Fabriquer ses PCB: la technique de la peinture pelable.

By | 3 February 2017

La fabrication de circuits imprimés ressemble de moins en moins à un chemin de croix pour l’amateur en électronique. On ne doit plus se salir les mains; il existe aujourd’hui une myriade de services en ligne qui se chargent du boulot pour vous en quelques clics de souris. Cependant, certains aimerons encore les réaliser eux-mêmes.

Cet article présente une astuce que j’ai trouvé récemment et qui permet de passer rapidement à l’étape de l’attaque chimique (à la “perchlo”, ou au chlorure de cuivre).

Le procédé classique

Le précédé classique est sale, laborieux, et nécessite beaucoup de soin pour arriver à un résultat juste “passable”.

Pour le résumer, citons:

  1. réalisation d’un typon, ou masque pour l’insolation. A réaliser soit à l’imprimante jet d’encre ou laser.
  2. préparation de la plaque
    • nettoyer et décaper méticuleusement la plaque cuivrée
    • appliquer la résine photosensible sur la plaque de cuivre
    • OU, on trouve des plaques pré-sensibilisées
  3. insolation de la résine dans une chambre UV, bien souvent construite soi-même
  4. élimination chimique de la résine insolée
  5. attaque chimique du cuivre non protégé, appelée aussi “gravure”
  6. rincage
  7. perçage de trous pour les composants traversants
  8. pour les CMS:
    • réalisation du masque pour la pâte à souder
    • étalage de la pâte à souder
  9. soudage des composants

Diverses astuces exposées sur internet permettent d’optimiser et de faciliter l’une ou l’autre étape. Et j’encourage grandement le lecteur à les consulter, essayer, et trouver son mode de fonctionnement préféré.

Voici donc une astuce de plus qui permettra de réaliser les étapes 1-4 plus facilement, et de passer ensuite à la gravure.

L’astuce

L’idée est d’utiliser une peinture pelable.
Cette peinture existe en plusieurs couleurs et est utilisée pour “tuner” sa voiture, par exemple peindre les jantes ou les enjoliveurs, mais de manière temporaire. Quand on n’a plus envie de la couleur, on l’enlève en pelant.

On va appliquer quelques couches sur une plaque de cuivre qu’on aura bien nettoyée et décapée.
Ensuite, on passera un coup de découpe laser pour séparer les morceaux qui restent pour protéger le cuivre de la gravure, et les autres qui partent et laisseront le cuivre à nu.

On saute ainsi l’étape de l’insolation UV; plus de masque, plus de boîte d’insolation. On gagne du temps et de la place dans le labo… bon, il faut une découpeuse laser.

J’ai fais plusieurs essais sur cette plaque pour déterminer la puissance et la vitesse optimale du laser.

Il ne faut pas grand chose: avec ma découpeuse 80W, je passe à 200mm/s avec 20% de la puissance. Autant dire que ça va assez vite.

Les résultats

Le pelage

La découpe laser est terminée, j’ai pris le layout d’un de mes autre projet. Seuls les contours des pistes ont été découpés.

(Comment obtenir un fichier pour contourer les pistes d’un PCB ? Lisez mon autre post)

On pèle la peinture pour exposer le cuivre qui doit être enlevé par la gravure

A noter que, si vous aimez vraiment l’insolation aux UV, ce procédé peut aussi être utilisé pour réaliser un masque d’insolation sur une feuille transparente.

La gravure

Je fais généralement la gravure au chlorure de cuivre.
C’est une alternative plus écologique à la perchlorure de fer: il n’y a pas de déchet, le bain se réutilise.
Aussi, ça ne laisse pas de taches brunes difficiles à enlever. (voir mon autre article)

Quand la gravure est terminée, on enlève le restant de la peinture avec le grattoir d’une éponge. Ça a pour avantage de bien nettoyer le cuivre pour la soudure.

Et voilà !