Confec��o de Placa de Circuito Impresso por Meio de Transfer�ncia T�rmica

O m�todo caseiro de confec��o de placas de circuito impresso descrito aqui apresenta �timos resultados, al�m de ser o mais r�pido que eu conhe�o.

Como ponto de partida, ser� considerado que j� se disp�e do desenho do circuito impresso em uma folha de papel glossy, obtido por meio de uma impressora laser. A qualidade do toner � important�ssima. Use toner original. Usei um toner diferente da original e o dep�sito de toner na folha foi reduzido. Dependendo da face que voc� utilizou para fazer o desenho, talvez seja necess�rio inverte-lo. O papel glossy que apresentou o melhor resultado foi o papel Epson, c�digo S041117 para jato de tinta. A embalagem vem com cem folhas e custa cerca de R$ 50,00, o que d� R$ 0,50 por folha. Tente adquiri-la em conjunto com outras pessoas para reduzir o investimento inicial. Quando poss�vel, sempre repito o desenho do circuito ao lado e posiciono o desenho no topo da folha, para aproveitar ao m�ximo o papel. Isso permite obter mais de uma c�pia e ainda reutilizar o papel. Uma excelente alternativa, e bem mais barata que eu descobri ap�s in�meras tentativas, foi a utiliza��o das folhas da revista �poca. Mais precisamente as que cont�m apenas texto. O inconveniente � que, �s vezes, o papel amassa ao passar pela impressora. Portanto, devem-se colar suas bordas sobre uma folha comum. N�o utilize fita adesiva. Ao final deste artigo � mostrada uma fotografia do resultado obtido com esta folha (figura 8).

Como ponto final, deixa-se a crit�rio do leitor a escolha do material utilizado na corros�o do cobre. Eu utilizo a solu��o de percloreto de ferro, por ser mais barato que a composta por �gua oxigenada com �cido muri�tico. Dependendo da concentra��o do percloreto de ferro, o cobre da placa pode ser corro�do em cerca de 15 minutos. O aumento da temperatura da solu��o tamb�m contribui para diminuir esse tempo.

O M�todo

Recorte o papel glossy deixando um excesso com cerca de 5 mm em torno das bordas. Vide figura 1, � esquerda. Corte a placa com o tamanho do papel. Caso o papel tenha ficado um pouquinho maior que a placa, reduza o tamanho do papel apenas o suficiente para que ele caiba dentro a regi�o da placa. Retire as rebarbas e o alto relevo das bordas da placa com uma lixa mais grossa ou qualquer superf�cie abrasiva. Monitore o relevo com a ponta dos dedos. Um alto relevo nas bordas impedir� um excelente contato entre o ferro de passar roupas e a superf�cie da placa.

Com algumas gotas de detergente e um peda�o de palha de a�o fina, lixe o cobre da placa com movimentos circulares pequenos. Isso melhora a ader�ncia do toner na placa. N�o deixe de lix�-la nas bordas e quinas tamb�m. N�o � �Bombril� � palha de a�o fina mesmo. Com �Bombril� o cobre fica demasiadamente liso e dificulta uma boa ader�ncia do toner.

Figura 1 � � esquerda. Impress�o a laser do circuito impresso em papel Epson, c�digo S041117 para jato de tinta. No centro. Placa lixada com palha de a�o fina. � direita. Papel impresso sobre a placa.

Agora, pegando sempre a placa pelas bordas e com uma esponja de cozinha previamente limpa com detergente, enx�g�e a placa sob a �gua corrente de uma torneira, at� que n�o haja mais detergente. Reduza a �gua da torneira para um filete cont�nuo, e inclinando a placa sob este filete, com o lado do cobre para cima, deixe que o filete encoste nas gotas sobre o cobre. Proceda assim desde a parte mais alta da placa at� a sua parte mais baixa. Caso a placa esteja limpa, nenhuma got�cula ficar� sobre o cobre da placa. Isto � importante porque a �gua da torneira � levemente �cida, e caso deixemos alguma gota sobre o cobre, ficar� uma marca que dificultar� a ader�ncia do toner e for�ar� um aumento no tempo de corros�o, podendo causar micro-corros�es nas regi�es com pouco toner. Coloque a placa sobre um peda�o de papel higi�nico e seque as m�os com uma toalha. Dobre o papel higi�nico sobre o cobre e termine de secar a placa. A placa limpa e lixada tem o aspecto da figura 1, no centro.

Coloque o papel sobre o cobre da placa, com o toner voltado para o cobre. Posicione o papel para uma perfeita coincid�ncia. Vide figura 1, � direita. Deixe cair algumas gotas de �lcool sobre o papel para que este amole�a um pouco. Nada de excessos, apenas o suficiente para torn�-lo �mido e reduzir a dist�ncia microsc�pica entre o papel e a placa. Isso garante um perfeito contacto, mesmo que a placa esteja empenada e o papel curvado. Vide figura 2, � esquerda.

