiatement après l'exposition aux UV.

Les résines photosensibles liquides sont rarement appliquées par pulvérisation et un film mince est appliqué sur le cuivre. Je ne recommanderais pas de les utiliser à moins que vous n'ayez les conditions pour une surface très propre, ou si vous souhaitez obtenir un PCB basse résolution.

Exposition

Le panneau revêtu de résine photosensible doit être exposé à la lumière UV à travers un photomasque à l'aide d'une machine UV.

Pour l'exposition, vous pouvez utiliser des lampes fluorescentes standard et des caméras UV. Pour un petit PCB, deux ou quatre lampes 8 watts 12" suffiront, pour les gros (A3), quatre lampes 15" 15 watts sont idéales. Pour déterminer la distance entre le verre et la lampe pendant l'exposition, placez une feuille de papier calque sur le verre et ajustez la distance pour obtenir le niveau d'éclairage souhaité sur la surface du papier. Les lampes UV dont vous avez besoin sont vendues soit comme pièces de rechange pour les installations médicales, soit comme lampes "lumière noire" pour l'éclairage des discothèques. Ils sont de couleur blanche ou parfois noir/bleu et brillent d'une lumière violette, ce qui rend le papier fluorescent (il commence à briller vivement). N'UTILISEZ PAS de lampes UV à ondes courtes, similaires aux EPROM ou aux lampes germicides, dont le verre est propre. Ils émettent des rayons UV à courte longueur d'onde, qui peuvent endommager la peau et les yeux, et ne conviennent pas à la production de PP.

L'unité d'exposition peut être équipée d'une minuterie qui affiche la durée d'exposition aux rayonnements sur le capteur, la limite de sa mesure doit être de 2 à 10 minutes avec un pas de 30 s. Il serait bien de doter la minuterie d'un bip pour signaler la fin du temps d'exposition. Il serait idéal d'utiliser une minuterie mécanique ou électronique pour le micro-ondes.

Vous devrez expérimenter pour trouver le temps d'exposition requis. Essayez d'exposer toutes les 30 secondes, en commençant à 20 secondes et en finissant à 10 minutes. Développer le PP et comparer les autorisations obtenues. Notez qu'une surexposition produira une meilleure image qu'une exposition insuffisante.

Ainsi, pour une exposition avec un PCB simple face, retournez le photomasque face imprimable vers le haut sur la vitre de l'installation, retirez le film protecteur et placez le PCB face sensible vers le bas sur le dessus du photomasque. Le PCB doit être pressé contre le verre pour obtenir le jeu minimum pour la meilleure résolution. Ceci peut être réalisé soit en plaçant un poids sur la surface du PP, soit en fixant un couvercle à charnière avec un joint en caoutchouc à l'unité UV, qui presse le PP contre le verre. Dans certaines installations de meilleur contact Le PP est fixé en créant un vide sous le couvercle à l'aide d'une petite pompe à vide.

Lors de l'exposition d'une carte double face, le côté du photomasque de toner (le plus rugueux) est appliqué normalement sur le côté soudure du PCB et sur le côté opposé (où les composants seront placés) - en miroir. Avec la face imprimée des masques face à face et en les alignant, assurez-vous que toutes les zones du film sont alignées. Pour cela, il est pratique d'utiliser une table avec éclairage, mais elle peut être remplacée par la lumière du jour ordinaire si vous combinez des photomasques à la surface de la fenêtre. Si la précision des coordonnées a été perdue pendant l'impression, cela peut entraîner un mauvais alignement de l'image avec les trous ; essayez d'aligner les bandes pour la valeur d'erreur moyenne, en vous assurant que les vias ne dépassent pas des bords des pastilles. Une fois les photomasques connectés et correctement alignés, fixez-les à la surface du PCB avec du ruban adhésif à deux endroits sur les côtés opposés de la feuille (si la carte est grande, puis sur 3 côtés) à une distance de 10 mm du bord de la plaque . Laisser un espace entre les agrafes et le bord du PCB est important car cela évitera d'endommager les bords de l'image. Utilisez l'agrafe la plus petite que vous pouvez trouver afin que l'épaisseur de l'agrafe ne soit pas beaucoup plus épaisse que le PP.

Exposez tour à tour chaque côté du PCB. Après avoir irradié le PCB, vous pourrez voir l'image de la topologie sur le film photorésistant.

Enfin, on peut noter qu'une courte exposition aux rayonnements sur les yeux n'est pas nocive, mais une personne peut ressentir une gêne, notamment lors de l'utilisation de lampes puissantes. Il est préférable d'utiliser du verre plutôt que du plastique pour le cadre de l'unité. il est plus rigide et moins sujet aux fissures au contact.

Peut combiner des lampes UV et des tubes lumière blanche... Si vous avez beaucoup de commandes pour la production de cartes double face, alors il serait moins cher d'acheter une installation d'exposition double face, où les PCB sont placés entre deux sources lumineuses, et les deux côtés du PCB sont exposés au rayonnement à le même temps.

Manifestation

La principale chose à dire à propos de cette opération est - NE PAS UTILISER D'HYDROXYDE DE SODIUM lors du développement de la résine photosensible. Cette substance est totalement inadaptée à la manifestation du PP - en plus de la causticité de la solution, ses inconvénients incluent une forte sensibilité aux changements de température et de concentration, ainsi qu'à l'instabilité. Cette substance est trop faible pour développer toute l'image et trop forte pour dissoudre la résine photosensible. Celles. il est impossible d'obtenir un résultat acceptable avec cette solution, surtout si vous installez votre laboratoire dans une pièce avec des changements de température fréquents (garage, hangar, etc.).

Une solution à base d'ester d'acide silicique, qui est vendue sous forme de concentré liquide, est bien meilleure en tant que révélateur. Sa composition chimique est Na 2 SiO 3 * 5H 2 O. Cette substance présente de nombreux avantages. Plus important encore, il est très difficile de surexposer le PP dedans. Vous pouvez quitter le PP pour une durée qui n'est pas exactement fixée. Cela signifie également qu'il change à peine ses propriétés avec les changements de température - il n'y a aucun risque de décomposition avec l'augmentation de la température. Cette solution a également une très longue durée de conservation et sa concentration reste constante pendant au moins quelques années.

L'absence de problème de surexposition dans la solution vous permettra d'augmenter sa concentration pour réduire le temps de développement du PP. Il est recommandé de mélanger 1 partie du concentré avec 180 parties d'eau, c'est-à-dire 200 ml d'eau contiennent un peu plus de 1,7 gramme. silicate, mais il est possible de faire un mélange plus concentré pour que l'image se développe en 5 secondes environ sans risque de destruction de surface en cas de surexposition, s'il est impossible d'acquérir du silicate de sodium, vous pouvez utiliser du carbonate de sodium ou de potassium (Na 2 CO3).

Vous pouvez contrôler le processus de développement en immergeant le PCB dans du chlorure ferrique pendant une très courte période - le cuivre se ternira immédiatement et la forme des lignes d'image peut être discernée. S'il reste des zones brillantes ou si les espaces entre les lignes sont flous, rincez le tableau et maintenez-le dans la solution de développement pendant quelques secondes de plus. Une fine couche de réserve peut rester à la surface du PP sous-exposé, qui n'a pas été éliminé par le solvant. Pour retirer le film restant, vous devez essuyer délicatement le PP avec une serviette en papier dont la rugosité est suffisante pour retirer la résine photosensible sans endommager les conducteurs.

Vous pouvez utiliser soit un bain de développement photolithographique, soit un bain de développement vertical - le bain est pratique car il vous permet de contrôler le processus de développement sans retirer le PCB de la solution. Vous n'avez pas besoin de bains ou de réservoirs chauffés si la température de la solution sera maintenue à au moins 15 degrés.

Autre recette de solution de développement : Prenez 200 ml de "verre liquide", ajoutez 800 ml d'eau distillée et remuez. Ajouter ensuite 400 g d'hydroxyde de sodium à ce mélange.

Précautions : Ne jamais manipuler l'hydroxyde de sodium solide avec les mains, utiliser des gants. Lorsque l'hydroxyde de sodium se dissout dans l'eau, une grande quantité de chaleur est libérée, il doit donc être dissous en petites portions. Si la solution devient trop chaude, laissez-la refroidir avant d'ajouter plus de poudre. La solution est hautement corrosive et par conséquent, des lunettes de protection doivent être portées lorsque vous travaillez avec. Le verre soluble est également connu sous le nom de « solution de silicate de sodium » et « conservateur d'œufs ». Il est utilisé pour nettoyer les tuyaux de drainage et est vendu dans n'importe quelle quincaillerie. Cette solution ne peut pas être faite simplement en dissolvant du silicate de sodium solide. La solution de développement décrite ci-dessus a la même intensité que le concentré, et donc elle doit être diluée - 1 partie du concentré avec 4-8 parties d'eau, selon la réserve utilisée et la température.

