RDC

Chaque fabricant cartes de circuits imprimés Il existe des restrictions technologiques sur la largeur minimale des pistes, les écarts entre les pistes, les diamètres des trous, etc. Si la carte ne respecte pas ces restrictions, le fabricant refuse d'accepter la carte pour la production.

Lors de la création d'un fichier PCB, les contraintes technologiques par défaut sont définies à partir du fichier default.dru dans le répertoire dru. Généralement, ces limites ne correspondent pas à celles des véritables fabricants, elles doivent donc être modifiées. Il est possible de définir les restrictions juste avant de générer les fichiers Gerber, mais il est préférable de le faire immédiatement après avoir généré le fichier board. Pour définir des restrictions, appuyez sur le bouton DRC

Lacunes

Distances

Dimensions minimales

Ceintures

Masques

Lancer une analyse

Générer des fichiers Gerber

Pour un fichier d'exploration, le périphérique de sortie ( Appareil) devrait être EXCELLON, pas GERBER_RS274X

Lorsqu'une imprimante laser est disponible, les radioamateurs utilisent une technologie de fabrication de circuits imprimés appelée LUT. Cependant, un tel appareil n'est pas disponible dans tous les foyers, car même à notre époque, il est assez cher. Il existe également une technologie de fabrication utilisant un film photorésistant. Cependant, pour travailler avec, vous avez également besoin d'une imprimante, mais à jet d'encre. C'est déjà plus facile, mais le film lui-même est assez cher, et au début il vaut mieux pour un radioamateur novice de dépenser les fonds disponibles pour un bon poste à souder et autres accessoires.
Est-il possible de réaliser chez soi un circuit imprimé de qualité acceptable sans imprimante ? Oui. Peut. De plus, si tout est fait comme décrit dans le matériel, vous aurez besoin de très peu d'argent et de temps, et la qualité sera très bonne. haut niveau. De toute façon courant électrique« courra » sur de tels chemins avec grand plaisir.

Liste des outils et consommables nécessaires

1. Logiciel de conception de dessins.
2. Film polyéthylène transparent.
3. Bande étroite.
4. Marqueur.
5. Feuille de fibre de verre.
6. Papier de verre.
7. Alcool.
8. Brosse à dents inutile.
9. Outil pour percer des trous d'un diamètre de 0,7 à 1,2 mm.
10. Chlorure ferrique.
11. Récipient en plastique pour gravure.
12. Pinceau pour peindre avec des peintures.
13. Fer à souder.
14. Souder.
15. Flux liquide.

Développement et transfert du design du tableau vers le modèle

Préparation du stratifié en fibre de verre

Combinaison de gabarit et de fibre de verre

Percer des trous

Tracer des traces

Gravure et nettoyage des pistes de marquage

Étamage de circuits imprimés

Conclusion

Dans cet article, nous parlerons des méthodes de fabrication d'une carte de circuit imprimé et de gravure de la carte.

Il existe de nombreuses façons de réaliser un circuit imprimé. La principale méthode que j'utilise personnellement consiste à fabriquer une carte à partir d'une feuille de PCB (getinax), en appliquant un motif avec un stylo à dessin et en la gravant dans une solution chimique. Il se trouve que j'ai commencé à dessiner des circuits imprimés dès la sixième année de l'école (actuellement à partir de la cinquième), lorsque les ordinateurs avaient la taille d'une pièce entière. C’est à cette époque que j’ai été « formé ». Par conséquent, je dessine un tableau sur une feuille de papier quadrillé plus rapidement que sur un ordinateur, à l'aide de programmes spéciaux. Certes, la carte la plus volumineuse en termes de base d'éléments que j'ai jamais dessinée à la main était une carte composée de quatorze microcircuits et de quelques centaines d'éléments simples.

