L'électronique

En continu

$U=R \cdot I$ avec $U$ la tension en volt (V), le courant $I$ en ampère (A) et la résistance $R$ en ohm (Ω).
$P=U\cdot I$ donc $P=R\cdot I^2$

Le pont diviseur de tension

Avec une tension continue, on cherche à déterminer l'équation du diviseur de tension
Tout d'abord, on regarde et la loi d'ohm nous dit $U=R\cdot I$.
Donc $I=\dfrac{V_{cc}}{R_1+R_2}$, et on peut aussi écrire $V_s=R_2\cdot I$, ce qui donne $V_s=\dfrac{R_2}{R_1+R_2}\cdot V_{cc}$

Les résistance CMS

Les resistances CMS ont un marquage de 3 ou 4 caractères, ce qui permettra d'en connaitre la valeur en ohm. Malgré leur petite dimension, les CMS restent a la portée de l'amateur minutieux, mais dans ce cas on se limitera aux boitiers 1812 ( 1W ), 1210 ( 1/3W ), 1206 ( 1/4W ) dont la taille reste raisonnable pour la pointe du fer a souder.

Décodeur de résistances CMS

Le décodeur de résistances CMS fonctionne pour les marquages de 3 ou 4 caractères et aussi pour le code EIA-96. Simple a utiliser, pour déchiffrer il suffit d'entrer le code marqué sur le composant CMS et obtenir sa valeur en ohm Ω.

Marquage CMS de 3 caractères

Pour un marquage de 3 caractères, les 2 premiers chiffres indique la valeur et le 3^ème indique le multiplicateur en puissance de 10.
Pour une valeur de resistance inférieure a 10Ω, le positionnement de la lettre R indiquera la virgule. Ainsi pour un marquage R22 la valeur de la résistance est de 0,22Ω. Pour un marquage 1R6 la valeur de la résistance est de 1,6Ω. Et pour un marquage 122 on obtient une valeur de 1200Ω.<:p>

Marquage CMS de 4 caractères

Pour un marquage de 4 caractères, les 3 premiers chiffres indique la valeur et le 4^ème indique le multiplicateur en puissance de 10.
Pour une valeur de resistance inférieure a 100Ω, le positionnement de la lettre R indiquera la virgule. Ainsi pour un marquage 4R70 la valeur de la résistance est de 4,7Ω. Pour un marquage 3300 la valeur de la résistance est de 330Ω. Et pour un marquage 2204 on obtient une valeur 2,2MΩ.

Taille des composants CMS

Commençons par un composant classique la LED ou en français DEL (Diode électroluminescente).
Comment connecter une LED, c'est pour le fun, l'électronique doit être ludique...

Nous prendrons comme exemple le très classique 2N2222

Avec un 74HC595

Le principe du registre à décalage est le suivant :

Avant de commencer

• une plaque de PCB non pré-sensibilisé
• papier photographique pour imprimante laser, brillant, 150gr
• acide chlorhydrique à 23%
• eau oxygénée à 12%
• acétone
• de l'eau
• un fer à repasser
• laine d'acier triple zéro
• un tube de cuivre Ø14/Ø12 lg 100mm sans bavures
• une planche en bois ep 10mm très plane
• une calle en bois ep 10mm très plane
• une brosse à dents mi-dure
• un récipient plat
• de huile de coude
• du temps 1 à 2h

Recherche de la méthode

Il suffit en effet de chercher un peu sur le net pour découvrir deux douzaines de méthodes de transfert d'un typon sur le cuivre d'un PCB, à partir d'une impression LASER, chaque méthode ayant sa particularité :

• utilisation de couvertures de magazines en papier glacé,
• PNP Blue
• laminage avec une plastifieuse modifiée,
• nettoyage à l'acétone ou à l'alcool,
• etc.,….

Parfois(trop souvent à mon goût),plusieurs pistes sont coupées.
Bref ! les résultats sont très inconstants et pour tout dire assez décevants.
De plus le papier glacé n'a pas une qualité égale d'un magazine à l'autre (c'est une des causes de l'inconstance des résultats) et il fait courir un risque sérieux à l'imprimante (risque d'endommager le fil corona ou le cylindre).

Je me suis appuyé sur les différentes méthodes dénichées sur le net, en français et en anglais, en prenant le meilleur de chacune … et j'ai tiré profit des hasards heureux de certaines manipulations.