Gravure

Le chlorure ferrique est généralement utilisé comme agent de gravure. C'est une substance très nocive, mais elle est facile à obtenir et beaucoup moins chère que la plupart des analogues. Le chlorure de fer décape tout métal, y compris l'acier inoxydable, donc lors de l'installation de l'équipement de décapage, utilisez un déversoir en plastique ou en céramique, avec des vis et des vis en plastique, et lors du boulonnage de tout matériau, leurs têtes doivent avoir un joint en caoutchouc de silicone. Si vous avez des tuyaux en métal, protégez-les avec du plastique (lors de l'installation d'un nouveau drain, il serait idéal d'utiliser du plastique résistant à la chaleur). L'évaporation de la solution n'est généralement pas très intense, mais il est préférable de les couvrir lorsque les cuves ou la cuve ne sont pas utilisées.

Il est recommandé d'utiliser du chlorure ferrique hexahydraté, de couleur jaune et vendu sous forme de poudre ou de granulés. Pour obtenir une solution, il faut les verser eau chaude et remuer jusqu'à dissolution complète. La production peut être considérablement améliorée d'un point de vue environnemental en ajoutant une cuillère à café de sel de table à la solution. On trouve parfois du chlorure de fer déshydraté, qui a l'apparence de granules brun-vert. Évitez d'utiliser cette substance si possible. Il ne peut être utilisé qu'en dernier recours, car lorsqu'il est dissous dans l'eau, il dégage une grande quantité de chaleur. Si vous décidez néanmoins d'en faire une solution de décapage, ne remplissez en aucun cas la poudre d'eau. Les granulés doivent être ajoutés très soigneusement et progressivement à l'eau. Si la solution résultante de chlorure ferrique ne grave pas complètement la réserve, essayez d'ajouter une petite quantité d'acide chlorhydrique et laissez-la pendant 1-2 jours.

Toutes les manipulations avec des solutions doivent être effectuées très soigneusement. Les deux types d'agents de gravure ne doivent pas être éclaboussés, car les mélanger peut provoquer une petite explosion, provoquant le déversement de liquide hors du récipient et des éclaboussures dans les yeux ou sur les vêtements, ce qui est dangereux. Par conséquent, lorsque vous travaillez, portez des gants et des lunettes de sécurité et rincez immédiatement les gouttes sur votre peau.

Si vous êtes un fabricant professionnel de PCB où le temps c'est de l'argent, vous pouvez utiliser des casseroles de décapage chauffées pour accélérer le processus. Avec du FeCl chaud et frais, le PP sera complètement gravé en 5 minutes à une température de solution de 30 à 50 degrés. Cela se traduit par une meilleure qualité des bords et une largeur de ligne plus uniforme dans l'image. Au lieu d'utiliser des bains chauffés, vous pouvez placer la casserole de décapage dans un récipient plus grande taille rempli d'eau chaude.

Si vous n'utilisez pas de récipient avec de l'air fourni pour percer la solution, vous devez déplacer périodiquement la planche pour assurer une gravure uniforme.

Étamage

L'étain est appliqué sur la surface du PCB pour faciliter le soudage. L'opération de métallisation consiste en le dépôt d'une fine couche d'étain (pas plus de 2 microns) sur la surface du cuivre.

La préparation de la surface du PCB est une étape très importante avant le début de la métallisation. Tout d'abord, vous devez éliminer les restes de la résine photosensible, pour lesquels vous pouvez utiliser des solutions de nettoyage spéciales. La solution la plus courante pour éliminer la réserve est une solution à 3 % de KOH ou de NaOH chauffée à 40-50 degrés. Le panneau est immergé dans cette solution et la résine photosensible se décolle de la surface du cuivre après un certain temps. Après avoir filtré, la solution peut être réutilisée. Une autre recette est avec du méthanol (alcool méthylique). Le nettoyage s'effectue de la manière suivante : en tenant le PP (lavé et séché) horizontalement, déposez quelques gouttes de méthanol sur la surface, puis, en inclinant légèrement la planche, essayez d'étaler les gouttes d'alcool sur toute la surface. Attendez environ 10 secondes et essuyez la planche avec une serviette, si la résistance persiste, renouvelez l'opération. Essuyez ensuite la surface du PP avec une brosse métallique (qui donne de bien meilleurs résultats que le papier de verre ou les rouleaux abrasifs) jusqu'à obtenir une surface brillante, essuyez avec un mouchoir pour enlever les débris du gant de toilette, et placez immédiatement la planche dans l'étamage Solution. Ne touchez pas la surface de la carte avec vos doigts après le nettoyage. Pendant le processus de soudure, l'étain peut être mouillé avec la fusion de soudure. Il est préférable de souder avec des soudures tendres avec des flux sans acide. A noter que s'il y a un certain laps de temps entre les opérations technologiques, alors la plaque doit être décapée afin d'éliminer l'oxyde de cuivre formé : 2-3s dans une solution d'acide chlorhydrique à 5%, suivi d'un rinçage à l'eau courante. Il est assez simple de réaliser un étamage chimique ; pour cela, la plaque est plongée dans une solution aqueuse contenant du chlorure d'étain. La précipitation de l'étain à la surface d'un revêtement de cuivre se produit lorsqu'il est immergé dans une solution de sel d'étain dans laquelle le potentiel du cuivre est plus électronégatif que le matériau de revêtement. Un changement de potentiel dans le sens souhaité est facilité par l'introduction d'un additif complexant - le thiocarbamide (thiourée), un cyanure de métal alcalin - dans la solution de sel d'étain. Les solutions de ce type ont la composition suivante (g/l) :

	1	2	3	4	5
Dichlorure d'étain SnCl 2 * 2H 2 O	5.5	5-8	4	20	10
Thiocarbomide CS (NH 2) 2	50	35-50	-	-	-
Acide sulfurique H 2 SO 4	-	30-40	-	-	-
KCN	-	-	50	-	-
Acide tartrique C 4 H 6 O 6	35	-	-	-	-
NaOH	-	6	-	-	-
Acide lactique sodique	-	-	-	200	-
Sulfate d'aluminium-ammonium (aluminium-alun d'ammonium)	-	-	-	-	300
Température, o	60-70	50-60	18-25	18-25	18-25

Parmi celles-ci, les solutions les plus courantes sont 1 et 2. Attention! Une solution à base de cyanure de potassium est extrêmement toxique !

Parfois, en tant que tensioactif pour 1 solution, il est proposé d'utiliser le détergent Progress à raison de 1 ml/l. L'ajout de 2-3 g/l de nitrate de bismuth à la solution 2 conduit au dépôt d'un alliage contenant jusqu'à 1,5% de bismuth, ce qui améliore la soudabilité du revêtement et le conserve plusieurs mois. Pour la préservation de la surface, des sprays aérosols à base de compositions de flux sont utilisés. Après séchage, le vernis appliqué à la surface de la pièce forme un film lisse et durable qui empêche l'oxydation. L'une des substances les plus populaires est le "SOLDERLAC" de Cramolin. Le brasage ultérieur s'exécute directement sur la surface traitée sans enlèvement de vernis supplémentaire. Dans les cas de soudure particulièrement critiques, le vernis peut être enlevé avec une solution d'alcool.

Les solutions d'étamage artificiel se détériorent avec le temps, surtout lorsqu'elles sont exposées à l'air. Par conséquent, si vous n'avez pas régulièrement de grosses commandes, essayez de préparer immédiatement une petite quantité de solution, suffisante pour étamer la quantité requise de PP, stockez le reste de la solution dans un récipient fermé (idéalement, utilisez l'un des flacons utilisés en photographie, qui ne laisse pas passer l'air). Il est également nécessaire de protéger la solution de la contamination, qui peut fortement dégrader la qualité de la substance. Nettoyer et sécher soigneusement la pièce avant chaque opération technologique. Vous devriez avoir un plateau spécial et des pinces à cet effet. Après utilisation, les outils doivent également être bien nettoyés.

La masse fondue la plus populaire et la plus simple pour l'étamage est un alliage à bas point de fusion - "Rose" (étain - 25%, plomb - 25%, bismuth - 50%), dont le point de fusion est de 130 C o. La planche à l'aide de pinces est placée sous le niveau de la fonte liquide pendant 5 à 10 s, et après l'avoir retirée, il est vérifié si toutes les surfaces de cuivre sont uniformément recouvertes. Renouveler l'opération si nécessaire. Immédiatement après avoir retiré la planche de la fonte, elle est retirée soit à l'aide d'une raclette en caoutchouc, soit en secouant fortement dans la direction perpendiculaire au plan de la planche, en la maintenant dans la pince. Une autre façon d'éliminer les restes de l'alliage "Rose" est de le chauffer dans un four et de le secouer. L'opération peut être répétée pour obtenir une couverture mono-épaisseur. Pour éviter l'oxydation de la masse fondue, de la nitroglycérine est ajoutée à la solution de sorte que son niveau couvre la masse fondue de 10 mm. Après l'opération, la planche est lavée de la glycérine à l'eau courante.