Figura 2 � � esquerda. Aplicar algumas gotas de �lcool sobre o papel para reduzir as for�as internas das fibras, para acomod�-lo melhor no cobre. No centro. Ferro de passar com a placa envolta em duas camadas de papel higi�nico sobre a madeira. � direita. Ferro montado sobre a placa e a base de madeira.

Cuidadosamente, enrole duas voltas completas de papel higi�nico sobre o conjunto placa e papel com o desenho. Vide figura 2, no centro. O papel poder� conter alto-relevo, por�m n�o poder� conter vincos nem ficar folgado na placa. As duas extremidades do papel higi�nico dever�o ficar do lado oposto ao papel com o desenho, ou seja, faceando a madeira. N�o utilize nenhuma fita adesiva, pois se for fita crepe, sua espessura poder� formar um alto-relevo e impedir um bom contato entre a placa e o ferro de passar roupas. Se for fita adesiva comum, esta enruga ou queima.

Coloque o conjunto sobre uma superf�cie relativamente lisa, preocupando-se em deixar a face que cont�m o desenho para cima. Eu utilizo um peda�o de madeira. A madeira � um bom isolante t�rmico e n�o retirar� o calor da placa, mantendo-a com uma temperatura mais uniforme. Vide figura 2, no centro.

Posicione o ferro de passar roupas centralizado sobre a placa. Pressione levemente as extremidades do ferro para ajustar a sua posi��o de modo a que ele fique equilibrado e n�o escorregue mais tarde, quando for necess�rio aplicar alguma press�o. Vide figuras 2, � direita e 3.

Figura 3 � Vista da placa entre a base de madeira e o ferro de passar roupas.

Figura 4 � � esquerda. Ferro de passar roupas na posi��o 1, acr�lico, nylon e lycra. No centro. O papel higi�nico que envolve a placa e o desenho, agora se encontra quase liso. � direita. O papel com o desenho fixado ao cobre da placa sendo atacado pela soda c�ustica concentrada.

O tempo de aquecimento, desde o ferro frio, � de 5 minutos, mais que suficiente para derreter o toner. Eventualmente fa�a alguma press�o sobre o ferro. Em princ�pio evitando arrast�-lo sobre o conjunto. A press�o dever� ser moderada. Com muita press�o o toner espalha um pouco e diminui o espa�o entre filetes, al�m de ficar mais fino. A id�ia � reduzir o relevo do papel higi�nico, que age como uma mini-almofada, garantindo uma press�o uniforme sobre o toner. Vide figura 4, no centro.

Ap�s o tempo acima, desligue o ferro pela tomada e retire-o, levantando-o evitando arrasta-lo. Na realidade o papel com o toner est� confinado e im�vel dentro do embrulho, podendo-se arrastar o ferro. Observe se o relevo do papel higi�nico diminuiu. Vide figura 4, no centro. Verifique se em alguma regi�o o papel higi�nico n�o reduziu seu relevo. Isso indica pouca press�o neste local. Aguarde cerca de um minuto at� que o conjunto possa ser manuseado.

Desenrole o papel higi�nico com cuidado, para n�o for�ar o papel com toner a levantar da placa. N�O coloque o conjunto submerso na �gua. A �gua relaxa muito as fibras do papel, aumenta o seu tamanho e enruga-o. O toner que est� unido tanto ao papel como ao cobre sofre esfor�os que, em alguns casos, descola do cobre e compromete o trabalho.

Coloque a placa, com o papel voltado para cima, em uma vasilha pl�stica. Vide figura 4, � direita. Cuidado com produtos qu�micos. Acrescente poucas gotas de �gua em um pouco de soda c�ustica em escamas. O m�nimo suficiente para dissolver as escamas. Fica uma consist�ncia de pir�o bem ralo. Despeje algumas gotas desta soda c�ustica extremamente concentrada sobre todo o papel e aguarde cerca de dois minutos, ou at� observar que, em algum local o l�quido come�a a ficar turvo. � o toner que foi atingido e come�ou a ser atacado. Retire cuidadosamente a placa com o papel da vasilha com soda c�ustica e lave com pouca �gua corrente sobre o papel. A placa deve ficar quase na horizontal. N�o deixe que a �gua atinja a regi�o entre a placa e o papel, para n�o for�ar o toner. Passe suavemente uma esponja macia sobre o papel, at� que seja retirado o papel dissolvido. Esta condi��o pode ser monitorada passando-se o dedo sobre o papel. Enquanto tiver papel dissolvido a ser retirado, a sensa��o � que h� sab�o no papel. O dedo escorrega f�cil sobre o papel. Quando n�o houver mais papel dissolvido, a sensa��o � que o sab�o foi retirado e o dedo n�o mais desliza facilmente. Recoloque a placa com o papel na vasilha com soda c�ustica e aguarde mais um ou dois minutos. Repita o procedimento de retirada de papel. Com dois ou tr�s ciclos o papel � todo retirado.

