PCB por Transferência Térmica

Quando você vai construir circuitos eletrônicos mais elaborados de forma mais profissional, provavelmente vai precisar confeccionar a sua própria placa de circuito impresso, e é isso que vamos aprender nesse artigo.

Placa de Circuito Impresso

Exemplar de Placa de Circuito Impresso caseira.

Confeccionar suas próprias placas de circuito impresso consiste em imprimir com as trilhas de seu circuito em uma placa de fenolite coberta por uma camada de cobre.

O método sobre o qual vamos focar hoje é o de transferência térmica. É o mais simples de ser feito em casa. O que muda de método para método é a forma como vamos imprimir o desenho do circuito no cobre.

Os materiais necessários

Para produzir suas primeiras placas de circuito, você vai precisar dos seguintes materiais:

  • Percloreto de Ferro – É o que vai corroer o cobre da placa. Pode ser encontrado em qualquer loja de Eletrônica, em pó ou já diluído. Eu particularmente prefiro comprar já diluído, mas caso você compre em pó, deverá misturar ele em água, o que causará uma reação que irá liberar calor. SEMPRE coloque a água primeiro ao diluir o percloreto. É um produto barato, e você pode reutilizar várias vezes, até ele começar a demorar para corroer o cobre.
  • Luvas Descartáveis – Você não vai querer trabalhar com percloreto sem luvas, em tudo que ele toca ele mancha, inclusive a sua pele.
  • Recipiente de Plástico – Tudo que é feito de metal o percloreto corrói. Sugiro que use um recipiente plástico ao trabalhar com o percloreto.
  • Placa de Fenolite Cobreada – Também será encontrada em qualquer loja de Eletrônica, em diversos tamanhos. Caso não encontre o tamanho ideal, você pode facilmente cortar ela com estilete. Algumas pessoas usam placas de fibra de vidro, mas eu prefiro fenolite.
  • Papel A4 Fotográfico – Encontrado em qualquer papelaria, foi com ele que obtive o melhor resultado. Vamos usar o papel fotográfico para imprimir o desenho das trilhas do circuito nele. A partir disso, passaremos esse desenho para a placa de cobre. Testei com papel couché e não funcionou corretamente, algumas pessoas também fazem com aquele papel em que os adesivos vem colados.
  • Ferro de Passar Roupa – Deve ser aqueles que não trabalham com vapor, que somente produzem calor. Será usado para passar a tinta do papel fotográfico para o cobre, por conta do calor. Daí vem o nome “Transferência Térmica”.
  • Caneta de escrever em CD – As vezes vai ocorrer uma ou outra falha, então você deverá corrigir com a caneta de CD.

Com esses materiais, está tudo pronto para começarmos. Lendo a explicação deles você já deve ter entendido o que vamos fazer.

Planejando o desenho do circuito

Agora é a hora de desenhar as trilhas do circuito, para ser impresso no papel fotográfico. Você pode pegar um esquema pronto da internet, ou fazer o seu próprio circuito.

Para desenhar as trilhas, gosto de usar o Software Cad Eagle PCB. Nele você desenha o diagrama do circuito, e então manda o programa gerar o desenho para a Placa de Circuito Impresso. O programa abre uma tela com os componentes pré-interligados, e você pode traçar as trilhas da placa como bem entender. Você pode baixar a versão Freeware do Eagle aqui.

Para demonstração, fiz o circuito de um acoplador óptico, usando em 4N35, veja:

Placa de Circuito Impresso

A biblioteca do Eagle é uma das mais completas, vale muito a pena baixar esse programa em seu computador. Esse circuito que desenhei servirá para acoplar um modulador de áudio em um driver de uma Bobina Tesla de Estado Sólido.

Gerando o desenho da placa de circuito impresso

Tendo o circuito desenhado, clique no seguinte botão para gerar o desenho da Placa de Circuito Impresso:

Placa de Circuito Impresso

Botão “Generate/Switch to Board

Após clicar nesse botão, os componentes aparecerão em uma placa, e você deverá desenhar as trilhas deles. Após desenhar, o meu circuito ficou assim:

Placa de Circuito Impresso

Agora, para imprimir, primeiro devemos deixar somente o que nos interessa no esquema, as trilhas e os furos. Isso pode ser selecionado no botão “Layer Settings”:

Placa de Circuito Impresso

Agora basta ir em File > Print, e salvar o seu arquivo como PDF. Algumas pessoas vão falar para você imprimir o seu circuito invertido, porém ao testar aqui funcionou somente sem inverter o circuito.

Feito isso, você terá o PDF do seu circuito. Caso você queira aproveitar mais o seu papel fotográfico, pode colocar mais desenhos de circuito nessa folha.

placa de circuito impresso

As trilhas do circuito já em PDF, prontas para serem impressas.

Imprimindo o esquema no Papel Fotográfico

Agora, você deverá imprimir o seu esquema no Papel Fotográfico, utilizando uma impressora a laser. Não funcionará se você imprimir em impressora de jato de tinta.

placa de circuito impresso

Caso você não tenha uma impressora a laser, como eu, você pode ir a uma gráfica ou papelaria. Você leva o seu papel fotográfico e manda imprimir nele, em alta qualidade. Se mesmo assim, você não encontrar ninguém que faça essa impressão, você pode mandar fazerem um Xerox em papel fotográfico de seu circuito em uma copiadora. A maioria dessas copiadoras imprimem a laser.

Nessa parte do processo, cuide para que ninguém toque em cima da impressão. A gordura dos dedos atrapalham na hora de passar o circuito para o cobre. O local da placa onde alguém tocar com a mão tem grandes chances de se tornar uma falha em seu circuito. Por isso também nunca faça apenas uma impressão de um circuito, erros vão acontecer.

