FABRICATION CIRCUITS-IMPRIMES
Par Michel Vonlanthen HB9AFO

J'ai fabriqué mes premiers circuits-imprimés il y a presque 40 ans, dans un environnement professionnel mais avec des moyens qu'on pourrait qualifier "d'amateur" car, à l'époque, on câblait des socles de tubes sur des châssis en aluminium. Les transistors et les circuits-imprimés étaient à l'avant-garde de la technique. Les circuits intégrés n'existaient pas mais on trouvait leurs ancêtres, des circuits traditionnels insérés dans de petits boîtiers remplis de résine, la série Norbit. On les câblait en wire-wrap (technique des fils enroulés, utilisés uniquement dans les montages digitaux), ensuite ont suivi par les premiers circuits-imprimés. Il fallait évidement se débrouiller pour en trouver les composants et expérimenter les méthodes de fabrication, d'où le qualificatif "d'amateur" utilisé plus haut (pour moi, "amateur" signifie "celui qui aime et qui se débrouille pour arriver à ses fins, même sans moyens"). On trouvait du copperclad de base (époxy + 35 microns de cuivre) mais par plaques de un mètre carré (!), il fallait y déposer une couche photosensible unirforme, réaliser le mylar à reproduire (en négatif au départ, il fallait donc passer par un agrandisseur photo). Dans un premier temps, c'était un dessin à l'encre de chine sur du papier blanc, puis sont apparus les pistes et les masques à coller sur du mylar (échelle 1:1 ou plus). Ensuite il fallait insoler la plaque de base à l'aide de l'agrandisseur, après avoir fait un négatif transparent du dessin initial et graver le circuit dans un bain de perchlorure de fer. Je ne vous dis pas le nombre de jeans, de chemises et de mains brunies par les taches qui en ont découlé!... J'étais alors à l'Université de Lausanne, je disposais du temps et des fonds nécessaires aux expérimentations (elles étaient encouragées pour autant que le résultat soit atteint).

Depuis cette époque, j'ai fabriqué des centaines de montages de toutes tailles et de toutes complexités et la fabrication des circuits-imprimés est devenue une routine puisque cela ne posait plus aucun problème. Je passe sur les tribulations de 40 ans d'électronique et sur la lente évolution du hardware vers le software. Il y a quelques temps, la fabrication de circuits-imprimés est redevenu un problème lorsque, du point de vue  hobby, j'ai voulu revenir reprendre le développement de montages hyperfréquences. Un QRL de plus en plus "software" et cinq ans passés à la présidence du SWISS ATV m'avaient éloignés de la construction et mes méthodes et équipements de fabrication étaient devenus obsolètes. Du point de vue des circuits-imprimés, il me fallait repartir à zéro et c'est ce que j'ai fait. Internet et mes copains (Olivier HB9BBN entre autres) m'ont aidé à trouver ce que je recherchais (c'est ça l'avantage de l'âge, donc de l'expérience: on sait ce qu'on veut ou ne veut pas, donc on sait exactement ce qu'on cherche!...): un logiciel pour dessiner les schémas et un logiciel pour les circuits-imprimés. Voilà donc la description du processus de fabrication de circuits-imprimés que j'ai adopté (il existe bien-entendu d'autres approches!). 


Fabrication de circuits-imprimés

Le but de l'opération est d'obtenir une plaque de matière isolante sur laquelle sont disposés les composants et dont les pins sont reliées par les pistes "imprimées" sur le circuit. L'espace entre les piste est gravé chimiquement et, à la fin du processus de gravage, il ne reste que les pistes de cuivre qui doivent relier les composants entre eux, comme si on avait collé des fils sur une plaque isolante.

Avec des composants traditionnels, dont les entrées-sorties se font par des fils, chaque piste se termine par une rondelle trouée et percée recevant un fil d'un composant qui se trouve sur la face opposé au cuivre. Les CMS (Composants à Montage de Surface ou SMD en anglais) se soudent directement sur les pistes et du côté cuivre du circuit-imprimé.