Lave bem a placa com �gua abundante para retirar vest�gios de soda c�ustica. Deixe a placa secar. Pode ser com o aux�lio do secador de cabelos ou ao sol. Uma vez seca, aparecer�o regi�es com material esbranqui�ado. � o p� utilizado na superf�cie tratada do papel para que este fique mais liso. Para o nosso caso, a finalidade � para que o toner n�o entranhe nas fibras do papel, dificultando sua separa��o. Vide figura 5, � esquerda.

Figura 5 � � esquerda. Placa mostrando o toner com algumas partes esbranqui�adas da superf�cie do papel glossy. � direita. Estilete explorat�rio utilizado por dentistas. A parte esbranqui�ada na regi�o escrita, por ser muito pequena, foi deixada como se v�, sem ser retirada com o estilete.

Com uma boa lupa e agulha, ou com um estilete muito utilizado por dentistas (figura 5 � direita), descolar este material branco do cobre. Fa�a isso nas marca��es dos furos nas ilhas tamb�m. N�o � necess�rio retira-lo escrupulosamente. A id�ia � descol�-lo do cobre para facilitar a posterior entrada do produto corrosivo. Em muitos casos o produto corrosivo dissolve totalmente o material. Lave a placa passando uma esponja macia sobre o toner.

Caso seja necess�rio algum retoque, utilize uma caneta para desenho t�cnico com ponta de 0,8 mm com tinta esmalte sint�tico dilu�do. Depois limpe bem a caneta com removedor da tinta antes que comece a secar. Lave com detergente, segue-a e deixe secar por completo. S� depois disso � que deve ser guardada. N�o use esmalte de unhas nestas canetas, pois apesar de bloquear totalmente o ataque do material corrosivo e secar rapidamente, a acetona usada para limpa-la tende a dissolver o pl�stico da superf�cie interna da caneta e voc� pode inutiliz�-la. N�o utilizo as canetas para retroprojetor porque n�o d�o o resultado satisfat�rio. Passe para a corros�o do cobre. Vide os resultados nas figuras 6 e 7.

Figura 6 � � esquerda. Placa corro�da ainda com o toner. � direita. Detalhe da parte escrita. As letras mai�sculas e os n�meros t�m 1,5 mm de altura. As linhas de borda apresentam falhas. Sua largura � de 0,125 mm. Um pouco mais que a espessura de uma folha de papel comum (0,10 mm). Neste caso, n�o foi necess�rio fazer corre��es no desenho com a caneta 0,8 mm.

Figura 7 � � esquerda. Vis�o da placa um pouco inclinada (para uma boa observa��o), corro�da agora sem o toner e com verniz acr�lico. � direita. Detalhe da regi�o entre os pinos do integrado e da escrita. Notar que a corros�o atacou o material esbranqui�ado das letras.

A figura 8 apresenta outra placa, com o mesmo circuito. A diferen�a � que a impress�o foi feita sobre a parte escrita de uma folha da revista �poca. Deve-se evitar imprimir sobre figuras por n�o apresentar resultados bons como sobre texto.

Figura 8 � Papel da revista �poca utilizado para a impress�o. Placa de CI ap�s a corros�o. Notar o local da falha devido ao descolamento do toner durante um m�todo diferente de retirada do papel. Nesta placa n�o se utilizou soda c�ustica. Os tr�s filetes com pouco toner provocaram o aparecimento de micro pontos sem cobre (n�o vis�vel), embora os filetes estejam bons. Filetes menores que 0,254 mm n�o dever�o ser usados. O filete horizontal, na parte superior, n�o est� interrompido. Encontra-se perfeito. Apenas est� com pouca ilumina��o.

Para que sejam conhecidos os limites inferiores da largura de filetes e espa�os, repetiu-se o procedimento com o desenho de um padr�o. As caracter�sticas dos filetes e espa�os s�o: 1,0, 0,8, 0,6, 0,4 e 0,2 mm de largura. Vide figura 9 e 10. A impress�o foi feita com uma impressora HP Laser Jet 1022 quase nova e o toner � original. Na figura 10, na foto do centro, o filete com 0,2 mm de largura est� mais fino e o espa�o com 0,2 mm de largura est� mais grosso. Este problema foi causado pela impressora. O desenho no aplicativo possui as larguras corretas. Suas larguras foram verificadas e confirmadas como tendo 0,2 mm. A foto mencionada mostra uma reprodu��o fiel do desenho impresso. Este problema tamb�m ocorre para os outros filetes e espa�os, por�m, � medida que a largura aumenta, este detalhe diminui de import�ncia.

