Como Criar Placas de Circuito Impresso

Então, seu circuito está criado e pronto. Você fez algumas simulações com a ajuda de um computador e o funcionamento dele está ótimo. Só falta uma coisa! É necessário criar uma placa impressa para que você possa ver o circuito em ação! Seja ele um projeto para a escola ou a faculdade, ou a peça eletrônica final em um produto profissional para sua empresa, implementar seu circuito em uma placa impressa dará a ele uma aparência bem mais profissional, além de dar a você uma ideia de como o produto terminado ficará! Este artigo mostrará a você os diferentes métodos pelos quais pode-se criar uma placa impressa para um circuito elétrico ou eletrônico usando procedimentos diferentes e adequados a circuitos de quaisquer tamanhos.

Imprimindo a placa de circuito

  1. Escolha um método para criar o circuito impresso. Sua escolha geralmente será baseada na disponibilidade de materiais exigidos pelo método, no nível de dificuldade técnica dele ou na qualidade da placa que você deseja obter. Segue um breve resumo dos diferentes métodos e de suas características principais que ajudará você a decidir:
    1. Método da gravação com ácido: esse método exige medidas de segurança extremas, a disponibilidade de materiais como a solução de gravação, e é um tanto lento. A qualidade da placa obtida varia de acordo com os materiais usados, mas geralmente o procedimento é bom para circuitos de complexidade simples a intermediária. Os que envolvem conexões mais próximas e fios pequenos geralmente utilizam outros métodos.
    2. Método da gravação UV: é usado para a transposição do seu layout para a placa e requer materiais mais caros que podem não estar disponíveis em qualquer lugar. No entanto, os passos são relativamente simples e podem produzir circuitos melhores e mais complicados.
    3. Método da gravação mecânica: exige máquinas especiais que removerão mecanicamente o cobre desnecessário da placa ou guiarão os separadores vazios entre os fios. Pode ser caro se você pretende comprar uma dessas máquinas, e geralmente alugá-las exige a existência de uma oficina por perto. O método, porém, é bom se você precisar criar muitas cópias do circuito e também pode produzir boas placas.
    4. Método de gravação a laser: geralmente é usado por empresas de produção em larga escala, mas pode ser encontrado em algumas universidades. O conceito é semelhante à gravação mecânica, mas raios Laser são usados para gravar a placa. Costuma ser difícil obter acesso a tais máquinas, mas se sua universidade local for uma das sortudas que têm tal equipamento, você pode usá-lo se a instituição permitir.
  2. Crie o layout para seu circuito. Para a gravação com ácido, você precisará desenhar o circuito usando um material resistente à solução ácida. Marcadores especiais para esse propósito podem ser encontrados se você pretende fazer o desenho à mão, o que não é apropriado para circuitos médios a grandes. A impressão a laser, porém, é a mais utilizada. Ela geralmente é feita convertendo o diagrama esquemático do circuito em um layout PCB usando um software próprio para isso. Há muitos pacotes de software open source disponíveis para a criação e o design de layouts PCB, e alguns estão listados aqui para dar a você um ponto de partida:
    • PCB
    • Liquid PCB
    • ShortCut
  3. Quando estiver satisfeito com o esquema no seu computador, acerte o tamanho do diagrama no software para que tanto a placa quanto o papel tenham os tamanhos necessários.
  4. Imprima o diagrama usando o menu Arquivo ("File") do software. Use papel brilhante, como os de revistas. O circuito deverá estar espelhado antes da impressão. A maioria dos programas para layout PCB terá essa opção. Depois de imprimir, não toque na parte da tinta, ou ela pode sair nas suas mãos.
  5. Alinhe o diagrama no papel com a placa de circuito. O diagrama deverá estar voltado para a parte de cobre da placa. Ligue o ferro, coloque-o na configuração "algodão" e espere até que ele se aqueça.
  6. Quando o ferro estiver quente, coloque-o com cuidado sobre o papel que está em cima da placa do circuito.
  7. Deixe o ferro lá por cerca de 30 a 45 segundos, dependendo do seu aparelho.
  8. Depois de levantá-lo, coloque-o de lado com cuidado e leve a placa de circuito para a fonte de água mais próxima. Tome cuidado, pois o papel estará quente. Ele deverá estar grudado na placa. Não o arranque de lá.
  9. Acione a água corrente e coloque a placa de circuito abaixo dela. Uma abordagem alternativa é imergir a placa e o papel em água quente por até dez minutos.
  10. Lentamente, comece a tirar o papel, e logo todo ele deverá sair. Caso algumas áreas pareçam difíceis de retirar, você pode tentar colocá-lo na água por mais tempo. Se tudo tiver dado certo, você terá uma placa de cobre com os pads PCB e as linhas de sinal traçadas em toner preto.
  11. Seque a placa. Retire a água passando um guardanapo gentilmente ou deixando as gotas caírem. Não deverá levar mais de 30 segundos. Não seja vigoroso, ou a tinta na placa pode sair.
  12. Grave na placa usando um dos métodos abaixo. Esse processo remove o cobre desnecessário dela, deixando apenas as conexões do circuito final.

