Ataque uma placa de circuito com suprimentos de cozinha: 6 etapas (com fotos)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:37

Conforme você mexe em projetos eletrônicos, vai perceber rapidamente que quanto mais complexos eles são, mais difíceis de soldar. Geralmente significa criar um ninho de rato de fios individuais, o que pode ser volumoso e difícil de solucionar. É hora de tentar fazer suas próprias placas de circuito em casa! Eles são uma ótima maneira de testar novos projetos de circuito e tornar a montagem do seu projeto muito mais simples posteriormente - basta adicionar peças.

Há um porém: a maioria dos kits existentes por aí usa produtos químicos realmente desagradáveis como cloreto férrico ou ácido clorídrico para gravar o cobre … então, neste instrutível, vou mostrar a você uma maneira de fazer isso com coisas em sua cozinha. Chame isso de fabricação de circuitos de alta tecnologia-baixa tecnologia, se preferir.

Você precisará:

• 1 cópia do Autodesk Eagle (ou outro software de design de placa)
• 1 pacote de placa revestida de cobre (PCB em branco de um lado)
• 1 pacote de papel adesivo (importante: certifique-se de que o forro saia em UMA GRANDE PEÇA - sem cortes pré-fabricados)
• 1 ferro de passar roupas
• 1 impressora a laser de escritório
• 1 frasco de acetona ou esmalte de unha
• 1 garrafa de vinagre branco
• 1 garrafa de peróxido de hidrogênio
• 1 caixa de sal de cozinha (finamente moído é melhor)
• 1 caixa de folha de alumínio
• Luvas e proteção para os olhos

Etapa 1: Prepare seu design de PCB

Depois de testar seu circuito em uma placa de ensaio, você pode começar a organizar seus componentes no software. Existem várias maneiras de fazer isso - usei o Autodesk Eagle, que é gratuito, mas muito poderoso. Não vou explicar como usá-lo aqui - isso está fora do escopo de um Instructable. Se você quiser aprender, porém, Sparkfun.com tem alguns tutoriais realmente ótimos.

Não importa o software que você escolher, você precisará salvar ou exportar o design como um arquivo-p.webp

Quando terminar, use um software de edição de imagem como o Gimp (ou até mesmo o iPhoto) para virá-lo e fazer uma IMAGEM ESPELHO. Se você não fizer isso, seu PCB final sairá ao contrário.

Obtendo uma imagem de placa do Eagle:

• Clique no botão "configurações de camada". (parece três quadrados multicoloridos).
• Certifique-se de que APENAS os traços e almofadas na parte inferior da placa sejam exibidos. Este é o material que você deseja ver fisicamente gravado em seu quadro. Normalmente, será a camada 16 ("Inferior"), 17 ("Almofadas"), 18 ("Vias") e 20 ("Dimensão)".
• No menu "arquivo", selecione "exportar" e, em seguida, "imagem".
• Defina a resolução para 1200 dpi e SEJA CERTO para selecionar "monocromático".
• Dê um nome ao arquivo e salve-o.

Etapa 2: Prepare o papel de transferência

É hora de transferir seu projeto para o PCB de cobre. Para fazer isso. você precisará imprimi-lo no papel de suporte do adesivo.

Porque? Ao imprimir o desenho a laser neste papel antiaderente, seremos capazes de passar facilmente o toner sobre o cobre em branco. Uma vez colado, ele forma uma máscara muito boa - qualquer cobre que ficar exposto será removido; o que quer que seja coberto pelo toner da impressora permanecerá como metal sólido, formando seu circuito.

Primeiro, prepare o papel. Retire todos os adesivos e limpe o lado ceroso do suporte com um pouco de acetona. Certifique-se de deixá-lo secar. Isso removerá a oleosidade de seus dedos (ou dos adesivos) e fornecerá resultados muito mais uniformes ao tentar imprimir.

Etapa 3: Imprima sua transferência

Quando o papel estiver pronto, deslize-o na bandeja de "folha única" da impressora a laser (geralmente aquela que se dobra para aceitar coisas como envelopes). Certifique-se de imprimir no lado brilhante e ceroso !!

Se tudo correr bem, você deve ter uma impressão como a mostrada acima. Se não, não se preocupe - limpe-o com acetona e tente novamente! Normalmente, você pode obter 2 a 3 usos de uma folha antes que ela comece a ficar frágil demais para ser usada.

Etapa 4: transferir design para PCB

Tem uma boa impressão? Incrível. Agora prepare sua placa de cobre em branco para a transferência.