Réaliser une planche en dessinant un dessin avec un stylo à dessin ou, plus souvent, dernièrement, LUT (technologie de repassage laser) et gravure dans une solution chimique comprennent les étapes énumérées ci-dessous, la différence avec les autres méthodes peut différer légèrement dans les opérations elles-mêmes et dans leur séquence :

1. Disposition du placement des éléments radio sur la carte et routage des conducteurs (pistes). Il existe actuellement de nombreux programmes permettant de développer des conseils radio. Il est plus facile de les utiliser. Vous pouvez effectuer du développement sans utiliser de programmes spéciaux, mais cela demande de la persévérance et bien plus de temps. Dans ce cas, pour plus de commodité, le tableau est dessiné sur une feuille de papier en damier, et pour le réaménagement, il est à nouveau dessiné ;

2. Une carte des dimensions requises est découpée dans une feuille PCB, ou getinax. Un matériau plus pratique est le textolite, qui est essentiellement de la fibre de verre multicouche, et la feuille y adhère mieux que le getinax. Getinax est un matériau en feuille de papier pressé imprégné de vernis bakélite. Getinax moins matériel de qualité, que la textolite, et possède plusieurs propriétés que je n'aime pas personnellement :

- peut se délaminer ;

— les conducteurs imprimés rebondissent plus rapidement en cas de surchauffe que ceux des PCB, ce qui rend difficile le remplacement des composants radio sans endommager la carte en cas de panne ;

— il existe des cas de surchauffe des composants radio, qui peuvent rendre la carte radio « enfumée ». La même chose se produit lorsque de l'humidité pénètre dans les circuits haute tension. Le getinax brûlé se transforme souvent en conducteur (quelque chose comme le graphite). La même chose se produit avec getinax lorsque de l'humidité pénètre accidentellement dans les circuits haute tension. Ce dernier peut vous apporter d’énormes problèmes ;

Mais malgré tout cela, il est nettement moins cher et peut être coupé avec des ciseaux. Cela peut être utile lorsque vous devez créer rapidement une carte simple face à l'aide de pièces CMS.

3. Les extrémités de la planche sont traitées à partir de coins pointus et ébarber avec une lime ou du papier de verre ;

4. La planche découpée est enveloppée dans une feuille sur laquelle est dessinée la planche. Avec une âme fine et de légers coups de marteau, des trous sont pratiqués (marquage) pour les futurs trous aux endroits qui étaient préalablement marqués sur la feuille ;

5. Aux endroits marqués, des trous sont percés pour les futurs composants radio. Pour les petites pièces - résistances, condensateurs, transistors à fils fins, un foret de 0,5 mm est utilisé, pour les fils plus épais - un foret de 0,7 mm. Si nécessaire, d'autres tailles peuvent être utilisées. En tant que perceuse, il est plus pratique d'utiliser une perceuse portable, qui peut être achetée dans un magasin de radio spécialisé. Peut également être utilisé perceuse électrique à main avec une certaine habileté;

6. Après avoir percé les trous, la planche est poncée avec du papier de verre. Toutes les bavures formées à la suite du perçage sont éliminées et la feuille est nettoyée pour une application ultérieure des motifs de piste et de la gravure ;

7. D'une tige vide ordinaire de stylo à bille une planche à dessin est réalisée. Pour ce faire, la tige est chauffée sur la flamme d'une allumette (ou d'un briquet) et lorsque le plastique fond, la tige est retirée. Une fois le plastique durci, l'extrémité de la planche à dessin est découpée pour obtenir un trou d'un diamètre d'environ 0,2...0,4 mm ;

8. Un vernis (il est plus pratique d'utiliser du vernis à ongles) de 2 à 5 cm de hauteur est mis dans le stylo à dessin, après quoi le circuit imprimé est dessiné : des plots de soudure sont réalisés autour des trous et des pistes du circuit imprimé sont tracées entre ceux-ci. tampons. Avec une certaine habileté et en utilisant des règles comme guides, la qualité du dessin peut être comparable à celle des cartes radio d'usine ;

9. Une fois le vernis sec, les zones non vernies de la planche sont gravées en plaçant la planche dans une solution de chlorure ferrique. Dans le même temps, le cuivre des pistes protégées par le vernis n'est pas gravé et le revêtement de cuivre de la carte qui n'est pas recouvert de vernis, entrant dans une réaction chimique, se dissout dans le chlorure ferrique. Pour accélérer le processus de gravure, la solution avec la planche peut être chauffée dans un bain-marie, ou simplement placée sur un radiateur de chauffage central ;

10. Après gravure, la planche est lavée à l'eau et à l'aide d'un coton-tige imbibé d'acétone ou d'un autre solvant, le vernis est retiré de la planche, après quoi il est à nouveau lavé à l'eau courante ;

11. Il est préférable de souder les composants radio en utilisant de la soudure à faible point de fusion et du flux - colophane dissoute dans de l'alcool.

