Placas de circuito impresso

Transcrição

1 Placas de circuito impresso Métodos de produção Vitor Yano

2 Terminologia Layer (camada) Via/blind via/buried via Pad (ilha) Drill/hole (furo) Wire (trilha/pista) Mask (máscara de soldagem) Silk screen (serigrafia)

3 Processo produtivo Subtrativo parte-se de uma placa de material isolante coberta totalmente, em um ou ambos os lados, por uma folha de cobre. Aditivo a matéria-prima é formada apenas pela base isolante, a qual tem o cobre depositado nas regiões correspondentes ao desenho do circuito.

4 Métodos de produção Placa universal Método artesanal Máquinas de fabricação de protótipos Processo industrial

5 Placa universal Placas de circuito impresso padrão destinadas a montagens experimentais, testes e protótipos rápidos e de baixo custo

6 Máquinas de fabricação de protótipos Remove o contorno das trilhas usando uma fresa CNC Não utiliza processos químicos Furação pode ser feita simultaneamente Alto custo do equipamento / processo mais lento

7 Máquinas de fabricação de protótipos

8 Processo industrial Produção de grandes quantidades Etapas: Fotolito Furação Metalização (vias) Transferência 2ª metalização (trilhas) Corrosão Aplicação de máscara Finalização (silk-screen) Visita à Circuibras

9 Método artesanal Etapas similares ao processo industrial Custo mais baixo para pequenas quantidades

10 Método artesanal Corte da placa: Cortar a placa nas dimensões do desenho (que pode conter um ou mais circuitos) para evitar a corrosão desnecessária de grandes áreas; Placa de fenolite (FR-2) pode ser cortada com serra ou vincada com estilete e quebrada; fibra de vidro (FR-4) pode ser cortada com serra, mas recomenda-se a guilhotina pois o pó de fibra de vidro é prejudicial a saúde.

11 Método artesanal Limpeza da placa: Para melhor adesão do desenho e corrosão uniforme, a placa deve estar extremamente limpa; Pode ser feita com esponja de limpeza (Scotch-Brite) e detergente; Deve ser removida a oxidação do cobre, deixando sua superfície brilhante; Secar a placa e não tocar mais na superfície.

12 Método artesanal Impressão das trilhas: Caneta de retroprojetor Decalque Impressão direta Processo fotográfico Transferência de toner

13 Método artesanal Caneta de retroprojetor: Desenho à mão livre Método mais rápido e direto Baixa precisão, falta de padronização Aplicação: quantidades muito baixas, circuitos simples, placas de dimensões médias

14 Método artesanal Decalque: Ilhas e trilhas / circuitos didáticos Diferentes dimensões, formatos e espaçamentos Boa precisão e qualidade final Altamente trabalhoso Técnica em desuso

15 Método artesanal Impressão direta: Plotter com caneta especial Espessura fixa Alto custo

16 Método artesanal Processo fotográfico: Técnica utilizada na indústria Impressão em fotolito (filme transparente) Aplicação de resina fotosensível Exposição à luz UV

17 Método artesanal Transferência de toner: Técnica mais acessível Mais usada na fabricação artesanal Impressão a laser espelhada para deposição do toner sobre a placa por aquecimento

18 Transferência de toner Recomenda-se impressão em resolução de 300dpi ou superior Não utilizar modo rascunho ou econômico, quanto mais toner melhor

19 Transferência de toner Papel transfer: específicos para soltar o toner por aquecimento, usado para impressão em camisetas (mais caros); Papel de foto ou glossy: custo médio, mais fácil de encontrar, bons resultados; Transparência: boa transferência do toner, deve ser específica para impressora laser (suporta altas temperaturas); Papel de etiqueta: utiliza-se a base ( liner ) da etiqueta para impressão

20 Transferência de toner A transferência propriamente dita é feita por aquecimento; Normalmente, utiliza-se um ferro de passar roupa, por isso o método artesanal também é conhecido como método do ferro de passar roupa

21 Transferência de toner Pré-aquecer a placa ajuda na transferência; Evitar usar a parte furada do ferro e ferro que solte vapor d água; As pontas da placa podem riscar a base do ferro. Para evitar isso, usar um guardanapo ou um tecido fino.

22 Transferência de toner Dependendo do papel, a remoção pode ser difícil; Imergir a placa na água facilita a remoção; Eventuais resíduos podem ser removidos friccionando o dedo sobre o papel, usando um pano ou escova de dentes, tomando cuidado para não remover o toner

23 Transferência de toner Após a remoção do papel, analisar o desenho em busca de falhas na transferência; Pode-se corrigir pequenos erros com uma caneta de retroprojetor; Havendo muitas falhas, usar acetona para remover o toner e iniciar novamente o processo.

24 Corrosão Após o desenho do circuito, independente da técnica, deve ser feita a corrosão, que remove o cobre da placa das áreas desprotegidas; Esta etapa usa produtos químicos, então devemse tomas alguns cuidados: trabalhe em local ventilado; use luvas; use guarda-pós ou roupas velhas; não reutilize os recipientes para outra finalidade

25 Corrosão Após o desenho do circuito, independente da técnica, deve ser feita a corrosão, que remove o cobre da placa das áreas desprotegidas; Esta etapa usa produtos químicos, então devemse tomas alguns cuidados: trabalhe em local ventilado; use luvas; use guarda-pós ou roupas velhas; não reutilize os recipientes para outra finalidade

26 Corrosão Produto corrosivo: Percloreto de ferro; Persulfato de amônia; Persulfato de sódio. Podem ser encontrados em pó ou em solução

27 Corrosão Processo pode levar cerca de 20 minutos, dependendo do tamanho da placa, da concentração da solução e da temperatura; Movimentar o líquido acelera o processo; Aquecer a solução também acelera o processo, porém pode produzir gases tóxicos

28 Furação Ao contrário do processo industrial, no método artesanal a furação é realizada apenas ao final da fabricação da placa; Pode-se usar furadores próprios ou furadeira com broca de 0.7mm a 1mm; Recomenda-se furadeira Dremel ou de bancada.

29 Remoção do toner Para finalizar, o toner pode ser removido com acetona