Fabriquer sa machine à graver les circuits imprimés


Présentation
On vends pour quelques dizaine d'euros des machines à graver les circuits imprimés. Ils s'agit de produits pour amateurs. Ces machines ont un très gros inconvénient : elles sont en position verticale. Tout ceux qui ont essayé ont perdu au moins une fois un circuit imprimé dans le bac ! Pour aller récupérer le circuit il faut avoir de la patience...
Je n'ai jamais compris pourquoi ce choix d'orientation. Si vous avez quelques centaines d'euros devant vous, ce lisez pas cette page et achetez vous une machine neuve ;-)
Pour les autres, voici la description de la mise en place de ma machine à graver avec une orientation correcte : horizontale !

Matériel nécessaire:

- une pompe à bulle pour aquarium . Plus elle est puissante et mieux c'est.
- un chauffage pour aquarium d'une cinquantaine de watts. La puissance n'est pas importante car le volume à chauffer n'est pas important mais attention à la longueur. Plus le chauffage est puissant et plus il est long et il peut ne pas rentrer dans la le récipent.
- tuyaux à air pour aquarium
- tube PVC de plomberie avec le plus petit diamètre
-plaque de PVC
- colle pour PVC
- Alcool
- bôite de rangement transparente munie d'un couvercle amovible. La dimension intérieur doit être supérieure à la dimension de vos circuits imprimés. Evitez de prendre une boîte trop profonde.


Assemblage de la graveuse
La première chose à faire est de découper le tuyaux en PVC pour réaliser 4 pieds de même taille. (attention à la précision si vous ne voulez pas que la plaque sur laquelle reposera le circuit soit bancale).
La hauteur des pieds va déterminer la hauteur de la ligne d'eau. En effet, il faut que le perchlorure dépasse légérement la plaque de PVC.

détermination de la ligne d'eau
Le perchlorure de fer doit recouvrir le circuit imprimé sur une hauteur de quelques millimètres. Le tuyau d'arrivée d'air doit pouvoir arriver juste à la surface du perchlorure pour créer un courant en surface et exercer une friction sur le cuivre sur circuit. Les trous permettant d'arimer le tuyau d'arrivé d'air doivent se trouver au-dessus de la ligne d'eau.



Ensuite poncer les extrémités des pieds. profitez-en pour passer un petit coup de poncage sur la plaque en PVC à l'endroit où l'on va souder les pieds.

Nettoyez les parties qui seront soudées avec de l'alcool pour dégraisser puis souder en utilisant une colle PVC pour souder les tubes de plomberie. Vous trouverez ca dans tous les bons magazins de bricolage.

Laissez sécher et pendant ce temps préparez votre boîte de remplissage pour arimer le tuyaux d'arriver d'air. Pour cela, il suffit de faire deux trous dans votre boîte au-dessus de la "ligne d'eau".

Une fois la soudure réalisée, vous devez percer des trous sur la plaque de PVC pour éviter qu'elle ne flotte sur le perchlorure de fer.
Il faut que diamètre soit important mais attention à ne pas exagérer pour ne pas fragiliser la plaque.

Le tuyau d'air doit être correctement arimé à la boîte. Pour cela j'ai percé deux trous au dessus de la "ligne d'eau". cela me permet de caler le tuyau et de pouvoir ajuster la partie qui va rentrer dans le perchlorure pour pulser le produit.

Il ne reste plus qu'a installer tout ca dans la boîte. La résistance chauffante est placée sur le côté. J'ai réglé le thermostat au maximum. De mémoire la température est de 37°c environ.
Attention, la résistance ne doit pas être mis sous tension si la boîte est vide. Il faut absolument qu'elle soit remplie de perchlorure car le verre deteste vraiment les constrastes de température. Comme la résistance est complétement hermétique et réalisée essentiellement en plastique et en verre, aucun court-circuit n'est normalement à craindre.
Mais ceux qui le désirent pourront brancher tout ca sur un disjoncteur différentiel 35ma...

A noter qu'après gravure, je décharge toujours le perchlorure dans une bouteille et je nettoie toujours la résistance que je stocke au sec.


Les pieds pour soutenir la plaque
Collage des pieds sur la plaque
Plaque trouée et passage du tuyaux d'air

Quelques astuces pour graver les circuits imprimés

Circuit pas tres nette après l'insolation ? Rien est perdu !

