PCB recto-verso utilisant la méthode du toner : 4 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:10

Ceci décrit une méthode simple pour fabriquer à la maison des cartes de circuits imprimés recto-verso d'aspect professionnel.

Étape 1: Préparez-vous

Cette instructable suppose que vous savez comment générer un fichier de mise en page à l'aide d'Eagle PCB ou d'un programme de mise en page similaire. J'utilise la méthode de transfert de toner pour fabriquer des PCB (cartes de circuits imprimés) comme beaucoup d'autres. L'idée de base est d'utiliser un papier glacé, d'imprimer le dessin du PCB sur le papier à l'aide d'une imprimante laser et d'utiliser un fer chaud pour transférer le toner sur le cuivre. J'utilise le papier glacé qu'ils ont derrière le comptoir chez Kinko. Allez chez Kinko et demandez quelques feuilles de leur papier laser glacé, qui est vraiment bon marché (environ 5 centimes la feuille). Certaines personnes préconisent l'utilisation de papier photo jet d'encre brillant, mais je pense que c'est un gaspillage et que le papier laser brillant bon marché s'enlève plus facilement.

Quoi qu'il en soit, une fois que vous avez votre design et votre papier, vous devrez imprimer le design. La clé ici est de refléter la couche supérieure afin qu'elle ressorte correctement une fois transférée sur la carte de cuivre. Il peut également être utile d'inclure des marques d'alignement (les éléments en forme de T sur la photo) au-delà du bord de votre PCB pour vous aider à aligner les deux couches. Voir ci-dessous.

Étape 2: Aligner les calques

L'étape suivante consiste à découper la couche supérieure et les couches inférieures et à placer une petite boucle de scotch sur un coin de la couche supérieure pour vous permettre de coller les couches supérieure et inférieure ensemble une fois qu'elles sont alignées. Vous voulez couper le morceau du haut plus petit que le bas pour pouvoir coller le haut vers le bas. Laissez un peu d'espace autour du bord du motif afin qu'aucun cuivre ne soit visible. Voir photo.

Maintenant, prenez les deux morceaux de papier avec les couches supérieure et inférieure imprimées dessus et dirigez-vous vers une fenêtre ou une porte-fenêtre. Il doit faire jour puisque vous utiliserez le rétroéclairage de l'extérieur pour voir à travers le papier. Placez la couche inférieure sur le verre, puis en prenant soin de ne pas encore coller la pièce supérieure, alignez les deux feuilles de papier en utilisant les repères d'alignement, vos vias, fonctionnalités ou autre méthode. Une fois aligné, collez le haut vers le bas. Soulevez délicatement un autre coin de la pièce supérieure et ajoutez un autre rouleau de ruban adhésif pour maintenir les couches alignées. La clé est de s'assurer que le ruban n'interfère pas avec le panneau de cuivre placé entre les feuilles. Voir photo.

Étape 3: Repassez-le

Avec les deux feuilles de papier collées ensemble, allumez votre fer au réglage le plus élevé. Assurez-vous également qu'il n'y a pas d'eau dedans si vous avez un fer à repasser à vapeur. Maintenant, prenez votre feuille de cuivre et glissez-la soigneusement entre les deux feuilles. Voir photo ci-dessous. Positionnez la planche plaquée de cuivre comme vous le souhaitez, et une fois que le fer est chaud, placez le fer sur le papier et appuyez fort. Il faut un peu de pratique pour maîtriser le repassage sur le toner, mais appuyez simplement fort et remuez le fer sur toute la planche en prenant soin de ne pas déplacer le papier par rapport à la planche. Une fois qu'un côté est repassé à votre satisfaction, retournez soigneusement le tout et repassez la couche inférieure. Une chose à retenir est de nettoyer soigneusement la planche avec un coton ou une vieille chaussette imbibée d'isopropanol (alcool à friction) avant de repasser pour enlever les empreintes de doigts ou la graisse.