Attention! Ces opérations impliquent de travailler avec des installations et des matériaux exposés à des températures élevées ; par conséquent, des gants de protection, des lunettes et des tabliers doivent être portés pour éviter les brûlures. L'opération d'étamage étain-plomb se déroule de manière similaire, mais la température de fusion plus élevée limite la portée de cette méthode dans des conditions artisanales.

Une installation comprenant trois cuves : un bain de décapage chauffé, un bain bouillonnant et un bac de développement. Minimum garanti : bain de décapage et cuve de rinçage. Les plateaux photo peuvent être utilisés pour le développement et l'étamage des planches.
- Un jeu de palettes pour l'étamage de différentes tailles
- Cisaille guillotine PP ou petite cisaille guillotine.
- Perceuse, avec interrupteur à pied.

Si vous ne pouvez pas atteindre la cuve de rinçage, vous pouvez utiliser un pulvérisateur à main (par exemple pour arroser les fleurs) pour rincer les planches.

Alors c'est tout. Nous vous souhaitons de maîtriser cette technique avec succès et d'obtenir d'excellents résultats à chaque fois.

Circuit imprimé Est une base diélectrique, à la surface et dans le volume de laquelle des chemins conducteurs sont appliqués conformément à circuit électrique... La carte de circuit imprimé est conçue pour la fixation mécanique et la connexion électrique les unes avec les autres en soudant les fils installés dessus, les produits électroniques et électriques.

Opérations de découpe d'une pièce en fibre de verre, perçage de trous et gravure d'un circuit imprimé pour obtenir des pistes conductrices de courant, quelle que soit la méthode de dessin d'un motif sur circuit imprimé sont réalisés avec la même technologie.

Technologie d'application manuelle
Pistes PCB

Préparation du modèle

Le papier sur lequel le tracé du circuit imprimé est dessiné est généralement fin et pour un perçage plus précis des trous, en particulier dans le cas d'un perceuse maison pour que la perceuse ne conduise pas sur le côté, vous devez la rendre plus dense. Pour ce faire, vous devez coller le motif de la carte de circuit imprimé sur du papier plus épais ou du carton fin et épais en utilisant n'importe quelle colle, par exemple du PVA ou du Moment.

Couper la pièce

Un flan de fibre de verre recouvert d'une feuille est sélectionné taille appropriée, un gabarit de carte de circuit imprimé est appliqué sur la pièce et délimité autour du périmètre avec un marqueur, un simple crayon doux ou en traçant une ligne avec un objet pointu.

Ensuite, la fibre de verre est coupée le long des lignes tracées à l'aide de ciseaux à métal ou découpée avec une scie à métaux pour le métal. Coupez plus rapidement avec des ciseaux et il n'y a pas de poussière. Mais il faut garder à l'esprit que lors de la coupe avec des ciseaux, le stratifié de fibre de verre se plie fortement, ce qui aggrave quelque peu la résistance du collage de la feuille de cuivre et si les éléments doivent être soudés, les pistes peuvent se décoller. Par conséquent, si la planche est grande et avec des pistes très fines, il est préférable de la couper avec une scie à métaux pour le métal.

Le gabarit du motif de la carte de circuit imprimé est collé à la pièce découpée à l'aide de colle.Moment, dont quatre gouttes sont appliquées aux coins de la pièce.

Étant donné que la colle prend en quelques minutes, vous pouvez immédiatement commencer à percer des trous pour les pièces radio.

Trous de forage

Il est préférable de percer des trous à l'aide d'une mini perceuse spéciale avec un foret en carbure d'un diamètre de 0,7-0,8 mm. Si une mini perceuse n'est pas disponible, vous pouvez percer des trous avec une perceuse de faible puissance avec une simple perceuse. Mais lorsque vous travaillez avec une perceuse à main universelle, le nombre de perceuses cassées dépendra de la fermeté de votre main. Un exercice n'est certainement pas suffisant.

Si la perceuse ne peut pas être serrée, vous pouvez envelopper sa tige avec plusieurs couches de papier ou une couche de toile émeri. Il est possible d'enrouler étroitement un tour sur la tige à un tour d'un fil métallique mince.

Une fois le perçage terminé, il est vérifié si tous les trous ont été percés. Cela peut être clairement vu si vous regardez la carte de circuit imprimé à la lumière. Comme vous pouvez le voir, il n'y a pas de trous manqués.

Dessin topographique

Afin de protéger les emplacements de la feuille sur la fibre de verre, qui seront des pistes conductrices, de la destruction lors de la gravure, ils doivent être recouverts d'un masque résistant à la dissolution dans une solution aqueuse. Pour faciliter le tracé des pistes, il est préférable de les pré-esquisser à l'aide d'un crayon ou d'un marqueur doux et simple.

Avant d'appliquer les marquages, il est impératif d'enlever les traces de colle.Le moment avec lequel le gabarit PCB a été collé. Comme la colle n'est pas très dure, elle s'enlève facilement en la faisant rouler avec le doigt. La surface de la feuille doit également être dégraissée avec un chiffon par tout moyen, par exemple, de l'acétone ou de l'alcool blanc (c'est le nom de l'essence raffinée), vous pouvez utiliser n'importe quel détergent pour laver la vaisselle, comme Ferry.

Après avoir marqué les pistes du circuit imprimé, vous pouvez commencer à dessiner leur motif. Tout émail imperméable est bien adapté pour tracer des pistes, par exemple, l'émail alkyde de la série PF, dilué à une consistance appropriée avec un solvant d'alcool blanc. Vous pouvez dessiner des pistes avec différents outils - un stylo à dessin en verre ou en métal, une aiguille médicale et même un cure-dent. Dans cet article, je vais vous montrer comment dessiner des pistes de PCB à l'aide d'une raboteuse et d'une ballerine, conçues pour dessiner sur papier avec de l'encre.

Avant il n'y avait pas d'ordinateurs et tous les dessins étaient dessinés crayons simples sur papier whatman puis traduit à l'encre sur papier calque, avec lequel, à l'aide copieurs fait des copies.

Le dessin commence par les plots de contact, qui sont dessinés par la ballerine. Pour ce faire, vous devez ajuster l'écartement des mâchoires coulissantes du stylo à dessin de la ballerine à la largeur de ligne requise et pour régler le diamètre du cercle, ajustez la deuxième vis en éloignant le stylo à dessin de l'axe de rotation.

Ensuite, le stylo à dessin de la ballerine est rempli de peinture sur une longueur de 5 à 10 mm avec un pinceau. Pour appliquer une couche protectrice sur un circuit imprimé, la peinture PF ou GF est la mieux adaptée, car elle sèche lentement et permet de travailler sereinement. La peinture de marque NTs peut également être utilisée, mais elle est difficile à travailler car elle sèche rapidement. La peinture doit bien adhérer et ne pas s'étaler. Avant de dessiner, la beauté doit être diluée jusqu'à consistance liquide, en y ajoutant petit à petit un solvant approprié en remuant vigoureusement et en essayant de peindre sur des morceaux de fibre de verre. Pour travailler avec de la peinture, il est plus pratique de la verser dans une bouteille de vernis à manucure, dans laquelle se trouve un pinceau résistant aux solvants.

Après avoir réglé le contrôleur de vol de la ballerine et obtenu les paramètres de ligne requis, vous pouvez commencer à appliquer les plots de contact. Pour ce faire, la partie pointue de l'axe est insérée dans le trou et la base de la ballerine est tournée en cercle.

Avec le bon réglage de la raboteuse et la consistance de peinture souhaitée, des cercles de forme parfaitement ronde sont obtenus autour des trous du circuit imprimé. Lorsque la ballerine commence à mal dessiner, la peinture sèche restante est retirée de l'espace du stylo à dessin avec un chiffon et le stylo à dessin est rempli de frais. pour délimiter en rond tous les trous de cette carte de circuit imprimé, il n'a fallu que deux recharges du chargeur de vol et pas plus de deux minutes de temps.

Lorsque les pastilles circulaires sur la planche sont dessinées, vous pouvez commencer à dessiner les pistes conductrices à l'aide d'une raboteuse dessinée à la main. La préparation et le réglage d'un dispositif de réalimentation manuel n'est pas différent de la préparation d'une ballerine.

