Ébauches de PCB. Fabrication de PCB. Solution de décapage à base de peroxyde d'hydrogène et d'acide chlorhydrique

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© Chat de dessin animé

Introduction avec digression

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

a dessiné les futurs chefs d'orchestre avec des pingouins;
gravé et découpé au cutter ;
ils ont collé du ruban adhésif ou du ruban électrique, puis le dessin a été découpé au scalpel;
les pochoirs les plus simples ont été réalisés, suivis d'un dessin à l'aérographe.

Les éléments manquants ont été dessinés au stylo à dessin et retouchés au scalpel.

Ce fut un processus long et laborieux, nécessitant des capacités artistiques et une précision remarquables de la part du "dessinateur". L'épaisseur des lignes rentre à peine dans 0,8 mm, il n'y avait pas de précision de répétition, chaque planche devait être dessinée séparément, ce qui gênait considérablement la sortie même d'un très petit lot cartes de circuits imprimés(plus loin polypropylène).

Qu'avons-nous aujourd'hui ?

Le progrès ne s'arrête pas. L'époque où les radioamateurs peignaient du PP avec des haches de pierre sur des peaux de mammouth est tombée dans l'oubli. L'apparition sur le marché de la chimie accessible au public pour la photolithographie ouvre des perspectives complètement différentes pour la production de PP sans métalliser les trous à la maison.

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

Photoréserve

Vous pouvez utiliser du liquide ou du film. Le film dans cet article ne sera pas considéré en raison de sa rareté, des difficultés d'enroulement vers le PCB et de la moins bonne qualité des circuits imprimés obtenus en sortie.

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.

Objectif:
Vernis photosensible POSITIV 20. Il est utilisé dans la production à petite échelle de cartes de circuits imprimés, de gravures sur cuivre, lors de travaux liés au transfert d'images sur divers matériaux.
Propriétés:
Des caractéristiques d'exposition élevées garantissent un bon contraste des images transférées.
Application:
Il est utilisé dans les domaines liés au transfert d'images sur verre, plastiques, métaux, etc. dans une production à petite échelle. La méthode d'application est indiquée sur le flacon.
Les caractéristiques:
Couleur bleue
Densité : à 20°C 0,87 g/cm3
Temps de séchage : à 70°C 15 min.
Consommation : 15 l/m2
Photosensibilité maximale : 310-440 nm

Les instructions pour la résine photosensible indiquent qu'elle peut être conservée à température ambiante et qu'elle n'est pas sujette au vieillissement. Pas du tout d'accord ! Il doit être stocké dans un endroit frais, par exemple sur l'étagère inférieure du réfrigérateur, où la température est généralement maintenue à +2+6°C. Mais en aucun cas n'autorisez pas les températures négatives !

Si vous utilisez des résines photosensibles vendues "en vrac" et qui n'ont pas d'emballage étanche à la lumière, vous devez faire attention à la protection contre la lumière. Il faut stocker dans l'obscurité totale et à température +2+6°C.

Eclaireur

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

Objectif:
Permet le transfert direct d'images sur des surfaces recouvertes d'émulsion photosensible POSITIV 20 ou d'un autre photorésist.
Propriétés:
Donne de la transparence au papier. Assure la transmission de la lumière UV.
Application:
Pour un transfert rapide des contours des dessins et schémas sur le support. Vous permet de simplifier considérablement le processus de reproduction et de réduire le temps s e coûts.
Les caractéristiques:
Couleur : transparente
Densité : à 20°C 0,79 g/cm3
Temps de séchage : à 20°C 30 min.
Noter:
Au lieu de papier ordinaire avec un illuminateur, vous pouvez utiliser un film transparent pour imprimantes à jet d'encre ou laser en fonction de ce sur quoi nous allons imprimer le photomasque.

Développeur de résine photosensible

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

Il est conseillé de développer avec une solution de "verre liquide". Sa composition chimique : Na 2 SiO 3 * 5H 2 O. Cette substance présente un grand nombre d'avantages. Le plus important est qu'il est très difficile de surexposer le BP dedans vous pouvez laisser le BP pendant un temps non fixe. La solution ne change presque pas ses propriétés avec les changements 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 deux ans. L'absence de problème de surexposition dans la solution permettra d'augmenter sa concentration afin de réduire le temps de manifestation du PP. Il est recommandé de mélanger 1 part de concentré avec 180 parts d'eau (un peu plus de 1,7 g de silicate dans 200 ml d'eau), mais il est possible de rendre le mélange plus concentré pour que l'image se développe en 5 secondes environ sans risque de dommages superficiels dus à une surexposition. S'il n'est pas possible d'acheter du 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 second, je vais donc vous raconter ce que je montre sans problème depuis plusieurs années maintenant. J'utilise une solution aqueuse de soude caustique. 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. Temps de développement 30-60 secondes avec une exposition correcte. Si, après 2 minutes, le motif n'apparaît pas (ou apparaît faiblement) et que la résine photosensible commence à se laver de la pièce, cela signifie que le temps d'exposition n'a pas été choisi correctement : vous devez l'augmenter. Si, au contraire, il apparaît rapidement, mais que les zones éclairées et les zones non exposées sont lavées, soit la concentration de la solution est trop élevée, soit la qualité du photomasque est faible (l'ultraviolet passe librement à travers le "noir" ): vous devez augmenter la densité d'impression du modèle.

Solutions de décapage du cuivre

L'excès de cuivre des cartes de circuits imprimés est gravé 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'empoisonne toujours avec du chlorure ferrique dans la verrerie. Lorsque vous travaillez avec la solution, vous devez être prudent et attentif: si elle pénètre sur 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 immergeons la pièce, conduisons doucement et sans effort la tige de verre avec un coton-tige à la fin à travers les zones où le cuivre est moins gravé, cela permet une gravure plus uniforme sur le toute la zone du PCB. Si la vitesse n'est pas forcée à s'égaliser, la durée de gravure nécessaire augmente, ce qui conduit finalement au fait que dans les zones où le cuivre a déjà été gravé, la gravure des pistes commence. En conséquence, nous n'avons pas ce que nous voulions obtenir. Il est hautement souhaitable de fournir un mélange continu de la solution de décapage.

Chimie pour enlever la résine photosensible

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

Donc, nous fabriquons une carte de circuit imprimé

Où commence un PCB de haute qualité ? Correctement:

Créer un photomasque de haute qualité

Pour sa fabrication, vous pouvez utiliser presque toutes les imprimantes laser ou à 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 maximum du colorant (dans les paramètres du pilote d'imprimante). Plus les zones ombrées sont noires, plus vous avez de chances d'obtenir un excellent résultat. La couleur n'est pas nécessaire, une cartouche noire suffit. A 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 lors de l'impression est élevée et meilleur est le papier, meilleure sera la qualité du photomasque. Je recommande au moins 600 dpi, le papier ne doit pas être très épais. Lors de l'impression, nous prenons en compte que le côté de la feuille sur lequel la peinture est appliquée, le gabarit sera placé sur le flan PP. Si cela est fait autrement, les bords des conducteurs du PCB seront flous, flous. Laissez sécher la peinture s'il s'agissait d'une imprimante à jet d'encre. Ensuite, nous imprégnons le papier TRANSPARENT 21, le laissons sécher et le photomasque est prêt.

Au lieu de papier et d'un illuminateur, 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 à jet d'encre (pour l'impression à jet d'encre). Veuillez noter que ces films ont des côtés inégaux : un seul travaillant. Si vous utilisez l'impression laser, je vous recommande fortement de faire un tirage "à sec" de la feuille de film avant l'impression - 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) chauffera la feuille, ce qui conduira inévitablement à sa déformation. En conséquence, il y a une erreur dans la géométrie PP à la sortie. Dans la fabrication de PP double face, cela se heurte à une inadéquation des couches avec toutes les conséquences Et à l'aide d'un cycle «à sec», nous réchaufferons la feuille, elle se déformera et sera prête pour l'impression d'un modèle . Lors de l'impression, la feuille passera une seconde fois dans le four, mais la déformation sera beaucoup moins importante vérifiée à plusieurs reprises.

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

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

Voici à quoi ressemblent les photomasques prêts à l'emploi imprimés sur une imprimante Epson Stylus Color 740 :

Nous imprimons uniquement en noir, avec l'arrosage maximum du colorant. Matériau film transparent pour imprimantes à jet d'encre.

Préparation de la surface du circuit imprimé pour l'application de résine photosensible

Pour la production de PP, des matériaux en feuille avec une feuille de cuivre appliquée sont utilisés. 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 (un tissu pressé avec de la colle en plusieurs couches), de la fibre de verre (la même chose, mais des composés époxy sont utilisés comme colle) et du getinax (papier pressé avec de la colle). Moins souvent sittal et polycor (la céramique haute fréquence est rarement utilisée à la maison), fluoroplast (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 n'importe où, mais son utilisation est limitée par un prix élevé.

Tout d'abord, vous devez vous assurer que la pièce ne présente pas de rayures profondes, de bavures et de zones affectées par la corrosion. Ensuite, il est souhaitable de polir le cuivre sur un miroir. On polit sans être particulièrement zélé, sinon on gommera la déjà fine couche de cuivre (35 microns) ou, dans tous les cas, on obtiendra différentes épaisseurs de cuivre à la surface de la pièce. Et cela, à son tour, conduira à une vitesse de gravure différente : il est gravé plus vite là où il est plus mince. 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 péchés, il suffit alors de dégraisser la surface.