Il faudrait ajouter :

Vous pouvez utiliser une seringue jetable comme stylo à dessin ; dans ce cas, il est nécessaire de casser la coupe oblique de l'aiguille et de l'affûter pour qu'il n'y ait pas de surfaces tranchantes qui rayent la pointe. Récemment, il existe de nombreux marqueurs en vente dont le colorant n'est pas lavé à l'eau et fournit une couche protectrice assez durable, ils peuvent donc également être utilisés comme stylo à dessin.

Certains artisans étament également après avoir gravé la planche. L'étamage s'effectue de deux manières :

1. Fer à souder ;

2. Le bain de fer est rempli d'alliage de rose ou de bois. L'alliage, afin d'éviter l'oxydation de la soudure, est entièrement recouvert d'une couche de glycérine. Pour l'étamage, la planche est immergée dans la fonte pendant cinq secondes maximum. Chauffez le bain à l'aide d'une cuisinière électrique.

Récemment, la méthode d'impression permettant de transférer un motif de carte radio est devenue de plus en plus répandue.

Il se compose des éléments suivants :

1. À l'aide de programmes spéciaux, un tableau radio est conçu et dessiné ;

2. Une image miroir de la carte est imprimée sur un substrat à l'aide d'une imprimante laser. Dans ce cas, du papier couché fin (couvertures de divers magazines), du papier pour fax ou un film pour imprimantes laser est utilisé comme substrat.

3. Au tableau préparé face avant(photo) un substrat est appliqué et, à l'aide d'un fer très chaud, « frotté » sur le panneau. Pour répartition uniforme pression du fer sur le support, il est recommandé de poser plusieurs couches de papier épais entre elles. Le toner fond et colle au tableau.

4. Après refroidissement, il existe deux possibilités pour retirer le support : soit le support est simplement retiré après avoir transféré le toner sur la carte (dans le cas des films pour imprimantes laser), soit il est préalablement trempé dans l'eau puis décollé progressivement ( papier couché). Le toner reste sur la planche. Après avoir retiré le support, aux endroits où le toner s'est séparé, vous pouvez retoucher la planche manuellement.

5. La planche est gravée dans une solution chimique. Lors de la gravure, le toner ne se dissout pas dans le chlorure ferrique.

Cette méthode permet d'obtenir un très beau montage imprimé, mais il faut s'y habituer, car cela risque de ne pas fonctionner du premier coup. Le fait est qu'un certain régime à haute température est requis. Il n'y a ici qu'un seul critère : le toner doit avoir le temps de fondre suffisamment pour coller à la surface de la planche, et en même temps il ne doit pas avoir le temps d'atteindre un état semi-liquide pour que les bords des pistes ne aplatir. Suppression feuille de papier nécessite un certain ramollissement avec de l'eau, sinon la feuille de papier risque de se détacher avec le toner. Le perçage des trous dans un circuit imprimé est effectué après gravure.

Gravure de PCB

Il existe de nombreux composés permettant de décaper chimiquement le cuivre d’une carte de circuit imprimé. Tous diffèrent par la vitesse de réaction et la disponibilité des réactifs chimiques nécessaires à la préparation de la solution. N'oubliez pas que tout produit chimique est nocif pour la santé, alors n'oubliez pas de prendre des précautions. Voici les solutions chimiques pour graver les circuits imprimés que j'ai personnellement utilisées :

1. Acide nitrique (HNO 3)– le réactif le plus dangereux et le plus impopulaire. Il est transparent, a une odeur âcre, est hautement hygroscopique et s'évapore également fortement. Il n’est donc pas recommandé de le conserver à la maison. Pour la gravure, il n'est pas utilisé sous sa forme pure, mais dans une solution avec de l'eau dans un rapport de 1/3 (une partie d'acide pour trois parties d'eau). N’oubliez pas que ce n’est pas l’eau qui se verse dans l’acide, mais plutôt l’acide dans l’eau. Le processus de gravure ne prend pas plus de cinq minutes, avec libération de gaz actif. « L'azote » dissout également le vernis, donc avant de l'utiliser, vous devez laisser le vernis sécher complètement. Ensuite, lors de la gravure, il n'aura pas le temps de se ramollir et de se séparer du revêtement de cuivre. Les précautions doivent être strictement suivies.