La seule chose qui est en plus nécessaire est une règle plate, avec des morceaux de caoutchouc, de 2,5 à 3 mm d'épaisseur, collés sur l'un de ses côtés le long des bords, afin que la règle ne glisse pas pendant le fonctionnement et la fibre de verre, sans toucher la règle , peut passer librement en dessous. Un triangle en bois convient mieux comme règle, il est stable et peut en même temps servir de support pour la main lors du dessin d'un circuit imprimé.

Pour éviter que le circuit imprimé ne glisse lors du tracé des pistes, il est conseillé de le placer sur une feuille de papier de verre, qui est deux feuilles de papier de verre rivetées ensemble par des côtés de papier.

Si, lorsque vous dessinez des chemins et des cercles, ils se touchent, vous ne devez prendre aucune mesure. Il est nécessaire de laisser sécher la peinture sur la carte de circuit imprimé à un état où elle ne tachera pas au toucher et d'enlever la partie excédentaire du dessin à l'aide du tranchant du couteau. Pour que la peinture sèche plus rapidement, la planche doit être placée dans un endroit chaud, par exemple sur une batterie chauffante en hiver. V heure d'été ans - sous les rayons du soleil.

Lorsque le motif sur la carte de circuit imprimé est complètement appliqué et que tous les défauts ont été corrigés, vous pouvez procéder à la gravure.

Technologie de dessin de circuits imprimés
à l'aide d'une imprimante laser

Lors de l'impression sur une imprimante laser, l'image formée par le toner du tambour photo, sur lequel le faisceau laser a peint l'image, est transférée électrostatiquement sur un support papier. Le toner est maintenu sur le papier, conservant l'image, uniquement par électrostatique. Pour fixer le toner, le papier est enroulé entre des rouleaux, dont l'un est un four thermique chauffé à une température de 180-220°C. Le toner fond et imprègne la texture du papier. Une fois refroidi, le toner durcit et adhère fermement au papier. Si le papier est à nouveau chauffé à 180-220°C, le toner redeviendra liquide. C'est cette propriété du toner qui est utilisée pour transférer l'image des chemins porteurs de courant sur une carte de circuit imprimé à la maison.

Une fois que le fichier avec le dessin de la carte de circuit imprimé est prêt, vous devez l'imprimer à l'aide d'une imprimante laser sur papier. Veuillez noter que l'image de la carte de circuit imprimé pour cette technologie doit être vue du côté de l'installation des pièces ! Une imprimante à jet d'encre n'est pas adaptée à ces fins, car elle fonctionne sur un principe différent.

Préparation d'un modèle papier pour le transfert d'une conception sur un PCB

Si vous imprimez un dessin d'une carte de circuit imprimé sur du papier ordinaire pour du matériel de bureau, en raison de sa structure poreuse, le toner pénètre profondément dans le corps du papier et lorsque le toner est transféré sur la carte de circuit imprimé, la majeure partie restera dans le journal. De plus, il sera difficile de retirer le papier du circuit imprimé. Vous devrez le faire tremper dans l'eau pendant longtemps. Par conséquent, pour préparer un photomasque, vous avez besoin de papier qui n'a pas de structure poreuse, par exemple du papier photographique, un support de films et d'étiquettes autocollants, du papier calque, des pages de magazines sur papier glacé.

J'utilise du papier calque d'anciens stocks comme papier pour imprimer la conception du PCB. Le papier calque est très fin et il est impossible d'imprimer le gabarit directement dessus, il se coince dans l'imprimante. Pour résoudre ce problème, avant d'imprimer sur un morceau de papier calque de la taille requise, appliquez une goutte de colle éventuelle dans les coins et collez-la sur une feuille de papier de bureau A4.

Cette technique vous permet d'imprimer une conception de carte de circuit imprimé même sur le papier ou le film le plus fin. Pour que l'épaisseur de toner de l'image soit maximale, avant l'impression, vous devez configurer les "Propriétés de l'imprimante" en désactivant le mode d'impression économique, et si cette fonction n'est pas disponible, sélectionnez le type de papier le plus grossier, tel comme du carton ou quelque chose comme ça. Il est fort possible qu'une bonne impression ne fonctionne pas du premier coup, et vous devrez expérimenter un peu, en choisissant meilleur mode imprimante laser d'impression. Dans l'impression résultante du dessin, les pistes et les plages de contact de la carte de circuit imprimé doivent être denses sans lacunes ni taches, car les retouches sur ce stade technologique inutile.

Il reste à couper le papier calque le long du contour et le gabarit de fabrication du circuit imprimé sera prêt et vous pourrez passer à l'étape suivante, en transférant l'image sur de la fibre de verre.

Transfert d'un dessin du papier à la fibre de verre

Le transfert de la conception du PCB est l'étape la plus critique. L'essence de la technologie est simple, le papier, avec le côté du motif imprimé des pistes de la carte de circuit imprimé, est appliqué sur la feuille de cuivre de la fibre de verre et est pressé avec un grand effort. Ensuite, ce sandwich est chauffé à une température de 180-220°C puis refroidi à température ambiante. Le papier se décolle et le dessin reste sur le PCB.

Certains artisans suggèrent de transférer un dessin du papier sur une carte de circuit imprimé à l'aide d'un fer électrique. J'ai essayé cette méthode, mais le résultat était instable. Il est difficile de chauffer simultanément le toner pour la bonne température et en pressant uniformément le papier sur toute la surface de la carte de circuit imprimé lorsque le toner se solidifie. En conséquence, le motif n'est pas complètement transféré et il y a des lacunes dans le motif des pistes de la carte de circuit imprimé. Le fer n'a peut-être pas suffisamment chauffé, bien que le régulateur ait été réglé sur la chaleur maximale du fer. Je ne voulais pas ouvrir le fer et réajuster le thermostat. Par conséquent, j'ai utilisé une technologie différente, moins laborieuse et fournissant des résultats à cent pour cent.

J'ai collé du papier calque avec un motif imprimé dessus sur la découpe à la taille du circuit imprimé et dégraissé à l'acétone. Sur le papier calque j'ai mis, pour une pression plus uniforme, des talons de feuilles de papier de bureau. L'emballage résultant a été placé sur une feuille de contreplaqué et recouvert d'une feuille de la même taille sur le dessus. Tout ce sandwich a été serré avec une force maximale dans les pinces.

Il reste à chauffer le sandwich réalisé à une température de 200°C et à refroidir. Un four électrique avec un contrôleur de température est idéal pour le chauffage. Il suffit de placer la structure créée dans une armoire, d'attendre que la température réglée atteigne et au bout d'une demi-heure de retirer la planche pour qu'elle refroidisse.

Si un four électrique n'est pas disponible, vous pouvez utiliser et four à gaz en ajustant la température avec le bouton d'alimentation en gaz à l'aide du thermomètre intégré. S'il n'y a pas de thermomètre ou s'il est défectueux, les femmes peuvent aider, la position du bouton du régulateur est appropriée, à laquelle les tartes sont cuites.

Comme les extrémités du contreplaqué étaient déformées, juste au cas où, il les a serrées avec des pinces supplémentaires. pour éviter ce phénomène, il est préférable de serrer le circuit imprimé entre feuilles de métal 5-6 mm d'épaisseur. Vous pouvez percer des trous dans leurs coins et serrer les cartes de circuits imprimés, serrer les plaques avec des vis et des écrous. Un M10 suffira.

Après une demi-heure, la structure a suffisamment refroidi pour que le toner durcisse, le panneau peut être retiré. Au premier coup d'œil sur la carte de circuit imprimé retirée, il devient clair que le toner est parfaitement passé du papier calque à la carte. Le papier calque s'adapte parfaitement et uniformément le long des lignes des pistes imprimées, des anneaux de tampon et des lettres de marquage.

Le papier calque se détachait facilement de presque toutes les traces de la carte de circuit imprimé, le papier calque a été retiré avec un chiffon humide. Mais tout de même ce n'était pas sans lacunes à plusieurs endroits sur les pistes imprimées. Cela peut se produire en raison d'une impression inégale de l'imprimante ou de la saleté ou de la corrosion restantes sur la feuille de fibre de verre. Les espaces peuvent être recouverts de n'importe quelle peinture imperméable, vernis à ongles ou retouchés avec un marqueur.

Pour vérifier l'adéquation du marqueur à la retouche du circuit imprimé, vous devez tracer des lignes avec lui sur du papier et humidifier le papier avec de l'eau. Si les lignes ne sont pas floues, le marqueur convient à la retouche.

Il est préférable de graver un PCB à la maison dans une solution de chlorure ferrique ou de peroxyde d'hydrogène avec de l'acide citrique. Après la gravure, le toner peut être facilement retiré des pistes imprimées avec un coton-tige imbibé d'acétone.

Puis des trous sont percés, des pistes conductrices et des plages de contact sont étamées, les radioéléments sont scellés.

