Porteurs du projet: Jean THOMAS (contact : edu@jeanthomas.me), Valéry BEREZNYAK

Un stencil (“pochoir”) permet la dépose contrôlée de crème à braser sur un circuit imprimé destiné à être soudé par air chaud ou four à refusion. Vidéo d'exemple d'utilisation d'un stencil

Cela est très pratique pour souder des petits composants difficiles à souder au fer à souder (ca. 0603 ou plus petit) ou pour produire en série des circuits imprimés. Il existe un grand nombre de prestataire proposant des stencils, à des prix plus ou moins intéressants pour l'amateur, à titre non exhaustif : oshpark, dirtypcbs.

Ce projet vise à essayer de fabriquer soi-même un stencil avec les moyens du FabLab, c'est à dire la découpeuse vinyle Silhouette Cameo et des feuilles de plastique. L'idée ne vient pas de moi mais d'une vidéo de Mike's Electric Stuff.

Début du projet : mi-janvier 2018. Date estimée de fin : mi-février 2018.

Dans la vidéo de Mike's Electric Stuff, on peut voir une couverture en plastique transparent, utilisé par exemple dans les documents reliés par spirale. J'en ai acheté une centaine de feuille pour moins de 15€ chez Office Dépot, ça se trouve chez tous les détaillants de fournitures de bureau.

Les feuilles font 200 microns d'épaisseur selon l'emballage. Il semblerait que ce soit de l'acétate de céllulose (mais je n'ai pas vérifié).

Ce matériau n'est pas très facile à couper, j'ignore si c'est à cause de sa surface lisse, de son “importante” épaisseur, ou de dureté.

Pour les courageux libristes, il existe gerber2graptec qui semblerait-il puisse découper le stencil directement à partir de données Gerber, exportables par n'importe quel logiciel de conception de circuit imprimés. Malheureusement, je n'ai pas réussi à le faire fonctionner…

J'utilise KiCAD pour faire mon circuit imprimé, j'utilise donc l'export DXF dans le panneau “Tracer” :

Je peux l'importer directement dans le logiciel Silhouette Cameo en glissant-déposant le fichier F.Paste (ou B.Paste si vous voulez tartiner des deux côtés). Mais attention : l'import DXF ne garantit pas que l'échelle sera respectée… Ma solution est de tracer un carré/rectangle de dimensions connues autour du circuit imprimé sur la couche F.Paste :

Le paramétrage de la découpeuse de vinyle doit être effectué de manière à :

• Découper le matériau correctement de manière à limiter le traitement post-découpe qui peut parfois abimer le stencil
• Limiter l'usure du tapis de découpe
• Limiter l'usure de la lame
• Limiter le temps de découpe

Cela nécessite une certaine quantité d'essais et d'erreurs pour arriver à quelque chose de satisfaisant. Dans notre cas, nous avons obtenu nos meilleurs résultats avec les paramètres suivants :

• Paramètre de lame : 4 (lame standard)
• Vitesse : 3
• Nombre de découpes : 3
• Force : 33

Après la découpe d'un stencil, les pads restent (en général) collés sur le tapis. Pour les retirer, Silhouette vend une raclette en plastique pour quelques euros. A défaut, on peut se servir d'une chute de plastique et racler la surface (pas trop fort de manière à ne pas abîmer l'adhésif) :

Etat actuel du projet :

• Les empreintes de composants fines genre TQFP ou SSOP sont mal découpées
• La découpe des pads n'est pas qualitativement égale sur tout le stencil

• 12/01/2018 : Début du projet et de la page wiki. On a fabriqué nos premiers stencils, mais on a du mal à limiter l'usure de la lame de la découpeuse, ainsi que de garantir une qualité de découpe égale pour tous les pads. On galère avec les petits pitchs (TQFP48 et SSOP16 sur mon CI de référence).