Dépôt de résine photosensible sur la surface de la pièce

Nous plaçons la planche sur une surface horizontale ou légèrement inclinée et appliquons la composition 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, pulvérisez le spray dans un mouvement continu en zigzag, en partant du coin supérieur gauche. Ne pas trop pulvériser car cela provoque des traînées indésirables et entraîne une épaisseur de revêtement inégale nécessitant des temps d'exposition plus longs. En été, lorsque la température ambiante est élevée, un retraitement peut être nécessaire, ou il peut être nécessaire de pulvériser l'aérosol à une distance plus courte pour réduire les pertes par évaporation. Lors de la pulvérisation, ne pas trop incliner 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 de la résine photosensible dedans. Si vous obtenez des résultats insatisfaisants avec le revêtement par pulvérisation de résine photosensible, utilisez le revêtement par centrifugation. Dans ce cas, la résine photosensible est appliquée sur une carte montée sur une table tournante 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 sur 8 microns.

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

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

J'applique toujours de la résine photosensible sur une centrifugeuse. Dans ma centrifugeuse, la vitesse de rotation est de 500-600 tr/min. La fixation doit être simple, le serrage se fait uniquement aux extrémités de la pièce. Nous fixons la pièce, démarrons la centrifugeuse, pulvérisons au centre de la pièce et observons comment la résine photosensible s'étale sur la surface en une couche mince. Par les forces centrifuges, l'excès de résine photosensible sera rejeté du futur PP, je recommande donc fortement de prévoir un mur de protection afin de ne pas transformer le lieu de travail en porcherie. J'utilise une casserole ordinaire, au fond de laquelle un trou est fait au centre. L'axe du moteur électrique passe à travers ce trou, sur lequel est installée une plate-forme de montage en forme de croix de deux rails en aluminium, le long de laquelle «courent» les oreilles de la pince à pièce. Les oreilles sont constituées de coins en aluminium serrés sur le rail par un écrou papillon. Pourquoi l'aluminium ? Faible gravité spécifique et, par conséquent, moins de faux-rond 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 il faudra d'efforts pour fixer de manière rigide la centrifugeuse à la base.

Photorésist appliqué. Laissez sécher 15 à 20 minutes, retournez la pièce, appliquez une couche sur la deuxième face. Nous donnons encore 15-20 minutes pour sécher. N'oubliez pas que la lumière directe du soleil et les doigts sur les côtés de travail de la pièce sont inacceptables.

Tannage de résine photosensible sur la surface de la pièce

Nous plaçons la pièce dans le four, amenons progressivement la température à 60-70 ° C. À cette température, nous maintenons 20 à 40 minutes. Il est important que rien ne touche les surfaces de la pièce, seul le contact avec les 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 faits sur la pièce pour correspondre aux couches. Plus les repères sont éloignés, plus la précision d'alignement est élevée. Je les place généralement en diagonale sur les modèles. Selon ces marques sur la pièce, à l'aide d'une perceuse, nous forons deux trous strictement à 90 ° (plus les trous sont fins, plus l'alignement est précis - j'utilise un foret de 0,3 mm) et combinons les gabarits le long d'eux, sans oublier que le modèle doit être appliqué sur le photorésist du côté qui a été imprimé. Nous pressons les gabarits sur la pièce avec des verres fins. Il est préférable d'utiliser des verres en quartz car ils transmettent mieux les ultraviolets. Le plexiglas (plexiglas) donne des résultats encore meilleurs, mais il a une propriété de rayure désagréable, ce qui affectera inévitablement la qualité du PP. Pour les petites tailles de PCB, vous pouvez utiliser une couverture transparente de l'emballage du CD. En l'absence de tels verres, un verre à vitre ordinaire peut également être utilisé, ce qui augmente le temps d'exposition. Il est important que le verre soit uniforme, en veillant à ce que les photomasques s'adaptent uniformément sur la pièce, sinon il ne sera pas possible d'obtenir des bords de piste de haute qualité sur le PCB 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. La laque photorésistante 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, des lampes à incandescence puissantes ordinaires peuvent être utilisées, ce qui augmente le temps d'exposition. Ne démarrez pas l'éclairage jusqu'à ce que l'éclairage de la source se stabilise, 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% des ultraviolets, donc dans de tels cas, il est nécessaire d'augmenter le temps d'exposition. Les meilleurs résultats sont obtenus avec des plaques de plexiglas transparentes. Lors de l'utilisation d'une résine photosensible à longue durée de conservation, il peut être nécessaire de doubler le temps d'exposition - 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 le blanc reposer pendant 20 à 30 minutes dans un endroit sombre.

Développement de la pièce exposée

Développez dans une solution de NaOH (soude caustique) voir le début de l'article pour plus de détails à une température de solution de 20-25°C. S'il n'y a pas de manifestation jusqu'à 2 petites minutes sur délai d'exposition. S'il apparaît bien, mais que des zones utiles sont également lavées, vous êtes trop malin avec la solution (la concentration est trop élevée) ou le temps d'exposition est trop long avec cette source de rayonnement ou le photomasque est de mauvaise qualité, la couleur noire imprimée insuffisamment saturée permet lumière ultraviolette pour éclairer la pièce.

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

Lavage de la pièce à usiner de l'alcali et des résidus de résine photosensible exposée exfoliée

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

Photoréserve de retannage

Nous plaçons la pièce dans le four, augmentons progressivement la température et à une température de 60 à 100 ° C, nous maintenons pendant 60 à 120 minutes le motif devient solide et solide.

Vérification 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. Rincer rapidement à l'eau courante. Aux endroits où il n'y a pas de résine photosensible, une gravure intensive du cuivre commence. Si une résine photosensible est accidentellement laissée quelque part, retirez-la soigneusement mécaniquement. Il est commode de le faire avec un scalpel conventionnel ou ophtalmique, armé d'optiques (lunettes à souder, loupes un horloger, boucle un sur trépied, microscope).

Gravure

Nous décapons 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. Nous « massons » doucement les endroits mal gravés avec un coton-tige sur une tige de verre. Si le chlorure ferrique est fraîchement préparé, le temps de décapage ne dépasse généralement pas 5-6 minutes. Nous lavons la pièce à l'eau courante.

Planche gravée

Comment préparer une solution concentrée de chlorure ferrique ? Nous dissolvons FeCl 3 dans de l'eau légèrement chauffée (jusqu'à 40 ° C) jusqu'à ce qu'il cesse de se dissoudre. Filtrez la solution. A conserver dans un endroit sombre et frais dans un emballage hermétique non métallique dans des flacons en verre par exemple.

Enlever la résine photosensible indésirable

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

Perçage de trous

Il est conseillé de sélectionner le diamètre de la pointe du futur trou sur le photomasque de manière à ce qu'il soit commode de percer plus tard. Par exemple, avec le diamètre de trou requis de 0,6 à 0,8 mm, le diamètre du point sur le photomasque doit être d'environ 0,4 à 0,5 mm dans ce cas, le foret sera bien centré.

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 percer des trous uniques de grand diamètre (plus de 2 mm), car les forets revêtus de carbure de tungstène de ce diamètre sont trop chers. Lorsque vous percez des trous d'un diamètre inférieur à 1 mm, il est préférable d'utiliser une machine verticale, sinon vos forets cassent rapidement. Si vous percez avec une perceuse à main, les distorsions sont inévitables, entraînant une jonction imprécise des trous entre les couches. Le mouvement vers le bas sur une perceuse verticale est le plus optimal en termes de chargement de l'outil. Les forets en carbure sont fabriqués avec une tige rigide (c'est-à-dire que le foret s'adapte exactement au diamètre du trou) ou épaisse (parfois appelée "turbo"), ayant une taille standard (généralement 3,5 mm). Lors du perçage avec des forets revêtus de carbure, il est important de fixer fermement le PCB, car un tel foret, lors du déplacement vers le haut, peut soulever le PCB, incliner la perpendicularité et arracher un morceau de la carte.

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

Pour obtenir une précision acceptable, il est nécessaire de bien organiser le poste de travail, c'est-à-dire d'abord d'assurer un bon éclairage de la planche lors du perçage. Pour ce faire, vous pouvez utiliser une lampe halogène, en la fixant sur un trépied pour pouvoir choisir une position (éclairer le côté droit). Deuxièmement, élevez la surface de travail d'environ 15 cm au-dessus du plan de travail 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 générée lors du forage est très caustique 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 trou typiques :

vias de 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 d'un diamètre inférieur à 0,7 mm. Conservez toujours au moins deux forets de rechange de 0,8 mm ou moins, car ils cassent toujours au moment même où vous avez un besoin urgent de commander. Les forets de 1 mm et plus sont beaucoup plus fiables, même s'il serait bien d'en avoir des de rechange. Lorsque vous avez besoin de fabriquer 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 du plot 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, en utilisant les trous de centrage de 0,3 mm dans deux coins opposés et les goupilles comme chevilles, fixez les planches les unes contre les autres.

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

Etamage cuivre sur PP

Si vous avez besoin d'irradier les pistes sur le circuit imprimé, vous pouvez utiliser un fer à souder, une soudure douce à bas point de fusion, un flux d'alcool-colophane et une tresse de câble coaxial. Avec de gros volumes, ils sont étamés dans des baignoires remplies de soudures à basse température avec ajout de fondants.

