Este sábado tentou-se, mais uma vez, encontrar um processo fiável para produzir PCBʼs (printed circuit board ).
Começamos por nos basear em dois tutoriais presentes no sítio instructables.com nomeadamente o “Sponge + Ferric Chloride Method — Etch PCBs in One Minute!” e “(Mostly) easy PCB manufacture”
Faseamos as experiências de forma a tirar várias conclusões e evitar o desperdício excessivo de material. Assim, começamos por experimentar vários processos de lavagem do cobre das PCBʼs, usando apenas um marcador de acetato para as marcações e testando o método da passagem com a esponja embebida em solução.
Os testes foram resultando cada vez melhor. A diferença esteve no meio usado para limpar a pcb e na força aplicada na esponja a fazer ao aplicar a solução. No primeiro teste usamos simplesmente detergente da loiça, o resultado não foi muito positivo em especial nos cantos onde os dedos estiveram mais em contacto. Nas restantes tentativas foi usado diluente na segunda e acetona na terceira.
Parece que a acetona funciona melhor, mas o resultados foram muito idênticos, daí que iremos pelo que for mais barato de obter.
O uso da esponja passou a ser apenas um ligeiro movimento circular e para trás e para diante sem fazer demasiada força. Assim nota-se que o teste 3 tem o cobre menos desgastado.
Após estes testes foi experimentada a técnica de passar um esquema impresso a laser. Mais uma vez procuramos seguir os tutoriais mencionados. O primeiro desafio está em encontrar o papel certo. O objectivo é usar um papel que absorva muito pouco toner e que mantenha uma boa definição das linhas.
Começamos por usar o papel Staples Photo Supreme de 270g/m2. Este papel começou por dar alguns problemas pois encravava a impressora. No entanto à terceira tentativa conseguimos a impressão. É um papel muito grosso e a absorção do toner foi mínima. Ao passar o dedo levemente sobre as linhas sentíamos um relevo superior muito nítido.
De seguida usamos papel Epson Mate de 190g/m2. Este papel, também ele fotográfico, absorveu muito mais tinta e o relevo deixou de ser notável. Usamos ainda o papel Xerox Copy de 80g/m2 que absorveu de novo bastante bem a tinta sem relevo aparente.
O processo que se segui-o foi similar para os três casos. Começamos por aplicar o toner na PCB usando um ferro de engomar. A folha impressa foi colocada com o toner virado para baixo ( em contacto com o cobre ). Aplicou-se ainda algum papel extra por cima para evitar um contacto quase directo do ferro com a placa. As tempos andaram entre os 3 e os 5 min.
A transferência do toner ocorreu nos três casos sem grande diferença aparente, o que é surpreendente no caso dos papeis mais absorventes.
A maior diferença notou-se no passo seguinte, que foi de colocar a placa com o papel ainda colado em água quente para se proceder à descolagem do papel deixando apenas as faixas de toner.
Após alguns minutos de molho, as camadas de papel iam sendo raspadas gentilmente com o dedo. Ao encontrar zonas demasiado secas a placa voltava para a água. O grande problema é que o papel fotográfico parece deixar uma espécie de goma/cola juntamente com as faixas de toner. Essa película parece ser o suficiente para que o desgaste do cobre durante a aplicação da solução não ocorra de forma eficiente. Por isso, o papel que deu o melhor resultado foi o Xerox Copy, pois não deixa nenhum resíduo extra.
Como se pode ver, na primeira imagem, existe uma camada de cobre entre as linhas, resultante da goma. Na segunda, as linhas encontram-se bem separadas.
Tentamos ainda fazer a transferencia de todo o circuito para uma placa muito maior, com cerca de 13x9cm. O resultado foi muito inferior ao esperado. Julgamos que se deveu ao facto da dissipação de calor ser maior devido à placa ter muito mais superfície de metal e do ferro de engomar não conseguir um contacto total.
Isto resultou numa passagem de toner muitas vezes inexistente ou frágil. Ficou ainda muitas fibras de papel agarradas ás faixas. Acabamos por limpar a placa e não aplicar a solução. Descobrimos também que a acetona é muito eficaz para remover o toner da placa (ao contrário do diluente que não o remove ).
