Comment fabriquer ses propres circuits imprimés (PCB) par gravure

Les circuits imprimés « maison » sont généralement des PCB (Printed Circuit Boards), bien que des versions plus complexes puissent utiliser des breadboards. Ce sont des bases plates en matériau isolant (époxy, FR4) avec un motif conducteur (cuivre). En y soudant des composants, on obtient un circuit fonctionnel pour robotique, électronique, etc. La gravure directe (toner transfer) permet de faire un PCB chez soi relativement facilement.

Matériel nécessaire

• Plaque cuivre vierge (FR4, simple face)
• Film de transfert toner (ex: Press-n-Peel, ou papier glacé magazine)
• Ruban double face
• Feutre indélébile (pour retouches)
• Chlorure ferrique (ferric chloride) - gravure
• Bac de gravure (plastique)
• Règle, cutter
• Forets micro (0,8 - 1 mm)
• Papier de verre fin
• Bloc de bois
• Tampons abrasifs, nettoyant
• Dissolvant vernis à ongles (acétone)
• Gants latex, masque filtrant
• Étau/serre-joint
• Agrafeuse
• Essuie-tout sans peluche
• Fer à repasser + planche
• Pince à épiler

Instructions

1. Obtenez un circuit prêt à l'emploi (ex: DiscoverCircuits.com) ou dessinez le vôtre avec un logiciel gratuit (KiCad, EasyEDA, Fritzing). Pour cet article, supposons le design « Tweak-O » de Joe Davisson (smallbearelec.com).

2. Découpez la plaque aux dimensions voulues (ex: 71 x 48 mm). Tracez au cutter sur le cuivre, pincez dans l'étau sur la ligne de coupe et cassez net.

3. Agrafez du papier de verre sur un bloc de bois, lissez les bords. Nettoyez la face cuivre avec tampon abrasif + nettoyant jusqu'à brillance. Rincez, séchez avec essuie-tout sans peluche. Ne touchez plus le cuivre (gras doigts).

4. Imprimez le circuit (miroir/horizontal flip) sur papier ordinaire. Mettez ruban double face sur l'impression. Découpez un morceau de film transfert légèrement plus grand. Face mate vers le haut, pressez le film sur le ruban avec une feuille de papier jusqu'à adhérence parfaite.

5. Remettez le papier dans l'imprimante exactement dans le même sens pour imprimer le toner sur le film. Décollez délicatement le film du papier, retournez-le sur zone propre du papier et décollez le ruban restant.

6. Découpez le film au plus près du motif imprimé. Préparez planche à repasser avec une plaque dure dessus. Fer sur réglage « polyester » (≈ 150-160°C), laissez chauffer.

7. Posez le film (toner vers le cuivre) sur la plaque, alignez les bords. Couvrez de papier blanc. Repassez fermement 90 secondes sans bouger. Si pas assez adhéré, continuez par pressions de 10s.

8. Passez la plaque sous l'eau froide jusqu'à température ambiante. Décollez le film : le motif toner doit rester sur le cuivre. Retouchez petits trous au feutre indélébile. Si trop de défauts, nettoyez à l'acétone et recommencez avec nouveau film.

9. Placez la plaque dans le bac plastique, couvrez de chlorure ferrique. Agitez toutes les 2-3 min. Surveillez la gravure (cuivre disparait entre pistes). Quand fini, retirez la plaque. Ajoutez bicarbonate de soude dans le bac jusqu'à précipitation. Éliminez selon réglementation locale (cuivre toxique).

10. Lavez la plaque, enlevez le toner résiduel à l'acétone. Percez les trous pour composants (forets 0,8-1 mm). Soudez vos composants. Votre PCB est prêt.

Sécurité : Chlorure ferrique = corrosif, tache tout. Gants, masque, lunettes, ventilation. Ne jetez pas dans l'évier.