J'ai enfin obtenu ce que j'espérais :

• des résultats constants et reproductibles,
• quasiment jamais de ratage,
• pas d'outillage particulier (genre "plastifieuse" ou imprimante modifiée).
• utilisation de PCB non pré-sensibilisé,
• possibilité de réutiliser le PCB avec la même technique en cas de ratage.

Impression du typon :

Décapage du cuivre

• Mettre le cuivre à nu en le polissant par passes croisées. La laine d'acier triple zéro ne provoque pas de rayures néfastes sur le cuivre.
• Lorsque le cuivre est correctement poli on le débarrasse des poussières d'acier par soufflage.

Mordançage : c'est le "heureux hasard" dont je parlais plus haut :

Utilisez un mélange "eau + acide chlorhydrique + eau oxygénée à 130 volumes" pour graver vos circuits imprimés, surtout ne le jetez pas après usage.
Lorsque le bain est saturé (ou presque saturé), il peut encore avoir une deuxième vie.
Conservez-le dans une bouteille en plastique que vous prendrez soin de ne pas boucher de façon trop étanche car un dégagement gazeux se poursuit pendant quelques jours.
Après quelques heures, utilisé à fond ou pas, ce bain n'est plus apte du tout à graver les circuits imprimés.
Par contre il peut être utilisé comme bain de mordançage pour le cuivre ou le laiton.

Comment procéder ?

Le dosage

• 1 dose d'acide chlorhydrique à 23%, soit 30 ml.
• 3 doses d'eau oxygénée à 12%, soit 90 ml.

Préparation du cuivre

• sans attendre, dès que le cuivre est poli à la laine d'acier, tremper le PCB dans le bain de mordançage pendant 15 secondes.

⇒ le cuivre prend un aspect mat, couleur "vieux rose".

• sans poser les doigts sur le côté cuivre, rincer abondamment à grande eau.
• essuyer TRES délicatement avec un mouchoir en papier (pas de papier ménage qui est trop abrasif et qui dépose un très léger film de silicone).

Préchauffage du PCB :

• poser la plaque cuivrée sur une planchette en bois très plane, côté cuivre en l'air.
• poser par dessus un mouchoir en papier déplié puis replié simplement, pour éviter les sur-épaisseurs du pliage d'origine (pas de papier ménage).
• poser le fer à repasser déjà chaud (réglage "coton") sur le mouchoir, sans appuyer et sans glisser.
• attendre 90 secondes (pour du Veroboard épaisseur 1,6 mm. Réduire le temps si le PCB est plus fin ou en bakélite). Ôter le fer et le mouchoir.

⚠Attention : le PCB est TRES chaud. Si vous avez des gants légers,
pensez à les enfiler pour manipuler la plaque aux étapes 4, 5 et 6.

Transfert

• toujours sans attendre (pour éviter que la plaque refroidisse), disposer le typon sans appuyer au-dessus du PCB,
• poser le mouchoir en papier par dessus,
• déposer le fer sur le mouchoir, sans appuyer et surtout sans glisser,
• attendre 40 à 50 secondes (moins longtemps si le PCB est plus fin ou en bakélite).

Laminage :

• ôter le fer mais laisser le mouchoir,
• sans attendre, mettre en place le tube de cuivre au milieu de la plaque,
• poser dessus une planchette de bois et, en appuyant, faire rouler le tube de cuivre d'avant en arrière sur toute la longueur du PCB pendant une dizaine de secondes.

Utiliser un tube de cuivre (plomberie), propre et sans rayure.	Rouler en appuyant, sur toute la longueur du PCB.	Au final le typon est correctement plaqué et il n'y a aucune cloque (bulle d'air).

Détrempage :

attraper l'ensemble PCB / typon par la partie de papier supplémentaire	plonger l'ensemble dans de l'eau tiède (30 à 40° C)	attendre que le papier soit bien détrempé, jusqu'à ce qu'il présente des cloques sur toute la surface du PCB (fig.3). N'hésitez pas à attendre plusieurs minutes. Le nettoyage en sera facilité et on limite le risque d'arrachage des pistes les plus fines.

Nettoyage :

• arracher délicatement l'excédent de papier,
• avec le pouce, frotter le circuit pour ôter le papier mouillé qui reste (fig. 4).
  N'ayez pas peur d'insister.

Fig.4	Fig. 5

La figure 5 montre l'état du circuit en cours de nettoyage : des restes de papier s'accrochent toujours dans les trous de pastilles et dans les petits intervalles entre pistes et pastilles (cercles rouges).

