Conception personnalisée à partir d'un circuit imprimé gravé au laser
Composant essentiel des dispositifs électroniques, la conception et la fabrication des circuits imprimés (PCB) sont cruciales pour les fabricants. Vous connaissez peut-être les techniques d'impression traditionnelles, comme le transfert de toner, et vous les avez même déjà utilisées. Je souhaite ici vous présenter d'autres méthodes de gravure, notamment la gravure laser CO2, qui vous permettent de personnaliser vos PCB selon vos envies.
Principe et technique de la gravure de circuits imprimés
- Présentez brièvement le circuit imprimé
La conception la plus simple d'un circuit imprimé est constituée d'une couche isolante et de deux couches de cuivre (également appelées circuits imprimés cuivrés). Le FR-4 (fibre de verre tissée et époxy) est généralement utilisé comme isolant. Cependant, selon les exigences spécifiques liées aux fonctions, aux schémas de circuits et aux dimensions des cartes, d'autres diélectriques comme le FR-2 (papier phénolique) ou le CEM-3 (fibre de verre non tissée et époxy) peuvent également être employés. La couche de cuivre assure la conduction du signal électrique et la connexion entre les couches à travers les couches isolantes, grâce à des trous traversants ou à la soudure CMS. Ainsi, la gravure d'un circuit imprimé a pour principal objectif de créer les pistes de circuit en cuivre et d'éliminer le cuivre inutile ou de les isoler les unes des autres.
Après un bref aperçu du principe de gravure des circuits imprimés, nous examinons les méthodes de gravure typiques. Il existe deux méthodes opératoires distinctes, basées sur le même principe de gravure du cuivre de revêtement.
- Solutions de gravure de circuits imprimés
L'une des méthodes consiste à éliminer directement les zones de cuivre inutiles, à l'exception des pistes du circuit. On utilise généralement une solution de gravure comme le chlorure de fer pour réaliser ce processus. Compte tenu des grandes surfaces à graver, l'opération est longue et exige beaucoup de patience.
L'autre méthode, plus ingénieuse, consiste à graver la ligne de découpe (plus précisément, le contour du circuit imprimé), assurant ainsi une conduction précise tout en isolant la partie en cuivre non essentielle. Cette méthode permet de graver moins de cuivre et de gagner du temps. Je vais maintenant me concentrer sur cette seconde méthode et détailler comment graver un circuit imprimé conformément au fichier de conception.
Comment graver un circuit imprimé
Éléments à préparer :
circuit imprimé (plaque de cuivre), peinture en aérosol (noir mat), fichier de conception de circuit imprimé, découpeuse laser, solution de chlorure ferrique (pour graver le cuivre), lingette alcoolisée (pour nettoyer), solution de lavage à l'acétone (pour dissoudre la peinture), papier de verre (pour polir la plaque de cuivre)
Étapes de l'opération :
1. Convertir le fichier de conception du circuit imprimé en fichier vectoriel (le contour extérieur sera gravé au laser) et le charger dans un système laser.
2. Ne poncez pas la plaque cuivrée avec du papier de verre, puis nettoyez le cuivre avec de l'alcool à friction ou de l'acétone, en veillant à ce qu'il ne reste aucune trace d'huile ou de graisse.
3. Maintenez le circuit imprimé dans la pince et appliquez une fine couche de peinture en aérosol.
4. Placez la plaque de cuivre sur la table de travail et commencez la gravure laser de la peinture de surface
5. Après la gravure, essuyez les résidus de peinture gravée avec de l'alcool.
6. Plongez-le dans la solution de gravure pour circuits imprimés (chlorure ferrique) afin de graver le cuivre exposé.
7. Enlevez la peinture en aérosol avec de l'acétone (ou un décapant comme du xylène ou du diluant à peinture). Nettoyez ou essuyez les résidus de peinture noire sur les parties accessibles.
8. Percez les trous
9. Soudez les composants électroniques à travers les trous.
10. Terminé
Pourquoi choisir la gravure laser pour circuits imprimés ?
Il est important de noter que la machine laser CO2 grave la peinture en aérosol en suivant les pistes du circuit imprimé, et non le cuivre. C'est une méthode ingénieuse pour graver le cuivre exposé sur de petites surfaces, et elle peut être mise en œuvre à domicile. De plus, une découpeuse laser basse puissance permet d'obtenir ce résultat grâce à la facilité d'élimination de la peinture en aérosol. La disponibilité des matériaux et la simplicité d'utilisation de la machine laser CO2 rendent cette méthode populaire et accessible, permettant ainsi de fabriquer des circuits imprimés chez soi en un temps record. Par ailleurs, la gravure laser CO2 permet un prototypage rapide, offrant la possibilité de personnaliser et de réaliser rapidement divers modèles de circuits imprimés. Outre la flexibilité de conception, un facteur clé du choix de la découpeuse laser CO2 est la haute précision du faisceau laser fin, qui garantit la précision des connexions du circuit.
(Explication complémentaire : la découpeuse laser CO2 permet de graver et de réaliser des gravures sur des matériaux non métalliques. Si vous avez des doutes concernant la différence entre une découpeuse laser et une graveuse laser, veuillez cliquer sur le lien pour en savoir plus :La différence : graveur laser vs découpeuse laser | (mimowork.com)
La machine de gravure laser CO2 pour circuits imprimés est adaptée aux couches de signal, aux circuits imprimés double couche et multicouches. Vous pouvez l'utiliser pour concevoir vos propres circuits imprimés à la maison, ou pour une production industrielle. La haute répétabilité et la grande précision de la gravure laser sont des atouts majeurs, garantissant une qualité optimale des circuits imprimés. Pour plus d'informations, veuillez consulter [lien/adresse manquante].graveur laser 100.
Gravure de circuits imprimés en une seule passe par laser UV ou laser à fibre
De plus, pour une production à grande vitesse et des étapes de fabrication de circuits imprimés simplifiées, les machines laser UV, laser vert et laser à fibre sont des solutions idéales. La gravure laser directe du cuivre pour créer les pistes du circuit offre un avantage considérable en production industrielle.
✦ Cette série d'articles sera régulièrement mise à jour ; vous pourrez en apprendre davantage sur la découpe laser UV et la gravure laser sur les circuits imprimés dans les prochains articles.
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Date de publication : 9 mai 2022