Limpe com acetona e deixe secar. NÃO toque na superfície novamente antes da próxima etapa! O óleo dos dedos impedirá que o desenho grude no cobre

Prenda a placa de cobre virgem voltada para cima em um pedaço de papelão ou sucata de madeira. Alguma fita dupla-face é útil para evitar que ela se mova

Coloque seu design de PCB recém-impresso sobre a placa de cobre. Você pode colar as bordas no lugar para evitar que a folha deslize

Coloque o ferro em alta (configuração de linho) e pressione o papel adesivo que cobre a placa de cobre. Segure o ferro no lugar, cobrindo todo o tabuleiro. NOTA: se as bordas estiverem saindo irregulares ou parecendo escorrendo, isso significa que o toner está derretendo demais. Experimente colocar o ferro em uma configuração mais baixa e apenas pressionar por mais tempo

• Pressione com força por 60 segundos e, em seguida, mova lentamente o ferro enquanto pressiona por 3-4 minutos. Achei útil pressionar suavemente as áreas detalhadas com a ponta do ferro para garantir que elas se transferissem totalmente.
• Retire o fogo e espere que a placa esfrie alguns minutos. Enquanto ainda está morno (mas não quente), retire com cuidado o papel de transferência. Se você fizer isso direito, seu design ficará preso ao cobre!

Use um estilete ou esmalte para preencher todas as áreas que não foram totalmente transferidas ou que saíram fracamente. Se houver vestígios muito próximos, você também pode raspar parte do toner com uma lâmina ou agulha X-acto

Etapa 5: grave sua placa

O momento da verdade. Coloque suas luvas e proteção para os olhos e prepare-se para fazer a corrosão! Antes de fazer isso, porém, uma palavra de cautela:

NÃO, repito, NÃO derrame acetona na solução de condicionamento. A acetona e o peróxido de hidrogênio podem reagir para causar um produto químico altamente inflamável e possivelmente explosivo. Dadas as baixas concentrações de peróxido de hidrogênio que estamos usando (solução a 3%), isso é improvável, é melhor prevenir do que remediar. Agora, continuando com o show!

Misture uma proporção de 1: 1 de vinagre e peróxido em um pequeno recipiente tupperware. Achei útil aquecê-lo no microondas para acelerar a reação química

• Adicione o máximo de sal que a solução aguentar.
• Coloque o PCB com o design recém-transferido na caixa. Você deve ouvir um som efervescente quando a reação começar a funcionar.
• De vez em quando, mexa a mistura e adicione mais sal e peróxido, conforme necessário. Um pouco de sujeira se formará na superfície da placa de cobre à medida que ela se dissolve - você pode acelerar o processo limpando-a suavemente com uma esponja ou pincel.
• Depois de cerca de uma hora ou mais, seu conselho deve estar pronto! Certifique-se de LAVAR A PLACA COM ÁGUA, depois limpe o toner restante com acetona e deixe secar.
• Em seguida, faça furos nas almofadas dos componentes com pontas minúsculas como essas (uma furadeira ou uma mão firme ajudam - eles quebram muito facilmente).

Você está quase pronto para começar a soldar! A última coisa a fazer (e isso é importante) é limpar sua bagunça com segurança.

Etapa 6: Descarte com segurança do Etchant

Quando terminar de gravar, o líquido ficará azul esverdeado. Isso porque o processo criou o acetato de cobre (II), que é venenoso. Não é incrível jogá-lo no ralo, então vamos neutralizá-lo.

• Corte cerca de 30 centímetros quadrados de papel alumínio em pedaços pequenos. Misture os pedaços no líquido de etch azul-esverdeado e deixe do lado de fora por algumas horas.
• O líquido ficará roxo e você verá pequenas manchas marrons no fundo. Parabéns: você acabou de transformar aquele cloreto de cobre em sais de alumínio inofensivos e cobre elementar (as manchas marrons).
• Agora você pode descartá-lo com segurança em seu ralo.

Notas finais: Não desanime se sua prancha não der certo na primeira vez. Demorou um pouco de tentativa e erro para obter o meu do jeito que eu queria - mas é muito mais rápido e satisfatório do que pedir pranchas do exterior!

Além disso: NÃO sou químico - se você for, pondere sobre os métodos de descarte! Para obter mais informações sobre esta técnica de gravação (e sobre a eliminação), há uma grande discussão em Blondihacks.com. Feliz construção!

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ATUALIZAÇÃO: algumas pessoas apontaram nos comentários que minha química pode estar ligeiramente errada - com sal suficiente na mistura, a solução pode ficar verde, o que significa que é cloreto de cobre (II) - a mesma coisa em alguns assassinos de raiz. Nesse caso, adicionar folha de alumínio só faria outro produto químico venenoso, cloreto de alumínio (II), e não deveria ser jogado no ralo. Veja a discussão em stackexchange para mais detalhes

se houver alguma dúvida se é seguro ou não enxaguar o líquido, você sempre pode misturá-lo com gesso, esperar que endureça e jogar tudo fora

Vice-campeão no Desafio de Dicas e Truques de Eletrônica