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TP Réalisation des maquettes de commande 1èr année master Contrôle Abdessemed D

TP Réalisation des maquettes de commande 1èr année master Contrôle Abdessemed Djallal TP 01 Université Kasdi Merbah Ouargla 2014/2015 1 TP N°1 : INITIATION SUR LA REALISATION DES CIRCUITS IMPRIMES Objectifs Ø Etudier les différentes étapes pour réaliser un circuit imprimé. Ø utilisé les différents appareils lié au développement des circuits. Dans cette activité vous allez réaliser les cartes électroniques (puissance, commande, amplification et isolation) d’un onduleur de puissance à l’aide des différentes ressources. Comment faire ? - Réalisation d’un circuit imprimé : télécharger et installer les logiciel wincircuit et winschéma, celle-ci vous permettra l’élaboration d’une carte électronique : http://elearn.univ-ouargla.dz/2013-2014/main/document/document.php?cidReq=RMC1ANNEEMASTERCONTR - A l’aide des différents typons réalisés au cours, réaliser les circuits imprimés : insolation, révélation et gravure - Perçage des circuits imprimés - Soudure des composants Le travail se fera en équipe, établir un roulement pour le travail de chacun des membres du groupe, ainsi qu’une fiche de suivi du projet pour toutes les activités. N’oubliez pas de prendre des notes et des photos afin de réaliser les différents articles sur l’avancée du projet. I - Insoler la platine Préparation : ü Avant d´entreprendre quoi que ce soit, il faut avoir sous la main une plaque époxy pré sensibilisée positive et une insoleuse. ü Ensuite, il faut découper cette plaque au format de votre typon. On utilise normalement une cisaille guillotine, au pire une scie à métaux. TP Réalisation des maquettes de commande 1èr année master Contrôle Abdessemed Djallal TP 01 Université Kasdi Merbah Ouargla 2014/2015 2 L´insolation : 1- Une fois les préparatifs effectués et que votre espace de travail est propre, vous pouvez ôter la pellicule plastique (noire ou blanche) qui protège la résine photosensible qui recouvre votre plaque. Il y aura deux pellicules si vous travaillez en double-face. Remarque : La résine sera modifiée pendant la phase d´insolation. Les zones de la platine exposées aux UVs seront enlevées lors de la révélation, alors que les parties non exposées resteront intactes. C´est pourquoi il est impératif d´avoir un typon à la fois bien transparent pour laisser passer correctement les UVs ... et à la fois très opaque pour les stopper. 2- Positionnez votre typon sur la vitre de l´insoleuse, puis recouvrez avec votre platine vierge (la résine en contact avec le typon) comme le montre le schéma ci-dessous. Attention au sens : pour éviter une erreur, il faut s´imaginer être à la place des tubes UV, et regarder à travers la vitre. On doit observer l´image des pistes du circuit définitif, et pas l´inverse... Remarque : Si vous travaillez en double face, il faut en général avoir recours à un système de fixation des typons (un décalage à l´insolation serait irrécupérable !). Il existe des insoleuses double-face haut-de-gamme, qui disposent d´un système de serrage du sandwich typon- plaque-typon par aspiration pneumatique...on n´arrête pas le progrès ! 3- Réglage du temps d´exposition : quelle valeur doit-on choisir ? Il est impossible de donner une réponse précise, mais plutôt une fourchette de 44s à 170s, qu´il vous conviendra d´affiner. Ce temps dépend effectivement de l´insoleuse (nombre et espacement des tubes), de la qualité de la résine, du révélateur utilisé et du temps de révélation... Insoleuse double-face C.I.F. TP Réalisation des maquettes de commande 1èr année master Contrôle Abdessemed Djallal TP 01 Université Kasdi Merbah Ouargla 2014/2015 3 4- Insolation : enclenchez la minuterie après une ultime vérification. Votre plaque sera insolée quand la minuterie s´arrêtera. La phase d´insolation est à renouveler si vous travaillez en double-face et que vous utilisez une insoleuse simple face, après avoir retourné la platine. A l´issue de l´insolation, on pourra apercevoir (très légèrement) le tracé des pistes qui apparaissent en vert un peu plus foncé. Il est recommandé de ne pas laisser trop longtemps la plaque à la lumière du jour. II - Révéler la platine Cette étape nécessite la manipulation de produits chimiques (de la soude caustique). Il est donc obligatoire de porter des gants de protection durant toute la procédure. Matériel nécessaire : · Une petite cuvette en plastique d´environ 5 cm de profondeur. La taille en largeur dépend du circuit que vous allez mettre dedans... On trouve facilement dans le commerce des cuvettes spéciales pour la photo (< 15 Euros), ou bien pour la peinture (< 5 Euros dans les magasins de bricolage), il faut fouiller ! · Du révélateur : on peut le fabriquer soi-même, puisqu´il s´agit d´une simple solution de soude caustique à 7g/l. Mais il est délicat de doser ces 7g, et comme l´erreur acceptable est quasiment nulle... il est plus facile de l´acheter déjà dosé. On trouve dans les magasins d´électronique des petits sachets de révélateur vendus. Il faudra diluer le sachet dans 1 litre d´eau, (avec des gants) puis mettre la solution ainsi obtenue dans une bouteille en plastique afin de pouvoir la conserver. On peut aussi se le procurer aussi directement en bouteille. Procédure : 1- Faire réchauffer très légèrement le révélateur pour qu´il soit à 25°C. On peut utiliser un bain-marie très léger. Il est hors de question de mettre au four micro-ondes ! 