À propos du Gravure de PCB, Jusqu’à présent, vous avez cherché les secrets enfouis derrière la gravure PCB ? Vous êtes au bon endroit ; nous allons vous expliquer en détail ce qu’est la gravure.
Comme vous le savez peut-être, la gravure des circuits imprimés tourne autour de la méthode de soustraction utilisée dans la production des circuits imprimés.
Dans ce guide, nous vous présenterons le stylo, l’acide, le kit, la solution, le processus, la machine, etc. impliqués dans la gravure des circuits imprimés. Une fois que vous aurez parcouru ce guide avec succès, nous vous indiquerons l’endroit idéal où vous pourrez vous procurer des matériaux pour circuits imprimés. Maintenant, passons aux choses sérieuses.
Gravure de PCB
1.1 Qu’est-ce que la gravure de PCB ?
La gravure de circuits imprimés se définit simplement comme l’enlèvement sélectif de matériau de la surface d’un circuit imprimé à l’aide de l’action chimique d’un agent de gravure. La gravure entraîne généralement l’élimination des zones de cuivre qui ne sont pas nécessaires sur la carte de circuit imprimé terminée. Le processus de gravure peut être effectué en plaçant un couvercle qui peut protéger les parties du stratifié et ainsi exclure la couche de cuivre. La gravure de PCB est une procédure facile et économique qui peut être réalisée à la maison ou au laboratoire.
1.2 Stylo de gravure pour PCB
Le stylo de gravure pour PCB ressemble davantage à un stylo étanche à l’eau contenant une encre permanente. L’encre contenue dans le stylo de gravure pour PCB a des propriétés qui permettent de résister à la gravure. Le stylo a une pointe en nylon qui permet une fabrication rapide des circuits imprimés. Les circuits peuvent être dessinés sur un laminé de cuivre ordinaire, puis gravés dans des solutions de chlorure ferrique ou d’agent de gravure. On laisse sécher pendant quelques minutes, puis on immerge la carte dans le liquide de gravure jusqu’à ce que l’on constate que le cuivre est dissous. Après le processus de gravure, l’encre peut être évacuée à l’aide d’un liquide de nettoyage ou d’un nettoyant pour circuits imprimés. Une fois ces opérations effectuées avec succès, le circuit imprimé est prêt à être percé et assemblé.
1.3 Acide de gravure des PCB
Les produits chimiques de gravure des PCB utilisés industriellement
Dans cette section, nous allons passer en revue
1.4 Gravure du cuivre sur PCB
Pour se débarrasser du cuivre indésirable des substrats plaqués cuivre afin de former des circuits électroniques, deux méthodes sont évoquées. Elles comprennent ;
Gravure mécanique : dans la gravure mécanique, une fraise spéciale et une machine-outil sont utilisées pour éliminer une étroite bande de cuivre à la limite de chaque plot et de chaque trace. Ce faisant, les éléments du circuit sont séparés électriquement du reste de la feuille.
Gravure chimique : la gravure chimique dépend des activités d’un fluide corrosif pour désintégrer chimiquement le cuivre indésirable afin de clarifier le circuit souhaité. Dans ce processus de gravure chimique, la gravure est généralement effectuée par immersion complète de la carte dans le produit chimique ; une réserve de gravure est utilisée pour protéger le cuivre souhaité du produit de gravure.
Kit de gravure de PCB
Le kit de gravure de circuits imprimés comprend différents outils (combinant des matériaux adaptés et des produits chimiques) qui peuvent être utilisés pour fabriquer le circuit imprimé, de la première ébauche à la fin. Maintenant que vous connaissez les principes fondamentaux de la conception d’un circuit imprimé, il est souvent difficile pour les débutants de choisir les outils de gravure appropriés pour fabriquer leur circuit imprimé. La seule différence qui peut être faite avec les outils est de sélectionner le meilleur parmi les différents outils disponibles sur le marché.
Bien qu’après avoir fusionné les outils et les produits chimiques, il se peut que le résultat ne soit pas parfait, car les produits chimiques peuvent ne pas être dans un rapport équilibré ou les matériaux peuvent ne pas s’emboîter parfaitement. Il est difficile d’obtenir les petits forets pour faire les trous du PCB, et pour cette raison, le kit de gravure de PCB contient les forets nécessaires. Le kit de gravure de PCB de certains débutants comprend un petit moteur de perceuse à courant continu qui peut être utilisé pour faire les trous. Le rapport de quantité du matériel doit être soigneusement sélectionné pour éviter les composants inutiles. Au fil du temps, les compétences en matière de fabrication de circuits imprimés peuvent être perfectionnées.