La fonte la plus populaire et la plus simple pour l'étamage est l'alliage à bas point de fusion "Rose" (étain 25%, plomb 25%, bismuth 50%), dont le point de fusion est de 93-96 ° C. La planche est placée avec des pinces sous le niveau de la fonte liquide pendant 5 à 10 secondes et, après l'avoir retirée, vérifiez si toute la surface du cuivre est recouverte de manière uniforme. Si nécessaire, l'opération est répétée. Immédiatement après avoir retiré la planche de la fonte, ses restes sont enlevés soit avec une raclette en caoutchouc, soit par secousses vives dans une direction perpendiculaire au plan de la planche, tout en la maintenant dans la pince. Une autre façon d'éliminer les résidus de l'alliage Rose est de chauffer la planche dans un four et de la secouer. L'opération peut être répétée pour obtenir un revêtement mono-épais. Pour éviter l'oxydation de la matière thermofusible, de la glycérine est ajoutée dans la cuve d'étamage de manière à ce que son niveau recouvre la matière fondue de 10 mm. Après la fin du processus, la planche est lavée de la glycérine à l'eau courante. Attention! Ces opérations impliquent de travailler avec des installations et des matériaux qui sont sous l'influence de hautes températures, par conséquent, pour éviter les brûlures, il est nécessaire d'utiliser des gants, des lunettes et des tabliers de protection.

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 la production artisanale.

N'oubliez pas de nettoyer la planche du flux après étamage et de la dégraisser soigneusement.

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

Application d'un masque de protection

Les opérations avec application d'un masque de protection répètent exactement tout ce qui a été écrit ci-dessus : on applique une résine photosensible, on sèche, on bronze, on centre les photomasques des masques, on expose, on développe, on lave et on bronze à nouveau. Bien sûr, nous sautons les étapes de vérification de la qualité du développement, de la gravure, de l'élimination de la résine photosensible, de l'étamage et du perçage. A la toute fin, on bronze 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 circuit imprimé des influences extérieures et protège contre les courts-circuits théoriquement possibles pendant le fonctionnement. Il joue également un rôle important dans la soudure automatique ne permettant pas à la soudure de «s'asseoir» sur les zones voisines, en les fermant.

Ça y est, le circuit imprimé double face avec le masque est prêt.

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

Sur le tableau montré sur les photographies, je n'ai pas appliqué de masque il n'y avait pas besoin.

Carte de circuit imprimé en train de monter des composants dessus

Et voici l'appareil lui-même, pour lequel le logiciel a été conçu :

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

Informations Complémentaires

Placage de trous

À la maison, vous pouvez même métalliser des trous. Pour ce faire, la surface interne 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 séchée à la lumière (vous pouvez utiliser une lampe UV). L'essence de cette opération est que sous l'action de la lumière, le nitrate d'argent se décompose et des inclusions d'argent restent sur la planche. Ensuite, le cuivre est précipité chimiquement de la solution: sulfate de cuivre (sulfate de cuivre) 2 g, hydroxyde de sodium 4 g, ammoniac 25% 1 ml, glycérine 3,5 ml, formol 10% 8-15 ml, eau 100 ml. La durée de conservation de la solution préparée est très courte, il est nécessaire de préparer immédiatement avant utilisation. Une fois le cuivre déposé, la planche est lavée et séchée. La couche est obtenue très fine, son épaisseur doit être portée à 50 microns par galvanisation.

Solution de galvanoplastie pour le cuivrage :
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, densité de courant 0,02-0,3 A / cm 2, température 18-30 ° C. Plus le courant est faible, plus le processus de métallisation est lent, mais meilleur est le revêtement obtenu.

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

Photoresists faits maison

Photorésist à base de gélatine et bichromate de potassium :
Première solution : verser 15 g de gélatine dans 60 ml d'eau bouillie et laisser gonfler pendant 2-3 heures. Après gonflement de la gélatine, placez le récipient dans un bain-marie à une température de 30-40 ° C jusqu'à ce que la gélatine soit complètement dissoute.
La seconde solution : dans 40 ml d'eau bouillie, dissoudre 5 g de bichromate de potassium (pic chromique, poudre orange vif). Dissoudre dans une faible lumière ambiante.
Verser la seconde dans la première solution sous agitation vigoureuse. Ajouter quelques gouttes d'ammoniac au mélange obtenu avec une pipette jusqu'à l'obtention d'une couleur paille. L'émulsion photographique est appliquée sur le carton préparé sous un éclairage très faible. Le panneau sèche pour "coller" à température ambiante dans l'obscurité totale. Après exposition, lavez la planche à faible lumière diffuse dans de l'eau courante tiède jusqu'à ce que la gélatine non tannée soit éliminée. Pour mieux évaluer le résultat, vous pouvez colorer les zones avec de la gélatine non retirée avec une solution de permanganate de potassium.

Photoréserve maison avancée :
Première solution : 17 g de colle à bois, 3 ml d'une solution aqueuse d'ammoniaque, 100 ml d'eau, laisser gonfler une journée, puis chauffer au bain-marie à 80°C jusqu'à dissolution complète.
Deuxième solution : 2,5 g de dichromate de potassium, 2,5 g de dichromate d'ammonium, 3 ml de solution aqueuse d'ammoniaque, 30 ml d'eau, 6 ml d'alcool.
Lorsque la première solution est refroidie à 50°C, versez-y la seconde solution en agitant vigoureusement et filtrez le mélange obtenu ( cette opération et les suivantes doivent être effectuées dans une pièce sombre, la lumière du soleil est inacceptable !). L'émulsion est appliquée à une température de 30-40°C. Plus loin comme dans la première recette.

Photorésist à base de dichromate d'ammonium et d'alcool polyvinylique :
Nous préparons une solution : alcool polyvinylique 70-120 g/l, dichromate d'ammonium 8-10 g/l, alcool éthylique 100-120 g/l. Évitez la lumière vive ! Appliquer en 2 couches : première couche séchant 20-30 minutes à 30-45°C deuxième couche séchant 60 minutes à 35-45°C. Révélateur Solution d'éthanol à 40 %.

Étamage chimique

Il faut tout d'abord décapiter la planche afin d'éliminer l'oxyde de cuivre formé : 2-3 secondes dans une solution d'acide chlorhydrique à 5 %, puis rinçage à l'eau courante.

Il suffit de réaliser simplement un étamage chimique en immergeant la planche dans une solution aqueuse contenant du chlorure d'étain. La libération d'étain à la surface du 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. L'évolution du potentiel dans le sens souhaité est facilitée par l'introduction d'un additif complexant thiocarbamide (thiourée) dans la solution de sel d'étain. Les solutions de ce type ont la composition suivante (g/l) :

Parmi les solutions répertoriées, les plus courantes sont les solutions 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 à la précipitation d'un alliage contenant jusqu'à 1,5% de bismuth, ce qui améliore la soudabilité du revêtement (prévient le vieillissement) et augmente fortement la durée de conservation avant brasage du composants du PP fini.

Pour préserver la surface, des aérosols à base de compositions fondantes sont utilisés. Après séchage, le vernis appliqué à la surface de la pièce forme un film solide et lisse qui empêche l'oxydation. L'une des substances populaires est "SOLDERLAC" de Cramolin. La soudure ultérieure est effectuée 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 artificielles se détériorent avec le temps, en particulier lorsqu'elles sont exposées à l'air. Par conséquent, si vous n'avez pas souvent de grosses commandes, essayez de préparer immédiatement une petite quantité de mortier, suffisante pour étamer la quantité requise de PP, et stockez le reste du mortier dans un récipient fermé (des bouteilles comme celles utilisées sur les photographies qui ne pas laisser passer l'air sont idéales). 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 se soucier du placage des trous à la maison - vous n'obtiendrez toujours pas d'excellents résultats.

Un grand merci au candidat des sciences chimiques Filatov Igor Evguenievitch pour obtenir des conseils sur des questions liées à la chimie.
Je veux aussi exprimer ma gratitude Igor Chudakov.

Qu'est-ce que imprimé planches un?

imprimé planches un ou planches un, est une plaque ou un panneau constitué d'un ou deux motifs conducteurs situés à la surface d'une base diélectrique, ou d'un ensemble de motifs conducteurs situés dans le volume et à la surface d'une base diélectrique, interconnectés selon un schéma électrique, destiné à la connexion électrique et à la fixation mécanique des équipements électroniques, de l'électronique quantique et des produits électriques installés dessus - composants électroniques passifs et actifs.

Le plus simple imprimé planches oh est planches un, qui contient des conducteurs en cuivre d'un côté imprimé planches s et relie les éléments du motif conducteur uniquement sur une de ses faces. Tel planches s connu sous le nom de monocouche imprimé planches s ou unilatéral imprimé planches s(abrégé - Police provinciale de l'Ontario).

Aujourd'hui, le plus populaire en production et le plus courant imprimé planches s, qui contiennent deux couches, c'est-à-dire contenant un motif conducteur des deux côtés planches s- double face (deux couches) imprimé planches s(abrégé DPP). Les fils traversants sont utilisés pour connecter les conducteurs entre les couches. montage nye et via des trous plaqués. Cependant, selon la complexité physique de la conception imprimé planches s lorsque le câblage est sur un double face planchesça devient trop compliqué en production ordre est multicouche imprimé planches s(abrégé PAM), où le motif conducteur est formé non seulement sur les deux côtés extérieurs planches s, mais aussi dans les couches internes du diélectrique. Selon la complexité, multicouche imprimé planches s peut être composé de 4, 6, .... 24 couches ou plus.

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Fig 1. Un exemple de double couche imprimé planches s avec masque de protection et marquage.

Pour montage un composants électroniques sur imprimé planches s, une opération technologique est nécessaire - la soudure, utilisée pour obtenir une connexion permanente de pièces de divers métaux en introduisant du métal fondu entre les contacts des pièces - la soudure, qui a un point de fusion inférieur aux matériaux des pièces à assembler. Les contacts soudés des pièces, ainsi que la soudure et le flux, sont mis en contact et chauffés à une température supérieure au point de fusion de la soudure, mais inférieure à la température de fusion des pièces soudées. En conséquence, la soudure devient liquide et mouille les surfaces des pièces. Après cela, le chauffage s'arrête et la soudure passe en phase solide, formant un joint. Ce processus peut être effectué manuellement ou avec un équipement spécialisé.

