Faites passer vos PCB de bons à excellents : transfert de toner

Beaucoup d’entre nous fabriquent des circuits imprimés à la maison. Je trouve que c'est une compétence utile d'avoir dans mon sac à astuces pour les étapes intermédiaires vers un projet terminé, même si la version finale doit être envoyée à une usine de fabrication de PCB. Lorsque j'ai besoin d'un tableau de répartition qui s'intègre à d'autres outils de développement, par exemple, rien de tel que de pouvoir créer quelque chose qui se branche directement. Le faire rapidement et poursuivre le reste du projet au lieu de passer une commande et d'attendre. pour la livraison, m'aide à rester dans le flux.

Le transfert de toner est de loin le moyen le plus rapide de fabriquer un circuit imprimé à la maison : il suffit d'imprimer le circuit sur une imprimante laser, de le repasser sur le cuivre et de le graver. Quand ça marche, c'est génial. Lorsque ce n’est pas le cas, il peut s’avérer difficile de déterminer lesquels, parmi une myriade de facteurs, ne sont pas alignés.

Depuis longtemps, j'utilise une méthode très fiable et reproductible. Récemment, j'ai peaufiné un peu les performances du système et j'ai pensé partager ce que j'ai. À l'heure actuelle, je suis capable de produire de manière très fiable des cartes avec des traces de 6 mil (0,15 mm) et un espacement de 8 mil (0,20 mm). Avec un peu de soin en post-production, 4 mil/6 mil est tout à fait plausible.

C'est suffisant pour la plupart de mes besoins de prototypage, couvrant les pièces TSSOP jusqu'à un pas de broche de 0,65 mm et me permettant d'alimenter deux traces à travers une résistance ou un condensateur à montage en surface 0805. C'est à égalité avec les maisons de fabrication professionnelles les moins chères, mais je peux retourner une planche en une quinzaine de minutes. C'est mieux que de commander et d'attendre, à mon avis. Lorsque j'ai besoin de produits de luxe comme la sérigraphie et le placage traversant, il existe des solutions de contournement, mais je vais surtout lésiner sur celles-ci jusqu'à ce que la version finale soit réalisée.

Le secret? Science! Ou du moins en prenant ce qui peut être un nombre écrasant de variables et de techniques secrètes, en les réduisant à des expériences qui modifient une variable à la fois, puis en les optimisant en fonction de cette dimension. Il existe une gamme vertigineuse de techniques, et bon nombre d'entre elles ne fonctionnent que lorsque vous avez exactement la bonne marque de toner, le bon papier ou la bonne touche pour manier un fer à repasser chaud. Bref, ils ne sont pas reproductibles. Lorsque votre configuration ne correspond pas exactement à celle de quelqu'un d'autre, tous les paris sont ouverts. Ici, je vais présenter une méthode reproductible et vous montrer comment la calibrer.

De nombreux guides Internet sur le transfert de toner se concentrent sur des détails qui n'ont pas vraiment d'importance, comme le type de papier utilisé pour le support de transfert ou la méthode de nettoyage du cuivre avant le repassage. Cela ne veut pas dire que vous n’avez pas besoin de nettoyer le cuivre en premier – c’est absolument le cas – mais simplement que la manière dont vous le faites n’a pas vraiment d’importance. J'ai utilisé du papier de verre à grain fin, des gommages verts pour pots et ces jours-ci, j'utilise des éponges que j'ai achetées à la quincaillerie pour faire briller les joints de tuyaux avant le brasage. Je poursuis avec un essuyage à l'acétone. Le fait est que vous enlevez l’oxydation et la graisse de la surface. Je m'en fiche de comment.

De même, le choix du papier transfert est assez ouvert. J'alterne entre les pages de magazines sur papier glacé (The Economist est mon préféré en ce moment) et les papiers supports plastifiés sur lesquels se détachent les autocollants. Ces deux surfaces fonctionnent de manière totalement différente ; le papier support autocollant se décolle directement, tandis que le papier magazine se dissout dans l'eau froide lorsqu'on le frotte avec le pouce. Il y a des trucs plus chics là-bas. L'intérêt du papier transfert est qu'il est brillant pour ne pas déformer l'image, et qu'il se détache facilement en laissant le toner sur le cuivre. Le reste n'est que commodité.

Enfin, le choix de l'agent de gravure n'a pas d'importance. J'utilise du chlorure de cuivre rafraîchi à l'oxygène dans l'acide car il est essentiellement recyclable à l'infini et je déteste les tracas liés à l'élimination des produits chimiques toxiques. Les gens utilisent du chlorure ferrique ou du persulfate d'ammonium. D'autres personnes utilisent du vinaigre et du sel, ou du crachat de dragon et des larmes de comptable. Certaines personnes agitent des liquides dans un réservoir, d'autres pulvérisent et d'autres encore épongent. Tout ce qui fonctionne.

Ces éléments sont tous absolument essentiels à la fabrication d'un bon PCB de transfert de toner, bien sûr, mais aucun d'entre eux n'est particulièrement irremplaçable.