Pour résumé, il faut obtenir, à partir d'un dessin de base en positif et à l'échelle 1:1, un circuit-imprimé découpé aux bonnes dimensions, gravé et percé, prêt pour la pose et la soudure des composants.

De l'idée au circuit-imprimé fini, les étapes de fabrication sont les suivantes:

  1. Dessin du schéma

  2. Dessin du circuit-imprimé

  3. Impression du masque

  4. Préparation du matériau de base

  5. Insolation du circuit-imprimé

  6. Dévelopement

  7. Gravage chimique

  8. Argentage, étamage

  9. Finition et perçage

  10. Montage des composants

  11. Mise en boîtier

  12. ANNEXE: Les substrats les plus courants


1. Dessin du schéma

La première étape est de mettre au priopre le schéma. Bien-sûr on peut se contenter d'un gribouillage sur papier mais personnellement je considère le schéma  comme important car, en le dessinant, on s'en imprègne, ce qui est le meilleur moyen pour imaginer ensuite la disposition composants sur le circuit-imprimé. Autre avantage, disposer ensuite d'un schéma propre et publiable car, tant qu'à développer, autant en faire profiter les copains en publiant le fruit de son travail.

Astuce: personnellement je dessine un circuit-intégré sous sa forme physique, c'est-à-dire un rectangle avec des pins numérotées à la suite. On en voit un exemple dans le dessin ci-dessous. Initialement, j'avais dessiné ce schéma avec le potentiomètre à gauche (l'entrée de la tension du VCO) et la sortie HF à droite. C'est toujours de cette façon que je dessine mes schémas: l'entrée à gauche et la sortie à droite. Mais, après-coup, je me suis rendu compte que le brochage du circuit intégré MAX2750 imposait l'inverse pour le circuit-imprimé. J'ai donc opéré un effet "miroir" au schéma et tout s'est inversé, mon logiciel disposant de cette fonction. Il ne m'a resté qu'à re-écrire quelques textes afin de les remettre à l'endroit et c'était fait, en 5 minutes. Ceci  est bien-sûr une des qualités du logiciel que j''utilise, S-Plan, mais parlons-en, de ce logiciel et voici tout d'abord de quoi il a l'air!


Le logiciel S-Plan

Avant de tomber sur S-Plan, j'ai essayé beaucoup de logiciels, des gros et des petits, et c'est un des grands avantages d'Internet que de pouvoir télécharger immédiatement des versions de démonstration. Tous les gros étaient trop compliqués à utilisés car il s'agissait de logiciels combinés plan, routeur, circuit-imprimé et même simulation. Cet ensemble de fonctionnalités, essentiellement utiles pour les pros qui développent de grands circuits, prennent en compte toutes les fonctions ci-dessus et obligent à entrer une foule de paramètres inutiles si on ne veut que dessiner un plan. De plus, leur apprentissage prend du temps (et s'oublie vite!) et, pour moi qui ne voulait qu'une sorte de traitement de texte pour schémas, c'était trop lourd et trop cher. Un exemple de cette catégorie est Eagle, superbe logiciel au demeurant mais trop "usine à gaz" pour moi.  A l'opposé, de petits logiciels existent mais ceux que j'ai essayé étaient peu pratiques ou incomplets pour mon application. 

Et je suis tombé sur sPlan, de la firme allemande Abacom et c'était exactement ce que je cherchais. Il est facile à utiliser et intuitif et inclue toutes les fonctions utiles. A l'installation, on dispose d'une bibliothèque de symboles standards et on peut y rajouter tous ceux que l'on veut. Etant relativement maniaque à cet égard, j'en ai créé quelques-uns pour mes besoins, c'est très facile. 

Une fois le schéma dessiné à l'écran (une grille modifiable facilite le placement des symboles), on peut soit l'imprimer à l'échelle 1:1 (les mailles de la grille sont en mm ou en inches) soit exporter le schéma sous forme d'une image bit map BMP pour la documentation (de 20 à 300 bpi). On pourra l'incorporer sans problème dans un document réalisé par un traitement de texte, Winword par exemple. Pour un site web, on poura ensuite transformer cette image en JPG à l'aide d'un logiciel comme Paint Shop Pro par exemple. Ce dernier le fait très agréablement (dimensionnement, retouches, transformation, etc.). Mais pour le développement, l'impression se fait sur une page A4 (ou autre) à l'échelle choisie et on a à l'écran la vision exacte de ce qui sera imprimé.