Avant de souder, les composants sont placés sur imprimé planches ne dirige pas les composants dans les trous traversants planches s et soudé aux plots de contact et/ou à la surface intérieure métallisée du trou - le soi-disant. La technologie montage un trous débouchants (THT Through Hole Technology - technologie montage un dans des trous ou d'autres mots - broche montage ou DIP- montage). Aussi, une technologie de surface de plus en plus avancée montage un- aussi appelée TMP (technologie montage unà la surface) ou CMS(technologie de montage en surface) ou technologie SMD (à partir d'un dispositif de montage en surface - dispositif monté en surface). Sa principale différence avec la technologie "traditionnelle" montage un dans les trous, c'est que les composants sont montés et soudés aux plots (terre anglaise), qui font partie du motif conducteur en surface imprimé planches s. En technologie de surface montage un Généralement, deux méthodes de brasage sont utilisées : le brasage par refusion de la pâte à braser et le brasage à la vague. Le principal avantage de la méthode de soudage à la vague est la possibilité de souder simultanément des composants montés en surface. planches s, ainsi que dans les trous. Dans le même temps, la soudure à la vague est la méthode de soudure la plus productive avec montage c'est dans les trous. La soudure par refusion est basée sur l'utilisation d'un matériau technologique spécial - la pâte à souder. Il contient trois composants principaux : la soudure, le flux (activateurs) et les charges organiques. Soudure pâte appliqué sur les plots de contact soit avec un distributeur soit par pochoir, puis les composants électroniques sont installés avec des fils sur la pâte à souder et en outre, le processus de refusion de la soudure contenue dans la pâte à souder est effectué dans des fours spéciaux par chauffage imprimé planches s avec des composants.

Pour éviter et/ou empêcher les courts-circuits accidentels des conducteurs de différents circuits pendant le processus de soudure, les fabricants imprimé planches ils utilisent un masque de soudure protecteur (masque de soudure anglais; c'est aussi «vert brillant») - une couche de matériau polymère durable conçue pour protéger les conducteurs de la soudure et du flux pendant le soudage, ainsi que de la surchauffe. Soudure masque recouvre les conducteurs et laisse ouverts les plages de contact et les connecteurs plats. Les couleurs de masque de soudure les plus couramment utilisées dans imprimé planches un x - vert, puis rouge et bleu. Il faut garder à l'esprit que soudure masque ne protège pas planches de l'humidité pendant le fonctionnement planches s et des revêtements organiques spéciaux sont utilisés pour la protection contre l'humidité.

Dans les programmes les plus populaires de systèmes de conception assistée par ordinateur imprimé planches et appareils électroniques (abrégé CAD - CAM350, P-CAD, Protel DXP, SPECCTRA, OrCAD, Allegro , Expedition PCB, Genesis), en règle générale, il existe des règles associées au masque de soudure. Ces règles définissent la distance/décalage à maintenir entre le bord du plot de soudure et la limite du masque de soudure. Ce concept est illustré à la figure 2(a).

Sérigraphie ou étiquetage.

L'étiquetage (eng. Sérigraphie, légende) est un processus dans lequel le fabricant applique des informations sur les composants électroniques et qui contribue à faciliter le processus d'assemblage, d'inspection et de réparation. En règle générale, des marquages sont appliqués pour indiquer les points de contrôle, ainsi que la position, l'orientation et le calibre des composants électroniques. Il peut également être utilisé à toutes les fins du constructeur. imprimé planches, par exemple, spécifiez le nom de l'entreprise, les instructions de configuration (ceci est largement utilisé dans la vieille mère planches un x ordinateurs personnels), etc. Le marquage peut être appliqué des deux côtés planches s et il est, en règle générale, appliqué par la méthode de sérigraphie (sérigraphie) avec une peinture spéciale (avec durcissement thermique ou UV) en blanc, jaune ou noir. La figure 2 (b) montre la désignation et l'emplacement des composants en marques blanches.

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Fig 2. Distance entre le coussinet et le masque (a) et marquages (b)

Structure des calques en CAO

Comme indiqué au début de cet article, imprimé planches s peut être composé de plusieurs couches. Lorsque imprimé planches un conçu avec CAD, souvent vu dans la structure imprimé planches s plusieurs couches qui ne correspondent pas aux couches requises avec un câblage en matériau conducteur (cuivre). Par exemple, les couches avec des marquages et un masque de soudure sont des couches non conductrices. La présence de couches conductrices et non conductrices peut prêter à confusion, car les fabricants utilisent le terme couche lorsqu'ils ne désignent que des couches conductrices. A partir de maintenant, nous n'utiliserons que le terme "couches" sans "CAO" pour désigner les couches conductrices. Lorsque nous utilisons le terme "couches CAO", nous entendons toutes sortes de couches, c'est-à-dire des couches conductrices et non conductrices.

Structure des calques en CAO :

Couches CAO (conductrices et non conductrices)	la description
	Sérigraphie supérieure - couche de marquage supérieure (non conductrice)

	Masque de soudure supérieur - la couche supérieure du masque de soudure (non conductrice)

	Masque de pâte supérieure - la couche supérieure de pâte à souder (non conductrice)

	Couche supérieure 1 - première couche/couche supérieure (conductrice)



	Int Layer 2 - deuxième couche/intérieure (conductrice)



	Substrat - diélectrique de base (non conducteur)

	Couche inférieure n - couche inférieure (conductrice)

	Masque de pâte inférieure - Couche inférieure de pâte à souder (non conductrice)

	Masque de soudure inférieur La couche inférieure du masque de soudure (non conductrice)

	Sérigraphie inférieure Couche de marquage inférieure (non conductrice)

La figure 3 montre trois structures de couches différentes. La couleur orange met en évidence les couches conductrices de chaque structure. Hauteur ou épaisseur de la structure imprimé planches s peut varier selon le but, mais l'épaisseur la plus couramment utilisée est de 1,5 mm.

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Fig 3. Exemple de 3 structures différentes imprimé planches: 2 couches(a), 4 couches(b) et 6 couches(c)

Types de boîtiers pour composants électroniques

Il existe une grande variété de types de boîtiers de composants électroniques sur le marché aujourd'hui. Habituellement, pour un élément passif ou actif, il existe plusieurs types de boîtiers. Par exemple, vous pouvez trouver la même puce dans le boîtier QFP (de l'anglais Quad Flat Package - une famille de boîtiers de puces avec des fils plans situés sur les quatre côtés) et dans le boîtier LCC (de l'anglais Leadless Chip Carrier - est un boîtier en céramique carré à profil bas avec des contacts situés sur sa partie inférieure).

En gros il existe 3 grandes familles de boitiers électroniques :

		La description
		cas pour montage un dans des trous qui ont des contacts conçus pour une installation traversante à travers montage trou dans imprimé planches E. Ces composants sont soudés sur le côté opposé planches s où le composant a été inséré. En règle générale, ces composants sont montés d'un seul côté. imprimé planches s.



	CMS / CMS	boîtiers de surface montage un soudé d'un côté planches s où le composant est placé. L'avantage de ce type d'aménagement du logement est qu'il peut être installé des deux côtés imprimé planches s et de plus, ces composants sont plus petits que des boîtiers pour montage un dans les trous et vous permettent de concevoir planches s dimensions plus petites et avec un câblage plus dense des conducteurs sur imprimé planches un X.



		(Ball Grid Array - un réseau de billes - un type de boîtier pour les circuits intégrés montés en surface). BGA les conclusions sont des billes de soudure appliquées sur les plages de contact à l'arrière du microcircuit. Le microcircuit est placé sur imprimé planches e et chauffé avec une station de soudage ou une source infrarouge, de sorte que les boules commencent à fondre. La tension superficielle amène la soudure fondue à fixer la puce exactement au-dessus de l'endroit où elle devrait être sur le planches e. BGA la longueur du conducteur est très petite et est déterminée par la distance entre planches oh et micropuce, donc l'application BGA vous permet d'augmenter la gamme de fréquences de fonctionnement et d'augmenter la vitesse de traitement de l'information. Même technologie BGA a le meilleur contact thermique entre la puce et planches oh, ce qui dans la plupart des cas élimine le besoin d'installer des dissipateurs de chaleur, puisque la chaleur quitte le cristal pour planches vous plus efficacement. Le plus souvent BGA utilisé dans les processeurs d'ordinateurs portables, les chipsets et les GPU modernes.

pavé de contact imprimé planches s(Terre anglaise)

pavé de contact imprimé planches s- une partie du motif conducteur imprimé planches s utilisé pour la connexion électrique des produits électroniques installés. pavé de contact imprimé planches s est une partie du conducteur en cuivre qui est ouverte depuis le masque de soudure, où les fils des composants sont soudés. Il existe deux types de pastilles - les pastilles de contact montage trous pour montage un dans des trous et des plates-formes planes pour la surface montage un- Plaquettes CMS. Parfois, les SMD via pads sont très similaires aux pads pour montage un dans les trous.

La figure 4 montre des pastilles pour 4 composants électroniques différents. Huit pour IC1 et deux pour R1 SMD pads, respectivement, ainsi que trois pads avec des trous pour les composants électroniques Q1 et PW.