• insister avec le pouce.
  En général cela ne suffit pas (Fig. 5).
  Il faut alors utiliser une brosse à dents mi-dure (la brosse, pas les dents).
• rincer abondamment le PCB.

Gravage :

Chacun utilisera la méthode et les produits dont il a l'habitude.
Personnellement je suis adepte de l'utilisation du mélange «eau + acide chlorhydrique + eau oxygénée à 130 volumes».
Cette méthode est décrite dans un chapite précedent.



La photo ci-dessus montre le résultat que l'on peut obtenir, avec un taux de réussite de l'ordre de 95% au moins :

• les lettres "08M2 14M2" ont une hauteur de 2 mm.
• les chiffres "#2.6" mesurent 2,5 mm.
• les pistes mesurent 0,8 mm de largeur,
• les trous des pastilles carrées ont une largeur de 0,5 mm.

Élimination de la poudre plastifiée :

C'est l'étape la moins drôle.
Toujours avec la laine d'acier triple zéro (et beaucoup d'huile de coude) on ôte l'encre, qui est en réalité de la poudre plastifiée.
Si les étapes précédentes ont été correctement menées, la poudre plastifiée adhère fortement et son élimination demande de l'énergie.

On peut s'épargner quelques efforts en utilisant l'acétone pour enlever le plus gros. Opérer dans un endroit aéré.

Je vous recommande de passer ensuite une couche de protection sur votre circuit tout beau tout neuf : étamage à froid, vernis soudable... afin de le protéger de l'oxydation.

Compléments :

Chacune des étapes décrites ci-dessus est importante et indispensable.

• j'ai essayé sans le mordançage ⇒ ça ne marche pas.
• j'ai essayé sans le laminage, en pressant seulement avec le fer à repasser ⇒ ça ne marche pas.
• j'ai essayé sans préchauffer le PCB ⇒ ça ne marche pas.

En fait, ces trois étapes sont les clefs principales de la réussite.

Notes :

Les temps de préchauffage du PCB et de chauffage du typon sont dépendants du fer à repasser utilisé et de son réglage, mais aussi de l'épaisseur du PCB et de sa qualité (époxy ou bakélite).

Chacun fera son chronométrage personnel mais les temps ne devraient pas être très différents de ceux indiqués ci-dessus.

Bien entendu – mais faut-il le préciser – toutes ces manipulations devront se faire en évitant les poussières.
Amusez-vous !

Le perchlorure de fer (FeCl₃), également appelé chlorure ferrique est un composé chimique qui forme une solution acide marron après dilution.
Il est utilisé dans de nombreux domaines où l'on a besoin d'effectuer une attaque acide sur un métal (cuivre, inox ou carbone).
Prendre 20g de fer, sous la forme de clous ou de la laine d'acier. Il est préférable d'utiliser le fer qui est rouiller, qui indique il n'a pas d'autres métaux comme le zinc ou chrome qui est normalement utilisé pour prévenir la rouille.
Ajouter 100ml d'eau et 100ml d'acide chlorhydrique 12M (Concentration 37%), ce qui donne de l'acide chlorhydrique à 18,5%. Le plus courant c'est de l'acide à 23%, il faudra donc 100ml d'acide pour 24ml d'eau.
$\dfrac{37}{700}=\dfrac{23}{x}=124,3ml$ soit 24ml d'eau pour 100ml d'acide pour obtenir la mêmê concentration

Le fer va commencer en réagissant avec l'acide pour produire du gaz d'hydrogène et le chlorure ferreux. Si la réaction progresse trop lentement à votre goût vous pouvez chauffer le mélange. Un bol d'eau froide sur le dessus est utile pour réduire les pertes par évaporation.
Une fois la solution de chlorure ferreux est effectuée, cela doit être oxydé en chlorure ferrique.
Le moyen rapide de le faire est d'ajouter 200mL d'eau oxygénée à 3 %. Faire lentement avec beaucoup de remuer comme la solution chauffe beaucoup. Si il fait trop chaud pour contenir (environ 60 degrés celsius) arrêter et laisser refroidir avant d'ajouter le reste du peroxyde.
Si vous ne voulez pas utiliser la voie lente et peu coûteux d'oxyder le peroxyde, c'est à bouillonner dans l'air à l'aide d'une pompe d'aquarium. Cela peut prendre plusieurs jours, mais il a l'avantage de garder la solution concentrée.
Après oxydation, vous aurez une solution de chlorure ferrique prêt à l'emploi.