Fazendo PCBs em casa (método de transferência de toner): 8 etapas (com imagens)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:39

Muitas vezes, nós, como fabricantes, enfrentamos obstáculos como complexidade do circuito, problemas de fiação e projetos desordenados ao usar placas de prototipagem. Uma vez que qualquer bom projeto deve ser limpo e organizado se for para fins de demonstração. Portanto, para nos livrarmos das questões mencionadas acima, começamos a procurar alternativas. Claramente, temos uma ideia de que os PCBs são o caminho a percorrer, mas ainda assim, para alguns de nós, existem restrições de equipamento e sentimos que não é possível. Mas acredite em mim, é!

Este instrutível se concentra em orientar o leitor a fazer seu próprio PCB usando o método corretivo de transferência de toner. Existem muitos instrutíveis e sites por aí cobrindo como fazer PCBs em casa de maneira acessível, e eu também os segui, mas ainda existem algumas habilidades e hacks que se desenvolvem com o tempo e experiência e este instrutível cobre como faço meus PCBs.

Não gosto de postar conteúdo que já está lá na internet, mas desta vez preciso, porque a maioria dos meus projetos giram em torno de PCBs personalizados e não quero continuar escrevendo o processo de fabricação de PCB neles repetidamente em todos os meus instructables. Também quero detalhar um pouco mais o processo e aqui estamos.

Isso é tudo que tenho a dizer sobre este instrutível. Então, sem mais delongas, vamos começar com isso!

Etapa 1: Reúna algumas coisas

As coisas que você vai precisar para fazer uma PCB são principalmente hardware e ferramentas de construção. Não são nem muito baratos nem muito caros e são fáceis de encontrar.

Os requisitos:

Placa Revestida de Cobre

Ao comprar esta placa, lembre-se de comprar uma placa sem graxa, ou seja, não deve haver quase nenhuma mancha verde na placa.

Solução de corrosão de cloreto férrico

Esta é a solução de gravação que será usada para converter o cobre em um composto não condutor.

Furadeira

Depende de você se você usa uma furadeira full-on em vez de uma mini portátil. Eu mesmo uso uma furadeira portátil. Veja como fazer um você mesmo.

• Um Marcador Permanente
• Papel de lixa de grau zero
• O Layout Impresso

A impressão do circuito que você vai fazer. Observe que o papel no qual esse layout deve ser impresso deve ser brilhante, o tipo de papel em revistas que tem textura lisa. Certifique-se também de que foi impresso em uma impressora a laser.

Um ferro de engomar

Isso é tudo para os requisitos. Prossiga para o próximo passo.

Etapa 2: Preparando a Placa Revestida de Cobre

A placa revestida de cobre que você tem é propensa à passividade.

Passividade é o processo de formação de camadas de óxido para prevenir a corrosão.

Em qualquer placa revestida de cobre, existe o cobre que é um metal passivo e, portanto, pela definição acima, ele, por si só, forma uma camada de óxido de cobre sempre que entra em contato com a atmosfera para evitar a corrosão. Como o óxido de cobre é bastante condutor, ele causará um problema em nosso PCB. Portanto, nosso primeiro trabalho é a remoção desta camada.

Removendo a camada de óxido de cobre:

Pegue a lixa de grau zero e comece a lixar a placa de cobre até conseguir ver um brilho metálico.

Você pode distinguir claramente entre as placas lixadas e não lixadas na imagem postada acima.

Cortando a placa:

Agora que removemos a camada de óxido de cobre, vamos cortar a placa de cobre de acordo com o layout impresso. Tente ter regiões extras perto das bordas para permitir erros de corte.

Para cortar a tábua, eu uso minha tesoura útil e às vezes minha faca de termocol. Se você tem uma serra circular, use-a porque é a melhor maneira de cortar placas de cobre.

Etapa 3: Transferir o toner

Nesta etapa, iremos transferir o toner laser do layout impresso para a placa revestida de cobre.

Para transferir o toner:

1. Pegue seu ferro de passar roupas.
2. Defina-o para a temperatura máxima e desligue o vapor.
3. Pegue a placa de cobre e o layout e coloque-o na placa de forma que o toner do layout impresso fique em contato com o lado de cobre da placa.
4. Aqueça todo o conjunto pelo verso do papel por 2 minutos usando o ferro de passar com muita pressão. Continue movendo o ferro de maneira circular ao redor da placa para garantir uma transferência consistente.
5. Assim que sentir que todo o toner foi transferido para a tábua, pare de passar a ferro.
6. Deixe cair a placa quente em um banho de água instantaneamente.
7. Após alguns minutos, pegue-o e esfregue suavemente todo o papel para que você tenha apenas vestígios de toner no quadro, conforme mostrado na imagem acima.

Agora o toner foi transferido com sucesso. Se você notar alguns rastros incompletos, não precisa entrar em pânico. Você pode completá-los facilmente usando seu marcador permanente.

No entanto, se muito toner não foi transferido com sucesso, repita o processo lixando o toner e transferindo-o novamente. Levei duas tentativas para fazer isso. A imagem da tentativa falhada foi incluída acima.