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Figure 4. Sites pour la surface montage un(IC1, R1) et pads pour montage un trous (Q1, PW).

conducteurs en cuivre

Les conducteurs en cuivre sont utilisés pour connecter deux points sur imprimé planches e - par exemple, pour connecter entre deux pads SMD (Figure 5.), ou pour connecter un pad SMD à un pad montage ou pour connecter deux vias.

Les conducteurs peuvent avoir différentes largeurs calculées en fonction des courants qui les traversent. De plus, aux hautes fréquences, il est nécessaire de calculer la largeur des conducteurs et les écarts entre eux, car la résistance, la capacité et l'inductance du système de conducteurs dépendent de leur longueur, de leur largeur et de leur position relative.

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Figure 5. Deux conducteurs connectant deux microcircuits SMD.

À travers des vias plaqués imprimé planches s

Lorsque vous devez connecter un composant qui se trouve sur la couche supérieure imprimé planches s avec un composant qui se trouve sur la couche inférieure, des vias plaqués sont utilisés pour connecter les éléments du motif conducteur sur différentes couches imprimé planches s. Ces trous laissent passer le courant imprimé planches y. La figure 6 montre deux fils qui commencent aux plots d'un composant sur la couche supérieure et se terminent aux plots d'un autre composant sur la couche inférieure. Chaque conducteur a son propre via, qui conduit le courant de la couche supérieure à la couche inférieure.

Figure 6. Connexion de deux microcircuits via des conducteurs et des vias plaqués sur les côtés opposés imprimé planches s

La figure 7 donne une vue plus détaillée de la section transversale de 4 couches imprimé planches. Les calques suivants sont codés par couleur ici :

Sur le modèle imprimé planches s, la figure 7 montre un conducteur (rouge) qui appartient à la couche conductrice supérieure et qui traverse planches y à l'aide d'un via, puis continue son chemin le long de la couche inférieure (bleu).

Figure 7. Le conducteur de la couche supérieure passant à travers imprimé planches y et continuant son chemin sur la couche inférieure.

Trou plaqué "aveugle" imprimé planches s

En HDI (High Density Interconnect - connexions à haute densité) imprimé planches un x, il est nécessaire d'utiliser plus de deux couches, comme le montre la figure 7. En règle générale, dans les structures multicouches imprimé planches s De nombreux circuits intégrés utilisent des couches séparées pour l'alimentation et la masse (Vcc ou GND), de sorte que les couches de signal externes sont libérées des rails d'alimentation, ce qui facilite l'acheminement des fils de signal. Il existe également des cas où les conducteurs de signal doivent passer de la couche externe (supérieure ou inférieure) dans le chemin le plus court afin de fournir l'impédance nécessaire, les exigences d'isolation galvanique et se terminant par les exigences de résistance aux décharges électrostatiques. Pour ces types de connexions, des trous borgnes métallisés sont utilisés (Blind via - "sourd" ou "aveugle"). Ce sont des trous qui relient la couche externe à une ou plusieurs couches internes, ce qui permet de rendre la connexion minimale en hauteur. Un trou borgne commence sur la couche externe et se termine sur la couche interne, c'est pourquoi il est préfixé par "aveugle".

Pour savoir quel trou est présent sur planches e, vous pouvez mettre imprimé planches y au-dessus de la source lumineuse et voyez - si vous voyez de la lumière provenant de la source à travers le trou, alors c'est un via, sinon il est sourd.

Les vias aveugles sont utiles dans la conception planches s lorsque vous êtes limité en taille et avez trop peu d'espace pour le placement des composants et le câblage du signal. Vous pouvez placer des composants électroniques des deux côtés et maximiser l'espace pour le câblage et les autres composants. Si les transitions sont faites à travers un trou traversant plutôt qu'un trou borgne, un espace de trou supplémentaire sera nécessaire car le trou prend de la place des deux côtés. Dans le même temps, des trous borgnes peuvent être situés sous le corps de la puce - par exemple, pour le câblage volumineux et complexe BGA Composants.

La figure 8 montre trois trous qui font partie d'un quatre couches imprimé planches s. Si vous regardez de gauche à droite, le premier, nous verrons un trou traversant à travers toutes les couches. Le deuxième trou commence dans la couche supérieure et se termine sur la deuxième couche intérieure - le via aveugle L1-L2. Enfin, le troisième trou commence dans la couche inférieure et se termine dans la troisième couche, c'est pourquoi nous disons qu'il s'agit d'un via aveugle L3-L4.

Le principal inconvénient de ce type de trou est le coût de fabrication plus élevé. imprimé planches s avec des trous borgnes, par rapport aux trous débouchants alternatifs.

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Fig. 8. Comparaison vias et vias borgnes.

Vias cachés

Anglais Enterré via - "caché", "enterré", "intégré". Ces vias sont similaires aux vias aveugles, à la différence qu'ils commencent et se terminent sur les couches internes. Si nous regardons la figure 9 de gauche à droite, nous pouvons voir que le premier trou traverse toutes les couches. Le second est un via aveugle L1-L2 et le dernier est un via caché L2-L3 qui commence sur la deuxième couche et se termine sur la troisième couche.

Figure 9. Comparaison d'un trou débouchant, d'un trou borgne et d'un trou caché.

Technologie de fabrication de vias borgnes et cachés

La technologie de fabrication de tels trous peut être différente, selon la conception que le développeur a établie et selon les possibilités usine un constructeur. Nous distinguerons deux types principaux :

Un trou est percé dans une pièce à double face DPP, métallisé, gravé puis ce flan, en fait un bicouche fini imprimé planches un, pressé à travers un préimprégné en tant que partie d'une préforme multicouche imprimé planches s. Si ce blanc est au-dessus de la "tarte" PAM, alors nous obtenons des trous borgnes, s'ils sont au milieu, puis des vias cachés.

Un trou est percé dans une pièce emboutie PAM, la profondeur de forage est contrôlée pour frapper avec précision les coussinets des couches internes, puis le trou est plaqué. Ainsi, nous n'obtenons que des trous borgnes.

Dans des structures complexes PAM Des combinaisons des types de trous ci-dessus peuvent être utilisées - Figure 10.

Figure 10. Exemple d'une combinaison typique de types de vias.

A noter que l'utilisation de trous borgnes peut parfois conduire à une réduction du coût du projet dans son ensemble, du fait d'économies sur le nombre total de couches, d'une meilleure traçabilité, et d'une réduction de taille. imprimé planches s, ainsi que la possibilité d'appliquer des composants avec un pas plus fin. Cependant, dans chaque cas, la décision de les utiliser doit être prise individuellement et raisonnablement. Cependant, il ne faut pas abuser de la complexité et de la variété des types de trous borgnes et cachés. L'expérience a montré que lors du choix entre l'ajout d'un autre type de trou borgne à un projet ou l'ajout d'une autre paire de couches, il est plus correct d'ajouter quelques couches. Dans tous les cas, la conception PAM doit être conçu en tenant compte de la manière dont il sera mis en œuvre en production.

Finition des revêtements de protection métalliques

L'obtention de joints de soudure corrects et fiables dans les équipements électroniques dépend de nombreux facteurs de conception et technologiques, y compris le niveau approprié de soudabilité des éléments connectés, tels que les composants et imprimé conducteurs. Pour maintenir la soudabilité imprimé planches avant de montage un composants électroniques, assurant la planéité du revêtement et pour une fiabilité montage un soudures, il est nécessaire de protéger la surface en cuivre des plages de contact imprimé planches s de l'oxydation, le soi-disant revêtement de protection métallique de finition.

En regardant différents imprimé planches s, vous pouvez voir que les pastilles n'ont quasiment jamais la couleur du cuivre, souvent et majoritairement elles sont argentées, dorées brillantes ou gris mat. Ces couleurs déterminent les types de revêtements de protection des métaux de finition.

La méthode la plus courante de protection des surfaces soudées imprimé planches est le revêtement des plages de contact en cuivre avec une couche d'alliage étain-plomb argenté (POS-63) - HASL. La plupart des produits fabriqués imprimé planches protégé par la méthode HASL. Etamage à chaud HASL - procédé d'étamage à chaud planches s, par immersion pendant un temps limité dans un bain de soudure fondue et avec un retrait rapide par soufflage d'un jet d'air chaud, éliminant l'excédent de soudure et égalisant le revêtement. Ce revêtement a dominé ces dernières années, malgré ses sévères limitations techniques. Plat s, ainsi libérés, s'ils conservent une bonne soudabilité pendant toute la durée du stockage, sont inadaptés à certaines applications. Éléments hautement intégrés utilisés dans CMS les technologies montage un, nécessitent une planéité idéale (planéité) des patins imprimé planches. Les revêtements HASL traditionnels ne répondent pas aux exigences de planéité.

Les technologies de revêtement qui répondent aux exigences de planéité sont les revêtements appliqués chimiquement :

Le placage d'or par immersion (Electroless Nickel / Immersion Gold - ENIG), qui est un mince film d'or appliqué sur une sous-couche de nickel. La fonction de l'or est de fournir une bonne soudabilité et de protéger le nickel de l'oxydation, et le nickel lui-même sert de barrière pour empêcher la diffusion mutuelle de l'or et du cuivre. Ce revêtement garantit une excellente planéité du patin sans dommage. imprimé planches, fournit une résistance suffisante pour les joints de soudure réalisés avec des soudures à base d'étain. Leur principal inconvénient est le coût de production élevé.

