domingo, setembro 23, 2012

Confecção de placa de circuito impresso (PCI)


O assunto abordado neste post não está diretamente ligado ao conteúdo do blog, mas achei importante postar, e talvez ajude alguém. Pois bem, nas últimas duas semanas pesquisei bastante sobre os métodos existentes para confecção de placas de circuito impresso, de forma "caseira" digamos assim. 

Até então, para a confecção das minhas PCI's, eu vinha usando o método mais popular que existe, que é o da transferência térmica, aquela que usar o ferro de passar roupa. No inicio tentei usar transparências com impressão a laser, mas confesso que não consegui. Após trocar por papel fotográfico  alcancei alguns bons resultados, mas nada que me deixasse totalmente satisfeito, confesso que meio perfeccionista.

Como estava na eminência de iniciar um novo projeto ligado aos foguetes de água, comecei então a pesquisar o que havia além das transferências térmicas, dentre os métodos que julguei "possíveis",por sorte, e graças ao Google, encontrei um tutorial muito bem feito acerca do assunto, link. Num breve resumo o tutorial descreve a confecção de pci's utilizando um produto muito usado no ramo da serigrafia, que a "emulsão". Com  um pouco mais de pesquisa encontrei até um produto pronto, específico para esta finalidade, que uma a FASTPCB, 

Pois bem, a princípio digo que os dois métodos, são bastantes semelhantes, mesmo porque descrevem a confecção de pci's, utilizando-se de uma parte bem conhecida do processo serigráfico. Em ambos os casos o procedimento é iniciado passando-se uma substância na placa de face cobreada, na ausência de luz., no caso do tutorial a substância em questão é bastante conhecida, trata-se de uma emulsão, a base de água, misturado com um sensibilizante líquido que é o bicromato de sódio, numa proporção indicada pelo fabricante da emulsão. No método da FASTPCB, o procedimento é o mesmo, o detalhe é que a pasta FASTPCB já vem pronta para o uso.

Em seguida submete-se a placa (com a camada de emulsão/FASTPCB) à "secagem", ainda na ausência de luz, na sequência, a placa com o fotolito do circuito desejado, são expostos à luz, no caso do tutorial a lâmpada usada é do tipo halogena, e no método da FASTPCB, do tipo Ultra Violeta,

Após determinado tempo, sob a luz, passa-se à "revelação", que nada mais é que submeter a placa a um banho. Com esse banho a parte não exposta a luz solta-se da placa, resultado apenas as trilha, ilhas e etc., que são partes que interessam para o circuito. em seguida faz-se a corrosão de modo igual com o ácido percloreto de ferro.

Bom, tendo visto que as situações assemelhavam-se muito, resolvi, buscar mais informações quanto aos produtos usados. No tutorial a emulsão (da marca GENÊSIS) usada era do tipo que necessitava da adição de outro produto que é o sensibilizante, no caso especifico "bicromato de sódio", da mesma marca, o problema é que o "bicromato de sódio" é muito perigoso, inclusive é considerado "possivelmente carcinogênico". Cabe reflexão: Não vale a pena mexer com um produto desse só pra ver garrafa PET voando. Com mais pesquisa descobri que havia um tipo de sensibilizante que não era tóxico e ainda era biodegradável, trata-se do sensibilizante DIAZO, bastante comum, porém menos usado, pois é mais carro. A titulo de informação, a venda do bicromato de sódio já é proibida nos Estados Unidos e na Europa, e aqui é o mais usado. O problema que encontrei no uso do DIAZO é que ele vem em pó, para uma quantidade exata de água, e de emulsão, até ai tudo, o problema é que a validade da emulsão pós adição de sensibilizante diminui, é só isso.

Com mais um pouco de pesquisa descobri que a AGABÊ, outro fabricante de produtos para serigrafia, tinha uma emulsão pré-sensibilizada, para alta definição e pronta pra uso, e ainda melhor, sem risco para a saúde, o nome do produto é UNIFILM WR,

Após está descoberta, decidi comprar a emulsão UNIFILM WR, por a mão na massa. A surpresa maior que tive foi quando abri o pote da emulsão, era exatamente da mesma cor da FASTPCB. Cabe reflexão: ou melhor, não cabe.

Abaixo segue a relação de preços (Goiânia-GO/Internet) e quantidades dos produtos citados. (em 23/09/2012)

Emulsão Gênesis (900 ml) = R$  16,90;

Sensibilizante bicromato de sódio (100 ml) = R$ 2,50, quantidade exata para misturar a 900 ml de emulsão;
Sensibilizante  DIAZO = R$ 9,30, quantidade exata para 900 ml de emulsão, após adição de água;
Tinta para Fotogravação FASTPCB (60 gramas) = R$ 35,80 + frete;
Emulsão UNIFILM WR da AGABÊ (900 ml) = R$ 42,00.