Une fois le repassage terminé, coupez le papier autour de la planche si vous le souhaitez et déposez le papier et la planche dans un récipient d'eau pour faire tremper le papier. Laissez tremper pendant environ 10 minutes. Avec le papier laser brillant bon marché de Kinko, le temps est beaucoup plus court que le papier photo jet d'encre de haute qualité. Une fois le papier imbibé, décollez le papier des deux côtés. Cela devrait laisser le toner et une fine couche de papier avec la substance brillante sur la plaque de cuivre. À l'aide de vos pouces ou d'une vieille brosse à dents, frottez soigneusement la pulpe de papier supplémentaire et les déchets sur la planche. Voir la photo ci-dessous montrant une planche avec la moitié de la pulpe déteinte. Une fois que la pâte à papier est enlevée, inspectez soigneusement les traces et les caractéristiques sur le tableau pour les petites imperfections et les choses qui causeront des problèmes plus tard. Les zones clés auxquelles il faut prêter attention sont les traces et les tampons étroitement espacés où il est facile pour le papier ou le revêtement brillant de ponter et d'empêcher le cuivre de se graver. En outre, vous pouvez obtenir des tampons très fins pour faire des TSSOP, QFP et d'autres emballages à pas fin en utilisant la méthode du toner si vous grattez soigneusement entre les tampons à l'aide d'un couteau Xacto ou similaire avant la gravure. Pendant le repassage, le toner a tendance à maculer légèrement, de sorte que les tampons à pas très fin ont tendance à s'écraser. À l'aide du couteau, vous pouvez gratter entre les tampons ou les traces pour vous assurer que le cuivre se gravera entre les deux. Si vous faites attention, il n'y a aucune raison pour que vous ne puissiez pas obtenir des pads de 800 microns ou même de 500 microns.

Étape 4: graver et nettoyer

Lorsque vous êtes convaincu que les petites fonctionnalités critiques sont prêtes, placez votre carte dans un récipient en plastique ou en verre et versez suffisamment de produit de gravure pour PCB dessus pour la recouvrir. J'utilise le décapant au chlorure ferrique vendu chez Radio Shack. Agiter doucement le plat avec la planche et graver jusqu'à ce qu'il soit terminé. Attention à ne pas renverser sur quoi que ce soit de métal et de chromé car le décapant gâchera la finition avec une rapidité. Dans la plupart des cas, lorsque la couche inférieure a quelques traces et un plan de masse, il n'est pas nécessaire de retourner le PCB pendant la gravure. Assurez-vous simplement de déplacer la planche autour du conteneur afin que le fond se grave aussi. Si vous avez des détails délicats au dos, vous pouvez soulever la planche à plusieurs reprises pendant la gravure avec une fourchette en plastique afin d'aider le dos à graver sans le rayer. Voir photo.

Lorsque la planche est terminée, vous devez sortir la planche et la rincer abondamment à l'eau. Jetez le décapant utilisé dans vos toilettes et rincez-le comme recommandé par le fabricant sur la bouteille. Comme vous pouvez le voir sur la photo, vous devriez être capable de tenir la planche devant une lumière et de voir à travers la planche à ce stade pour vérifier l'alignement des couches supérieure et inférieure. Nettoyer le toner est une douleur dans le cul. Le moyen le plus simple est d'utiliser un solvant agressif tel que du nettoyant pour freins ou de l'acétone (dissolvant pour vernis à ongles) et un chiffon pour enlever le toner. En utilisant votre méthode préférée, frottez le toner du cuivre et sortez votre multimètre pour tester si l'une des traces est en court-circuit. Je trouve que les longues traces parallèles ont souvent de petits courts entre elles si vous ne retirez pas tout le papier avant la gravure. Une brosse à dents aide. Si vous constatez que certaines pistes ou pastilles sont en court-circuit, à l'aide d'un couteau Xacto ou similaire, grattez ou coupez le cuivre jusqu'à ce que le circuit soit ouvert. Une fois que tout le circuit est vérifié de cette manière, vous pouvez commencer à souder les pièces. Je trouve qu'il est essentiel de placer les composants à pas fin en premier, afin que vous puissiez vérifier chaque pad au fur et à mesure. Étant donné que le toner écrase les plots des QFP et des TSSOP et similaires ensemble, il est facile de former un pont de soudure entre les broches. Prenez votre temps et ayez votre mèche de soudure à portée de main. Bonne construction !