Viene eseguito un assemblaggio elettronico su un circuito stampato, cioè un supporto isolante, di tipo vetro epossidico, sul quale i binari in rame realizzano la quasi totalità dei collegamenti tra i componenti che supporta. Come realizzare un circuito stampato? Diversi metodi.
Perché realizzare un circuito stampato? Soluzioni alternative
Prima di tutto la domanda da porsi è: "devo fare un circuito stampato?". Infatti, se si vuole solo realizzare un prototipo, non è necessariamente indispensabile perdere molto tempo a studiare, disegnare e incidere un circuito stampato. Esistono soluzioni alternative:
- La piastra pellettizzata : è una piastra epossidica o in bachelite sulla quale vengono fissate delle palline di rame forate. I componenti vengono inseriti nella piastra, dal lato isolante, quindi, dal lato pad, saldiamo o avvolgiamo i fili ricreando il circuito che vogliamo realizzare (epossidico o vetro / teflon o ceramica è imperativo in HF).
- La piastra a strisce di rame : è quasi lo stesso principio, tranne che le connessioni tra i componenti sono fatte dalle strisce di rame e le sue strisce vengono tagliate quando non si desidera che la connessione esista.
- L '"incisione inglese" : questo è il metodo più semplice da implementare perché consente molte modifiche. Consiste nel prevedere la posizione dei componenti quindi scavare "canali" tra le tracce che li collegano. Si creano così delle isole collegando tra loro i componenti, rimuovendo un minimo di rame (con un piccolo cutter ad esempio) e se si vuole aggiungere un componente in serie, è sufficiente tagliare un'isola in due e interporre questo componente i due nuovi isolotti. È anche allora possibile utilizzare questo processo per incidere in serie o per elettrochimica con più difficoltà mediante fresatrice digitale. Ci vuole circa 1 mattina per realizzare 4 piccoli circuiti di 8 cm x 10 cm di classe 3 in fresatura.
Creazione di un circuito stampato mediante incisione chimica
È prima necessario studiare l'impianto dei componenti sul circuito futuro e collegarli tramite binari. Questo lavoro è ora facilitato da un software specializzato che può essere trovato su Internet (KiCad).
Sono quindi disponibili due possibilità, il metodo manuale o il metodo della fotoincisione.
Il metodo manuale
Il metodo manuale consiste nel preparare la lastra di rame rimuovendo lo strato di ossidazione dal lato rame, mediante abrasione (un prodotto per la pulizia dei bagni, come la "crema abrasiva" è perfettamente adatto in combinazione con uno spazzolino per unghie) oppure un disossidante per stagnatrice a base di acido cloridrico fa il lavoro meglio e quasi senza sforzo.
Quando il rame della piastra è diventato lucido (il rame è nudo, ma senza graffi), sciacquare abbondantemente e pulire la piastra con un fazzoletto di carta, facendo attenzione a non appoggiare le dita sul lato rame.
Quindi posizionare i pellet e le fasce che li collegano utilizzando i fogli "transfer" previsti a tale scopo. Fare sempre attenzione a non mettere le dita sul piatto, (usando un foglio di carta per isolare la mano dal rame), queste tracce ossidando il piatto rischierebbero di creare ponti tra i binari perché impedirebbero l'attacco da parte del 'acido.
Il metodo con una piastra "pre-sensibilizzata":
Queste piastre hanno una pellicola nera che copre il lato in rame. Questo metodo è diverso in quanto non richiede lo stripping del rame, ma l'esposizione ai raggi ultravioletti, con l'interposizione di una pellicola su cui è già stampato il circuito. Per tali lastre, la procedura è dettagliata con il tuo "materiale di insolazione" UV.
Questa tecnica richiede poi una fase di rivelazione del circuito (in un bagno di specifico "sviluppatore"). Quindi la lastra viene trattata come nel tracciamento manuale.
Incisione chimica
- È necessario preparare un bagno di incisione in una vasca per incisione o in una macchina per incisione. Questo bagno era composto da percloruro di ferro, o persolfato di ammonio meno disordinato, o anche acido cloridrico + perossido di idrogeno a 130 volumi per coloro che sanno come gestire sostanze chimiche altamente corrosive.
- La lastra da incidere sarà o immersa in essa o fissata in modo tale che il prodotto attivo venga proiettato sulla superficie del rame.
- Il bagno può essere riscaldato a 40 - 50 ° C, agitato, aerato da un gorgogliatore o nebulizzato per accelerare l'attacco.
- Lo stato di avanzamento dell'incisione può essere verificato per trasparenza, posizionando una luce dietro il vassoio e controllando che non sia rimasto rame tra i binari.
- L'incisione qui descritta è un'incisione per "dilettante" e in faccia singola. Puoi fare "double-sided simple" capovolgendo la piastra ed esponendo l'altro lato all'isolante. Pro insolenti insolenti entrambe le parti contemporaneamente. "Singolo bifacciale" = circuito bifacciale semplificato a livello delle vie (vie accessibili, prodotte da una coda del componente saldata su entrambi i lati della tavola) e semplificato a livello dello strato del componente in modo da non avere un inizio binario che richieda un saldatura non realizzabile sulla faccia del componente. In definitiva, sovrapponendo "singole doppie facce", gli strati possono essere aumentati, ma attenzione ai collegamenti tra gli strati!
- La vera incisione bifacciale (anche multistrato) - circuiti classi da 4 a 7 - va affidata ad un laboratorio professionale perché richiede tecniche fuori dalla portata dell'amatore.
- Quando le tracce sono ben separate e non c'è più rame "esposto", la piastra deve essere accuratamente e accuratamente risciacquata per fermare il processo di attacco chimico. Vengono rimosse anche strisce e compresse (è ancora possibile utilizzare il metodo della crema abrasiva, seguito da risciacquo e asciugatura), oppure viene utilizzato acetone per la vernice fotosensibile.
- Qui si può aggiungere una fase facoltativa, è quella della stagnatura a freddo effettuata per ammollo o passando un cotone imbevuto nella soluzione appositamente prevista a tale scopo (durante il tempo di sviluppo dell'argento in fotografia, lo sviluppatore utilizzato l'argento saturo potrebbe essere utilizzato allo stesso modo per creare una "placcatura d'argento" a freddo.)
- Quest'ultima fase è seguita da un accurato risciacquo e asciugatura.
- Il circuito è finalmente pronto per essere forato o utilizzato direttamente in caso di "montaggio superficiale dei componenti" (utilizzo di CMS).
- Dopo la foratura, la scheda può essere spogliata con un flusso che migliorerà la presa della saldatura e delle vie (singolo biadesivo) e i componenti saranno saldati.
- Dopo i test funzionali, la carta può essere verniciata per proteggerla, molto più efficacemente della stagnatura chimica, che si ossida in appena 1 anno.