2. Une solution d'acide sulfurique (H 2 SO 4) et de peroxyde d'hydrogène (H 2 O 2). Pour préparer cette solution, vous devez ajouter quatre comprimés de peroxyde d'hydrogène (nom de la pharmacie - « Hydropérite ») à un verre d'électrolyte de batterie ordinaire (une solution d'acide sulfurique dans l'eau). La solution préparée doit être conservée dans un récipient sombre, non hermétiquement fermé, car la décomposition du peroxyde d'hydrogène libère des gaz. Le temps de gravure des PCB est de l'ordre d'une heure pour une solution fraîche et bien mélangée à température ambiante. Cette solution après gravure peut être restaurée par ajout de peroxyde d'hydrogène H 2 O 2. La quantité requise de peroxyde d'hydrogène est évaluée visuellement : une plaque de cuivre immergée dans la solution doit être repeinte du rouge au couleur marron foncé. La formation de bulles dans la solution indique un excès de peroxyde d'hydrogène, ce qui entraîne un ralentissement de la réaction de gravure. Les précautions doivent être strictement suivies.

Attention: Lors de l'utilisation des deux solutions mentionnées précédemment, il est nécessaire de respecter toutes les précautions lors du travail avec des produits caustiques. produits chimiques. Tous les travaux doivent être effectués uniquement à l'air frais ou sous une hotte. Si la solution entre en contact avec la peau, elle doit être lavée immédiatement un grand nombre eau.

3. Chlorure ferrique (FeCl 3)- le réactif le plus populaire pour la gravure des circuits imprimés. En 200 ml eau chaude dissoudre 150 g de poudre de chlorure ferrique. Le processus de gravure dans cette solution peut prendre de 15 à 60 minutes. Le temps dépend de la fraîcheur de la solution et de la température. Une fois la gravure terminée, la planche doit être lavée abondamment à l'eau, de préférence avec du savon (pour neutraliser les résidus acides). Les inconvénients de cette solution incluent la formation de déchets lors de la réaction, qui se déposent sur la carte et interfèrent avec le déroulement normal du processus de gravure, ainsi que la vitesse de réaction relativement faible.

4. Solutions sel de table(NaCl) et sulfate de cuivre (CuSO 4) dans l'eau. En 500 ml eau chaude(environ 80°C) dissoudre quatre cuillères à soupe de sel de table et deux cuillères à soupe de sulfate de cuivre broyé en poudre. La solution est prête à l'emploi immédiatement après refroidissement (lors de l'utilisation de peinture résistante à la chaleur, le refroidissement n'est pas nécessaire). Le temps de gravure est d'environ 8 heures. Pour accélérer le processus de gravure, la solution avec la planche peut être chauffée à 50 °C.

5. Une solution d'acide citrique dans du peroxyde d'hydrogène (H 2 O 2). Dans un petit bain (jusqu'à 100 ml), le circuit imprimé est rempli d'un grand volume de peroxyde d'hydrogène, après quoi 1 cuillère à soupe d'acide citrique est ajoutée. Après quoi commence le processus de gravure du circuit imprimé. Elle s'accompagne activement d'un changement de couleur du liquide du transparent au bleu. Les bords s'avèrent lisses et, si vous passez d'abord sur la feuille de fibre de verre stratifiée avec du papier de verre fin, tout sera gravé de manière très uniforme.

Grâce à cette méthode, j'ai pu obtenir des cartes avec les paramètres suivants :

L'écart entre les conducteurs est de 0,2 mm.

Avec une épaisseur de conducteur réglée de 0,25 mm, elle s'est en réalité avérée être de 0,2 à 0,22 mm.

Dimensions des planches jusqu'à 100x200 mm.

Si vous avez besoin de mariner plus rapidement, vous pouvez ajouter une pincée de sel de table ordinaire. Cela accélérera le processus, mais soyez prudent : pendant le processus de gravure, énergie thermique et généralement la solution se réchauffe assez bien. Au cours de mes nombreuses années d’expérience avec cette solution, elle a explosé deux fois et a « maculé » tout ce qui m’entourait. Bien sûr, tout a été essuyé très rapidement avec un chiffon ordinaire et du soda et il n'y en avait aucune trace sur les vêtements ou les objets (contrairement au chlorure ferrique), mais c'était assez intéressant à observer.