Etapa 4: gravar a placa

No momento, nosso tabuleiro foi esculpido com um layout. É muito parecido com um pedaço de código deixado para ser executado. Portanto, para torná-lo muito mais próximo de um PCB acabado, teremos que gravá-lo usando uma solução de gravação. Usarei cloreto férrico, uma vez que está facilmente disponível para mim.

Estaremos gravando nossa placa para manter apenas a quantidade útil de cobre como traços condutores. O principal conceito de ataque químico é basicamente converter regiões circundantes de cobre em um precipitado, no meu caso é cloreto de cobre, e removê-lo junto com a solução de corrosão após a conclusão da reação.

A parte útil dos traços é impedida de reagir, ocultando-a com toner. É tudo o que está acontecendo aqui.

Para gravar a placa:

Despeje um pouco da solução de cloreto férrico em um recipiente não metálico

O cloreto férrico é altamente corrosivo por natureza, portanto, gostaria que todos evitassem o uso de recipientes metálicos, pois ele reage com os recipientes. Usar recipientes de plástico é uma boa escolha. Evite também qualquer contato de sua pele com este ácido. Em vez disso, prefira usar luvas durante todo o processo.

Solte sua placa de cobre nela e deixe-a por algum tempo

No meu caso, todo o processo de gravação levou cerca de 45 minutos.

Continue observando sua prancha em intervalos de 15 minutos e selecione-a quando sentir que está completamente gravada

A maneira de testar se uma placa de cobre foi completamente gravada ou não é verificando se ela parece parcialmente translúcida ou não. Porém o PCB que eu tive dessa vez foi maravilhoso. Na gravação, ficou amarelo.

Agora que seu PCB foi gravado com sucesso, vamos remover a quantidade residual de toner para ganhar nossa placa de circuito impresso.

Etapa 5: Remover o toner residual

Agora nosso PCB está quase pronto. Tudo o que resta a fazer é remover o toner residual para expor os vestígios de cobre. Então, vamos começar.

Para remover o toner residual:

QUALQUER

Lixe todo o PCB usando uma lixa de grau zero

OU

Usando um fardo de algodão embebido em acetona, limpe bem toda a placa

Eu observei que usar acetona para remoção de toner é melhor se você quiser que sua placa de circuito impresso esteja organizada e limpa. Mas isso não significa que o método de lixamento não tenha chance, porque não é que o lixamento seja desordenado. Só deixa alguns arranhões.

Etapa 6: Perfuração

O PCB está pronto, os vestígios de cobre estão lá, mas onde inserir os componentes? Para poder inserir nossos componentes, teremos que começar a fazer furos para eles.

Use qualquer tipo de furadeira para este propósito.

A única dica que gostaria de dar aos iniciantes é que, ao usar máquinas de perfuração, primeiro coloque a broca perpendicularmente sobre o local a ser perfurado e, em seguida, ligue-a temporariamente enquanto exerce uma pequena quantidade de pressão. Isso evita que a ponta da broca se desvie e produza bons orifícios.

Etapa 7: Estanhar os traços

Em alguns casos, os traços do PCB são estreitos. Este é o caso da maioria dos PCBs SMD. Nestes casos, existe o risco de o fio se partir da placa devido ao excesso durante a longa soldagem. Para evitar isso, o que eu e muitos outros fazemos é aplicar solda nos traços, esse processo é conhecido como estanhagem.

Agradeço a sergeweb1 por apontar que o objetivo principal deste processo é prevenir a corrosão dos vestígios de cobre, ou seja, a redução do cobre condutor devido à formação de Óxido de Cobre causada pela exposição à atmosfera.

Não só fortalece os traços, mas também facilita a soldagem dos componentes. Portanto, é uma situação em que todos ganham.

Para fazer isso, basta aplicar um pouco de solda na ponta do ferro de solda e deslizar suavemente pelos traços.

Aplicar fluxo nos traços antes de fazer isso produz melhores resultados.

Quando terminar de soldar, seu PCB ficará parecido com o postado acima, legal.

Etapa 8: Parabéns

Parabéns por fazer você mesmo um PCB em casa e por aprender como fazê-lo. Agora você está aberto a um novo mundo de eletrônica, onde pode facilmente conquistar circuitos complicados com PCBs que pareciam impossíveis usando placas de prototipagem.

Após completar a placa de circuito impresso, basta inserir e soldar os componentes, referindo-se ao esquema do projeto que você está fazendo.

Anexei fotos do meu PCB depois que todos os componentes foram soldados para dar uma ideia de como é um PCB acabado.

Isso é tudo para este instrutível. Se você tiver alguma dúvida, fique à vontade para comentar. Não se esqueça de me seguir se gostou deste instrutível. Além disso, poste fotos de como seus PCBs ficaram!

Continue mexendo!

Eu agradeceria se você me apoiar no Patreon.

Por:

Utkarsh Verma

Obrigado a Ashish Choudhary por emprestar sua câmera.