Objectif : Ce laboratoire a pour but de réaliser un circuit imprimé à travers un procédé
conventionnel de gravure par attaque chimique.
Dessin du masque (généré par Fritzing)
Imprimante laser
Papier de transfert d’encre par laminage
Machine à laminer ou fer à repasser
Liquide de gravure (Chlorure Ferrique)
Papier sablé fin
Solution d’étain (Liquid tin)
Gants en latex
Bacs de trempages
Introduction
Un circuit imprimé (PCB) permet de supporter et de connecter les différents composants d’un
système électronique. Un PCB est en général constitué d’une plaque de composite d’époxy et
fibre de verre recouverte d’une ou plusieurs couches de cuivre formant des connexions entre les
éléments soudés sur la plaque. Certaine méthode de fabrication de PCB demandent l’utilisation
de matériel couteux et encombrant. Il existe néanmoins une technique simple qui nécessite très
peu de matériel et qui est souvent utilisée par les électroniciens amateurs ou même certains
professionnels ayant besoin de prototypage rapide. La technique consiste à imprimer, avec une
imprimante laser classique, une image noire et blanc du circuit sur une feuille spéciale. Cette
feuille est ensuite retournée sur la plaquette de plastique cuivrée (PCB vierge) et l’encre de
l’image est transférée du papier au cuivre par chauffage (laminage à chaud). En trempant le PCB
dans une solution acide, l’image laminée agit comme masque et seules les zones de cuivre non-
encrées se dissolvent. Le cuivre restant correspond ainsi aux zones noires de l’image initiale.
Pour compléter la fabrication du PCB, il suffit de nettoyer l’encre qui reste sur le PCB et qui
protégeait les zones de cuivre qui devaient résister au bain d’acide, et de tremper le PCB dans
une solution d’étain pour protéger le cuivre de l’oxydation. Le PCB peut ensuite être percé pour
recevoir les composants électroniques qui seront soudés sur la plaque.
Dessin du PCB et impression de l’image
Vous avez déjà produit à l’issue du Lab6A.1, une image noire et blanche (votre fichier terminant
par le suffixe _etch.pdf) qui sera transférée sur le PCB. Le noir correspond au cuivre qui restera
sur la plaque à la fin de la gravure chimique. Le blanc correspond au cuivre qui sera enlevé dans
le bain d’acide.
• Imprimez le dessin du masque sur une feuille brouillon
• Vérifiez les dimensions de l’image en mesurant l’impression ou en y posant une des composantes du circuit. Pour être à l’échelle, il faut empêcher toutes altérations à la taille l’image lors de l’impression. Donc, si possible, aucune mise à l’échelle.
• Imprimez le circuit sur :
o une feuille spéciale de transfert de film (Bleu) coté mat (la méthode du pro pour un résultat reproductible)
o du papier à photo glacé (la méthode du pauvre qui marche bien aussi)
• Prenez garde à ne pas abimer cette impression jusqu'à l’étape de laminage
Préparation de la plaquette
• Découpez à la tranche un rectangle de plaquette plus grand que votre image (celui-ci vous est déjà fourni!)
• Nettoyez le coté cuivré avec une éponge abrasive (ScotchBright
TM) et un peu de savon liquide
• Essuyer minutieusement les poussières
Laminage de l’image
• Placez l’image imprimée sur la plaquette, coté encre (mat) contre le coté cuivré
• À l’aide du fer à repasser (chaud-5), plaquez l’image imprimée sur votre plaquette
• Laminez toute la zone d’encre en laissant la chaleur agir pendant quelques minutes
• Faites refroidir la plaque sous l’eau froide
• Enlevez délicatement le papier bleu en vérifiant que l’encre reste bien collée à la plaquette
• Inspectez le laminage pour vérifiez que chaque connexion est bien imprimée sur la plaquette
Gravure chimique du PCB
ATTENTION, le produit chimique utilisé pour la gravure est dangereux. Protégez vos mains avec
des gants en latex et manipulez les plaquettes doucement en évitant toute éclaboussure. Rincez
généreusement les plaquettes à l’eau et placez la plaquette dans du papier pour les transports
entre le bain et l’évier.
• Placez la plaquette dans le bain de chlorure ferrique
• Vérifiez régulièrement l’état de la gravure. Le cuivre non recouvert de noir doit se dissoudre
• Nettoyez votre circuit à l’eau pour enlever toute trace de produit toxique
Finition
• Avec du papier sablé fin ou une laine d’acier, éliminez toutes traces d’encre
• Placez votre plaquette dans un bain de solution d’étain (Liquid tin)
• Quand l’étain à recouvert tout le cuivre, nettoyez votre PCB à nouveau
conventionnel de gravure par attaque chimique.