Olá,
no começo do ano também fiz alguns testes, segue o link com os resultados: http://www.alfakini.com.br/blog/faca-voce-mesmo-placas-de-circuito-impresso/
Desde então tenho sempre usado papel glossy 180 professional ou transparência, e o resultado é muito bom, vejam outros circuitos:
http://www.alfakini.com.br/wp-content/uploads/2009/04/dsc04484.jpg
http://www.alfakini.com.br/wp-content/uploads/2009/04/dsc04486.jpg
http://www.flickr.com/photos/mystencillife/3540210246/
http://www.flickr.com/photos/mystencillife/3539384143/
Outro circuito que fizemos foi esse: http://arduino.cc/en/uploads/Main/Arduino_S3v3_R2_A4_4x2.png
Não tenho fotos da placa pronta para mostrar, mas ficou muito bom também, fizemos 8 placas.
Quando fica um pouco de cobre entre as trilhas, eu costumo raspar com um estilete ou alguma ferramenta com ponta.
Abraço,
alf.
Viva,
realmente, o vosso resultado está bastante longe do conseguido com a tecnica do press&peel.
Eu só tive uma experiencia, mas resultou bastante bem logo na segunda estampagem … e o resultado final obtive cerca de mais de 90% do circuito correctamente (uma ou outra pista “rachada”/cortada e um ou outro ponto com cobre “esborratado”)
O papel que usei, foi mesmo uma capa de revista!
.. funciona mt bem.. só tem a meu ver um problema (que no meu caso foi a vantagem em resoluçao ao vosso problema) é que depois é muiiito dificil de tirar o papel … meti-lhe 1 dia de molho.. agua quente… detergente…. acetona…
vai lá vai… vai saindo.. mas.. essa “goma” que falam.. e o que sugiro é: só mesmo raspando com o esfregao verde… .. e raspem sem grande medo.. que o tonner nao sai de la.. kt tiver só quase o tonner.. raspem ao de leve… para tirar os borratos da “goma” branca..
SE calhar o papel ideia é o que deixa mais goma branca (==quer dizer que o toner colou bem.. ) e depois.. raspar ao de leve.. para ele ir saindo..
Tambem em algumas falhas pode-se dar um jeito com a caneta de acetato..
my 2 cents,
mrluzeiro
Não gosto nada dos processos de toner transfer nem daquela coisa azul.
O meu método favorito (que, se não me engano, é em tudo semelhante no fabrico nas fábricas) é usar a laca fotopositiva Positiv 20 (ou semelhante) e um acetato impresso com o circuito.
Consigo detalhes com este metodo que nao consigo com toner transfer. Consigo até fazer PCBs para QFNs!
O papel é uma peça fundamental neste método. O melhor que conheço, e acho que melhor do que isto é dificil, é um “HP Professional 120g/m^2″ para impressoras laser, que comprei na mbit.pt (parece que eles agora já não têm este, mas têm um muito parecido, de 130g/m^2). O papel deve ser do tipo “glossy” e quanto mais fino melhor. Este papel que mencionei acima sai que é uma maravilha; eu deixo apenas 5 a 10 minutos de molho mesmo em água fria, e sai bem só com os dedos (eu antes, com outros papeis, também usava uma escova mas com este não é preciso).
Não é necessário, e acho que nem desejável, estar a meter mais folhas de papel entre o ferro e a placa. Eu só deixo o ferro 60 a 75s e depois passo à fase de “raspar” o circuito com a ponta do ferro. Nas últimas placas que fiz usei uma garrafa de vidro para servir de “rolo”, mas ainda não fiz testes comparativos para saber se tem vantagens.
De qualquer forma a taxa de sucesso é bastante boa; os defeitos que posso ter são tipicamente 1 por placa e consistem um pequeno troço de uma pista um pouco esborratado (tipicamente em pistas finas) ou uma “micro dentada” numa pista (que não a invalida de forma nenhuma).
Outro ponto de extrema importância é a limpeza do cobre antes de aplicar o toner.