Étain d'immersion (ISn) - revêtement chimique gris mat offrant une planéité élevée imprimé des sites planches s et compatible avec toutes les méthodes de soudure qu'ENIG. Le processus d'application de l'étain par immersion est similaire au processus d'application de l'or par immersion. L'étain en immersion offre une bonne soudabilité après un stockage de longue durée, qui est assurée par l'introduction d'une sous-couche organométallique comme barrière entre le cuivre des plots et l'étain lui-même. Cependant, planches s recouverts d'étain à immersion doivent être manipulés avec précaution, conditionnés sous vide dans des armoires de stockage à sec et planches s avec ce revêtement ne conviennent pas à la production de claviers/écrans tactiles.

Lors de l'utilisation d'ordinateurs, d'appareils dotés de connecteurs à lame, les broches des connecteurs à lame sont soumises à des frottements pendant le fonctionnement planches s par conséquent, les contacts d'extrémité sont galvanisés avec une couche d'or plus épaisse et plus dure. Dorure galvanique des connecteurs à couteaux (Gold Fingers) - revêtement de la famille Ni/Au, épaisseur du revêtement : 5 -6 Ni ; 1,5 - 3 µm Au. Le revêtement est appliqué par dépôt électrochimique (galvanoplastie) et est principalement utilisé pour l'application sur les contacts d'extrémité et les lamelles. Le revêtement épais en or a une résistance mécanique élevée, une résistance à l'abrasion et aux effets environnementaux néfastes. Indispensable là où il est important d'assurer un contact électrique fiable et durable.

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Figure 11. Exemples de revêtements de protection métalliques - étain-plomb, dorure par immersion, étain par immersion, dorure galvanique des connecteurs à couteaux.

Il existe une planche à pain d'usine du type suivant:

Je ne l'aime pas pour deux raisons :

1) Lors de l'installation de pièces, vous devez constamment faire des allers-retours pour mettre d'abord le composant radio, puis souder le conducteur. Sur la table se comporte instable.

2) Après démontage, les trous restent remplis de soudure, avant la prochaine utilisation de la carte, ils doivent être nettoyés.

Après avoir recherché sur Internet différents types de planches à pain que vous pouvez fabriquer de vos propres mains et à partir des matériaux disponibles, je suis tombé sur plusieurs options intéressantes, dont j'ai décidé de répéter l'une.

Option numéro 1

Citation du forum : « Par exemple, depuis de nombreuses années, j'utilise ces planches à pain maison. Ils sont assemblés à partir d'un morceau de fibre de verre, dans lequel des broches en cuivre sont rivetées. Ces broches peuvent être achetées sur le marché de la radio ou fabriquées vous-même à partir de fil de cuivre d'un diamètre de 1,2 à 1,3 mm. Les broches plus fines se plient trop et les broches plus épaisses consomment trop de chaleur lors de la soudure. Ce "factice" permet de réutiliser les éléments radio les plus minables. Les connexions sont mieux faites avec un fil en isolation fluoroplastique MGTF. Ensuite, une fois les fins faites, elles dureront toute une vie.

Je pense que cette option me convient le mieux. Mais les broches en fibre de verre et en cuivre prêtes à l'emploi ne sont pas disponibles, je vais donc le faire un peu différemment.

Le fil de cuivre a été extrait du fil :

J'ai nettoyé l'isolant et, à l'aide d'un simple limiteur, j'ai fait des broches de même longueur :

Diamètre de la goupille — 1 millimètre.

Pour la base de la planche a pris l'épaisseur du contreplaqué 4 millimètres (plus elles sont épaisses, plus les broches tiendront fort):

Pour ne pas souffrir du balisage, j'ai collé du papier ligné sur le contreplaqué avec du ruban adhésif :

Et percé des trous avec un pas 10 millimètres diamètre de perçage 0,9 mm:

On obtient même des rangées de trous :

Maintenant, vous devez marteler les broches dans les trous. Étant donné que le diamètre du trou est inférieur au diamètre de la goupille, la connexion sera serrée et la goupille sera solidement fixée dans le contreplaqué.

Lorsque vous enfoncez les broches sous le bas du contreplaqué, vous devez mettre une tôle. Les broches sont obstruées par de légers mouvements, et lorsque le son change, cela signifie que la broche a atteint la feuille.

Pour que la planche ne bouge pas, nous fabriquons des jambes:

Nous collons:

La planche à pain est prête !

En utilisant la même méthode, vous pouvez créer une carte pour le montage en surface (photo d'Internet, radio):

Ci-dessous, pour être complet, je donnerai quelques modèles appropriés trouvés sur Internet.

Option numéro 2

Des punaises à tête métallique sont martelées dans un morceau du plateau :

Il ne reste plus qu'à les étamer. Les boutons cuivrés sont étamés sans problème, mais avec des boutons en acier.

Circuit imprimé(carte de circuit imprimé en anglais, PCB, ou carte de câblage imprimé, PWB) - une plaque diélectrique, à la surface et / ou dans le volume de laquelle sont formés des circuits électriquement conducteurs d'un circuit électronique. La carte de circuit imprimé est conçue pour la connexion électrique et mécanique de divers composants électroniques. Les composants électroniques sur une carte de circuit imprimé sont connectés avec leurs fils aux éléments du motif conducteur, généralement par soudure.
Contrairement au montage en surface, sur une carte de circuit imprimé, le motif électriquement conducteur est constitué d'une feuille, entièrement située sur une base solide isolante. La carte de circuit imprimé contient des trous de montage et des plots pour le montage de broches ou de composants plans. De plus, les cartes de circuits imprimés ont des vias pour la connexion électrique des sections de feuille situées sur différentes couches de la carte. De l'extérieur, la carte est généralement recouverte d'un revêtement protecteur («masque de soudure») et de marquages (une figure et un texte auxiliaires selon la documentation de conception).

Selon le nombre de couches avec un motif électriquement conducteur, les cartes de circuits imprimés sont divisées en:

simple face (SPP): il n'y a qu'une seule couche de feuille collée sur un côté de la feuille diélectrique.
double face (DPP) : deux couches de feuille.
multicouche (MPP) : feuille non seulement sur les deux faces de la carte, mais également dans les couches internes du diélectrique. Les cartes de circuits imprimés multicouches sont obtenues par collage de plusieurs cartes simple face ou double face.

À mesure que la complexité des dispositifs conçus et la densité de montage augmentent, le nombre de couches sur les cartes augmente]. Selon les propriétés du matériau de base :

Rigide
Conducteur thermique
Flexible

Les cartes de circuits imprimés peuvent avoir leurs propres caractéristiques en raison de leur objectif et des exigences pour des conditions de fonctionnement spéciales (par exemple, une plage de température étendue) ou des caractéristiques d'application (par exemple, des cartes pour des appareils fonctionnant à des fréquences élevées).
matériaux La base de la carte de circuit imprimé est un diélectrique, les matériaux les plus couramment utilisés sont la fibre de verre, les getinaks. De plus, une base métallique recouverte d'un diélectrique (par exemple, de l'aluminium anodisé) peut servir de base aux cartes de circuits imprimés ; des pistes en feuille de cuivre sont appliquées sur le diélectrique. De telles cartes de circuits imprimés sont utilisées dans l'électronique de puissance pour une évacuation efficace de la chaleur des composants électroniques. Dans ce cas, la base métallique de la carte est fixée au radiateur. En tant que matériau pour les cartes de circuits imprimés fonctionnant dans la gamme des micro-ondes et à des températures allant jusqu'à 260 ° C, on utilise du fluoroplastique renforcé de tissu de verre (par exemple, FAF-4D) et de la céramique.
Les planches flexibles sont fabriquées à partir de matériaux polyimides tels que le Kapton.

Getinax utilisé dans des conditions de fonctionnement moyennes.

Avantages : Bon marché, moins de forage, intégration à chaud.
Inconvénients : peut se délaminer lors de l'usinage, peut absorber l'humidité, abaisse ses propriétés diélectriques et se déforme.

Il est préférable d'utiliser du getinax doublé d'une feuille de galvanoplastie.

Feuille de fibre de verre- obtenu par pressage, imprégnation de couches de résine époxy de fibre de verre et film de surface collé feuille électrique en cuivre VF-4R d'une épaisseur de 35 à 50 microns.

Avantages : bonnes propriétés diélectriques.
Inconvénients: cher de 1,5 à 2 fois.

Utilisé pour les panneaux simple face et double face. Pour les PCB multicouches, des diélectriques à feuille mince FDM-1, FDM-2 et RDME-1 semi-flexible sont utilisés. La base de ces matériaux est une couche époxy d'imprégnation en fibre de verre. L'épaisseur du cuivre électrotechnique de la feuille électrotechnique est de 35,18 microns. Pour la fabrication de PP multicouche, un tissu de rembourrage est utilisé, par exemple, SPT-2 d'une épaisseur de 0,06 à 0,08 mm, qui est un matériau sans feuille.

Fabrication La production de PP est possible par une méthode additive ou soustractive. Dans le procédé additif, un motif conducteur est formé sur un matériau non feuilleté par cuivrage chimique à travers un masque de protection préalablement appliqué sur le matériau. Dans le procédé soustractif, un motif conducteur est formé sur un matériau de feuille en supprimant des sections inutiles de la feuille. Dans l'industrie moderne, seule la méthode soustractive est utilisée.
L'ensemble du processus de fabrication des PCB peut être divisé en quatre étapes :

Production d'ébauches (matériau en feuille).
Traitement de la pièce afin d'obtenir l'aspect électrique et mécanique souhaité.
Assemblage de composants.
Essai.