Gravando com ácido

  1. Escolha o ácido de gravação. O cloreto férrico é uma escolha comum, mas você pode usar cristais de Persulfato de Amônia ou outras soluções químicas. Seja qual for a escolha, sempre será um material perigoso, portanto além de seguir as precauções de segurança gerais mencionadas nesse artigo, você também deve ler e seguir as instruções de segurança adicionais que vêm com a solução.
  2. Prepare o ácido de gravação. Dependendo do produto que escolher, pode haver instruções adicionais. Por exemplo, alguns ácidos cristalizados precisam ser dissolvidos na água quente, enquanto outros vêm prontos para o uso.
  3. Mergulhe a placa no ácido.
  4. Mexa a cada três a cinco minutos.
  5. Retire a placa e lave-a quando todo o cobre desnecessário for removido.
  6. Remova o material de isolamento. Existem solventes especiais disponíveis para quase todo tipo de material isolante usado na criação de layouts PCB; porém, se você não tiver acesso a nenhum desses materiais, sempre pode usar uma lixa fina.

Gravando com transposição ultravioleta

  1. Para usar esse método, você precisará de uma placa PCB laminada e fotossensível positiva ou negativa, de um isolador UV, de uma folha transparente e de água destilada. Você pode encontrar as placas prontas para uso (elas são cobertas por uma folha de náilon preto), ou spray fotossensível para aplicar no lado de cobre de uma placa PCB em branco comum. Compre também um fotorrevelador competível com o spray ou com o revestimento fotossensível PCB.
  2. Usando uma impressora a laser, desenhe o layout PCB na folha transparente no modo positivo ou negativo, de acordo com o revestimento fotossensível da placa.
  3. Cubra o lado de cobre da placa com a folha transparente impressa.
  4. Coloque a placa na máquina ou câmara isoladora UV.
  5. Ligue a máquina. Ela banhará sua placa com o UV pelo período de tempo especificado. A maioria dos isoladores UV tem um temporizador ajustável. Geralmente, 15 a 20 minutos será mais do que o suficiente.
  6. Depois que terminar, remova a placa do isolador UV. Limpe o lado de cobre dela com o fotorrevelador e enxágue gentilmente a placa PCB revelada com água destilada antes de colocá-la no banho de ácido. As partes destruídas pela radiação UV serão gravadas pela solução.
  7. Os passos que devem ser feitos em seguida estão descritos no método de gravação com ácido, especificamente nos passos três a sete.

Terminando a placa

  1. Perfure os pontos de instalação. As furadeiras usadas para essa tarefa geralmente são máquinas feitas especificamente para esse propósito; porém, com alguns ajustes, uma furadeira comum poderá dar conta do trabalho em casa.
  2. Instale e solde os componentes eletrônicos na placa.

Avisos

  • Se estiver usando o método da gravação com ácido, você precisa tomar as seguintes precauções:
    • Sempre guarde o ácido em um local frio e seguro. Use recipientes de vidro.
    • Rotule o produto e armazene-o fora do alcance de crianças.
    • Não jogue fora o ácido usado em ralos comuns. Guarde-o e, quando tiver juntado um pouco , leve-o a um local que lide com resíduos perigosos ou a um centro de reciclagem.
    • Use luvas e máscaras ao trabalhar com soluções ácidas.
    • Tome muito cuidado ao mexer e misturar o ácido. Não use objetos metálicos e não coloque o recipiente na borda do disco.
    • Ao banhar a placa com UV, tome muito cuidado para não fazer contato visual direto com a parte geradora de UV da câmara ou do isolador, ou use óculos especiais de proteção antiUV. Caso precise verificar a placa durante o processo, é melhor parar a máquina antes de abri-la.
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