Une carte de circuit imprimé avec des composants radio installés dessus a pris cette forme. Le résultat est une unité d'alimentation et de commutation pour le système électronique, complétant une toilette ordinaire avec une fonction bidet.

Gravure de PCB

Pour retirer la feuille de cuivre des zones non protégées de fibre de verre recouverte d'une feuille dans la fabrication de cartes de circuits imprimés à la maison, les radioamateurs utilisent généralement méthode chimique... Le circuit imprimé est placé dans une solution de gravure et, du fait d'une réaction chimique, le cuivre, qui n'est pas protégé par le masque, se dissout.

Recettes de solutions de décapage

Selon la disponibilité des composants, les radioamateurs utilisent l'une des solutions répertoriées dans le tableau ci-dessous. Les solutions de décapage sont classées par ordre de popularité pour leur utilisation par les radioamateurs à domicile.

Nom de la solution	Composition	Quantité	Technologie de cuisson	Dignité	désavantages
Peroxyde d'hydrogène plus acide citrique	Peroxyde d'hydrogène (H 2 O 2)	100 ml	Dissoudre l'acide citrique et le sel de table dans une solution de peroxyde d'hydrogène à 3%	Disponibilité des composants, taux de gravure élevé, sécurité	Non stocké
	Acide citrique (C 6 H 8 O 7)	30g
	Le sel(NaCl)	5 grammes
Solution aqueuse de chlorure ferrique	Eau (H 2 O)	300 ml	Dissoudre le chlorure ferrique dans l'eau chaude	Taux de gravure suffisant, réutilisable	Faible disponibilité du chlorure ferrique
	Chlorure ferrique (FeCl 3)	100g
Peroxyde d'hydrogène plus acide chlorhydrique	Peroxyde d'hydrogène (H 2 O 2)	200 ml	Verser 10 % d'acide chlorhydrique dans une solution de peroxyde d'hydrogène à 3 %	Taux de gravure élevé, réutilisable	Haute précision requise
	Acide chlorhydrique (HCl)	200 ml
Solution aqueuse de sulfate de cuivre	Eau (H 2 O)	500 ml	V eau chaude(50-80°С) dissoudre le sel de table puis le sulfate de cuivre	Disponibilité des composants	Toxicité du sulfate de cuivre et gravure lente, jusqu'à 4 heures
	Sulfate de cuivre(CuSO4)	50 grammes
	Sel de table (NaCl)	100g

Gravure des circuits imprimés dans plats en métal interdit... Pour ce faire, vous devez utiliser un récipient en verre, en céramique ou en plastique. Il est permis de jeter la solution de décapage usée dans les égouts.

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

Une solution à base de peroxyde d'hydrogène avec de l'acide citrique dissous est la solution la plus sûre, la plus abordable et la plus rapide. De toutes les solutions répertoriées, celle-ci est la meilleure selon tous les critères.

Le peroxyde d'hydrogène est disponible dans toutes les pharmacies. Il est vendu sous forme de solution liquide à 3 % ou de comprimés appelés hydropérite. Pour obtenir une solution liquide à 3% de peroxyde d'hydrogène à partir d'hydropérite, vous devez dissoudre 6 comprimés pesant 1,5 gramme dans 100 ml d'eau.

Les cristaux d'acide citrique sont disponibles dans toutes les épiceries en sachets de 30 ou 50 grammes. Le sel de table peut être trouvé dans n'importe quelle maison. 100 ml de solution de gravure suffisent pour retirer une feuille de cuivre de 35 µm d'un PCB de 100 cm 2 . La solution usée n'est pas stockée et réutilisation n'est pas soumis à. Soit dit en passant, l'acide citrique peut être remplacé par de l'acide acétique, mais en raison de son odeur piquante, le circuit imprimé devra être gravé à l'extérieur.

Solution de décapage au chlorure ferrique

La deuxième solution de décapage la plus populaire est une solution aqueuse de chlorure ferrique. Auparavant, c'était le plus populaire, car le chlorure ferrique était facile à obtenir dans n'importe quelle entreprise industrielle.

La solution de gravure n'est pas exigeante en ce qui concerne la température, elle grave assez rapidement, mais la vitesse de gravure diminue à mesure que le chlorure ferrique dans la solution est consommé.

Le chlorure ferrique est très hygroscopique et absorbe donc rapidement l'eau de l'air. En conséquence, un liquide jaune apparaît au fond de la boîte. Cela n'affecte pas la qualité du composant et un tel chlorure ferrique convient à la préparation de la solution de décapage.

Si la solution de chlorure ferrique usagée est stockée dans un récipient hermétique, elle peut être réutilisée. Pour se régénérer, il suffit de verser des clous de fer dans la solution (ils seront immédiatement recouverts d'une couche lâche de cuivre). Au contact de n'importe quelle surface, il laisse difficile à enlever taches jaunes... Actuellement, la solution de chlorure ferrique pour la fabrication de cartes de circuits imprimés est moins souvent utilisée en raison de son coût élevé.

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

Excellente solution de décapage, offre un taux de décapage élevé. L'acide chlorhydrique sous forte agitation est versé dans une solution aqueuse à 3 % de peroxyde d'hydrogène en un mince filet. Il est inacceptable de verser du peroxyde d'hydrogène dans de l'acide ! Mais en raison de la présence d'acide chlorhydrique dans la solution de gravure, il faut faire très attention lors de la gravure du panneau, car la solution corrode la peau des mains et abîme tout ce qu'elle touche. Pour cette raison, il n'est pas recommandé d'utiliser une solution de décapage avec de l'acide chlorhydrique à la maison.

Solution de gravure à base de sulfate de cuivre

Le procédé de fabrication de cartes de circuits imprimés utilisant du sulfate de cuivre est généralement utilisé lorsqu'il est impossible de fabriquer des solutions de gravure à base d'autres composants en raison de leur inaccessibilité. Le sulfate de cuivre est un produit chimique toxique et est largement utilisé pour la lutte antiparasitaire dans l'agriculture. De plus, le temps de gravure de la carte de circuit imprimé peut aller jusqu'à 4 heures, alors qu'il est nécessaire de maintenir la température de la solution à 50-80°C et d'assurer un changement constant de la solution au niveau de la surface gravée.

Technologie de gravure des circuits imprimés

Pour graver le panneau dans l'une quelconque des solutions de gravure ci-dessus, des plats en verre, en céramique ou en plastique, par exemple à partir de produits laitiers, conviennent. S'il n'y a pas de taille de conteneur appropriée à portée de main, vous pouvez prendre n'importe quelle boîte de papier épais ou de carton d'une taille appropriée et en tapisser l'intérieur. Emballage plastique... Une solution de gravure est versée dans le conteneur et une carte de circuit imprimé est placée sur sa surface avec un motif vers le bas. En raison des forces de tension superficielle du liquide et du faible poids, la planche flottera.

Pour plus de commodité, vous pouvez coller le bouchon d'une bouteille en plastique au centre de la planche avec de la colle. Le bouchon servira à la fois de poignée et de flotteur. Mais il y a un risque que des bulles d'air se forment sur la carte et que le cuivre ne soit pas corrodé à ces endroits.

Pour assurer une gravure uniforme du cuivre, vous pouvez placer le PCB au fond du récipient, le motif à l'envers, et parfois remuer le bol à la main. Après un certain temps, en fonction de la solution de gravure, des zones sans cuivre commenceront à apparaître, puis le cuivre se dissoudra complètement sur toute la surface du PCB.

Après la dissolution finale du cuivre dans la solution de gravure, la carte de circuit imprimé est retirée du bain et rincée abondamment à l'eau courante. Le toner est retiré des pistes avec un chiffon imbibé d'acétone, et la peinture est bien enlevée avec un chiffon imbibé d'un solvant qui a été ajouté à la peinture pour obtenir la consistance souhaitée.

Préparation du circuit imprimé pour l'installation des composants radio

L'étape suivante consiste à préparer le circuit imprimé pour l'installation des radioéléments. Après avoir retiré la peinture de la planche, les chemins doivent être traités dans un mouvement circulaire avec du papier de verre fin. Vous n'avez pas besoin de vous emballer, car les pistes de cuivre sont fines et vous pouvez facilement les meuler. Quelques passages avec un abrasif basse pression suffisent.

En outre, les pistes conductrices de courant et les plages de contact de la carte de circuit imprimé sont recouvertes d'un flux alcool-colophane et soudées à l'aide d'un fer à souder éclectique. pour que les trous sur le PCB ne soient pas resserrés avec de la soudure, vous devez prendre un peu sur la pointe du fer à souder.

