Pourquoi fabriquez-vous encore des PCB ?

Peu de choses ont eu sur l’électronique l’impact que les cartes de circuits imprimés (PCB) ont eu. L'électronique grand public bon marché ne serait pas aussi bon marché si quelqu'un devait encore tout câbler (même si nous verrions maintenant des robots câbler, j'en suis sûr). Entre l'élimination de l'humain du processus de câblage et la fourniture de nombreuses excellentes propriétés électriques (du moins sur une carte bien conçue), il n'est pas surprenant que même les exemples d'électronique les moins chers utilisent désormais des PCB.

Pendant de nombreuses années, la marque distinctive d’un grand hacker électronique était la capacité de fabriquer ses propres PCB. Les gens ont essayé de nombreuses manières d'introduire la fabrication de PCB dans le garage des pirates informatiques : coller des autocollants, des PCB vierges sensibles à la lumière et même utiliser du toner pour imprimante laser (cette dernière méthode m'a incité à écrire un livre sur la disposition des PCB il y a de nombreuses années). ). Vous voyez également beaucoup de gens utiliser des imprimantes 3D ou des fraiseuses CNC pour créer des PCB. Il ne se passe pratiquement pas une semaine sans que quelqu'un ne me demande comment fabriquer un PCB dans un laboratoire domestique ou dans une petite entreprise.

Ma réaction est invariablement : « Pourquoi ? Dans les années 1980, je travaillais pour une entreprise qui fabriquait des PCB et notre conseil d'administration faisait faillite. Nous les avons donc achetés. Ils disposaient d'une gamme de machines de placage, de phototraceurs et d'équipements de manipulation de produits chimiques exotiques. Ils se trouvaient à 60 miles de notre entreprise, et c'était pratique car nous devions les transporter en voiture avec des rouleaux géants d'œuvres d'art directement jusqu'à la salle du conseil d'administration. Le coût était élevé et, avec les réglementations modernes sur le déversement de produits chimiques, il aurait probablement été plus élevé. Le prix de l'outillage était particulièrement élevé. Cette première planche a coûté cher. Même la 100e planche était chère selon les normes actuelles.

J'ai fabriqué moi-même beaucoup de cartes à l'époque, en particulier des cartes prototypes susceptibles de rencontrer des problèmes. Mais ils n’ont jamais été les mêmes que les commissions commerciales. Il est difficile de réaliser des planches recto-verso (pas impossible, mais difficile). Vous n'êtes pas plaqué à travers les trous, vous devez donc utiliser des fils ou des rivets pour relier les côtés. Vous n'y avez peut-être pas pensé, mais le cuivre reliant les deux côtés d'un PCB commercial ajoute beaucoup de résistance aux pistes du PCB. Tout comme les planches simple face sont plus faciles à décoller qu'une planche double face, mes planches double face faites maison avaient la même tendance car il s'agissait essentiellement de deux planches simple face dos à dos. Vous pouviez utiliser des produits chimiques nocifs pour plaquer la planche, mais ce n'était pas aussi efficace. Et je n'ai jamais trouvé de moyen raisonnable de faire un masque de soudure. La sérigraphie n'en valait pas la peine, même si j'ai utilisé le frottement sur les lettres et plus tard le transfert de toner pour obtenir un effet similaire.

Le pire dans la fabrication de mes propres planches : le perçage. Ces trous doivent vraiment être bien alignés (en particulier les supports IC) et si vous vous trompez, vous pouvez recommencer à l'étape 1. Certes, vous pouvez procéder au montage en surface, mais la plupart des cartes ont encore besoin d'au moins quelques trous (même si juste pour les vias). Le deuxième pire problème était la manipulation de tous les produits chimiques. La gravure claire n'était pas trop mauvaise, mais le chlorure ferrique, plus facilement disponible, tache tout ! J'ai encore quelques marques sur le béton de ma terrasse pour le prouver. Je n’ai jamais eu le culot d’essayer certaines gravures homebrew car elles contenaient également des produits chimiques nocifs.

Les choses sont différentes aujourd’hui. Vous pouvez disposer entièrement votre PCB sur l'ordinateur (ou même dans votre navigateur). Cliquez sur un bouton et vous pourrez envoyer ces fichiers partout dans le monde. Il existe des dizaines (voire plus) de sociétés de planches qui produiront votre planche à moindre coût. Beaucoup d’entre eux se trouvent en Asie, mais il existe désormais des options abordables partout. La seule chose dont vous avez vraiment besoin, c'est de temps. Vous ne pouvez pas avoir une idée le matin et regarder un prototype de PCB l'après-midi. Mais si vous êtes prêt à attendre – et l'attente ne doit pas nécessairement être si longue – vous pouvez obtenir des planches magnifiquement produites à un coût très bas, même si vous ne fabriquez qu'une ou deux planches. Vous obtiendrez plusieurs couches, des trous plaqués, une sérigraphie et toutes les autres choses que vous attendez d'une planche fabriquée par des professionnels.

Oui, ma fraiseuse CNC éliminera le cuivre (et les fraises en bout) et me laissera une carte sans masque de soudure, sans sérigraphie et sans trous traversants plaqués. J'ai toujours ma cuve pour chauffer le chlorure ferrique (qui devrait porter la marque Stain-it-all). Mais je ne fais plus jamais ça. Cela n’en vaut tout simplement pas la peine. Vous ne devriez pas non plus. Malgré les conseils de la vidéo ci-dessous, la meilleure façon d’éliminer les taches de chlorure ferrique est de ne pas utiliser de chlorure ferrique du tout !