Pour le commander, vous allez sur le site d'Abacom (menu Online Bestellung) et vous commandez votre logiciel. Personnellement, il m'est parvenu trois jours après, sous forme d'un CD, avec une facture bancaire que je n'ai eu qu'à honorer via par ma propre banque. A noter que ce logiciel peut être commandé en allemand ou en anglais mais, de par son ergonomie, il demande tellement peu d'accès à l'aide en ligne que cela ne doit pas poser de problème, même au plus chauvin des monolinguistes!...

A cette étape, nous disposons d'un schéma imprimé et, accessoirement, d'une image de celui-ci


2. Dessin du circuit-imprimé

Il faut tout d'abord le dessiner. On pourrait le faire de plusieurs façons mais la plus efficace est d'utiliser un logiciel. A la recherche de mon "traitement de texte pour circuit-imprimés", je suis également tombé sur Sprint Layout, d'Abacom également. Il a les mêmes qualités que son "frère" sPlan, richesse des fonctionnalités et facilité d'utilisation.


Le logiciel Sprint Layout

Il permet de réaliser des layouts de circuit à simple et à double-face et on peut dessiner 2 couches au recto et deux couches au verso: cuivre et composants. Il comporte une bivbliothèque de composants traditionnels et une pour CMS (Composants à Montage de Surface ou SMD en anglais) mais là aussi on peut développer ses propres macros. Pour de la HF, il permet de dessiner automatiquement le plan de masse autour des pistes, c'est vraiment très pratique. Une fois dessiné, chacune des 4 couches peut être imprimée séparément sur n'importe-quelle imprimante pour contrôle tout d'abord. Pour cette phase, il est pratique d'imprimer les 4 couches séparément et de les superposer par transparence pour contrôler leur concordance. Car il ne faut pas oublier que la couche "composants" doit être retournée de 180 degrés, ce que j'avais oublié lorsque j'ai fait mon premier circuit. Là aussi, une fonction "miroir" corrige automatiquement le travail à l'impression. Si on prend la précaution d'écrire les texte avec l'option "Text (Lay)" et non avec la "text (Font)", la fonction miroir conservera automatiquement une position lisible pour les désignations de composants ou autres inscriptions.

Après l'étape "schéma", qui a été dessiné en pensant déjà à la disposition des composants sur le circuit-imprimé, le dessin de ce dernier  peut se faire directement avec le logiciel, sans esquisse préalable au crayon-papier. C'est du moins ce que j'ai fais pour mes 3 premiers circuits, et avec de l'habitude, on peut le faire sans autre.


3. Impression du masque

Avant l'achat de Sprint Layout, la précision de l'impression était mon souci mais il s'est avéré sans fondement à l'usage. Il m'a suffit d'imprimer à l'échelle 1:1 à l'aide d'une imprimante laser Hewlett-Packard LaserJet 4050 sur du film transparent (Zweckform No 3562, "Films pour laser+copieurs", A4). Ce genre film  transparent existe aussi pour les imprimantes à jet d'encre. Pour simplifier, je l'appellerai mylar par la suite.
Afin de ne pas gaspiller une page A4 (210 x 297mm) pour un seul masque de 35 x 35 mm, j'ai utilisé l'option Tile du logiciel, qui dispose autant d'exemplaires du print que peut en contenir la page entière. 

Au final, j'avais 20 mylars pour réaliser mon oscillateur à MAX2750 (photo de gauche), imprimés exactement à l'échelle 1:1 (et les pins du MAX2750 ne sont espacées que de 0.6 mm environ !...) et bien contrastés (photo de droite).


4. Préparation du matériau de base

Le substrat pour ciruits-imprimés se compose d'une plaque d'isolant (époxy, fibre de verre, téflon) d'une épaisseur variable (de 0.1 à 1.5 mm) recouvert sur une (simple face) ou deux faces (double-face) d'une couche de cuivre de 35 microns en général. Le choix se fera en fonction de la fréquence, des pertes acceptées (filtres imprimés ou pas) et de la puissance.