Matériel requis :
Dessin du masque (généré par Fritzing) Imprimante laser
Papier de transfert d’encre par laminage
Machine à laminer ou fer à repasser
Liquide de gravure (Chlorure Ferrique)
Papier sablé fin
Solution d’étain (Liquid tin)
Gants en latex
Bacs de trempages
Introduction
Un circuit imprimé (PCB) permet de supporter et de connecter les différents composants d’un
système électronique. Un PCB est en général constitué d’une plaque de composite d’époxy et
fibre de verre recouverte d’une ou plusieurs couches de cuivre formant des connexions entre les
éléments soudés sur la plaque. Certaine méthode de fabrication de PCB demandent l’utilisation
de matériel couteux et encombrant. Il existe néanmoins une technique simple qui nécessite très
peu de matériel et qui est souvent utilisée par les électroniciens amateurs ou même certains
professionnels ayant besoin de prototypage rapide. La technique consiste à imprimer, avec une
imprimante laser classique, une image noire et blanc du circuit sur une feuille spéciale. Cette
feuille est ensuite retournée sur la plaquette de plastique cuivrée (PCB vierge) et l’encre de
l’image est transférée du papier au cuivre par chauffage (laminage à chaud). En trempant le PCB
dans une solution acide, l’image laminée agit comme masque et seules les zones de cuivre non-
encrées se dissolvent. Le cuivre restant correspond ainsi aux zones noires de l’image initiale.
Pour compléter la fabrication du PCB, il suffit de nettoyer l’encre qui reste sur le PCB et qui
protégeait les zones de cuivre qui devaient résister au bain d’acide, et de tremper le PCB dans
une solution d’étain pour protéger le cuivre de l’oxydation. Le PCB peut ensuite être percé pour
recevoir les composants électroniques qui seront soudés sur la plaque.
Dessin du PCB et impression de l’image
Vous avez déjà produit à l’issue du Lab6A.1, une image noire et blanche (votre fichier terminant
par le suffixe _etch.pdf) qui sera transférée sur le PCB. Le noir correspond au cuivre qui restera
sur la plaque à la fin de la gravure chimique. Le blanc correspond au cuivre qui sera enlevé dans
le bain d’acide.
• Imprimez le dessin du masque sur une feuille brouillon
• Vérifiez les dimensions de l’image en mesurant l’impression ou en y posant une des composantes du circuit. Pour être à l’échelle, il faut empêcher toutes altérations à la taille l’image lors de l’impression. Donc, si possible, aucune mise à l’échelle.
o une feuille spéciale de transfert de film (Bleu) coté mat (la méthode du pro pour un résultat reproductible)
o du papier à photo glacé (la méthode du pauvre qui marche bien aussi)
• Prenez garde à ne pas abimer cette impression jusqu'à l’étape de laminage
Préparation de la plaquette
• Découpez à la tranche un rectangle de plaquette plus grand que votre image (celui-ci vous est déjà fourni!)
• Nettoyez le coté cuivré avec une éponge abrasive (ScotchBright
TM) et un peu de savon liquide
• Essuyer minutieusement les poussières
Laminage de l’image
• Placez l’image imprimée sur la plaquette, coté encre (mat) contre le coté cuivré
• À l’aide du fer à repasser (chaud-5), plaquez l’image imprimée sur votre plaquette
• Laminez toute la zone d’encre en laissant la chaleur agir pendant quelques minutes
• Faites refroidir la plaque sous l’eau froide
• Enlevez délicatement le papier bleu en vérifiant que l’encre reste bien collée à la plaquette
• Inspectez le laminage pour vérifiez que chaque connexion est bien imprimée sur la plaquette
Gravure chimique du PCB
ATTENTION, le produit chimique utilisé pour la gravure est dangereux. Protégez vos mains avec
des gants en latex et manipulez les plaquettes doucement en évitant toute éclaboussure. Rincez
généreusement les plaquettes à l’eau et placez la plaquette dans du papier pour les transports
entre le bain et l’évier.
• Placez la plaquette dans le bain de chlorure ferrique
• Vérifiez régulièrement l’état de la gravure. Le cuivre non recouvert de noir doit se dissoudre
• Nettoyez votre circuit à l’eau pour enlever toute trace de produit toxique
• Avec du papier sablé fin ou une laine d’acier, éliminez toutes traces d’encre
• Placez votre plaquette dans un bain de solution d’étain (Liquid tin)
• Quand l’étain à recouvert tout le cuivre, nettoyez votre PCB à nouveau
La gravure est terminée
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