Après avoir terminé la fabrication de la carte de circuit imprimé, il ne reste plus qu'à insérer les composants radio dans les positions prévues et à souder leurs fils aux sites. Avant de souder, les pattes des pièces doivent être humidifiées avec un fondant alcool-colophane. Si les pattes des composants radio sont longues, elles doivent être coupées avec des pinces coupantes avant de souder à une longueur de saillie de 1 à 1,5 mm au-dessus de la surface de la carte de circuit imprimé. Une fois l'installation des pièces terminée, vous devez éliminer les restes de colophane à l'aide de n'importe quel solvant - alcool, alcool blanc ou acétone. Ils dissolvent tous avec succès la colophane.

Il n'a pas fallu plus de cinq heures pour mettre en œuvre ce simple circuit de relais capacitif, du traçage du circuit imprimé à la fabrication d'un prototype fonctionnel, beaucoup moins que la mise en page de cette page.

Aujourd'hui, nous jouerons un rôle un peu inhabituel pour nous-mêmes, nous ne parlerons pas de gadgets, mais des technologies qui les sous-tendent. Il y a un mois, nous étions à Kazan, où nous avons rencontré les gars du campus Navigator. En même temps, nous avons visité une usine de fabrication de PCB à proximité (enfin, relativement proche) - Technotech. Cet article est une tentative de comprendre comment les mêmes cartes de circuits imprimés sont produites.


Alors, comment fabriquons-nous des circuits imprimés pour nos gadgets préférés ?

L'usine sait fabriquer des cartes du début à la fin - conception d'une carte selon vos spécifications techniques, fabrication de fibre de verre, production de cartes de circuits imprimés simple face et double face, production de cartes de circuits imprimés multicouches, marquage, contrôle, manuel et assemblage et soudure automatiques de cartes.
Tout d'abord, je vais vous montrer comment sont fabriquées les planches double face. Leur processus technique n'est pas différent de celui de la production de circuits imprimés simple face, sauf que lors de la fabrication des OPP, les opérations ne sont pas effectuées sur la seconde face.

À propos des méthodes de fabrication de PCB

En général, toutes les méthodes de fabrication des cartes de circuits imprimés peuvent être divisées en deux grandes catégories : additif (du latin addition-addition) et soustractive (du latin soustraire- soustraction). Un exemple de technologie soustractive est la célèbre LUT (Laser Ironing Technology) et ses variantes. Dans le processus de création d'un circuit imprimé utilisant cette technologie, nous protégeons les futures pistes sur la feuille de fibre de verre avec du toner d'une imprimante laser, puis nous saignons tout ce qui est inutile dans du chlorure ferrique.
Dans les méthodes additives, les pistes conductrices, au contraire, sont appliquées à la surface du diélectrique d'une manière ou d'une autre.
Méthodes semi-additives (parfois aussi appelées combinées.) - un croisement entre l'additif classique et la soustractive. Lors de la production de PCB à l'aide de cette méthode, une partie du revêtement conducteur peut être gravée (parfois presque immédiatement après l'application), mais en règle générale, c'est plus rapide / plus facile / moins cher que dans les méthodes soustractives. Dans la plupart des cas, cela est dû au fait que la majeure partie de l'épaisseur de la piste est constituée par galvanoplastie ou méthodes chimiques et la couche gravée est mince et sert uniquement de revêtement conducteur pour la galvanoplastie.
Je vais montrer exactement la méthode combinée.

Fabrication de circuits imprimés à deux couches en utilisant la méthode positive combinée (méthode semi-additive)

Fabrication de fibre de verre

Le processus commence par la fabrication de fibre de verre recouverte d'une feuille. Le stratifié en fibre de verre est un matériau constitué de fines feuilles de fibre de verre (elles ressemblent à un tissu dense et brillant), imprégnées de résine époxy et pressées en pile dans une feuille.
Les toiles en fibre de verre elles-mêmes ne sont pas non plus trop simples - elles sont tissées (comme du tissu ordinaire dans votre chemise) de minces fils de verre ordinaire. Ils sont si fins qu'ils peuvent se plier facilement dans n'importe quelle direction. Cela ressemble à quelque chose comme ça :

Vous pouvez voir l'orientation des fibres dans l'image de longue souffrance de Wikipedia :


Au centre de la planche, les zones claires sont les fibres perpendiculaires à la coupe, les zones légèrement plus foncées sont parallèles.
Ou, par exemple, sur une photomicrographie de Tibère, si je me souviens bien de cet article :

Alors, commençons.
Le tissu en fibre de verre entre en production dans les bobines suivantes :


Il est déjà imprégné de résine époxy partiellement durcie - ce matériau est appelé préimprégné, de l'anglais pré-je suis enceinte nated - pré-imprégné. La résine étant déjà partiellement durcie, elle n'est plus aussi collante qu'à l'état liquide - les feuilles peuvent être manipulées sans craindre de se salir dans la résine. La résine ne deviendra liquide que lorsque la feuille sera chauffée, et seulement pendant quelques minutes avant de se solidifier complètement.
Le nombre requis de couches avec une feuille de cuivre est assemblé sur cet appareil :


Et voici le rouleau d'aluminium lui-même.


De plus, la toile est découpée en morceaux et entre dans la presse avec une hauteur de deux hauteurs humaines :


Sur la photo, Vladimir Potapenko, directeur de production.
La technologie du chauffage lors du pressage est mise en œuvre de manière intéressante : ce ne sont pas les parties de la presse qui sont chauffées, mais la feuille elle-même. Un courant est fourni des deux côtés de la feuille, qui, en raison de la résistance de la feuille, chauffe la feuille de la future fibre de verre. Le pressage s'effectue à une pression fortement réduite, afin d'exclure l'apparition de des bulles d'airà l'intérieur du PCB


Lorsqu'elle est pressée, sous l'effet de la chaleur et de la pression, la résine se ramollit, comble les vides et après polymérisation, une seule feuille est obtenue.
Comme ça:


Il est découpé en flans pour planches avec une machine spéciale :


Technotech utilise deux types de flans : 305x450 - flan de petit groupe, 457x610 - grand flan
Après cela, une carte d'itinéraire est imprimée pour chaque ensemble de blancs, et le voyage commence ...


Une carte d'itinéraire est un morceau de papier avec une liste d'opérations, des informations sur le tableau et un code-barres. Pour contrôler l'exécution des opérations, 1C 8 est utilisé, qui contient toutes les informations sur les commandes, sur le processus technique, etc. Une fois la prochaine étape de production terminée, le code-barres de la feuille de route est scanné et entré dans la base de données.

Perçage des pièces

La première étape de la production de PCB monocouches et bicouches consiste à percer des trous. Avec les cartes multicouches, les choses sont plus compliquées, et j'en parlerai plus tard. Les pièces avec feuilles de route sont livrées à la section de perçage :


Un paquet pour le perçage est assemblé à partir des ébauches. Il se compose d'un substrat (matériau tel que du contreplaqué), d'un à trois flans de PCB identiques et d'une feuille d'aluminium. La feuille est nécessaire pour déterminer le contact du foret avec la surface de la pièce - c'est ainsi que la machine détermine la rupture du foret. Chaque fois qu'il saisit la perceuse, il contrôle sa longueur et son affûtage avec un laser.


Après avoir assemblé le paquet, il est placé dans cette machine :


Cela fait tellement longtemps que j'ai dû assembler cette photo à partir de plusieurs cadres. Il s'agit d'une machine suisse de Posalux, malheureusement je ne connais pas le modèle exact. D'après ses caractéristiques, il s'en rapproche. Il consomme trois fois une alimentation triphasée avec une tension de 400V, et consomme 20 kW en fonctionnement. Le poids de la machine est d'environ 8 tonnes. Il peut traiter simultanément quatre paquets de différents programmes, ce qui donne un total de 12 planches par cycle (naturellement, tous les flans d'un même paquet seront percés de la même manière). Cycle de perçage - de 5 minutes à plusieurs heures, selon la complexité et le nombre de trous. Le temps moyen est d'environ 20 minutes. Technotech possède trois machines de ce type au total.


Le programme est développé séparément et téléchargé sur le réseau. Tout ce que l'opérateur a à faire est de scanner le code-barres du lot et de mettre le paquet de flans à l'intérieur. Capacité du magasin d'outils : 6 000 perceuses ou fraises.


Debout à proximité Grand placard avec des forets, mais l'opérateur n'a pas besoin de contrôler l'affûtage de chaque foret et de le changer - la machine connaît toujours le degré d'usure des forets - elle enregistre dans sa mémoire combien de trous ont été percés avec chaque foret. Lorsque la ressource est épuisée, il remplace lui-même le foret par un nouveau, les anciens forets devront être déchargés du conteneur et envoyés pour réaffûtage.


Voici à quoi ressemble l'intérieur de la machine :


Après le perçage, une marque est faite dans la feuille de route et la base, et la planche est envoyée une étape à la fois à l'étape suivante.

Nettoyage, activation des flans et cuivrage chimique.