Solution de gravure des PCB
Lorsque nous faisons référence à la solution la moins chère et la plus facilement disponible pour la gravure des PCB, nous faisons référence au chlorure ferrique. Le chlorure ferrique est disponible sous forme de liquide, ou sous forme concentrée, qui doit ensuite être diluée. Lorsque cette solution est utilisée, immergez votre circuit imprimé dans le liquide, attendez quelques instants et vérifiez l’état d’avancement.
Bien que le chauffage du liquide puisse être d’une grande aide, il n’est pas nécessairement nécessaire. Le chlorure ferrique est bon marché, mais il ne peut pas être réutilisé, et il n’est pas non plus écologique. Par conséquent, après utilisation, il est essentiel de l’éliminer correctement dans une décharge.
Une autre solution est le persulfate d’ammonium qui est disponible pour la gravure du cuivre PBC, et il est souvent utilisé pour la gravure des circuits imprimés. Le persulfate d’ammonium est une substance poudreuse à laquelle il faut ajouter de l’eau pour en faire une solution. Pour assurer une gravure efficace du cuivre, la solution doit être maintenue à l’état chaud ; le persulfate d’ammonium se décompose à la chaleur.
Pour cette raison, il est obligatoire d’ajouter une nouvelle solution à chaque fois que le cuivre doit être gravé et la manipulation du produit chimique doit se faire en toute sécurité. L’effet dangereux du persulfate d’ammonium est qu’il peut provoquer une irritation de la peau.
Le matériel nécessaire pour graver avec succès le persulfate d’ammonium comprend : des lunettes de chimie, des gants, un masque, des récipients en verre, de l’eau distillée, une balance, une cuillère en plastique, du persulfate d’ammonium, un agitateur en verre.
Processus de gravure des circuits imprimés
Le processus de gravure consiste à transférer soigneusement le motif sur le métal à l’aide d’un matériau capable de résister à l’action dissolvante d’un acide. Les métaux sont protégés dans les zones où cette réserve est appliquée et sont gravés dans les zones où elle ne l’est pas, ce qui donne un motif en relief. Dans cet article, un papier « press ‘n’ peel » (papier PNP) sera utilisé pour décrire le processus de gravure.
Le papier PNP est une réserve polyvalente et un type de film acétate bleu. Le papier a deux faces, l’une est brillante et l’autre est mate. La face mate est utilisée pour transférer des motifs ou des images sur le métal. Le motif sera transféré comme une image miroir, donc si la direction du motif est essentielle ou comprend des lettres, il peut être nécessaire de copier d’abord le motif sur de l’acétate transparent et de le retourner pour qu’il soit inversé sur le papier PnP.
4.1 Matériaux utilisés comme réserve
Différents matériaux peuvent être utilisés comme réserve, notamment :
Un marqueur permanent noir et des tampons en caoutchouc.
Des lettres autocollantes et des autocollants en dentelle, etc.
Il existe également des types de vernis traditionnels, à savoir
1. la laque
2. la gomme-laque
3.le vernis à ongles
4. le ruban électrique
5. la peinture
6. papier de contact
7.l’asphalte
8. ciment caoutchouc
Les matériaux nécessaires à la gravure des circuits imprimés seront mis en évidence, et il est important de noter que la disponibilité des matériaux sur lesquels travailler peut conduire à un résultat positif plus productif. Les matériaux comprennent
1. chlorure ferrique
2. papier PnP
3. cisaille à métaux
4. une scie de bijoutier
5. imprimante laser ou photocopieur à toner à base de carbone
6. laiton, cuivre ou nickel pour gravure en calibre 18, 20 ou 22.
7. alcool
8. fer à repasser
9. surface résistante à la chaleur
10. tampons à récurer
11. marqueur permanent noir
12. papier de verre
13. vernis à ongles
14.achats de circuits imprimés, plusieurs choses peuvent vous troubler. Que ce soit pour un circuit imprimé simple face, un circuit imprimé double face ou tout autre type de circuit imprimé, vous pouvez papier de contact.