Souvent, la production de cartes de circuits imprimés est comprise uniquement comme le traitement d'une pièce (matériau en feuille). Un processus typique de traitement d'un matériau en feuille consiste en plusieurs étapes : perçage de vias, obtention d'un motif de conducteurs en éliminant l'excès de feuille de cuivre, placage de trous, application de revêtements protecteurs et d'étamage, et marquage. Pour les cartes de circuits imprimés multicouches, le pressage de la carte finale à partir de plusieurs flans est ajouté.

matériau d'aluminium- une feuille plate de diélectrique avec une feuille de cuivre collée dessus. En règle générale, la fibre de verre est utilisée comme diélectrique. Dans les équipements anciens ou très bon marché, on utilise de la textolite à base de tissu ou de papier, parfois appelée getinax. Les polymères contenant du fluor (fluoroplastiques) sont utilisés dans les appareils à micro-ondes. L'épaisseur du diélectrique est déterminée par la résistance mécanique et électrique requise, l'épaisseur la plus utilisée est de 1,5 mm. Une feuille continue de feuille de cuivre est collée sur le diélectrique sur un ou les deux côtés. L'épaisseur de la feuille est déterminée par les courants pour lesquels la carte est conçue. Les feuilles les plus utilisées ont une épaisseur de 18 et 35 microns, 70, 105 et 140 microns sont beaucoup moins courantes. Ces valeurs sont basées sur des épaisseurs de cuivre standard dans les matériaux importés, dans lesquelles l'épaisseur de la couche de feuille de cuivre est calculée en onces (oz) par pied carré. 18 microns correspondent à ½ oz et 35 microns à 1 oz.

Circuits imprimés en aluminium Un groupe distinct de matériaux sont les cartes de circuits imprimés en métal aluminium.] Ils peuvent être divisés en deux groupes.

Le premier groupe est constitué de solutions sous la forme d'une feuille d'aluminium avec une surface oxydée de haute qualité, sur laquelle une feuille de cuivre est collée. De telles planches ne peuvent pas être percées, elles ne sont donc généralement fabriquées que d'un seul côté. Le traitement de ces matériaux en feuille est effectué selon les technologies traditionnelles d'étirage chimique. Parfois, au lieu de l'aluminium, du cuivre ou de l'acier est utilisé, laminé avec un mince isolant et une feuille. Le cuivre a une conductivité thermique élevée, le panneau en acier inoxydable offre une résistance à la corrosion.
Le deuxième groupe implique la création d'un motif conducteur directement dans l'aluminium de base. A cet effet, la feuille d'aluminium est oxydée non seulement sur la surface, mais également sur toute la profondeur de la base, selon le motif de régions conductrices spécifié par le photomasque.

Obtenir un dessin des conducteurs Dans la fabrication des cartes, des méthodes chimiques, électrolytiques ou mécaniques sont utilisées pour reproduire le motif conducteur requis, ainsi que leurs combinaisons.

La méthode chimique de fabrication des cartes de circuits imprimés à partir d'un matériau en feuille fini comprend deux étapes principales : l'application d'une couche protectrice sur la feuille et la gravure des zones non protégées par des méthodes chimiques. Dans l'industrie, la couche de protection est appliquée par photolithographie à l'aide d'un photorésist sensible aux ultraviolets, d'un photomasque et d'une source de lumière UV. Le photorésist recouvre complètement le cuivre de la feuille, après quoi le motif de pistes du photomasque est transféré au photorésist par illumination. La résine photosensible exposée est lavée, exposant la feuille de cuivre pour la gravure, tandis que la résine photosensible non exposée est fixée à la feuille, la protégeant de la gravure.

La résine photosensible peut être liquide ou en film. La résine photosensible liquide est appliquée dans des conditions industrielles, car elle est sensible au non-respect de la technologie d'application. La résine photosensible en film est populaire pour les planches faites à la main, mais elle est plus chère. Un photomasque est un matériau transparent aux UV avec un motif de piste imprimé dessus. Après exposition, la résine photosensible est développée et fixée comme dans un procédé photochimique classique. En conditions amateurs, une couche protectrice sous forme de vernis ou de peinture peut être appliquée par sérigraphie ou à la main. Pour former un masque de gravure sur une feuille, les radioamateurs utilisent le transfert de toner à partir d'une image imprimée sur une imprimante laser ("laser-ironing technology"). La gravure sur feuille est le processus chimique de conversion du cuivre en composés solubles. La feuille non protégée est gravée, le plus souvent, dans une solution de chlorure ferrique ou dans une solution d'autres produits chimiques, tels que sulfate de cuivre, persulfate d'ammonium, chlorure de cuivre ammoniac, sulfate de cuivre ammoniac, à base de chlorites, à base d'anhydride chromique. Lors de l'utilisation de chlorure ferrique, le processus de gravure de la carte se déroule comme suit : FeCl3+Cu → FeCl2+CuCl. Concentration typique de la solution 400 g/l, température jusqu'à 35°C. Lors de l'utilisation de persulfate d'ammonium, le processus de gravure du panneau se déroule comme suit : (NH4)2S2O8+Cu → (NH4)2SO4+CuSO4].Après la gravure, le motif de protection est lavé de la feuille.

La méthode mécanique de fabrication implique l'utilisation de machines de fraisage et de gravure ou d'autres outils pour l'enlèvement mécanique de la couche de feuille de zones spécifiées.

Jusqu'à récemment, la gravure au laser de cartes de circuits imprimés n'était pas répandue en raison des bonnes propriétés réfléchissantes du cuivre à la longueur d'onde des lasers à gaz CO haute puissance les plus courants. En lien avec les progrès dans le domaine de l'ingénierie laser, des installations de prototypage industriel basées sur des lasers ont maintenant commencé à apparaître.

Marquage des trous Les trous de transition et de montage peuvent être percés, poinçonnés mécaniquement (dans des matériaux souples tels que les getinaks) ou découpés au laser (vias très fins). Le placage des trous est généralement effectué chimiquement ou mécaniquement.
Le placage mécanique des trous est réalisé avec des rivets spéciaux, des fils soudés ou en remplissant le trou avec de la colle conductrice. La méthode mécanique est coûteuse à fabriquer et est donc utilisée extrêmement rarement, généralement dans des solutions à la pièce très fiables, des équipements spéciaux à courant élevé ou des conditions de radio amateur.
Lors de la métallisation chimique, des trous sont d'abord percés dans une ébauche de feuille, puis ils sont métallisés, et ensuite seulement la feuille est gravée pour obtenir un motif d'impression. Le placage chimique des trous est un processus complexe en plusieurs étapes, sensible à la qualité des réactifs et au respect de la technologie. Par conséquent, il n'est pratiquement pas utilisé dans des conditions de radio amateur. Simplifié, il se compose des étapes suivantes :

Dépôt d'un substrat conducteur sur les parois diélectriques du trou. Ce coussin est très fin et n'est pas durable. Appliqué par dépôt chimique de métal à partir de composés instables tels que le chlorure de palladium.
Le cuivre est déposé électrolytiquement ou chimiquement sur la base résultante.

En fin de cycle de production, soit un étamage à chaud est appliqué pour protéger le cuivre déposé assez friable, soit le trou est protégé par un vernis (soldermask). Les vias non étamés et de mauvaise qualité sont l'une des causes les plus courantes de défaillance en électronique.

Les cartes multicouches (avec plus de 2 couches de métallisation) sont assemblées à partir d'un empilement de cartes de circuits imprimés minces à deux ou à une couche fabriquées de manière traditionnelle (à l'exception des couches externes du boîtier - elles sont toujours laissées avec une feuille intacte). Ils sont assemblés en "sandwich" avec des joints spéciaux (prepregs). Ensuite, le pressage dans un four, le perçage et le placage des vias sont effectués. Enfin, la feuille des couches externes est gravée.
Des trous traversants dans de telles cartes peuvent également être réalisés avant le pressage. Si les trous sont réalisés avant pressage, alors il est possible d'obtenir des planches avec des trous dits borgnes (lorsqu'il y a un trou dans une seule couche du sandwich), ce qui permet de compacter l'implantation.

Couvertures telles que :

Vernis de protection et de décoration ("masque de soudure"). A généralement une couleur verte caractéristique. Lorsque vous choisissez un masque de soudure, gardez à l'esprit que certains d'entre eux sont opaques et que vous ne pouvez pas voir les conducteurs en dessous.
Revêtements décoratifs et informatifs (marquage). Il est généralement appliqué par sérigraphie, moins souvent par jet d'encre ou laser.
Étamage des conducteurs. Protège la surface du cuivre, augmente l'épaisseur du conducteur, facilite l'installation des composants. Habituellement fait en plongeant dans un bain de soudure ou une vague de soudure. Le principal inconvénient est l'épaisseur importante du revêtement, qui rend difficile l'installation de composants à haute densité. Pour réduire l'épaisseur, l'excès de soudure lors de l'étamage est soufflé avec un courant d'air.
Revêtement chimique, par immersion ou galvanique des feuilles conductrices avec des métaux inertes (or, argent, palladium, étain, etc.). Certains types de tels revêtements sont appliqués avant l'étape de gravure du cuivre.
Revêtement avec des vernis conducteurs pour améliorer les propriétés de contact des connecteurs et des claviers à membrane ou pour créer une couche supplémentaire de conducteurs.

Après le montage des cartes de circuits imprimés, il est possible d'appliquer des revêtements de protection supplémentaires qui protègent à la fois la carte elle-même et la soudure et les composants.
Restauration mécanique De nombreux tableaux individuels sont souvent placés sur une feuille vierge. Ils passent par tout le processus de traitement d'un flan de feuille d'aluminium en une seule planche, et ce n'est qu'à la fin qu'ils sont préparés pour la séparation. Si les planches sont rectangulaires, des rainures non traversantes sont fraisées, ce qui facilite la rupture ultérieure des planches (tracage, du scribe anglais à gratter). Si les planches ont une forme complexe, un fraisage est effectué en laissant des ponts étroits pour que les planches ne s'effritent pas. Pour les planches sans placage, au lieu de fraiser, une série de trous avec un petit pas est parfois percée. Le perçage de trous de montage (non plaqués) se produit également à ce stade.

