Confeccionando PCB´s com tinta fotossensível

O método de confecção de placas de circuito impresso por tinta fotossensível consiste, de forma geral, em fixar tinta nas regiões da placa que serão trilhas do circuito. Com isso, quando a mesma for submetida ao processo de corrosão, essas regiões permanecerão com a camada de cobre. Esta técnica é uma excelente alternativa para confecção caseira de placas por ser relativamente simples e apresentar resultados finais extremamente satisfatórios. Entretanto, é necessário realizar os procedimentos com cuidado, pois, simples detalhes podem desencadear uma série de falhas no processo. Neste tutorial, nós vamos te ensinar o passo a passo para que você consiga confeccionar as suas próprias placas de circuito impresso.

O procedimento envolve uma série de produtos químicos que podem ocasionar situações perigosas. Portanto, é importante lembrar a importância da utilização de equipamentos de segurança.

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Mãos à obra – Confeccionando uma PCB

Componentes necessários

– Componentes de segurança

• Luva (necessária no preparo de todas as soluções ou contato com tinta)
• Óculos de segurança (necessário durante o preparo das soluções)
• Máscara (necessária durante o preparo das soluções, corte e furos da placa)

– Componentes para impressão

• Folha de papel transparente (ou também conhecida como transparência)

– Componentes para confecção da placa 

• Micro Retífica
• Placa de fenolite
• Esponja de aço
• Detergente
• Perfurador de placa
• Lâmpada de luz ultravioleta
• Revelador (barrilha)
• Placa de vidro
• Cola quente
• Secador
• Percloreto de Ferro
• Recipiente de plástico
• Tinta fotossensível

Procedimentos para serem realizados

– Layout do circuito

O circuito pode ser montado como um protótipo ou simulado e testado em um software de sua preferência. Uma vez verificado o funcionamento correto do mesmo, podemos começar a desenvolver o layout da placa de circuito impresso.

O layout deve ser impresso em papel transparente, e o conjunto funcionará como filtro para que a luz ultravioleta fixe apenas os trechos necessários para a confecção das trilhas condutoras, de modo que, no layout, estas trilhas devem ser transparentes e as demais partes pretas. Note que não é necessário imprimir o layout de forma espelhada.

 

– Corte da placa

O próximo passo que devemos seguir é marcar a placa de fenolite com a dimensão da placa definida no layout, isso pode ser feito com uma caneta permanente.

Com as marcações feitas, podemos cortar as partes não utilizadas com auxílio da micro retífica e disco de corte. Essa etapa pode ser feita com outro instrumento de corte caso você julgue melhor.

 

 

– Aplicação da tinta

Com a placa corretamente dimensionada, podemos aplicar a tinta fotossensível. Antes da aplicação em si, é necessário limpar muito bem a face de cobre da placa para que não existam regiões oleosas ou pequenos sedimentos. Feito isso, pode-se aplicar uma fina e uniforme camada de tinta utilizando uma luva (apenas como dica, a aplicação pode ser feita com auxílio de um cartão).

Para deixar a distribuição de tinta completamente uniforme devemos fixar a placa na micro retífica com cola quente para que ela gire uniformemente e o excesso de tinta saia por ação centrífuga. A micro retífica pode ser substituída por outro equipamento, como uma furadeira de bancada ou algum motor. Alguns cuidados adicionais são necessários nessa etapa, são eles:

• Garantir que a placa esteja bem fixada, caso contrário ela pode cair e borrar a tinta;
• Ao girar o sistema muitas gotas de tinta serão lançadas horizontalmente, portanto isso deve ser feito dentro de uma caixa de papelão para conter a tinta;
• Se a velocidade angular for muito alta alguns riscos de tinta podem ser formados na superfície da placa, mantenha uma velocidade intermediária.

 

 

 

 

 

– Secagem da tinta

Retire cuidadosamente a placa da micro retífica. Em seguida, utilize um secador de cabelo durante cerca de 15 minutos para realizar a secagem, pois, é importante garantir que o secador não leve nenhum tipo de sujeira para placa. A secagem também pode ser feita em um forno, entretanto o procedimento pode gerar forte odor.

 

– Transferência do circuito

Com a tinta completamente seca e uniforme nós já podemos transferir o circuito para placa. O primeiro passo é posicionar a folha transparente sobre a placa e em seguida coloque a uma placa de vidro sobre os dois para evitar que a folha saia da posição correta. A face da folha transparente que contém o layout deve estar em contato com a superfície coberta de tinta.   

Posteriormente, submeta a face citada a luz ultravioleta com uma distância de cerca de 10 centímetros por 3 minutos. Por motivos de segurança, evite contato direto com a luz.

 

 

– Revelação

Neste ponto o circuito já está gravado na placa, portanto, nós precisamos “revelar” o mesmo, ou seja, precisamos retirar a tinta que não foi fixada pela luz ultravioleta. Isso pode ser feito mergulhando a placa em uma solução de barrilha (também chamada de revelador). Esta solução pode ser armazenada em uma vasilha de plástico comum e deve conter aproximadamente duas colheres de chá de barrilha por litro de água. O processo pode ser catalisado esfregando-se levemente a placa.

 

– Corrosão

Com o circuito completamente revelado, nós devemos corroer o cobre das regiões expostas. Para isso, utiliza-se o percloreto de ferro, que pode ser encontrado em líquido ou pó. Caso você tenha acesso à versão em pó, basta misturar o pó com água da seguinte maneira: primeiro acrescente água em seguida o pó pois a reação é exotérmica e muito calor pode ser liberado caso você tenha feito o contrário.

Coloque a solução em uma vasilha de plástico com a placa totalmente submersa (é interessante prender a placa por uma fita adesiva na parte externa da vasilha ou utilizar luvas para evitar contato direto com o percloreto de ferro durante a retirada da placa no fim da corrosão). Como dica, balance levemente a vasilha durante o processo para diminuir o tempo necessário para completa corrosão.

Verifique se todas as partes sem tinta foram completamente corroídas, em seguida retire e limpe a placa com água corrente. A solução de percloreto de ferro pode ser armazenada para uso posterior, mas com o uso sua intensidade é reduzida e será necessário renovar a solução com mais percloreto.

 

 

– Retirada da tinta restante

A tinta sobre as trilhas pode ser retirada submetendo a placa a uma solução de soda cáustica, que pode ser extremamente corrosiva de acordo com a concentração. Uma outra alternativa é retirar a tinta apenas esfregando com palha de aço.

 

 

– Adição de componentes

Com a placa completamente pronta resta apenas furar e soldar os componentes. Os furos podem ser feitos com um furador de placa ou furadeira de bancada e a solda pode ser feita de forma tradicional, com estanho e ferro de solda.      

 

 

 

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Considerações finais

Este foi mais um conteúdo feito especialmente para te auxiliar em seus projetos de eletrônica. Esperamos que você tenha aprendido um pouco sobre o processo de confecção de placas de circuito impresso. Qualquer dúvida ou sugestão, deixe nos comentários abaixo.