Si vous disposez d'une très bonne insoleuse, vous ne devriez pas rencontrer de problèmes mais pour les produits d'entrée de gamme il n'en va pas de même. Les tubes UV et la conception même de l'insoleuse font que le rayonnement est mal réparti. Même en appuyant fort le typon sur le circuit et le tout sur le banc, le résultat est le même. Plus le circuit est grand et plus ca se voit : A certains endroits, les pistes voisines semblent "baver" les unes sur les autres et pourtant à d'autres endroits tout est parfait. Après avoir fait des essais de temporisation différents, je ne suis jamais arrivé à régler ce problème. Après des tests d'insolation sur les différentes parties de la surface de l'insoleuse, je me suis aperçu que le rayonnement n'était pas constant (espaces entre les tubes) et que la lumière pouvait se faufiler de manière angulaire sur les extrémités des piste. Du coup une fois le révélateur appliqué, on a l'impression "de coulures" sur les pistes.

Lorsque vous avez insolé votre circuit imprimé et qu'il est passé dans le révélateur vous voyez apparaître votre circuit. A ce stade, on peut déceler les erreurs de piste qui vont s'avérer être fatales une fois que le perchlorure aura fait son effet. Pour cela j'utilise deux outils : un petit marqueur très fin et un tournevis très fin.
Je rectifie les pistes pas sufisament nettes avec le stylo pour les protéger du perchlorure et j'efface les morceaux de piste qui ont bavé à l'aide du tournevis très fin.

De bonnes plaques présensibilisées

En 15 ans j'en ai essayé des plaques ! Des marques, des "sans marque"... Et un jour bonheur... j'ai trouvé par hazard des plaques présensibilisées vraiment excellentes au magasin E 56 à Vannes (protection blanche) et pas très coûteuses (merci Christelle, tu as trouvé le bon fournisseur !).

Une chose importante est de toujours stocker ses plaques présensibilisées dans un tiroir complétement abritées de la lumière.

Un bon typon

J'utilise souvent Kicad pour réaliser les tracés. J'utilise également wincircuit, Arès Lite et Quick Route selon mes humeurs mais je retouche systématiquement mes typons sur photoshop en mode rvbsur fond transparent sans oublier de convertir les tracès en valeur décimale #000000. J'utilise une résolution de 300dpi et j'enregistre au format pdf compressé en ZIP (et non en jpg). En fait je me place dans la situation de réaliser un flyer qui doit être imprimé en offset sauf que je ne suis pas en cmjn. J'ai le soucis d'optimiser la qualité au maximum car la chaine de fabrication est longue et autant mettre toutes chances de son côté ! Pour finir, j'apporte mon document chez un professionnel de l'imprimerie qui me brûle le circuit au laser sur du papier pour rétroprojecteur.

Choix et température du perchlorure

Quand je trouve, j'utilise du perchlorure suractivé car la résistance qui sert dans ma machine est utilisée pour les aquariums et par conséquent, vous ne pourrez pas obtenir les fameux 43°c requis pour optimiser le perchlo.
(dommage que les poissons de résistent pas à ces températures...)
Ceci étant, ca marche aussi très bien avec du perchlorure "normal". J'ai tendance à concentrer le mélange.

Mieux vaut plusieurs petits circuits qu'un seul !


En ce qui me concerne, quand il n'y a pas de contraintes particulières (pistes audios, hf etc...), je préfére scinder mes montages sur plusieurs circuits plutôt que d'utiliser une seule et grande plaque présensibilisée. Le seul inconvénient est qu'il faut prévoir des câbles de connexion entre les différents circuits.

Mes arguments :

- Si vous ratez une plaque, au moins vous n'avez pas tout raté ! Cela représente du travail en moins et des économies.

- Comme je l'ai expliqué plus haut, plus la plaque est grande et plus l'insolation peut être différente selon les endroits.

- Si vous organisez vos plaques en module, vous pourrez, par la suite, améliorer certaines parties de votre montage sans toucher aux parties qui sont bonnes.

- Il est plus facile de faire des tests quand on dispose de modules.

exemple de rectification de pistes avec un marqueur
Un temps d'insolation mal adapté ou bien adapté...
j'ai poussé à l'extrême la gravure d'une plaque qui n'avait pas été assez exposée au rayonnement UV.

Quelques liens utiles...
Un tutoriel clair et précis pour réaliser ses circuits
Du typon au circuit imprimé sur abcelectronique

Fabrice de Caluwe - Reproductions interdites - Mis à jour le 07-10-2010