15. gants en nitrile
16. mousse de polystyrène d’une épaisseur de 1 pouce
17. du ruban adhésif double face
18. un plat en verre ou un récipient en plastique jetable d’au moins 15,2 cm de côté. (15,2 cm) de côté
19. lunettes de sécurité et masque anti-poussière
20. tablier
21. bicarbonate de soude
22. acétate
23. brosse en laiton
4.2 Étapes du processus de gravure d’un PCB
1 : Transférez votre dessin sur le papier « press ‘n’ peel ».
Ici, le dessin préféré est transféré sur la face mate du papier PNP à l’aide d’une photocopieuse. La photocopieuse est réglée de manière à obtenir l’image la plus sombre sans tacher les zones claires. Le dessin ou l’image qui a été photocopié servira de réserve sur le métal. La chaleur idéale requise pour transférer des dessins ou des images avec le papier PNP est déterminée juste en dessous de la température à laquelle le film support du papier PNP commence à se déformer ou à s’effondrer sous la pression. Pour cette raison, il est important de faire un test préalable du fer à repasser à utiliser car ils varient en température. Il est préférable d’utiliser un fer réglé à une ou deux températures inférieures à la température maximale pour transférer le motif sur le métal.
2 : Scier le métal
On utilise souvent une scie de bijoutier ou des cisailles à métaux pour découper le métal de manière à ce qu’il corresponde presque à l’image ou au motif. Assurez-vous que le métal est plat et nettoyez sa surface avec un papier de verre ou un tampon à récurer. Rincez à l’eau, séchez et essuyez la surface du métal avec de l’alcool juste avant de fixer le papier PNP, et veillez à tenir le métal par ses bords pendant cette opération.
3 : Appliquer le PNP
Lorsque vous découpez le métal, ne le laissez pas s’adapter parfaitement au motif mais veillez à laisser une bordure métallique d’environ 6,5 mm autour du motif. Découpez votre motif ou votre image sur le papier PNP et placez le métal sur une surface résistante à la chaleur. Placez le papier PNP sur le métal, le côté mat vers le bas, et appliquez de la chaleur sur toute la surface avec un fer à repasser. Au cours de ce processus, la plaque de cuivre devient très chaude, révélant l’image à travers le film de support du papier.
4 : Séparer le papier PnP du métal
Attendez un certain temps que le métal refroidisse, séparez le papier PnP du métal et soyez assez observateur pour conclure que le motif a été correctement transféré. Dans le cas contraire, remettez le papier PnP à sa place et appliquez à nouveau la chaleur jusqu’à ce que vous soyez satisfait du résultat.
5 : Préparez-vous à graver
A l’aide d’un papier contact « know more about the defects and probable solutions to PCB problems ? », recouvrez le dos du métal et enduisez les bords pour éviter qu’ils ne soient gravés. On peut utiliser des résistances comme du vernis à ongles, etc. Procurez-vous un morceau de mousse de polystyrène expansé, également appelée styromousse, et fixez-le au dos du métal à l’aide de ruban adhésif double face. Assurez-vous que la zone est bien ventilée et que vous portez un tablier, des lunettes de protection et des gants tout au long du processus.
6 : Gravez le métal
Mettez une quantité suffisante de chlorure ferrique dans un récipient en plastique pour faciliter la flottaison du métal, secouez doucement le récipient en plastique, couvrez le récipient et laissez le métal pendant quelques heures. Une gravure peu profonde peut être obtenue en quelques minutes, généralement 35-45.
7 : Retirer la réserve PnP et nettoyer le métal
Évitez de retirer le métal du chlorure ferrique à mains nues, mais portez plutôt des gants en nitrile ou des pinces en plastique pour effectuer cette opération. Pour neutraliser le chlorure ferrique, immergez la plaque métallique dans une solution de 2 tasses d’eau pour 4 tasses de bicarbonate de soude. Rincez à l’eau claire et retirez le ruban adhésif. Il faut enlever le PnP avec un tampon à récurer et de l’acétone et faire les dernières retouches avec une brosse en laiton et de l’eau savonneuse.