Pour mon oscillateur 2400 MHz, j'ai utilisé le matériau standard pour circuit-imprimé (appelé FR4 ou G10), de l'époxy (fibre de verre) de 1,5 mm d'épaisseur recouvert de 35 microns de cuivre sur les deux faces (photo). Chez le plus grand distributeur suisse, Distrelec, il s'appelle 511 Epoxide (p. 728 du catalogue 2001) et s'obtient par plaques présensibilisées de 50 x 100 mm à 250 x 250 mm. Personnellement, je préfère le format Europe de 100 x 160 mm (No 450724 à 3.72 Euros), pratique à stocker et à machiner.

Le tableau Substrats pour circuits-imprimés résume les principales caractéristiques des substrats les plus courants. Il en ressort que les plus "populaires" sont:

  • Le FR4 1.5 mm jusqu'à 6 GHz
  • Le FR4 0.8 mm usqu'à 10 GHz (filtre non imprimés)
  • Le RO4003 0.8 mm jusqu'à 10 GHz (filtres imprimés)
  • Le RT5780 0.25mm jusqu'à 24 GHz

La seule préparation à lui faire est de la découper aux bonne dimensions. J'utilise pour cela une cisaille spécialement prévue pour découper les circuits-imprimés achetée chez Conrad (photo). J'ai fait plusieurs essais successifs afin de déterminer la bonne méthode et, finalement, je suis arrivé à découper le circuit à sa dimension finale, dans le cas de l'oscillateur 35 x 35 mm. Le gravage s'effectuant dans de bonnes conditions, il n'a pas été utile de laisser un rebors à découper par la suite afin d'éviter des "dentelles" sur les bords. 


5. Insolation du circuit-imprimé

Il faut maintenant transférer le dessin du mylar à la couche photosensible du circuit-imprimé.  Pour ce faire, je met à contribution un cadre de verre pour photo 13 x 18 cm (Migros, 2.03 Euros) qui se compose d'une plaque de bois, d'une plaque de verre de même dimension et de 4 clips.

 La première opération est de retirer le papier noir qui protège la couche photosensible de la lumière afin de mettre cette dernière à nu. Ensuite, il faut apposer le mylar à la plaque de circuit-imprimé, insérer le tout entre le verre le bois et mettre en place les 4 clips afin que le tout tienne bien en place. De cette façon, en exposant le côté verre au rayonnement d'un néon ultra-violet, la couche photosensible sera atteinte par le rayonnement à travers les parties transparentes du mylar. Par contre, les parties noires ne laisseront rien passer et la couche photosensible restera vierge. 

Le néon utilisé est un Osram L 20W/70, disposé à 12 cm du verre. Le temps de pose est de 20 minutes, relativement peu critique. A la fin de l'exposition, on voit à l'oeil, en jaune, l'impression des pistes du circuit-imprimé dans la couche photosensible. Retirer la plaque d'époxy de son cadre.


6. Développement

Comme pour une photo, il faut maintenant développer cette "photo" et la durcir afin qu'elle résiste à la gravure chimique et pour cela tremper la plaque dans une solution de soude caustique à 7 pour mille (on peut aussi prendre de la lessive de soude du commerce mais c'est plus long). Attention aux éclaboussures, ce produit est dangereux pour les yeux!
En 2-3 minutes dans ce bain à température ambiante, les parties exposées au rayonnement UV à travers le mylar deviendront jaune (bleu foncé selon la compositon de la couche photosensible) et, en remuant le bac, se dissoudront dans la solution de soude caustique, mettant le cuivre à nu. Ce sont ces parties-là qui seront ensuite attaquées chimiquement afin de les faire disparaître. Bien rincer à l'eau et sécher avec un sèche-cheveux.