Bonjour chers lecteurs du blog. Maintenant, le temps est magnifique dehors et je suis de bonne humeur. Aujourd'hui, je veux vous dire comment vous pouvez faire de haute qualité circuits imprimés à la maison.

]Généralement, le procédé de fabrication de cartes de circuits imprimés utilisant fer à repasser pas compliqué. Son essence réside dans la méthode d'application d'un motif protecteur sur la textolite en feuille.

Dans notre cas, nous utilisons d'abord l'imprimante pour imprimer le motif de protection sur du papier photo, sa face brillante. Ensuite, à la suite d'un chauffage avec un fer à repasser, le toner ramolli est frit à la surface de la textolite. Lisez la suite pour les détails de cette action ... MAIS dans les articles suivants, vous trouverez des informations encore plus utiles dans le domaine de la technologie radioamateur, alors assurez-vous de vous abonner.

Alors, commençons.

Pour fabriquer une carte utilisant la technologie LUT, nous avons besoin de :

feuille de textolite (simple ou double face)
imprimante laser
ciseaux en métal
papier photo brillant (Lomond)
solvant (acétone, alcool, essence, etc.)
papier de verre (avec un abrasif fin, la mise à zéro est bonne)
perceuse (généralement un moteur avec une pince de serrage)
brosse à dents (une chose très nécessaire, pas seulement pour la santé dentaire)
chlorure ferrique
en fait le dessin du tableau lui-même dessiné dans Sprint-Layout

Préparation textolite

Nous prenons des ciseaux métalliques dans nos mains et découpons un morceau de textolite selon la taille de notre futur circuit imprimé. J'avais l'habitude de couper la textolite avec une scie à métaux, mais cela s'est avéré moins pratique que les ciseaux, et la poussière de textolite était très ennuyeuse.

Nous ponçons soigneusement l'ébauche de carte de circuit imprimé résultante avec du papier de verre - zéro jusqu'à ce qu'un éclat de miroir uniforme apparaisse. Ensuite, nous humidifions un morceau de tissu avec de l'acétone, de l'alcool ou un autre solvant, essuyons et dégraissons soigneusement notre planche.

Notre tâche est de nettoyer notre planche des oxydes et des "mains moites". Bien sûr, après cela, nous essayons de ne pas toucher notre planche avec nos mains.

Préparation d'un dessin de circuit imprimé et transfert sur textolite

Le dessin du circuit imprimé dessiné à l'avance, nous l'imprimons sur du papier photo. Et dans l'imprimante, désactivez le mode d'économie de toner et imprimez l'image sur le côté brillant du papier photo.

Maintenant, nous sortons le fer de sous la table et l'allumons, le laissons chauffer. Nous posons une feuille de papier fraîchement imprimée sur la textolite avec un motif vers le bas et commençons à la repasser avec un fer à repasser. Avec le papier photo, contrairement au papier calque, pas besoin de faire la fête avec des supports autocollants, on « rampe » avec un fer à repasser jusqu'à ce que le papier commence à jaunir.

Ici, vous ne pouvez pas avoir peur de surexposer les frais, ou d'aller trop loin avec la pression. Après nous prenons ce sandwich avec du papier frit et le portons à la salle de bain. Sous un jet d'eau tiède, du bout des doigts, on commence à enrouler le papier. Ensuite, nous prenons la brosse à dents préparée et la passons soigneusement sur la surface de la planche. Notre tâche consiste à décoller la couche de craie blanche de la surface de l'image.

Nous séchons la planche et la vérifions soigneusement sous une lampe brillante.

Souvent, la couche de craie est arrachée la première fois avec une brosse à dents, mais il arrive que cela ne suffise pas. Dans ce cas, vous pouvez utiliser du ruban électrique. Des fibres blanchâtres collent au ruban électrique laissant notre mouchoir propre.

Gravure sur planche

Pour préparer une solution de gravure, nous avons besoin de chlorure ferrique FeCL3.

Cette poudre miracle dans notre magasin de radio coûte environ 50 roubles. Versez de l'eau dans un récipient non métallique et versez-y du chlorure ferrique. Habituellement, une partie de FeCL3 est mélangée à trois parties d'eau. Ensuite, nous immergeons notre planche dans le vaisseau et lui laissons le temps.

Le temps de gravure dépend de l'épaisseur de la feuille, de la température de l'eau et de la fraîcheur de la solution préparée. Plus la solution est chaude, plus le processus de gravure se déroulera rapidement, mais en même temps, dans l'eau chaude, il y a un risque d'endommager le motif de protection. De plus, le processus de gravure est accéléré en agitant la solution.

Certains s'adaptent à ce "bulbulateur" de l'aquarium ou attachent un moteur de vibration au téléphone. Nous sortons la planche gravée et la lavons sous l'eau courante. Nous versons la solution de gravure dans un bocal et la cachons sous le bain, l'essentiel est que la femme ne la voie pas.

Cette solution nous sera utile plus tard. Nous nettoyons le foulard gravé de la couche protectrice de toner. J'utilise de l'acétone pour cela, mais il semble que l'alcool ou l'essence ne soient pas mauvais non plus.

Perçage de planche

Une planche gravée et nettoyée doit être percée, car il n'est pas toujours possible d'utiliser un montage en surface. Pour percer la planche, j'ai une petite perceuse en magasin. Il s'agit d'un moteur de type DPM avec une pince de serrage montée sur l'arbre. Je l'ai pris dans le magasin de radio pour 500r. Mais je pense que vous pouvez utiliser n'importe quel autre moteur pour cela, par exemple, à partir d'un magnétophone.

Nous forons la planche avec une perceuse pointue, en essayant de maintenir la perpendicularité. La perpendicularité est particulièrement importante lors de la fabrication de planches à double face. Nous n'avons pas besoin de percer des trous pour le perçage, car les trous dans la feuille se sont formés automatiquement lors de la gravure.

Nous traversons la planche avec un papier de verre zéro, éliminant les bavures après le perçage et nous nous préparons à étamer notre planche.

Etamage des planches

J'essaie d'étamer mes planches, et je le fais pour plusieurs raisons :

Une planche étamée est plus résistante à la corrosion, et au bout d'un an vous ne verrez plus de traces de rouille sur votre appareil.
La couche de soudure sur le motif imprimé augmente l'épaisseur de la couche conductrice, réduisant ainsi la résistance du conducteur.
Il est plus facile de souder des composants radio sur une carte pré-étamée ; les surfaces préparées contribuent à une soudure de haute qualité.

Nous dégraissons la planche et la nettoyons de l'oxyde. Utilisons de l'acétone, puis trempons-la littéralement dans une solution de chlorure ferrique pendant une seconde seulement. Nous peignons abondamment la planche rose avec du flux. Ensuite, nous sortons un fer à souder plus puissant et, après avoir collecté une petite quantité de soudure sur la pointe, nous parcourons rapidement les chemins de notre motif imprimé. Il ne reste plus qu'à passer un peu de papier de verre sur le dessin, et nous obtenons ainsi une belle écharpe brillante.

Où puis je acheter

Où pouvez-vous acheter du textolite en feuille? Oui, cependant, non seulement textolite mais aussi d'autres outils pour la créativité radioamateur.

Actuellement, je n'ai aucun problème avec cela, car il y a plusieurs magasins de radio décents dans ma ville. Là, j'achète du textolite et tout ce qui est nécessaire.

À une époque, alors qu'il n'y avait pas de magasin de radio normal dans ma ville, j'ai commandé tous les matériaux, outils et composants radio dans la boutique en ligne. Une de ces boutiques en ligne où l'on peut trouver du textolite et pas seulement c'est la boutique Dessie, d'ailleurs j'en parle même.

Circuits imprimés personnalisés

Il y a des situations où il y a un dessin d'un circuit imprimé, mais vous ne voulez absolument pas faire face à des problèmes technologiques, et le circuit imprimé est ô combien nécessaire. Ou il se trouve que cela ne vous dérange pas d'essayer, de comprendre tous les mystères de ce processus, mais il n'y a pas de temps pour le mal et vous ne savez pas à quoi cela mènera (le premier résultat n'est pas toujours proche de l'idéal). cas, vous pouvez le faire plus facilement, vous pouvez obtenir un résultat de qualité.

Alors ATTENTION !!! Si vous êtes intéressé par les cartes de circuits imprimés personnalisées, assurez-vous de lire !

Eh bien, nous nous sommes donc familiarisés avec la méthode de fabrication de cartes de circuits imprimés de nos propres mains à la maison. Nécessairement abonnez-vous pour de nouveaux articles , car il y aura beaucoup de choses intéressantes et utiles à venir.

De plus, relativement récemment, une autre manière progressive de s'abonner via le formulaire du service d'envoi par courrier électronique est apparue, cette méthode se distingue par le fait que Tous ceux qui s'inscrivent reçoivent un CADEAU !!!, et ce cadeau sera sans aucun doute apprécié par tout radioamateur. Donc, les gens s'abonnent et obtiennent de beaux bonus, alors bienvenue.

Alors construisez vos appareils, faites cartes de circuits imprimés, un Technologie LUT va vous aider.

Cordialement, Vladimir Vasiliev.

Je propose de visionner une bonne sélection de vidéos sur chaque étape de la LUT - technologie.