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Des circuits TSOP à la maison. (Astuces pour des circuits imprimés plus précis)

Publié par Charly le 23/10/2005 (14775 lectures)

 


Vous avez jusqu’à présent réalisé que des circuits DIP ou SOP et vous avez peur de passer au SOP ou au TSOP à cause des pas trop fins entre les broches ; Cet article est fait pour vous rassurer.



Astuces de routage

Le problème de gravure existe dés la création du dessin du circuit...


Règle1 : Réduire au maximum les longueurs des pistes fines

Un composant a un pas de 0.5mm, qu’est ce qui vous impose de mettre des pistes aussi rapprochées sur toute leur longueur ?

Vous faites des pistes très fines qui s’éloignent un peu du composant puis vous les élargissez des qu’il y a plus de place.

Ce qu'il ne faut pas faire : Des pistes longues et fines

On limite les contraintes là où c'est obligatoire : sur le composant

 

Cette astuce permet de limiter les contraintes sur le transparent, sur la précision de l’insolation, sur la mise en place du circuit bien plat, sur l’insoleuse, sur la révélation et sur la gravure ! Ca peut vous changer la vie.

Comme vous pouvez le voir, j’ai largement utilisé cette astuce pour le circuit en exemple à la fin de l’article

 


Règle 2 : Eviter la proximité des pistes fines avec de larges zones de cuivre à retirer

Pour les raisons expliquées pour la règle 6, il fait éviter de placer des pistes très fines à coté d’une zone sans cuivre très large.

La large zone sans cuivre va se graver plus rapidement que le reste et ainsi, pendant que le reste du circuit se grave, la piste fine va se faire détruire par le perchlorure qui peut attaquer par le coté

Pour appliquer cette règle, il suffit parfois simplement de tracer une piste « inutile » entre la large zone sans cuivre et la piste fine afin de protéger celle-ci au moment de la gravure.

Prendre l’habitude de faire des plans de masse résout ce problème directement.



Astuces universelles

 

Quand vous réalisez des circuits aux limites de vos moyens vous voyez apparaître :

  • Des pistes irrégulières
  • Des coupures
  • Des pistes qui partent complètement
  • La totalité de la résine photosensible qui part avant même la gravure

Tout ceci a des explications et des solutions, faciles d’accès !



Règle 3 : Utiliser un transparent homogène et le plus opaque possible

C’est celle dont vous vous doutez le plus.

  • Pour des circuits DIP ou un peu plus fin, une impression Jet d’encre sur du papier calque suffit largement.
  • Pour faire un peu mieux il faut imprimer Jet d’encre sur du papier spécial jet d’encre.
  • Pour les circuits très compacts qui utilisent un ou des composants TSOP, il faut impérativement utiliser une impression Laser sur un transparent.

Une impression laser ne se faisant pas souvent à la maison…Je vous oriente vers certaines boutiques photo ou reprographie qui proposent cela pour quelques centimes d’euros ou mieux : en imprimerie qui vous feront un travail incroyablement fin pour le même prix !

La solution souvent citée de superposée plusieurs transparents est a déconseiller pour les circuits très fins car elle fait plus de mal que de bien en créant des ombres.

 


Règle 4 : Imprimer impérativement à l’envers sur le transparent.

La face imprimée du transparent doit être celle qui sera en contact avec la résine photosensible du circuit imprimé.

Cela est impératif, quel que soit le niveau de finition recherché, pour que les UV ne puissent pas passer sous le dessin imprimé et détruire la résine là où il ne faut pas.

Le décalage créé par le tranparent permet aux UV de passer sous l'encre et entraine la formation d'une zone d'ombre trés large, d'autant plus problématique que les pistes sont fines.

Avec l'encre du bon coté, on peut utiliser un transparent de 1cm d'epaisseur si on veut !


Règle 5 : Avoir un typon bien plaqué sur le transparent

Pour les mêmes raisons que le point précédent, il faut veiller avec grand soin à ce que le circuit soit bien plaqué sur toute sa surface sur le transparent.

La découpe de la plaque, son transport ou sa manipulation peuvent entraîner l’apparitions de bosses ou courbures qui vont empêcher celle-ci de bien plaquer.

SOLUTION : Il faut détordre la plaque et vérifier en plusieurs itérations successives si elle se pose bien à plat et uniformément sur la vitre de l’insoleuse.
Appuyez un peu partout avec un doigt pour voir si la plaque bouge ou s’affaisse localement une fois à plat sur la vitre.

 


Règle 6 : Preférer des pistes fines avec gros espaces entre les pistes plutôt que des espaces fins et des pistes larges.

Il y a des phénomènes lumineux qui vont faire qu’une très fine bande autour des pistes sera trouble et donc où la résine ne sera pas dégradée parfaitement. Cela retarde l’action du perchlorure de fer. Cela est d'autant plus problématique que votre transparent est imparfait.