A seguir, da minha primeira pci usando o método da serigrafia, ainda inacabada é claro. É possível notar que propositadamente, como era totalmente leigo no método, as trilhas não estão tao finas.   



17 comentários:

  1. Boa Tarde Vicente, Eu tinha postado um comentário nesse seu tópico mas acho que não publicou, devo ter me atrapalhado com os botões do blog .....
    Ficou muito legal a nova placa, estou esperando a publicação do nomo esquema de montagem... Se for vender, também vou querer (precinho camarada!!!). Grande abraço.
    Obs.: Não consigo terminar meu projeto não sobra tempo.aliás, contratempo é o que tem mais tem aparecido ultimamente.
    Fique com Deus.
    Grande abraço.

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  2. Grande Mairton, de fato consegui um resultado satisfatório com esse método, é bem verdade que precisei investir um pouco, e pesquisar bastante, mais valeu a pena, mais um aprendizado. Quanto a placa em si, na realidade é de um projeto que estava desenvolvendo mas resolvi adiar mais um pouco. Em breve espero estarei postando sobre meu novo foguete, nesse mesmo poste estarei mostrando uma segunda geração do CV002, com algumas possibilidades a mais. Quanto a comercialização do CV002, até já passou pela minha cabeça, mas ainda está meio distante, quando isso acontecer lhe prometo um preço camarada (risos).

    Forte abraço.
    Fique com Deus.

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  3. olá amigo desculpe perguntar, mas como foi o processo de confecção da placa de ciruito com essa emulsão da AGABÊ? a emulsao foi aplicada diretamente na placa ou através de uma tela de silk screen? a emulsão resistiu bem a corrosão?

    obrigado

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  4. Olá Ricardo, o processo que usei para confeccionar a placa que precisava foi o descrito nesse link http://www.inape.org.br/eletronica/circuito-impresso-de-qualidade-com-baixo-custo, com algumas alterações. Vamos lá a emulsão que usei foi uma da AGABÊ, que alem de não precisar manipular sensibilizantes, é indicada pra trabalhos que exigem definição e outra modificação foi que usei um motorzinho de cdrom (que abre e fecha a bandeja) para atuar com uma centrifuga, dessa forma eu fixei o centro da placa ao eixo do motor, com cola quente, e após colocar uma pequena quantidade da emulsão no centro da placa, a rotação do motor produzia uma camada fina e uniforme, depois e secar e revelar com um fotolito. Todo o processo até o momento da revelação foi feito sob uma luz amarela comum de 15 W, para resguardar a emulsão. Acho que com uma luz ultravioleta pode-se conseguir resultados mais facilmente.

    Obrigado pela visita, qualquer dúvida é só deixar nos comentários.

    Abraço!

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  5. ok entendi..primeiramente parabéns pelo projeto é muito interesasnte...na verdade encontrei o seu blog pesquisando sobre placas de circuito impresso, minha duvida era sobre esse produto que eu nao conhecia, minhas experiencias com amulsao fotografica esbarravam na corrosão, ja que a emulsao se soltava da placa durante o processo, pois utilizo uma solução de agua oxigenada + acido cloridrico que é mais rapida e limpa que o percloreto de ferro, imaginei q talvez essa emulsão seja mais resistente...o q vc abservou no processo de corrosão da placa? obrigado mais uma vez

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  6. De fato a corrosão é um gargalo nesse processo, ao final da corrosão a emulsão começou a se soltar. Antes de por a mão na massa fui em alguma lojas especializadas em materiais para serigrafia, acho até que as emulsões que são sensibilizadas pelo bicromato são resistentes, inclusive ouvi que costumam, após a revelação passar mais bicromato para endurecer mais a emulsão, mas não quis me arriscar, tenho criança em casa decidi não arriscar, pelo que li é muito tóxico. Acho que secando a placa numa estufa e revelando em luz ultravioleta pode se alcançar resultado melhor, mas a foto que postei é real, funcionou perfeitamente. Outro fato muito importante é que esse processo é artesanal, logo a experiência que vai se adquirindo conta muito para a melhora dos resultados. Estou disponível para ajudar, será um prazer.

    Abraço!

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  7. Prezado Vicente, primeiramente agradeço pela postagem. Estive procurando informações atuais sobre os métodos de transferência térmica e fotográfico. Já utilizei os dois métodos. Aderi ao de transferência térmica pela rapidez e praticidade, mas é difícil se acostumar com o ferro de passar. Estou pensando em investir em uma plastificadora e adaptá-la como laminadora. De qualquer forma, a sua placa tem ótima qualidade, parabéns e sucesso. Tenho dúvidas: como você faz a secagem da emulsão após aplicá-la à placa; que tipo de lâmpada você usou e expôs a placa com a emulsão por quanto tempo? Newton Menezes.