Le temps de gravure moyen est de 20 à 30 minutes.

Je n'ai utilisé aucune autre solution pour graver les circuits imprimés. Il est très agréable de travailler sur ce dernier point, puisque les composants peuvent être obtenus dans n'importe quelle ville.

Si tu dois bien le faire

En principe, un circuit imprimé peut également être commandé auprès d'une usine spécialisée dans sa production. Bien sûr, cela coûte plus cher que ce que vous feriez vous-même, mais la qualité de fabrication sera bien meilleure. Si vous possédez de nombreux prototypes de ce type, je vous recommande fortement de regarder une vidéo sur la production de cartes de circuits imprimés.

Le point ici est le suivant. L'usine prend de l'argent pour 2 choses : pour la préparation à la production, au cours de laquelle elle convertit vos fichiers avec un circuit imprimé à son standard et produit l'équipement, et pour la production elle-même. La fabrication elle-même n'est pas une chose coûteuse : les usines achètent des ébauches pour les cartes radio en grande quantité et la production elle-même est moins chère, mais elles facturent en moyenne 2 à 3 000 roubles pour la préparation. Pour moi, payer autant d’argent pour la production d’une seule planche n’a aucun sens. Mais s'il y a 10 à 20 de ces planches, alors cet argent pour la préparation est réparti entre toutes les planches et cela s'avère moins cher.

Cet article donne un aperçu de plusieurs méthodes de gravure d'un circuit imprimé à domicile, réalisé notamment. Alors commençons.

Première méthode (l'une des plus populaires)

200 grammes de chlorure ferrique doivent être dissous dans 250 millilitres d'eau. Cette solution est suffisante pour graver une planche d'une superficie moyenne d'environ 200 centimètres carrés. Si vous n’avez pas de chlorure ferrique sous la main, vous pouvez le préparer vous-même. Pour ce faire, vous devez ajouter environ 10 à 15 grammes de petite limaille de fer à 200 millilitres d'acide chlorhydrique (très soigneusement !).

Une fois terminé réaction chimique, la solution est laissée reposer pendant quelques jours jusqu'à ce qu'une couleur brune apparaisse. Après cela, la solution de chlorure ferrique peut être utilisée. Temps de gravure approximatif pour les circuits imprimés jusqu'à 200 m². centimètres équivaut à 30 minutes.

Deuxième méthode : comment graver un circuit imprimé à la maison

Le circuit imprimé peut être gravé dans une solution d'acide nitrique (très soigneusement !) avec une concentration inférieure à 20 %. Une fois la gravure terminée, la planche est bien lavée avec une solution bicarbonate de soude. Le bicarbonate de soude neutralise l'acide nitrique. Si de l'acide nitrique entre en contact avec votre peau ou vos vêtements, il doit être neutralisé avec une solution de bicarbonate de soude.

De plus, l'acide émet un gaz brun désagréable - l'oxyde d'azote ; par conséquent, tous les travaux de gravure des cartes de circuits imprimés sont effectués dans un endroit bien ventilé. Temps de gravure approximatif pour les circuits imprimés d'une superficie de 200 mètres carrés. centimètres dans une solution d'acide nitrique à une température de 20 C pendant 5 à 10 minutes.

Troisième méthode

Dans 200 ml d'eau (avec précaution !), versez 20-30 ml d'acide sulfurique (exactement l'acide dans l'eau, et non l'inverse !). Ajoutez 4 à 6 comprimés de peroxyde d'hydrogène dans la solution préparée. Lorsque vous travaillez avec de l'acide sulfurique, respectez les précautions de sécurité, comme lors de la gravure avec acide nitrique. Le temps de gravure est d'environ 1 heure.

Méthode quatre

Dissoudre quatre cuillères à soupe de sel de table dans un demi-litre d'eau chaude, puis dissoudre deux autres cuillères à soupe dans cette solution de chouette. cuillères de sulfate de cuivre. À une température de solution de 40 à 50 °C, le temps de gravure sera d'une heure.