Par opposition, les grandes surfaces de cuivre à retirer permettent au perchlorure d’attaquer par plusieurs cotés une fois qu’il a pu traverser toute la couche de cuivre dans une zone.

A cause de cela, des intervalles entre piste très fin vont se graver beaucoup plus lentement que le reste du circuit.

Si on favorise cela avec des espaces très fins entre les pistes, on risque de voir le reste du circuit se faire détruire pendant l’attente que ces espaces fins se gravent.

 


Règle 7 : Réduire le temps d’insolation.

Il faut faire des essais pour réduire au maximum le temps d’insolation.

Si j’utilisais 1min45’’ quand je faisais des DIP, je suis passé à 55’’ depuis que je fais du TSOP !

En fait, il ne faut pas avoir peur de laisser longtemps la plaque dans le révélateur ! Si la résine n’a pas souffert à la lumière, elle ne va pas bouger dans le révélateur et vous pourrez attendre le temps nécessaire que les zones insolées se détruisent.

Si votre temps d’insolation n’est pas minimum il vous faudra utiliser un temps de révélation optimum pour ne pas détruire la résine dans les zones non souhaitées (ce qui est impossible à optimiser avec des circuits très fins).

 


Règles 8 : Bien retirer toute la résine nécessaire pendant la révélation

Il vous est sûrement déjà arrivé de voir apparaître une fine peau noire au dessus du cuivre pendant la gravure, après révélation...

Cette peau est en fait un reste de résine, dégradée mais encore suffisamment tenace pour empêcher une gravure efficace.

Cela est d’autant plus dommageable si les pistes sont fines puisque il n’y aura pas de gravure possible dans ces zones, protégée par un fine peau suffisamment solide (car peu large) pour ne pas partir tout de suite.

SOLUTION : pendant la révélation, passer un chiffon doux, sans frotter, sur le circuit. Cela va permettre de retirer proprement et nettement tous les légers résidus de résine. Les pistes seront ainsi plus nettes et la gravure plus rapide.

Si la résine part partout en faisant cela c’est soit que votre résine est périmée (plaques trop vieilles, soit que vous avez insolé bien trop longtemps.


Règles 9 : Utiliser des plaques neuves

La résine photosensible qui est placée sur le cuivre se dégrade avec le temps. Plus ça va plus elle va se dégrader à la révélation et plus votre temps d’insolation devra être précis pour que la totalité de la résine ne parte pas au moment de la révélation.

Pensez également à stoquer vos plaques à l'abri de l'humidité, de la lumière et de la température

 


 

Règles 10 : Remuer sans arrêt le bain pendant la gravure

 

Si vous ne renouvelez pas le perchlo à la surface du cuivre en remuant pendant la gravure, le perchlo va saturer à la surface du cuivre, la gravure va se ralentir et toutes les pistes fines vont se détruire.

J’utilise pour ma part une boite que je remue à la main…Vous pouvez utiliser un bac automatique avec le produit qui circule grace à une pompe ; A vous de voir si vous supportez de le nettoyer !

 


Règles 11 : Mettre la face à graver qui a les pistes les plus fines vers le bas.

Pour la même raison que de remuer le bac, il faut placer face vers le bas le circuit à graver. Les mouvement naturels du fluide dans ce cas permettent une gravure plus rapide et donc plus précise.

Note : Cette différence de vitesse étant assez marquée, je vous conseille de retourner de temps en temps les circuits double face.

 


Règles 12 : Utiliser du perchlorure de fer neuf et chauffé au bain marie (avec de l’eau chaude du robinet)

Quand je dis neuf, c’est surtout pour vous inviter à ne pas utiliser un gros volume de perchlo qui vous utilisez toujours et le remettant dans le bidon neuf.

Préférez l’utilisation d’un très faible volume de perchlo (juste ce qu’il faut pour recouvrir le circuit) et jetez le après usage. NE LE MELANGEZ SURTOUT PAS AU PRODUIT NEUF.

Chauffé au bain marie, vous décuplerez l’efficacité du produit



Astuce de sauvetage de gravure

Il vous est sans doute déjà arrivé de voir que la gravure se passe pas trés bien. Une piste est en train de disparaitre pendant qu'une autre attend toujours d'apparaitre...

Mettre un trait de cutter au milieu de zones de cuivre qui se gravent « en retard »

Si un jour vous voyez qu’une zone de votre circuit met très longtemps à se graver ou pire ne se grave pas du tout alors que tout le reste avance à grand pas il y a un moyen de tout remettre dans l’ordre :

Mettre un trait de cutter (rayer) dans la zone qui est en retard. Cela va permettre au perchlorure d’amorcer son travail qui prendra rapidement une vitesse de progression normale puisqu’il pourra attaquer le cuivre latéralement comme partout.


Tous ces conseils s'appliquent pour les techniques de réalisation des circuits imprimés décrites par moi dans la même rubrique du site



Exemple de circuit TSOP fait à la maison sans soucis particliers







 


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