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Qu'est-ce qu'une carte de circuit imprimé

2020-06-02

Qu'est-ce qu'un circuit imprimé

Carte de circuit imprimé (par exemple, carte de circuit imprimé, PCB ou carte de circuit imprimé, PWB) -une carte diélectrique qui forme un circuit conducteur d'un circuit électronique sur la surface et / ou à l'intérieur. Les cartes de circuits imprimés sont conçues pour la connexion électrique et mécanique de divers composants électroniques. Les composants électroniques sur la carte de circuit imprimé se trouvent généralement par soudure pour connecter les éléments connectés au motif conducteur par soudure.

Contrairement au montage en surface, la carte de circuit imprimé est constituée d'une feuille et est entièrement située sur une base isolante solide. La carte de circuit imprimé contient des trous de montage et des plots pour le montage de la sortie ou des composants plans. De plus, la carte de circuit imprimé comporte des trous traversants pour connecter électriquement des parties de feuille situées sur différentes couches de la carte. Un revêtement protecteur («masque de soudure») et des marquages ​​(selon les dessins auxiliaires et le texte du document de conception) sont généralement appliqués sur la carte depuis l'extérieur.

Selon le nombre de couches avec des motifs conducteurs, les cartes de circuits imprimés sont divisées en:
Un côté (OPP): Une seule couche de feuille est fixée sur un côté de la feuille diélectrique.
Double face (DPP): feuille à deux couches.
Multi-couche (MPP): non seulement des deux côtés de la carte, mais également sur la couche interne du diélectrique avec une feuille. La carte de circuit imprimé multicouche est obtenue en collant ensemble plusieurs cartes à simple face ou double face.
Au fur et à mesure que la complexité de l'équipement de conception et la densité de montage augmentent, le nombre de couches sur la carte augmente également.
La base de la carte de circuit imprimé est diélectrique et les matériaux les plus couramment utilisés sont la fibre de verre et la peinture à grain de bois. En outre, le substrat de la carte de circuit imprimé peut être un substrat métallique revêtu d'un diélectrique (par exemple de l'aluminium anodisé), et une feuille de cuivre sur laquelle des pistes sont appliquées. De telles cartes de circuits imprimés sont utilisées dans les équipements électroniques de puissance pour éliminer efficacement la chaleur des composants électroniques. Dans ce cas, la base métallique de la carte de circuit imprimé est connectée au dissipateur thermique. 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, des fluoroplastiques renforcés de fibres de verre (tels que FAF-4D) et des céramiques sont utilisés. Le panneau flexible est en matériau polyimide (par exemple, kapton).

Quel matériau allons-nous utiliser pour fabriquer le circuit imprimé

Printed circuit board

 

Les matériaux les plus courants et les plus abordables utilisés pour fabriquer des circuits imprimés sont le Getinax et la fibre de verre. Le papier Getinax est imprégné de peinture bakélite et de fibre de verre époxy pour textiles. Nous utiliserons certainement de la fibre de verre!

La fibre de verre en forme de feuille est une feuille en fibre de verre, imprégnée d'un adhésif à base de résine époxy, et doublée d'une feuille électrolytique de 35 μm d'épaisseur des deux côtés. La température maximale autorisée est de -60 ° C à + 105 ° C. Il possède des propriétés d'isolation mécanique et électrique très élevées et convient parfaitement à la découpe, au perçage et à l'emboutissage.

La fibre de verre est principalement utilisée sur un ou les deux côtés, avec une épaisseur de 1,5 mm, et l'épaisseur de la feuille de cuivre est de 35 microns ou 18 microns. Nous utiliserons une fibre de verre simple face d'une épaisseur de 0,8 mm et une feuille d'une épaisseur de 35 μm (pourquoi sera discuté en détail ci-dessous).

Méthode de fabrication de circuits imprimés à la maison

Le panneau peut être fabriqué par des méthodes chimiques et mécaniques.

Lorsque vous utilisez des méthodes chimiques, appliquez des ingrédients protecteurs (vernis, toner, peinture, etc.) sur la feuille du panneau où il devrait y avoir des traces (peinture). Ensuite, plongez le circuit imprimé dans une solution spéciale (chlorure ferrique, peroxyde d'hydrogène et autres solutions) qui «corrode» la feuille de cuivre mais n'affecte pas les composants de protection. En conséquence, le cuivre reste dans la composition protectrice. Le composé protecteur est ensuite éliminé avec un solvant et le panneau fini est conservé.

Les méthodes mécaniques utilisent des scalpels (pour la fabrication manuelle) ou des fraiseuses. Un cutter spécial a fendu la feuille d'aluminium et a finalement laissé la feuille d'aluminium - le motif nécessaire sur l'île.

Les fraiseuses et les fraises elles-mêmes sont coûteuses et disposent de peu de ressources. Par conséquent, nous n'utiliserons pas cette méthode.

Making a printed circuit board

La méthode chimique la plus simple est manuelle. La peinture Risograph dessine la trace sur la planche, puis grave la solution. Cette méthode ne permet pas la production de circuits imprimés complexes avec des pistes très fines - ce n'est donc pas le cas.

Making a printed circuit board

La prochaine méthode de fabrication du panneau consiste à utiliser un photorésist. Il s'agit d'une technique très courante (les plaques sont fabriquées de cette manière en usine) et souvent utilisées à la maison. Sur Internet, il existe de nombreux articles et méthodes qui présentent la méthode de fabrication de cartes de circuits imprimés utilisant cette technologie. Cela donne de très bons résultats reproductibles. Cependant, ce n'est pas notre choix. Les principales raisons sont des matériaux assez coûteux (photorésist, qui se détériorent avec le temps), et d'autres outils (UV, laminateur). Bien sûr, si vous pouvez produire en masse des circuits imprimés à la maison, alors la photoréserve sera inégalée, nous vous recommandons de la maîtriser. Il convient également de noter que l'équipement et la technologie de photorésist nous permettent de produire des films de sérigraphie et de protection sur les circuits imprimés.