Si on constate une imperfection de l'insolation, il est possible de la corriger à l'aide d'un marker-feutre insensible à la solution de gravage (Distrelec: Marquer pour print, No 451124, 3.32 Euros). Il est d'ailleurs tout-à-fait possible de dessiner entièrement un circuit-imprimé sur le cuivre de cette manière (matériau de base sans couche présensibilitée). C'est un peu artisanal mais ça marche, et si on est vraiment pressé, pourquoi pas? 

Notre circuit est maintenant prêt pour l'attaque chimique.


7. Gravage chimique

C'est l'opération la plus longue, plus de 30 minutes. Il suffit d'immerger la plaque présensibilisée dans une solution, en principe de perchlorure de fer, produit brun très salissant (attention aux taches, c'est redoutable!...). Il faudra le chauffer légèrement, disons 30-40 degrés, à l'aide d'un sèche-cheveux par exemple, ou d'une plaque chauffante. La plus grande rapidité d'attaque sera obtenue en déposant délicatement la plaque à attaquer, qui doit être très sèche, sur la surface du liquide, cuivre côté liquide. Le cuivre se dissoudra et descendra au fond du bac. Attention à ne pas laisse de bulles entre le liquide et la plaque, ce qui provoquerait des ilôts non attaqués du plus mauvais effet! Ou alors il faut agiter le bain en permanence, à l'aide d'une pompe soufflant de l'air par exemple (pompe pour acquarium), c'est ce que font les graveurs professionnels.

Les taches (!):

De Jean-Claude F1GAA:
Pour neutraliser le perchlorure de fer, il faut prendre de la soude. En fait, il faut abaisser le Ph vers la neutralité, pour avoir le droit de rejeter les produits à l'égout ! (environnement oblige !). Le perchlorure se transforme en oxyde de fer. Pour débarrasser d'éventuelles taches sur les vêtements, il faut prendre un oxalate de sodium ou de calcium ou éventuellement de l'acide oxalique pour le tapis! le plan de travail. Ca sert aussi, pour détartrer les cafetières.

De René F8NP:
Il est préferable d ' utiliser pour traiter les bains de perchlorure de fer de la soude à 30 % que l'on trouve en flacons de 1 litre au rayon bricolage des supermarchés. Protegez-vous bien les YEUX et attention à l'échauffement dû à la réaction.

Autre possibilité, un mélange d'acide chorydrique et d'eau oxygénée. Le gravage est plus rapide (10 minutes) mais CES PRODUITS CHIMIQUES  SONT TRES DANGEREUX ET A MANIER AVEC LA PLUS GRANDE PRECAUTION.L'avantage de ce mélange est qu'il se régénère tout seul, contrairement au perchorure de fer qui se sature assez vite et qu'il faut jeter. 

Description détaillée de ce produit (info de HB9BBN)
Idem mais en anglais et encore plus fouillé

Composition:

Mélange:

DANGERS:

Comme bac de dévelopement et de gravage, j'utilise de simples bacs en verre destinés à conserver des produits (Ikea "Försluta" 16 x 16 x 6 cm, 2.60 Euros, photo). Je dispose d'un vrai banc de gravage vertical avec support de plaque, chauffage et pompe d'agitation mais, pour la quantité et la dimension des circuits que je fais actuellement, le jeu ne vaut pas la chandelle. Je perdrais trop de temps à nettoyer le banc après usage alors qu'avec mes bacs, un passage sous le robinet suffit!...

Le gravage dure plus d'une heure selon la température du liquide et sa concentration. Il suffit de constater de temps en temps l'avance de l'opération et de l'arrêter lorsque tout le cuivre à nu a disparu, rongé par le produit chimique. Bien rincer à l'eau courante ensuite et sécher.

Nous disposons maintenant du circuit-imprimé gravé mais avec des traces de couche photosensible sur les parties non attaquées. Les frotter avec du papier ménage imbibé d'alcool à brûler pour les faire disparaître.


8. Argentage, étamage

Eric F1GHB:
Pour l'étamage ou l'argenture des CI ou des petites pièces en cuivre ou laiton (filtres en bouchons de plombier par exemple) il existe des produits chez CIF. L'argenture est dispo chez Radio spares (34,88 euros le 1/2 litre ! ).
Pour une bonne finition il faut parfaitement nettoyer la surface avant immersion et utiliser les produits "tièdes".