Efetuando a Transferência Térmica

A parte mais difícil de todo o processo. Se você efetuar essa etapa com sucesso, meus parabéns, você tem uma placa de circuito impresso. Se não conseguir, sugiro que tente fazer pelo método mais caro, da Tinta Fotossensível. O que vamos fazer aqui será colocar o Papel Fotográfico sobre a Placa de Cobre e esquentar, para que a tinta vá toda para o cobre.

placa de circuito impresso

Essa é uma Placa de Fenolite Cobreada, que você deverá usar.

Limpeza

Primeiramente, pegue a sua Placa de Fenolite Cobreada e limpe com um pedaço de bombril o cobre. Limpe bem, deixe ele brilhando. Qualquer impureza na placa causará uma falha na impressão do circuito. Vai ser visível quando a placa estiver bem limpa.

Transferência

Com a placa limpa, deixa ela sobre a superfície em que você vai trabalhar. Ligue o ferro de passar roupa, em uma temperatura Média-Alta, o importante é que fique bem quente. Coloque ele sobre a placa, para já ir esquentando o cobre. Deixe por volta de 30 segundos.

Retire o ferro da placa e coloque o papel fotográfico sobre a placa, com o lado impresso virado para o cobre. Com a placa de cobre quente, logo ao colocar o papel ele já ficará grudado na placa, o que é um bom sinal. Agora pegue o ferro, e, sem dó, passe sobre o papel.

Passe para cima, para baixo, para esquerda, para direita, na diagonal, não deixe nenhum lugar sem passar o ferro. Qualquer lugar da placa que você não tenha passado o ferro vai gerar uma falha. Gaste o tempo que for necessário passando o ferro sobre a placa, só não deixe que nada derreta ou pegue fogo.

placa de circuito impresso

Feito isso, o papel estará bem grudado na placa e estará quente. Lave em água com detergente, se possível mergulhe ele e lave até o papel ficar bem mole e se soltar sozinho. Você verá que o papel está branco, e a impressão do circuito agora está na placa de fenolite.

placa de circuito impresso

Retirando o papel fotográfico após a transferência térmica.

Isso é sinal de que estamos prontos para corroer a placa, já que o percloreto de ferro vai corroer todos locais que não estiverem cobertos de tinta. Caso haja uma falha, você pode retocar ela com caneta de marcar CD, sempre com muito cuidado para não borrar nenhuma trilha.

E por que não posso simplesmente desenhar meu circuito todo a caneta direto no cobre?

Essa é uma pergunta plausível, afinal, não seria bem mais fácil simplesmente pegar a caneta e desenhar as trilhas direto no cobre para corroer depois?

placa de circuito impresso

Caneta de marcar CD, também funciona para escrever na placa de fenolite.

Realmente, se você tiver um circuito muito simples, é bem melhor desenhar as trilhas a mão. Porém, circuitos mais complexos se tornam uma verdadeira missão impossível de desenhar a mão. Recomendo fortemente fazer o desenho no Software para depois imprimir no cobre.

Corroendo o cobre com o Percloreto de Ferro

Opa, chegou a parte mais legal! Para começar, pegue um recipiente de plástico, para colocar o seu percloreto de ferro dentro. Nunca use um recipiente de metal, deixe o Percloreto de Ferro longe de tudo que for de metal. E, lembre-se: as roupas, pessoas e tecidos que entrarem em contato com o percloreto de ferro serão manchadas, então esteja já avisado.

Vista as suas luvas descartáveis, pegue a sua placa de fenolite com o circuito já impresso nela e mergulhe no percloreto. Se possível, grude uma fita na parte sem cobre da placa, para poder mexer ela sem colocar a mão dentro do percloreto.

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Em média, o processo de corrosão levará trinta minutos, algumas pessoas gostam de aquecer o percloreto em banho maria para acelerar a corrosão, porém eu deixo ele a temperatura ambiente. Durante a corrosão, sempre mexa um pouco a placa para que o cobre que já foi corroído saia de sua superfície.

Não deixe a placa por tempo demais no Percloreto de Ferro, a tinta não protege 100% de corrosão. Apesar de  evitar o contato direto do cobre com o percloreto, a medida que acontecer a corrosão, o percloreto entrará em contato com as laterais da trilha.

Quando ver que o cobre todo já foi corroído, é hora de tirar a placa de circuito impresso, ela ficará como na imagem abaixo:

placa de circuito impresso

Como você pode perceber, as trilhas da placa ficam muito perfeitas nesse método, basta utilizar o Papel Fotográfico correto e tudo sairá bem!

E para fazer a furação da Placa de Circuito Impresso?

Com a placa pronta, você deverá fazer a furação da mesma. Para isso, sugiro que utilize uma broca Nº 1, a mais adequada para esse tipo de furo. Brocas maiores vão dificultar um pouco o seu trabalho de soldagem dos componentes.

Usei uma parafusadeira com a rotação bem baixa para fazer os furos, com muito cuidado para não quebrar a broca. Algumas pessoas também desenvolvem pequenas furadeiras de bancada para esse tipo de furação. Uma retifica com a broca Nº 1 pode funcionar bem.

Considerações finais 

Esse é um dos melhores métodos para fazer Placa de Circuito Impresso em casa, somente perdendo para o método da tinta fotossensível. Ainda farei um artigo falando sobre ele, uma vez que é um método que ainda não utilizei muito.

Com a placa feita, você poderá soldar os componentes eletrônicos, aprenda aqui como soldar.

Se você testar outros tipos de papeis para impressão, ou tiver sugestões para aprimorar esse método, deixe um comentário abaixo contando sua experiencia, e também compartilhe esse artigo com seus amigos se gostou!

Veja o vídeo da instalação COMPLETA de um sistema de ENERGIA SOLAR