Bien que la machine utilise son propre "aspirateur" pendant et après le perçage, la surface de la planche et les trous doivent encore être nettoyés de la saleté et préparés pour la prochaine opération technologique. Pour commencer, la planche est simplement nettoyée dans une solution de nettoyage avec des abrasifs mécaniques.


Etiquettes, de gauche à droite : « Chambre de brossage haut/bas », « Chambre de rinçage », « Zone neutre ».
La planche devient propre et brillante :


Après cela, dans une installation similaire, le processus d'activation de surface est effectué. Un numéro de série est entré pour chaque surface.L'activation de surface est la préparation du dépôt de cuivre sur la surface intérieure des trous pour créer des vias entre les couches de la carte. Le cuivre ne peut pas se déposer sur une surface non préparée, le panneau est donc traité avec des catalyseurs spéciaux à base de palladium. Le palladium, contrairement au cuivre, se dépose facilement sur n'importe quelle surface et sert en outre de centre de cristallisation pour le cuivre. Activation de l'installation :

Après cela, en passant successivement plusieurs bains dans une autre installation similaire, la pièce acquiert une fine couche (moins d'un micron) de cuivre dans les trous.


De plus, cette couche est augmentée par galvanoplastie à 3-5 microns - cela améliore la résistance de la couche à l'oxydation et aux dommages.

Application et exposition de photoresist, élimination des zones sous-exposées.

Ensuite, le panneau est envoyé à la zone d'application de la résine photosensible. Nous n'étions pas autorisés là-bas, car c'est fermé, et en général, il y a une salle blanche, donc nous nous limiterons à des photographies à travers le verre. J'ai vu quelque chose de similaire dans Half-Life (je parle de tuyaux descendant du plafond):


En fait, le film vert sur le tambour est la résine photosensible.


Plus loin, de gauche à droite (sur la première photo) : deux installations pour l'application d'une résine photosensible, puis un cadre automatique et manuel pour l'éclairage selon des photomasques préalablement préparés. Le cadre automatique dispose d'un contrôle qui prend en compte la tolérance d'alignement avec les repères et les trous. V encadré à la main le masque et la planche sont assemblés à la main. La sérigraphie et un masque de soudure sont exposés sur les mêmes cadres. Plus loin - installation d'aménagement et nettoyage des planches, mais comme nous n'y sommes pas arrivés, je n'ai pas de photos de cette partie. Mais il n'y a rien d'intéressant là-bas - sur le même convoyeur que dans "l'activation", où la pièce passe séquentiellement dans plusieurs bains avec des solutions différentes.
Et au premier plan se trouve une énorme imprimante qui imprime ces mêmes photomasques :


Voici la planche avec appliqué, exposé et développé :


Veuillez noter que la résine photosensible est appliquée aux endroits où à l'avenir Ne fera pas cuivre - le masque est négatif, pas positif, comme dans la LUT ou la résine photosensible domestique. En effet, à l'avenir, la construction se fera à l'emplacement des futures pistes.


C'est aussi un masque positif :


Toutes ces opérations se déroulent sous un éclairage non actinique dont le spectre est choisi de manière à ne pas affecter à la fois la résine photosensible et à donner un éclairage maximal pour qu'une personne travaille dans une pièce donnée.
J'adore les pubs dont je ne comprends pas le sens :

Métallisation galvanique

Maintenant est venu par sa majesté - le placage galvanique. En fait, il a déjà été réalisé à la dernière étape, lorsqu'une fine couche de cuivre chimique a été constituée. Mais maintenant, la couche sera encore augmentée - de 3 microns à 25. C'est la couche qui conduit le courant principal dans les vias. Cela se fait dans ces bains :


Dans lequel circulent des compositions électrolytiques complexes :


Et un robot spécial, obéissant au programme établi, traîne les planches d'un bain à l'autre :


Un cycle de placage de cuivre dure 1 heure et 40 minutes. Une palette peut traiter 4 pièces, mais il peut y avoir plusieurs palettes de ce type dans la cuve.

Dépôt de résine métallique

L'opération suivante est une autre métallisation galvanique, seulement maintenant le matériau déposé n'est pas du cuivre, mais du POS - soudure plomb-étain. Et le revêtement lui-même, par analogie avec une résine photosensible, est appelé résine métallique. Les planches sont installées dans le cadre :


Ce cadre passe par plusieurs bains galvaniques que nous connaissons déjà :


Et recouvert d'une couche blanche de PLV. En arrière-plan, une autre planche est visible, pas encore traitée :

Élimination de la résine photosensible, gravure du cuivre, élimination de la résine métallique

Maintenant que la résine photosensible est lavée des planches, elle a rempli sa fonction. La carte encore en cuivre a maintenant des pistes à revêtement résistant en métal. Sur cette installation, la gravure a lieu dans une solution délicate, qui grave le cuivre, mais ne touche pas la réserve métallique. Pour autant que je me souvienne, il se compose de carbonate d'ammonium, de chlorure d'ammonium et d'hydroxyde d'ammonium. Après gravure, les planches ressemblent à ceci :


Les pistes sur la carte sont un "sandwich" de la couche de cuivre inférieure et de la couche supérieure du POS galvanique. Maintenant, avec une autre solution encore plus délicate, une autre opération est effectuée - la couche POS est retirée sans affecter la couche de cuivre.


Certes, parfois, le POS n'est pas retiré, mais fondu dans des fours spéciaux. Ou la carte est étamée à chaud (procédé HASL) - lorsqu'elle est abaissée dans un grand bain de soudure. Tout d'abord, il est enduit d'un gumboil de colophane :


Et il est installé dans cette machine :


Il abaisse la carte dans le bain de soudure et la retire immédiatement. Les courants d'air soufflent l'excès de soudure, ne laissant qu'une fine couche sur la carte. Le tableau se présente comme ceci :


Mais en fait, la méthode est un peu "barbare" et ne fonctionne pas vraiment sur les cartes, en particulier les multicouches - lorsqu'elle est immergée dans le bain de soudure, la carte subit un choc thermique, ce qui ne fonctionne pas très bien sur éléments internes panneaux multicouches et pistes minces à simple et double couche.
Il est préférable de recouvrir d'or ou d'argent par immersion. Voici de très bonnes informations sur les revêtements par immersion, au cas où quelqu'un serait intéressé.
Nous n'avons pas visité la zone des revêtements par immersion, pour une raison banale - elle était fermée et il était trop paresseux d'aller chercher la clé. C'est dommage.

Électrotest

De plus, des cartes presque finies sont envoyées pour une inspection visuelle et un test électrique. Un test électrique consiste à vérifier les connexions de toutes les plages de contact entre elles, s'il y a des ruptures. Cela a l'air très amusant - la machine tient la planche et y enfonce rapidement les sondes. Vous pouvez regarder une vidéo de ce processus sur mon instagram (au fait, vous pouvez vous y abonner). Et sous forme de photo, ça ressemble à ça :


Cette grosse voiture sur la gauche est le test électrique. Et voici les sondes elles-mêmes de plus près :


Dans la vidéo, cependant, il y avait une machine différente - avec 4 sondes, et ici il y en a 16. Ils disent qu'elle est beaucoup plus rapide que les trois anciennes machines à quatre sondes combinées.

Application du masque de soudure et revêtement des plots de contact

Prochain processus technologique- application d'un masque de soudure. Le même revêtement vert (enfin, le plus souvent vert. En général, il se décline dans des couleurs très différentes) que l'on voit à la surface des planches. Planches préparées :


Ils sont mis dans cette machine :


Qui, à travers une fine maille, étale un masque semi-liquide sur la surface de la planche :


D'ailleurs, vous pouvez aussi regarder la vidéo de l'application sur Instagram (et vous abonner aussi :)
Après cela, les planches sont séchées jusqu'à ce que le masque cesse de coller et sont exposées de la même manière chambre jaune que nous avons vu ci-dessus. Après cela, le masque non exposé est lavé, exposant les zones de contact :


Ensuite, ils sont couverts manteau- étamage à chaud ou application par immersion :


Et ils les marquent - sérigraphie. Ce sont des lettres blanches (le plus souvent) qui indiquent où se trouve le connecteur et quel élément se trouve ici.
Il peut être appliqué à l'aide de deux technologies. Dans le premier cas, tout se passe de la même manière qu'avec un masque de soudure, seule la couleur de la composition diffère. Il couvre toute la surface du panneau, puis il est exposé et les zones UV non durcies sont lavées. Dans le second cas, il est appliqué par une imprimante spéciale qui imprime avec une composition époxy astucieuse :


C'est à la fois moins cher et beaucoup plus rapide. Les militaires, d'ailleurs, n'aiment pas cette imprimante et indiquent constamment dans les exigences de leurs panneaux que le marquage n'est appliqué qu'avec un photopolymère, ce qui contrarie grandement le chef technologue.