Bernard, F1EHX:
Argenture avec le nitrate d'argent, comme toujours, gants doubles et lunettes. 
Une solution simple SI et seulement si le destinataire est du cuivre. Ca marche mal si c'est du laiton ou du bronze
Technique: On dilue le nitrate d'argent dans de l'eau déminéralisée (ou mieux, distillée) et avec un coton trempé dans le produit on frotte le destinataire, sans avoir peur d'appuyer. Dès que le cuivre disparaît, l'épaisseur d'argent est plus que suffisante pour notre usage. La solution se conserve bien. Approvisionnement : le pharmacien du coin (pas spécialement donné)

Jean-Claude de F1GAA:
Doit on étamer nos circuits hyper ? Il me semble avoir lu dans le "handbook micro waves" de l'ARRL, que non! L'étain apporterait une atténuation déjà mesurable vers 2,4 GHz! Il y a le fameux "effet de peau ": selon la fréquence et le matériau qui véhicule la dite fréquence, elle pénétre plus ou moins profondément selon une formule.....connue de tous! Elle est dans un proceeding récent de CJ, et dans tout bon livre ....! Ce qui signifie, qu'il ne faut pas faire n'importe quoi, comme dépôt! SEUL, un dépôt électrochimique est valable. En contrôlant le courant d'electrolyse qui vient déposer les ions Ag sur votre circuit, vous permet de connaitre l'épaisseur nécessaire à la pénétration de votre HF. C'est donc le seul vrai bon procédé à utiliser! Inutile de piquer la gourmette du petit dernier(!), ni tout autre bijoux...ce sont tous des alliages!

Dominique F6DRO:
Hormis les aspects bénéfiques en HF de l'argenture , j'aurais tendance à penser qu'en ce qui nous concerne, celle ci est aussi une protection contre l'oxydation du circuit: ça vieillit mieux et au cas ou ça se "vert de grise", ça se nettoie facilement à l'alcool à brûler, d'autant plus que pour les stations fixes, le tvter reste dehors 365j/365. En ce qui concerne l'étamage, j'ignore si ça dégrade vraiment les performances. Par contre il paraît que le vernis de marque "CRYLON" ( en bombe) protège parfaitement les circuits sans dégrader les performances, au moins jusqu'à 10GHz, mais je me suis toujours dégonflé d'essayer!
 

9. Finition et perçage

Tout d'abord enlever les reste de laque photosensible à l'aide d'un chiffon et d'acétone.

Ensuite, donner un coup de lime sur les tranches du circuit afin de les rendre propres et nettes.

Finalement, poncer les couches de cuivre à l'aide d'une brique abrasive Scotch (ou de toile d'émeri fine oui de paille de fer) afin de rendre ce dernier brillant et bien soudable.

Circuits double-face: Cette méthode peut être mise à profit pour réaliser de vrais C-I double face. Il suffit d'avoir du matériau double face (une couche de cuivre de chaque côté) et de graver la face "pistes" comme ci-dessus en laissant le papier de protection sur l'autre face. Ceci fait, percer quelques-uns des trous prévus afin qu'ils servent de repères pour le positionnement du mylar de la seconde face. Une fois la partie "pistes" gravée, la recouvrir de peinture afin que les pistes ne soient pas attaquées lors du gravage de la seconde face. Développer et graver cette dernière comme il a été fait pour la première. Et le tour est joué! 

Mais je dois dire que cela demande du soin et de la précision. Heureusement, nos circuits HF demandent rarement de vrais doubles-faces et une seconde face non gravée mais avec les trous percés détourés au foret suffit dans la plupart des cas.
La photo ci-contre n'a qu'un seul trou détouré, les autres sont des ponts de masse entre les 2 faces à l'aide d'un fil et d'une soudure sur chaque face (appelés vias dans la littérature)
Le perçage des trous s'effectue à l'aide d'une perceuse rapide (5-10'000 tours/min de préférence mais pas obligatoirement) et de forets en métal dur. Ce matériau est obligatoire car la fibre de verre use très vite une mèche en acier normal et après 5 trous, de tranchant de la mèche est arrondi. ces mèches sont chères et fragiles, attention!