Figura 9 � Placa padr�o. Com filetes e espa�os com 1,0, 0,8, 0,6, 0,4 e 0,2 mm de largura. � esquerda. Placa com toner �mido. � direita. A mesma placa, por�m, seca. Pode-se observar as partes esbranqui�adas da superf�cie do papel glossy sobre o circuito. As fibras do papel n�o est�o mais presentes.

Figura 10 � Placa padr�o. Com filetes e espa�os com 1,0, 0,8, 0,6, 0,4 e 0,2 mm de largura. � esquerda. Placa corro�da. No centro. Detalhe de uma matriz. A maioria das matrizes encontra-se em �timo estado. � direita. Detalhe de outra matriz (inferior direita). As pertencentes � coluna lateral direita e � linha superior apresentaram problemas nos filetes e espa�os com 0,2 mm de largura. Com uma potente lente, observou-se que a impressora laser imprimia os espa�os e filetes de 0,2mm com larguras diferentes.

Dicas Finais

* Limite-se a filetes com largura m�nima de 0,4 mm e fa�a isso apenas nas passagens estreitas. Assim que poss�vel alargue o filete para 0,6 mm. O espa�amento m�nimo deve ser de 0,3 mm. Agora utilizo ilhas quadradas com cantos arredondados, com 1,5 mm de lado e com indica��o de furo com 0,7 mm em circuitos integrados dual in line (DIL). As marcas dos furos do circuito acima n�o t�m 0,7 mm. O filete entre as ilhas tem 0,4 mm de largura e os espa�amentos entre ele e as ilhas adjacentes ficam com 0,3 mm para cada lado. Vide figura 7 e 8.

* Compare a largura das barras na data da figura 7, � direita, com a dos filetes de 0,4 mm entre as ilhas do integrado. Com outros filetes, ou ilhas, ou cobre, pr�ximos em suas laterais, � poss�vel reduzir a largura dos filetes sem que estes apresentem problemas. As causas principais dos problemas s�o:

* Submergir em �gua a placa logo ap�s o uso do ferro de passar roupas. O enrugamento do papel for�a o toner.

* N�o retirar o papel em camadas. Quanto mais grosso o papel, mais for�a o toner.

* Tentar dissolver o papel em dire��o diferente � do filete. Os movimentos da esponja macia devem ter a dire��o dos filetes.

* Filetes compridos. A for�a que o papel exerce sobre o toner atua na �rea de contado com o cobre. Se esta �rea � pequena e distribu�da em grande regi�o, a probabilidade de soltar o toner � grande.

* Filetes mais largos que 2 mm tendem a depositar menos toner no papel impresso, sendo quase sempre necess�rio refor�ar com caneta com ponta de 0,8 mm e tinta esmalte sint�tico. Fique atento para este caso.

* A tinta esmalte sint�tico utilizada � a normalmente encontrada em lojas de tinta. Algumas s�o mais viscosas que as outras. Neste caso, considere a necessidade de reduzir a viscosidade da tinta com um pouco do removedor, que tamb�m � solvente da tinta. Isso facilitar� o trabalho com a caneta e ainda ser� resistente ao ataque qu�mico do percloreto de ferro.

* Fa�a alguns testes com um desenho de circuito com um filete passando entre os pinos de um integrado DIL para treinar. Se o toner n�o aderir corretamente na placa, tente novamente. Quando o toner aderir corretamente, arranhe o local onde permaneceu o material branco do papel e passe para a corros�o. Anote alguns detalhes que voc� n�o sabia ou estava fazendo diferente. Ap�s algum tempo sem fazer placas, mesmo se esquecendo destes detalhes, voc� poder� reler e repetir o procedimento correto sempre que desejar.

* Tome muito cuidado com o manuseio de produtos qu�micos. Principalmente com a soda c�ustica concentrada. Use sempre equipamento de prote��o apropriado, como avental, �culos e luvas, al�m de trabalhar em ambientes ventilados e pr�ximos � portas ou janelas abertas.

* Finalmente, � necess�rio praticar. Fazer placas de circuito impresso caseiro � como qualquer atividade.

* Voc� provavelmente n�o se lembra mais dos tombos que levou at� aprender a andar. A pr�tica leva � perfei��o.

�ltima revis�o em 06/03/2007

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