Fabrication de circuits imprimés multicouches par la méthode de métallisation par trou traversant :

Tout ce que j'ai décrit ci-dessus ne concerne que les circuits imprimés recto et recto-verso (d'ailleurs personne ne les appelle comme ça à l'usine, tout le monde dit OPP et DPP). Les cartes multicouches (MPP) sont fabriquées avec le même équipement, mais en utilisant une technologie légèrement différente.

Faire des noyaux

Le noyau est la couche interne d'un PCB mince avec des conducteurs en cuivre dessus. Il peut y avoir de 1 de ces noyaux dans la carte (plus deux côtés - une carte à trois couches) à 20. L'un des noyaux est appelé or, ce qui signifie qu'il est utilisé comme couche de référence, le long de laquelle tous les autres sont exposés . Les noyaux ressemblent à ceci :


Ils sont fabriqués de la même manière que les planches ordinaires, seule l'épaisseur de la fibre de verre est très petite - généralement 0,5 mm. La feuille s'avère si fine qu'elle peut être pliée comme du papier épais. Une feuille de cuivre est appliquée sur sa surface, puis toutes les étapes habituelles ont lieu - application, exposition de la résine photosensible et gravure. Le résultat est les feuilles suivantes :


Après fabrication, l'intégrité des pistes est vérifiée sur la machine, qui compare l'image de la planche à la lumière avec un photomasque. De plus, il y a aussi un contrôle visuel. De plus, c'est vraiment visuel - les gens sont assis et regardent les blancs :


Parfois, une des étapes de contrôle se prononce sur la mauvaise qualité d'un des flans (croix noires) :


Cette feuille de planches, dans laquelle un défaut s'est produit, sera encore entièrement fabriquée, mais après avoir découpé la planche défectueuse ira à la poubelle. Une fois toutes les couches réalisées et vérifiées, la prochaine opération technologique commence.

Assemblage des grains dans un emballage et pressage

Celle-ci se déroule dans une salle appelée « Espace Pressage » :


Les noyaux de la carte sont disposés dans cette pile :


Et à côté se trouve une carte de l'emplacement des couches :


Après cela, la machine de pressage de PCB semi-automatique entre en jeu. Son caractère semi-automatique réside dans le fait que l'opérateur doit, à sa demande, lui fournir les grains dans un certain ordre.


Les repositionner pour l'isolation et le collage avec des feuilles préimprégnées :


Et puis la magie commence. La machine capture et transfère les feuilles vers la zone de travail :


Et puis il les aligne le long des trous de référence par rapport à la couche d'or.


Ensuite, la pièce entre dans la presse à chaud et, après chauffage et polymérisation des couches, dans la presse à froid. Après cela, nous obtenons la même feuille de fibre de verre, ce qui n'est pas différent des blancs pour les circuits imprimés à deux couches. Mais à l'intérieur, il y a un bon cœur, plusieurs noyaux avec des chemins formés, qui, cependant, ne sont encore connectés d'aucune manière et sont séparés par des couches isolantes de préimprégné polymérisé. Ensuite, le processus passe par les mêmes étapes que j'ai décrites plus tôt. Cependant, avec une légère différence.

Perçage des pièces

Lors de l'assemblage des packages OPP et DPP pour le perçage, il n'a pas besoin d'être centré et peut être assemblé avec une certaine tolérance - tout de même, c'est la première opération technologique, et tout le monde sera guidé par elle. Mais lors de l'assemblage d'un boîtier de circuits imprimés multicouches, il est très important de se lier aux couches internes - lors du perçage, le trou doit traverser tous les contacts internes des noyaux, les reliant en extase lors de la métallisation. Par conséquent, le package est assemblé sur cette machine :


C'est une radiographie Perceuse, qui voit à travers les repères métalliques internes du textolite et, selon leur emplacement, perce des trous de base dans lesquels des attaches sont insérées pour installer le paquet dans la perceuse.

Métallisation

Ensuite, tout est simple - les pièces sont percées, nettoyées, activées et métallisées. Le placage des trous relie tous les talons en cuivre à l'intérieur du PCB :


Ainsi, en complétant circuit électrique l'intérieur du circuit imprimé.

Contrôles et coupes minces

Plus loin de chaque planche, une pièce est découpée, qui est broyée et examinée au microscope, afin de s'assurer que tous les trous sont normaux.


Ces pièces sont appelées sections minces - des parties transversales de la carte de circuit imprimé, qui vous permettent d'évaluer la qualité de la carte dans son ensemble et l'épaisseur de la couche de cuivre dans couches centrales et vias. Dans ce cas, pas une planche séparée n'est autorisée sous la section, mais l'ensemble des diamètres de vias spécialement fabriqués à partir du bord de la planche, qui sont utilisés dans la commande. Une coupe, incrustée dans du plastique transparent, ressemble à ceci :

Fraisage ou traçage

De plus, les planches qui se trouvent sur la pièce de groupe doivent être divisées en plusieurs parties. Cela se fait soit sur une fraiseuse :


Qui coupe le contour souhaité avec un cutter. Une autre option est le traçage, c'est lorsque le contour de la planche n'est pas coupé, mais coupé avec un couteau rond. C'est plus rapide et moins cher, mais ne permet de réaliser que des planches rectangulaires, sans contours complexes ni découpes internes. Voici le tableau tracé :

Et voici broyé :


Si seule la fabrication de planches était commandée, tout s'arrête là - les planches sont mises en tas:


Il se transforme en la même feuille de route :


Et en attente d'être envoyé.
Et si vous avez besoin d'assemblage et d'étanchéité, il y a encore quelque chose d'intéressant à venir.

Assemblée

De plus, la carte, si nécessaire, se rend sur le site d'assemblage, où les composants nécessaires y sont soudés. Si nous parlons d'assemblage manuel, alors tout est clair, les gens sont assis (d'ailleurs, la plupart sont des femmes, quand je suis allé vers elles, mes oreilles se sont recroquevillées dans un tube de la chanson du magnétophone "Dieu, quoi un homme"):


Et collectionnez, collectionnez :


Mais si on parle d'assemblage automatique, alors tout y est beaucoup plus intéressant. Cela se produit sur une installation aussi longue de 10 mètres, qui fait tout - de l'application de pâte à souder à la soudure à l'aide de profils thermiques.


D'ailleurs, tout est sérieux. Même les tapis y sont ancrés :


Comme je l'ai dit, tout commence par le fait que sur une feuille non découpée avec des circuits imprimés, ils sont installés avec un gabarit en métal au début de la machine. La pâte à souder est abondamment étalée sur le gabarit et la racle passant par le dessus laisse des quantités de pâte précisément mesurées dans les évidements du gabarit.


Le gabarit est soulevé et la pâte à souder est aux bons endroits sur la planche. Des cassettes de composants sont installées dans les compartiments :


Chaque composant est introduit dans la cassette correspondante :


L'ordinateur contrôlant la machine est informé de l'emplacement du composant :


Et il commence à disposer les composants sur la carte.


Ça ressemble à ça (la vidéo n'est pas de moi). Vous pouvez regarder pour toujours :

L'installateur de composants s'appelle Yamaha YS100 et est capable d'installer 25 000 composants par heure (un prend 0,14 seconde).
De plus, la planche traverse les zones chaudes et froides du poêle (froid signifie "seulement" 140°C, contre 300°C dans la partie chaude). Après avoir passé un temps strictement défini dans chaque zone avec une température strictement définie, la pâte à braser fond, formant un tout avec les pattes de l'élément et le circuit imprimé :


Une feuille de carton scellée ressemble à ceci :


Tout. La planche est découpée, si nécessaire, et emballée pour laisser prochainement au client :

Exemples de

Enfin, quelques exemples de ce que la technotech peut faire. Par exemple, conception et fabrication de cartes multicouches (jusqu'à 20 couches), y compris des cartes pour composants BGA et des cartes HDI :


C avec toutes les approbations militaires "numérotées" (oui, le numéro et la date de fabrication sont mis manuellement sur chaque carte - cela est requis par l'armée):


Conception, fabrication et assemblage de panneaux de presque toutes les complexités, à partir de nos propres composants ou des composants du client :


Et RF, micro-ondes, cartes avec une face d'extrémité métallisée et une base en métal (je n'ai malheureusement pas pris de photos de cela).
Bien sûr, ils ne sont pas un concurrent pour résonner en termes de prototypes rapides de planches, mais si vous en avez 5 ou plus, je vous conseille de leur demander le coût de fabrication - ils veulent vraiment travailler avec des commandes civiles.

Et pourtant, il y a toujours de la production en Russie. Quoi qu'ils disent.

Enfin, vous pouvez reprendre votre souffle, lever les yeux au plafond et essayer de comprendre les subtilités des tuyaux :