Também uso este método para fazer silkscreens. Fica qualquer coisa como isto:
http://embeddeddreams.com/site/wp-content/uploads/2009/02/jumper.jpg
O lado da placa com o silkscreen leva uma camada fina de um verniz em spray, que fixa o toner permanentemente e dá um aspecto brilhante.
O lado do cobre leva com um outro verniz que não deixa o cobre oxidar e actua como um fluxo facilitando assim a soldadura.
Viva Pessoal,
Agradece-se desde já a todos as dicas, os links e os comentários.
@ Vitor: Podes explicar melhor o processo de que falas? Para mim o processo actual está longe de ser bom. Alternativas são MUITO bem vindas. Estamos a equacionar para o ano comprar uma máquina que vimos na http://www.maplin.co.uk/ (+/- 1000 euros) no caso de não conseguirmos descobrir um método verdadeiramente eficaz e eficiente.
@ Njay: Hoje testei um novo papel Staples Photo Basic Glossy 190g/m^2. A transferência ficou perfeita, o problema é retirar o papel sem danificar as pistas. Em relação aos sprays que falas, podes dar mais referências?
O verniz para protecção do silkscreen é o ISOTEMP. Escolhi este porque aguenta temperaturas muito altas (pode chegar aos 500ºC, se for “cozido”). e queria evitar que o toner se pudesse desagarrar (ou amolecer) com a temperatura do ferro ao soldar. Adicionalmente o verniz também impede que o toner saia por abrasão.
O vernis para o cobre é o SOLDERLAC.
Comprei ambos on-line na loja http://oficina-digital.com , mas provavelmente existem, ou semelhante, em qualquer loja de componentes electrónicos (costumam ter uma linha de sprays).
@Lobo
Aqui podem ver como é o processo de proteger o cobre: http://www.ladyada.net/library/pcb/inhouseetch.html
Ela usa PCBs já com phototoresist. Mas também se pode comprar PCBs sem nada, e comprar o photoresist em spray.
Se comprarem Positiv 20, este traz um folheto com instruções. De como colocar o spray, quanto tempo esperar para secar, como e quanto tempo expôr, e os detalhes da solução para revelar a PCB.
Também não gosto de usar a soluçao de ferro-coisas, como a do instructables que mostraram, e não vejo a necessidade de usar a esponja, pois pode trazer problemas em termos de retirar a proteccao do cobre.
Eu uso esta solução: http://www.instructables.com/id/Stop-using-Ferric-Chloride-etchant!–A-better-etc/
Se perceberem a quimica, pode se usar a mesma solução quase para sempre.
Lamento não estar pelo norte, senão mostrava como se fazia uma PCB
@Vitor
Obrigado pelas dicas. Aproxima-se mais um fim-de-semana e mais uns quantos testes.
Sugiro a utilização de uma “plastificadora” de documentos ou laminadora. Modifiquei uma para o meu uso e tenho utilizado com resultados muito bons. Link http://blogdoje.com.br/2008/08/22/modificando-uma-plastificadora-menno-plm-11-para-imprimir-circuito-impresso/
Sugiro que abandonem essa técnica de transferência de toner.
!! e colocar sobre a luz ultravioleta.
Existe uma forma muito melhor de fazer o mesmo e com resultados melhores (pcb bem mais definida). Será imprimir o circuito numa folha de papel vegetal (ou duas que é o ideal e sobrepor as folhas) economia
claro que a placa a comprar será mais cara mas supera realmente esse método.
http://planeta.dyndns.org/projects/pcbs/index.htm
Olá,
para a fabricação de placas de circuito impresso de dupla face esta técnica tem um problema, é dificil fazer co-incidir os furos das duas faces.
Eu quando fazia placas em Pt imprimia os dois lados em acetato e umas miras “fidutials” fora da area da placa.
Depois colava cada um destes acetatos num vidro, colocava uma placa pre-sensibilizada entre os dois vidros e ajustava as miras para coincidirem. Utilizava molas ou clips para fixar os vidros e a placa. Usava uma lampada UV e 15 minutos de cada lado, depois revelação, remoção de cobre e finalmente prateava as pistas e dava verniz anti-oxidante.