2- Remplir à moitié la cuvette avec du révélateur, 3- Plonger le circuit que vous avez au préalable insolé, la face résine en l´air, 4- Balancer la cuvette d´avant en arrière pour mettre le révélateur en mouvement. On doit observer quasi immédiatement le vernis qui se désagrège et le liquide qui se trouble. Les pistes apparaissent maintenant clairement en vert. 5- Enlever la pellicule de vernis qui subsiste sur le cuivre : pour cela il faut vous munir d´un tampon de coton hydrophile (genre demak´up...). Toujours dans le bain de révélateur, frotter légèrement la surface du circuit avec le tampon de coton, jusqu´à ce que le cuivre apparaisse bien brillant entre les pistes. On doit obtenir quelque chose comme cela : TP Réalisation des maquettes de commande 1èr année master Contrôle Abdessemed Djallal TP 01 Université Kasdi Merbah Ouargla 2014/2015 4 6- Sortir le circuit du liquide et le rincer abondamment à l´eau claire, puis laissez-le sécher verticalement sans l´essuyer, 7- Remettre le révélateur dans sa bouteille. On pourra l´utiliser plusieurs fois, bien que ce ne soit pas tellement conseillé. Ne pas jeter directement le révélateur dans l´égout : c´est un produit caustique qui doit être neutralisé (à l´acide chlorhydrique). III - Graver le circuit imprimé Cette étape nécessite encore des précautions : n´oubliez pas vos gants et surtout votre blouse, pour éviter les tâches indélébiles du perchlorure. De plus, travaillez toujours en atmosphère aérée ! Matériel nécessaire : · La même petite cuvette que pour la révélation (correctement rincée). · Mieux : on peut investir dans une cuve verticale de gravure si on compte réaliser régulièrement des circuits. Elles intègrent tout le nécessaire : résistance de chauffage, bulleur pour accélérer la réaction, ... Graveuse verticale C.I.F. · Du Perchlorure de Fer suractivé : ce produit chimique s´achète dans tous les magasins d´électronique, comme le révélateur. On peut l´acheter sous forme de granules à dissoudre, ou bien encore sous forme liquide directement utilisable. Remarque : Le Perchlorure de Fer suractivé est un liquide de couleur marron très foncé. On l´utilise pour graver les circuits imprimés car il a la particularité de détruire (par réaction chimique) tout le cuivre qui n´est pas recouvert de résine photosensible. Cela a pour conséquence de ne laisser sur la platine que les pistes qui nous intéressent... TP Réalisation des maquettes de commande 1èr année master Contrôle Abdessemed Djallal TP 01 Université Kasdi Merbah Ouargla 2014/2015 5 Gravure à la bassine : 1- Faites réchauffer le perchlorure (dans une boîte de conserve au bain-marie) jusqu´à ce qu´il soit à une température d´environ 45°C. Surtout pas aux micro-ondes ! , 2- Remplir votre cuvette de perchlorure chaud jusqu´aux trois-quarts, 3- Plongez la platine révélée, face cuivre en l´air, directement dans la bassine. On peut y relier une pince en plastique et un fil de fer, cela évite d´aller à la pêche ! , 4- Remuer la bassine avec un mouvement de balancier, surveiller régulièrement la gravure, celle-ci doit durer au maximum 15 minutes. Si le circuit ne se grave pas rapidement, c´est que votre perchlorure est trop froid, ou bien qu´il est saturé. Il faut donc soit le remettre à chauffer, soit en changer... 5- Le circuit est correctement gravé quand tout le cuivre à nu est enlevé. On peut alors retirer le circuit, et le rincer abondamment. Avec une graveuse verticale, c´est bien plus simple : 1- Remplir la cuve avec du perchlorure. 2- Faire préchauffer en branchant la résistance ou en réglant le thermostat. La température doit être entre 30° et 40°, 3- Plonger la platine révélée et la fixer avec les ergots fournis, 4- Activer le système de mise en mouvement (bulleur), 5- Vérifier régulièrement la gravure. Votre circuit doit être gravé en moins de 10 minutes avec du perchlorure neuf, 6- Sortir le circuit, le rincer abondamment. Après la gravure : Une fois votre circuit gravé, il reste à enlever les traces de résine qui subsistent sur les pistes. On utilisera pour cela uploads/Industriel/ tpn01.pdf