Gravure de circuits imprimés DIY
Les avantages liés à la gravure des circuits imprimés sont la longévité et la facilité relative de connexion. Au cours du processus de gravure, le cuivre est retiré des sections de la carte, à l’exception des zones où des connexions câblées sont présentes. La première étape après avoir obtenu votre matériel complet est de savoir comment concevoir votre PCB. Vous pouvez concevoir votre PCB à l’aide d’Eagle, effectuer les opérations nécessaires sur votre ordinateur (supprimer les détails supplémentaires de la carte.
Sélectionnez l’option de couche et décochez tous les champs qui ne sont pas nécessaires comme le lieu, le nom, l’origine. Valeurs. Exportez maintenant le fichier de la planche sous forme d’image. Pour ce faire, ouvrez le tableau dans eagle et allez dans Fichier>Exportation>Image. Sélectionnez l’option monochrome et enregistrez l’image) et imprimez le PCB à l’aide d’une imprimante laser. D’autres opérations telles que la gravure, le perçage et la soudure suivent, puis vous testez.
Processus de gravure laser des circuits imprimés
Vous n’avez que peu de choix lorsque vous réalisez un circuit imprimé sur mesure ; vous pouvez décider de souder les choses vous-même avec une carte perforée ou prendre le temps de vous contenter d’un PCB. Nous parlerons ici de l’utilisation d’un laser 40W pour brûler la peinture, révélant ainsi le cuivre qui est maintenant retiré. Dans la première approche, la carte est recouverte de couches distinctes de peinture noire en spray et on laisse suffisamment de temps pour qu’elle sèche complètement.
Lorsque le processus laser est terminé, on utilise ensuite du chlorure ferrique pour la graver. Les trous formés par le processus de gravure dans le cuivre peuvent maintenant être découpés au laser. Ce processus est beaucoup plus rapide lorsqu’il s’agit d’un réactif d’attaque chimique que lorsqu’il s’agit d’une résine photosensible.
Machine à graver pour PCB
Une machine de gravure laser pour circuits imprimés peut être utilisée pour retirer tout matériau inutile sur votre circuit imprimé par le biais du processus de gravure. Pour ce faire, il vous suffit de pulvériser les sections à retirer et d’utiliser votre machine à graver pour PCB pour retirer les sections non désirées.
7.1 : Machine de gravure laser pour PCB
Notez que la plupart des graveuses laser utilisent des fichiers vectoriels pour imprimer. Cependant, avant de commencer à imprimer, vous devez établir un schéma correct de vos composants et construire des traces. La machine à graver les circuits imprimés doit ensuite être utilisée pour découper tout ce que vous pensez ne pas faire partie de la trace. Pour aider le laser à découper tout ce qui ne fait pas partie de la trace, il est recommandé de rendre le fond noir si votre carte est blanche. Il serait utile de tracer des lignes de 1,5pt, qui sont les plus petites lignes que l’on puisse tracer sur une carte de circuit imprimé à des fins de gravure. Si vous réalisez une carte double face, assurez-vous que tout est bien aligné et essayez d’être efficace.
L’utilisation du laser donne de beaux résultats, mais vous n’êtes peut-être pas prêt à graver votre planche. Assurez-vous que tout résidu de peinture laissé sur le cuivre est gravé, sinon il empêchera la solution de graver la carte. Pour enlever la peinture, vous devrez peut-être tremper un coton-tige dans de l’isopropyle ou de l’éthyle et l’étaler sur le cuivre exposé. Cela permet de polir le cuivre et de le préparer à la gravure. Vous pouvez utiliser du diluant pour peinture ou du xylène pour enlever toute peinture noire tenace sur la carte. Vous obtenez ainsi un circuit brillant, prêt à être gravé.
Aujourd’hui, les PCB ont un large éventail d’applications. Il est donc nécessaire de les marquer de manière appropriée si vous voulez qu’ils restent efficaces. Le marquage laser facilite votre travail. Il ne nécessite pas l’utilisation de produits chimiques ou d’encres et vous permettra de marquer votre carte et de faciliter la gravure séquentielle.