Cinquième méthode

La gravure est réalisée à l'aide d'une source puissante CC tension 25...30 V. Pour ce faire, connectez le contact positif de l'alimentation à la feuille du circuit imprimé, avec les pistes préalablement appliquées dessus. Un bâton avec un coton-tige bien enroulé autour et humidifié avec une solution saturée de sel de table est connecté au contact négatif de l'alimentation (PSU) (Fig. 10.3.1).

En utilisant des mouvements simples, déplacez le bâton avec le tampon le long du PCB en aluminium. Lors de la gravure, assurez-vous que l'écouvillon est constamment bien mouillé avec la solution. Lors de la sélection d'une alimentation, faites attention au fait qu'elle donne puissance de sortie plus de 100...120 W (environ 4 ampères à une tension de 25...30 volts).

Une fois la gravure terminée, il n'est pas toujours possible de retirer la couche de cuivre à certains endroits. Cela est dû au fait que la gravure ne se produit pas toujours uniformément sur toute la surface de la carte et que des zones individuelles perdent le contact entre le contact positif de l'alimentation. Pas de problème, car la couche de cuivre restante est assez fine et s’enlève facilement avec un scalpel.

Salut tout le monde! Dans cet article, je parlerai du moyen le plus simple et le moins cher de graver des planches à la maison. Pour cela nous avons besoin de :

1. Peroxyde d'hydrogène 100 ml 3%
2. Acide citrique 30 g
3. Sel 3g

Comme vous pouvez le constater, tous les composants sont accessibles à tous. Nous achetons du peroxyde d'hydrogène à la pharmacie, de l'acide citrique et du sel à l'épicerie. Tout sera assez bon marché - pas plus de 100 roubles.

Acide citrique et peroxyde d'hydrogène

Commençons maintenant à préparer la solution. Pour ce faire, vous devez trouver une sorte de récipient en plastique adapté à la taille de la planche. J'ai utilisé un plateau en plastique ordinaire.

Plateaux en plastique

Versez du peroxyde d'hydrogène dans le bac, puis versez de l'acide citrique et du sel. Mélangez le tout. Nous pouvons supposer que la solution est prête. Avant de mettre la carte dans la solution, vous devez vérifier si tout va bien. À savoir comment les voies sont posées. Pour ce faire, nous prenons le modèle qui a été appliqué au tableau et le tableau lui-même et comparons le dessin. S'il y a des endroits où les chemins s'interrompent, il faut prendre un marqueur ou du vernis et finir de les dessiner. L'essentiel est que le marqueur soit indélébile. Cela peut être vérifié de cette façon : il doit y avoir l'inscription : marqueur permanent. Je vous conseille d'y prêter attention attention particulière, car s'il s'agit d'un marqueur ordinaire, rien ne fonctionnera.

Marqueur pour tracer des chemins

Tableau dessiné au feutre

Après avoir inspecté la planche, nous la plongeons dans le liquide. Rien ne se passera tout de suite ; pour que la planche grave rapidement, vous devez chauffer la solution. Pour ce faire, prenez une casserole d'eau et abaissez-y soigneusement le plateau afin qu'aucune eau n'y pénètre. Et on met le tout sur le feu pour chauffer. Lorsque la solution chauffe (50 degrés), la réaction commence, cela se voit par la libération de bulles.

Gravure de PCB

Le processus de gravure lui-même prend environ 15 à 20 minutes et s'il n'est pas chauffé, il peut prendre plus d'une heure. Lorsque vous voyez que toutes les traces ont été gravées, retirez soigneusement la planche et lavez-la sous le robinet. Nous versons la solution, car elle ne fonctionnera plus.

Étamage et perçage de planches

En conséquence, nous obtenons un assez bon circuit imprimé ; sur la photo, le tableau n'a pas tout à fait fonctionné en raison du fait que le modèle a été mal appliqué. Si vous le faites bien, vous ferez mieux.

Assemblage de pièces sur une planche

Appareil terminé avec cette carte (devinez ce que c'est)

Comme vous pouvez le constater, il s’agit de la méthode de gravure sur planche la moins chère et la plus accessible. Le seul inconvénient est que la solution est jetable, c'est-à-dire que vous devez créer une nouvelle solution à chaque fois. Bonne chance à tous. Kirill.

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