Des millions d'articles sur Internet décrivent comment utiliser cette technologie pour fabriquer des circuits imprimés. Cependant, cette technologie présente de nombreux inconvénients, nécessite une intervention directe et prend beaucoup de temps à se développer. Autrement dit, il doit être ressenti. Le paiement n'apparaît pas pour la première fois, mais est obtenu une fois sur deux. Il existe de nombreuses améliorations: l'utilisation d'une plastifieuse (reprise nécessaire - température généralement insuffisante) peut donner de très bons résultats. Il existe même des méthodes de construction de presses à chaud spéciales, mais toutes nécessitent un équipement spécial. Les principaux inconvénients de la technologie LUT:

Surchauffe - le chemin se propage - de plus en plus large

Surchauffe-traces laissées sur le papier

Le papier est «frit» sur la planche (il est difficile de le laisser même s'il est trempé) et, par conséquent, le toner peut être endommagé. Il y a beaucoup d'informations à choisir sur Internet.

Toner poreux - Après avoir enlevé le papier, il y a encore des micropores dans le toner - le carton est également gravé à travers eux - produira des bosses

Répétabilité des résultats - aujourd'hui est excellente, demain est mauvaise, puis bonne - il est difficile d'obtenir des résultats stables - vous avez besoin d'une température strictement constante pour chauffer le toner, vous devez appliquer une pression constante sur la carte.

Au fait, je ne peux pas faire de planches de cette façon. J'ai essayé de faire cela dans les magazines et les papiers couchés. En conséquence, il a même détruit le circuit imprimé en cuivre surchauffé en raison d'une surchauffe.

Pour une raison quelconque, il existe peu d'informations sur Internet sur une autre méthode de transfert de toner (méthode de transfert chimique à froid). Basé sur le fait que le toner n'est pas soluble dans l'alcool, mais soluble dans l'acétone. Par conséquent, si le choix d'un mélange d'acétone et d'alcool ne fera que ramollir le toner, vous pouvez le «coller» du papier au carton. J'aime vraiment cette méthode et j'obtiens des récompenses immédiates - le premier tableau est prêt. Cependant, il a été découvert plus tard que je ne pouvais trouver aucune information détaillée pouvant fournir des résultats à 100%. Nous avons besoin d'une méthode que même les enfants peuvent se permettre. Mais la deuxième fois, le conseil d'administration n'a pas fonctionné, puis il a fallu beaucoup de temps pour choisir les ingrédients nécessaires.

En conséquence, après avoir pris une série de mesures à long terme, tous les ingrédients ont été sélectionnés, même s'ils ne sont pas à 100%, cela peut atteindre 95%. Le plus important est que ce processus est très simple et que les enfants peuvent payer de manière totalement indépendante. C'est la méthode que nous utiliserons. (Bien sûr, vous pouvez continuer à le rendre idéal - si cela fonctionne mieux pour vous, veuillez écrire). Les avantages de cette méthode:

Tous les réactifs sont bon marché, abordables et sûrs

Aucun autre outil nécessaire (fer, lampe, plastifieuse-rien, mais pas-vous avez besoin d'une casserole)

Il n'y a aucun moyen de détruire le circuit imprimé - le circuit imprimé ne chauffera pas du tout

Le papier part tout seul - le résultat du transfert de toner est visible - la traduction n'est pas effectuée

Pas de trous dans le toner (ils sont scellés par du papier) - donc pas de kimchi

Faites 1-2-3-4-5 et obtenez toujours le même résultat - répétabilité presque 100%

Avant de commencer, voyons de quelles cartes nous avons besoin et ce que nous pouvons faire à la maison en utilisant cette méthode.

Exigences de base pour les panneaux à base de bois
Nous utiliserons des capteurs et des microcircuits modernes pour fabriquer des dispositifs sur le microcontrôleur. Les micropuces deviennent de plus en plus petites. Par conséquent, les exigences de la carte suivantes doivent être remplies:

La carte doit être double face (généralement, il est très difficile de séparer la carte unique, il est très difficile de fabriquer une carte à quatre couches à la maison, le microcontrôleur a besoin d'une couche de masse pour les protéger des interférences)

La piste doit avoir une épaisseur de 0,2 mm - cette taille est suffisante - 0,1 mm voire mieux - mais il peut y avoir décapage, le chemin sera laissé lors du soudage

L'espacement entre les pistes - 0,2 mm - convient à presque tous les schémas. La réduction de l'écart à 0,1 mm est pleine de la fusion des traces et de la difficulté de surveiller si le circuit imprimé est en court-circuit.

Nous n'utiliserons pas de masques de protection ou de sérigraphie, car cela complique la production et ce n'est pas nécessaire si vous fabriquez vos propres circuits imprimés. De même, il y a beaucoup d'informations sur Internet. Si vous le souhaitez, vous pouvez fabriquer vous-même un «marafet».

Nous ne tromperons pas le circuit imprimé, ce qui est également inutile (sauf si vous fabriquez l'appareil pendant 100 ans). Pour la protection, nous utiliserons du vernis. Notre objectif principal est de fabriquer rapidement, efficacement et à moindre coût le circuit imprimé de l'appareil à domicile.

C'est l'apparence de la planche finie. Fabriqué par notre méthode de suivi 0,25 et 0,3 avec une distance de 0,2

 

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