7.2 : Machine de gravure automatique de PCB
La machine à graver les circuits imprimés a été inventée pour faciliter le processus de gravure en dissolvant le circuit imprimé de la manière la plus efficace possible. Avec cette machine, vous n’avez plus besoin de dissoudre votre PCB manuellement en déplaçant le récipient de solvant. Pour graver un PCB manuellement, il fallait utiliser du HCL et de l’eau. Le PCB doit ensuite être placé sur un plateau ou dans un récipient pour être gravé. Malheureusement, ce processus est lent et sujet à des accidents et des déversements. Dans certains cas, le PCB souhaité peut finir par être endommagé.
C’est dans ce contexte qu’a été inventé un solvant pour PCB capable de dissoudre le cuivre dans le PCB. La machine à graver les circuits imprimés fonctionne en déplaçant la solution de gravure préparée à travers l’aération pour aider à accélérer la gravure des circuits imprimés. machine fonctionne en fonction de la taille de votre circuit imprimé. La machine est capable de graver dix pièces de PCB par heure. Lorsque l’on compare avec ce qui peut être accompli, à savoir 6 PCB par heure, nous concluons que la PEM est plus efficace et augmente la production de PCB. De plus, la machine charge la solution de gravure qui est dangereuse lorsqu’elle est inhalée.
7.3 : Machine à graver les PCB de fabrication artisanale
La construction de vos propres machines à graver vous permet d’économiser de l’argent et du temps. Vous pouvez en construire une en utilisant un récipient à détergent de 25 cm de long, 13 cm de large et 6 cm de haut. Vous devrez ensuite utiliser un couteau pour découper une zone où vous devrez placer votre circuit imprimé. Pour obtenir les meilleurs résultats, vous devrez peut-être laisser un peu d’espace sur le bord de votre récipient. Cet espace est important car il empêche la solution de gravure de se répandre.
Cette méthode vous permet d’utiliser la plus petite quantité de chlorure ferrique. Pour un circuit imprimé de 9 cm x 7 cm, vous devrez utiliser une cuillère à café de chlorure ferrique, à diluer dans 70 ml d’eau. Cela forme une solution de gravure qui peut être utilisée pour graver n’importe quel PCB tant qu’il est entièrement immergé.
Construction du système d’entraînement du moteur
C’est la partie la plus difficile, mais elle est simple si vous suivez les conseils suivants.
Tout d’abord, il vous suffit d’acheter une barre de bois à la quincaillerie locale. Coupez-la à la taille requise et fabriquez une poutre de support. Fixez votre moteur sur la poutre et la base. Coupez une autre barre en bois de 15 cm de long et clouez-la sur le côté de la boîte. Elle permet de fixer le moteur en place. Le moteur à monter doit être un 12 Vdc avec une vitesse modérée qui peut être contrôlée facilement. Vous aurez peut-être besoin d’une fenêtre électrique de voiture pour vous aider à conduire la machine. Utilisez des vis pour maintenir l’alimentation de la fenêtre de voiture et les engrenages en place. Le produit final aura l’aspect ci-dessous.
Vous pouvez ensuite ajouter une commande de minuterie et un interrupteur d’arrêt qui vous permettront de contrôler le circuit imprimé et de l’aider à s’arrêter à une position prédéfinie. Cela vous permet de laisser la machine faire son travail et s’arrêtera au moment prédéterminé.
Affichage du processus de gravure des PCB
Conclusion
Sérieusement ! La gravure peut devenir frustrante si vous ne vous y connaissez pas et avec ce guide, je crois que vous avez déjà rattrapé quelque chose. De nombreux circuits peuvent être gravés en même temps ; les circuits peuvent être très compacts, une gravure identique menant à des circuits identiques, sont quelques uns des avantages chargés que la gravure d’un PCB a à offrir. Cependant, une gravure excessive peut se produire en raison d’un déséquilibre du ratio de gravure de cuivre qui est nécessaire sur la carte, mais ce problème peut être rectifié en ajoutant des voleurs pour l’équilibrer et diminuer la fourmi de gravure utilisée.
Comme promis précédemment, nous vous indiquons l’endroit idéal pour obtenir vos matériaux de gravure pour PCB. Wne ne vend pas seulement ce que nous vendons, mais nous donnons aussi une garantie et une originalité optimale.
Faites un geste et contactez-nous aujourd’hui, vous pouvez demander un devis, et au cas où vous auriez des questions troublantes ou des suggestions, n’hésitez pas à les transmettre.