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    1. Caro Newton, eu usei um secador de cabelo normal, mesmo porque a espessura da camada, utilizando a "centrífuga" simples que criei, fica bem fina e uniforme. Dessa forma o próprio secador foi suficiente. É bom lembra que todo o processo até a revelação foi realizado sob uma luz amarela, num quarto escuro. Quanto à lâmpada, eu comprei um refletor de lampada halogena de 350 W, mas foi porque não encontrei a lampada UV para comprar, se bem que a placa da foto foi revelada sob a do Sol mesmo em questão de 30-40 segundos, inclusive grande parte do pessoal que trabalha em serigrafia revela com o próprio Sol mesmo. Espero poder ajudar.
      Abraço.

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  8. Obrigado pelo retorno, Vicente. Se entendi corretamente:
    1)aplica-se a emulsão Unifilm WR Agabê com o uso de uma centrífuga;
    2)Efetua-se a secagem com um secador de cabelos (por quanto tempo, qual potência, qual distância da placa?);
    3) Revela-se a placa (sobrepondo o fotolito), à luz do sol por 40-40 segundos ou utilizando lâmpada halógena ou lâmpada UV.
    É necessário remover a emulsão antes de corroer?
    Newton Menezes

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  9. Olá amigo.

    Como faço pra deixar a placa preenchida com trilha em volta do circuito, assim como a sua, utilizando o software PROTEUS/ARES? Provavelmente essa trilha representa o GND, correto?

    Obrigado.

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  10. Hola Vicente. Comprei a tinta UNIFILM WR da Agabe conforme indicado no seu blog, porém estou passando por uns mals bucados, na hora da revelação. Apesar de variar o tempo de exposição de 50s até a 10min, as trihas se soltam com uma leve passada de água. Como foi o seu processo de preparação da placa e como você a revelou? Alguma dica que você possa me passar?

    Obs: Também ja tentei banhar a placa em uma vasilha de água e também leve passadas de algodão e rolo, porém sempre resultando no mesmo.

    Você poderia postar umas fotos do seu processo ou vídeo?

    Obrigado.

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  11. Eu não tenho fotos do processo, mas posso te passar algumas dicas sim. eu consegui bom resultado usando uma "centrifuga" improvisada com motor de bandeja de cdrom, eu marco o centro da placa e uso cola quente pra fixa-lá na polia do motor. Com isso consigo uma camada fina e uniforme, é bom fazer isso dentro de uma caixa de papelão, porque senão a sujeira é grande. Todo esse processo eu faço num quarto fechado um uma luz "amarela" bem fraca. Um aspecto importante é a secagem, eu não tenho estufa, uso um secador de cabelo inicialmente, depois deixo secando naturalmente de um dia para outro, sempre no escuro. Quanto a revelação, o meu melhor resultado foi alcançado usando o "Sol", coisa de 30 segundos sob a luz do Sol "forte", tipo 11:00 horas. Na hora remover eu uso água com detergente e um rolinho de espuma que passo levemente na placa. estou a disposição para qualquer esclarecimento.

    Abraço.

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  12. Tentei algumas vezes usar tintas para serigrafia, mas sem sucesso. Hoje utilizo o sistema fotográfico, mas com uma tinta que estou comprando no ebay.

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    1. Qual tinta você usa amigo, pode passar o link?

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  13. Olá Vicente, estou tendo problemas para remover a emulsão logo após expôs ela na halogêna, pois as trilhas acabe se soltando do cobre, já tentei aumentar o tempo de exoposicao. O problema e ela se soltar da placa entretanto ela nao se dissolve como o resto da emulsão nao exposta.

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  14. Olá Vicente, parabéns pelo post.

    Eu tenho tentado fabricar minhas PCBs mas não tenho tido sucesso com as técnicas que usam a emulsão + sensibilizante.

    Essa nova emulsão, UNIFILM WR da AGABÊ, me interessou bastante, mas tenho algumas dúvidas:

    1. Essa tinta é a mesma da FAST PCB?
    2. Você testou a sensibilização com luz UV?
    3. A tinta se dissolve em água ou é necessário um solvente para fazer a impressão na placa?
    4. Você é de Goiânia-GO? Onde eu encontro essa tinta UNIFILM WR da AGABÊ aqui em Goiânia-GO?

    Obrigado, Gustavo.


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    PISM green colour RS-2000GL

    PISM other colours RS-2000 BL,K,Y,R ,and others.

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    UV cured solder mask UV-1000 G green colour

    UV cured solder mask UV-1000 W white colour

    Etching ink RS-1200,RS-1280,RS-8580

    UV etching ink UV-680,UV 690.

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    Low pressure coating ink:RS-2000 BDHF

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