Placas de circuito impresso Métodos de produção Vitor Yano
Terminologia Layer (camada) Via/blind via/buried via Pad (ilha) Drill/hole (furo) Wire (trilha/pista) Mask (máscara de soldagem) Silk screen (serigrafia)
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.
Métodos de produção Placa universal Método artesanal Máquinas de fabricação de protótipos Processo industrial
Placa universal Placas de circuito impresso padrão destinadas a montagens experimentais, testes e protótipos rápidos e de baixo custo
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
Máquinas de fabricação de protótipos http://www.youtube.com/watch?v=ps80lx7hxbe
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
Método artesanal Etapas similares ao processo industrial Custo mais baixo para pequenas quantidades
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.
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.
Método artesanal Impressão das trilhas: Caneta de retroprojetor Decalque Impressão direta Processo fotográfico Transferência de toner
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
Método artesanal Decalque: Ilhas e trilhas / circuitos didáticos Diferentes dimensões, formatos e espaçamentos Boa precisão e qualidade final Altamente trabalhoso Técnica em desuso
Método artesanal Impressão direta: Plotter com caneta especial Espessura fixa Alto custo
Método artesanal Processo fotográfico: Técnica utilizada na indústria Impressão em fotolito (filme transparente) Aplicação de resina fotosensível Exposição à luz UV
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
Transferência de toner Recomenda-se impressão em resolução de 300dpi ou superior Não utilizar modo rascunho ou econômico, quanto mais toner melhor
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
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
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.
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
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.
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
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
Corrosão Produto corrosivo: Percloreto de ferro; Persulfato de amônia; Persulfato de sódio. Podem ser encontrados em pó ou em solução
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
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.
Remoção do toner Para finalizar, o toner pode ser removido com acetona