Laser de découpe de fibre

Il est désormais plus facile que jamais pour les fabricants d'obtenir de jolis PCB (cartes de circuits imprimés). Avec un logiciel open source gratuit comme KiCAD, ils peuvent envoyer des conceptions à un certain nombre d'entreprises de fabrication de PCB abordables et récupérer des cartes de qualité professionnelle en seulement une semaine. Mais même une semaine peut être trop longue si vous effectuez plusieurs itérations de conception de PCB, c'est pourquoi les techniques de fabrication de PCB DIY ont toujours leur place dans notre communauté. Développé par une équipe du Small Artifacts Lab de l'Université du Maryland, Fibercuit est un nouveau système intéressant de fabrication de PCB basé sur un laser à fibre qui peut créer rapidement des prototypes de PCB et même former des objets en cuivre 3D.

Il existe aujourd’hui deux techniques courantes de fabrication de PCB à domicile : la gravure chimique et le fraisage. La gravure est une méthode éprouvée qui utilise des produits chimiques spéciaux pour dissoudre le cuivre non masqué sur un flan de PCB, laissant des traces et des tampons. Mais la gravure est compliquée, nécessite le perçage manuel de trous traversants et donne des planches qui sont évidemment faites maison. Le fraisage est plus simple, mais il nécessite une machine de fraisage/gravure et celles-ci ne sont pas bon marché. Cela nécessite également l’utilisation d’un respirateur et un nettoyage soigneux pour éviter l’inhalation de poussières nocives de substrat présentes dans l’air.

Fibercuit est une meilleure technique si vous avez accès à un découpeur/graveur laser à fibre. Les découpeuses laser à fibre ne sont pas bon marché : elles sont beaucoup plus chères que les lasers à semi-conducteurs de faible puissance et même les lasers CO2 puissants. Cela ne vaut probablement pas la peine d'acheter un tel laser à fibre uniquement pour fabriquer des PCB, mais Fibercuit est attrayant si vous possédez déjà un laser à fibre.

Cette technique n'est pas révolutionnaire (les PCB découpés au laser existent déjà), mais le contrôle logiciel sophistiqué et le processus rationalisé la distinguent. L'idée est simple : le laser fibre découpe les bordures des traces de cuivre, des plots, etc. Pour créer un blanc pour ce processus, l'utilisateur applique du ruban Kapton (le substrat) sur une fine feuille de cuivre. Un rouleau permet d'éliminer les bulles. Le logiciel prend un fichier de conception de PCB et règle le laser sur un niveau de densité de puissance inférieur pour couper uniquement le cuivre, laissant le substrat Kapton intact. Un niveau de densité de puissance plus élevé peut traverser le Kapton pour « percer » des trous traversants.

Fibercuit a deux atouts supplémentaires dans son sac. Premièrement, il peut utiliser le laser pour faire fondre la pâte à souder et former des joints de soudure. Cela élimine le besoin de soudure manuelle et accélère le processus global de création d’un prototype. Ces joints de soudure ne sont pas vraiment propres, mais ils fonctionnent. Il peut également plier des parties de la planche grâce à une application de chaleur très précise. C'est utile pour produire des PCB « kirigami » 3D, que nous sommes sûrs que certains créatifs pourront trouver un moyen d'appliquer à leurs projets.