Pour ma part, j'ai monté une mini-perceuse à main Maxon, alimentée sous 12 V, sur un pied à main et ça va très bien. Une mèche de 0.6 mm de diamètre convient pour les fils des composants (0.5 mm en général) et 0.8 mm pour les liaisons vers l'extérieur.

Pour détourer les trous isolés du plan de masse (face opposée aux pistes), je met à profit un outil à manche (photo) destiné normalement à couper les pistes des cartes d'expérimentation "Veroboard". Une méche normale de 4 mm ferait tout aussi bien l'affaire.


10. Montage des composants
 


Exemple de montage de CMS
Les composants à fils traditionnels seront montés du côté opposé aux pistes, leurs fils passant à travers les trous prévus à cet effet. Les replier légèrement afin que le composant tienne mécaniquement tout seul, les couper et les souder. Les composants CMS seront directement soudés sur les pistes, aux endroits prévus. Etamer tout d'abord les emplacements prévus pour recevoir le composant, apposer le composant et chauffer un côté. Il tiendra ensuite tout seul. Souder l'autre extrémité avec un léger apport de soudure (1 mm avec décapant). Ne pas trop en mettre et souder rapidement afin de ne pas faire trop chauffer le CMS. Ensuite souder l'autre extrémité de façon identique.


Soudure (de Franck, F4CIB):

Lorsque j'avais fait mon stage de fin d'étude, j'ai fait une petite étude sur les désadaptation lors des transitions CI-Coax et cela en UHF
(jusqu'à 2 GHz...quoique les simulations & mesures avaient peut etre été effectués jusqu'à un peu plus haut...). Bref tout ça pour dire que j'avais simulé (et relevé par la mesure) l'influence du paquet de soudure (mais également de la hauteur de l'ame du connecteur) sur l'impédance d'une ligne 50 ohms (et donc qui entraine desadaptation et pertes et donc bruit...). Bilan: Couper au plus court les âmes des connecteurs (a moins qu'elle soit prise en compte dans l'adaptation d'un étage !) et utiliser le minimum de soudure. C'est pas pour rien qu'en Hyper on trouve des SMA avec une âme "hyper fine" et que Michel de BVA mais certainement aussi beaucoup d'autre expliquent dans leurs descriptions de PA ou LNA qu'il faut mettre le minimum de soudure lorsqu'on soude un transistor.

Le montage des composants, à plus forte rasion s'il s'agit de CMS, doit se faire avec de bons outils. Ici un support de circuit-imprimé de construction-maison, une pince plate fine, une pince coupante à biseau pour couper près du circuit, des brucelles fines, un scalpel (déjà utile pour sortir les composants CMS de leur emballage), un fer à souder à panne longue-durée fine (1,5 mm) et de la soudure fine avec décapant.
Après l'âge de 50 ans, mon acuité visuelle s'est rapidement et fortement dégradée et je dois maintenant jongler entre plusieurs paires de lunettes. J'ai donc fait l'acquisition d'une loupe éclairée professionnelle de 3 dioptries (ou 8 à choix), chère mais vraiment utile (photo). Une loupe à main, plus puissante complète ces substituts de jeunes yeux. Je viens de voir, il y a quelques jours, ma jeune dentiste avec un harnachement de tête supportant deux loupes Zeiss. C'est la mode paraît-il dans cette corporation et cela pourrait s'avérer très pratique comme aide supplémentaire. Elle m'a promis des prospectus et liste de prix lors de ma prochaine visite (cela adoucira la douleur!...).


11. Mise en boîtier

Les circuits basse-fréquence qui ne nécessitent pas de blindage particulier sont simplement fixés dans le boîtier à l'aide d'entretoises de 10 mm et de vis M3. Pour les autres, les boîtiers "Schubert" en tôle étamée conviennent très bien. Le circuit-imprimé doit être ajusté exactement aux dimensions intérieures du boîtier à l'aide d'une lime. Ensuite il faut souder tout le pourtour du plan de masse contre les parois du boîtier, ce qui se laisse très bien faire.

 

Exemple d'insertion d'un circuit-imprimé dans un boîtier Schubert (ampli 2400 MHz 30 mW) On voit la soudure du plan de masse sur tout le pourtour..

Autres source d'info sur les circuits-imprimés: Chez.com



Méthode utilisée par Philippe F6ETI

Pour dessiner mes circuits imprimés, après avoir utilisé "stylodalo" et autres pistes et pastilles à coller, essayé des plus ou moins usine à gaz
comme Layo et Ultimate, j'utilise actuellement "circuit7" de Sybex dans un coffret appelé "Réalisez vos montages électroniques" que l'on 
trouve dans beaucoup de rayons informatique dans les grandes surfaces pour environ 45 euros et également sur le oueb. Le CD comprend également "schéma7" qui permet de dessiner des schémas standard. Ces deux outils sont très facile à utiliser et ne nécessitent pas de manuel épais comme une bible pour se documenter. Circuit 7 est suffisamment souple pour dessiner des lignes et autres circuits micro-strip, ça ne coute rien de le télécharger et d'essayer, les nouvelles version 98 et/ou 2000 sur: http://www.kagi.com/alain.michel/francais.htm

Des exemples de circuit avec "circuit7": CJ99, page 35 et R-REF 7/01 page 15 / CJ2000, page 50 et R-REF 04/01, page 31
De schéma avec "schéma7": R-REF 05/01, page.12 / R-REF 07/01, page 14

Pour réaliser les films et exposer le circuit, après de multiples expériences, j'en suis actuellement à la solution suivante:
j'imprime le dessin du circuit à l'échelle 1sur une imprimante laser

Pour développer le circuit, après avoir essayé trois modèles de machines à graver à bulles, j'en suis revenu à la bonne vieille méthode
du "bain-marie". Dans un évier rempli d'eau chaude j'immerge ma bouteille de révélateur et ma bouteille de perchlo. Le temps de ce bain j'insole mon circuit selon la méthode ci-dessus. Je reviens à mon évier, je dépose mon circuit dans une boite "tupperware" et le recouvre de révélateur chaud. Une fois révélé, ça prend au moins quinze secondes, je rince abondamment le circuit à l'eau tiède puis je le sèche à l'aide d'un sèche cheveux (ça durcit bien la résine). Je récupère le révélateur dans sa bouteille. Je rince la boite "tupperware". J'y dépose mon circuit révélé. Je le recouvre de perchlo chaud, et fais flotter en la remuant régulièrement la boite "tupperware" dans l'eau chaude de l'évier, et quelques minutes
plus tard le circuit est développé. L'ensemble de l'opération, de l'impression du circuit au développement a pris environ 30 minutes.

Reste à récupérer le perchlo dans sa bouteille sans en mettre (trop) à côté et à rincer le tout à grande eau et détergent. C'est vrai que le fond de l'évier finit par être légèrement jaunâtre, mais ce n'est ni celui de la cuisine, ni celui des WC, ni celui de la salle de bains, c'est celui du garage!
Si l'on travaille soigneusement, les doigts ne jaunissent pas, un simple lavage suffit. Et y a pas que le perchlo qui jaunisse les doigts ...

Pour finir la préparation du circuit imprimé, j'ôte le vernis à l'aide d'un chiffon imbibé d'acétone puis le dégraisse bien avec un détergent liquide.
Pour protéger le cuivre, je le "bombe" avec une couche de laque à cheveux, ce qui évite l'oxydation et laisse bien souder les composants.
Il se peut que cette protection soit inadéquate pour la HF, mais je n'ai constaté aucune trace de brunissement sur les circuits mes deux PA à 
MRF174 (100W/144 MHz). Je n'ai pas causé du perçage, chacun fait comme il le sent, et je me suis depuis un moment mis aux CMS, c'est tellement plus simple, suffit d'une bonne loupe éclairante. Autant d'éxpériences, autant de méthodes ....

 

Michel Vonlanthen HB9AFO 
et de nombreux participants à la liste Hyper (tous ne sont pas cités)
Janvier 2002