Muitas vezes as pessoas enfrentam problemas ao fazer um circuito em uma placa de circuito. É um problema comum que o circuito funcione em algum momento e não funcione em outro. Na maioria das vezes, são as conexões na placa de montagem que criam esse problema. As conexões não estão adequadas ou estão soltas ou podem ser danificadas durante o trabalho ou ao transportar o circuito em uma placa de circuito. Portanto, é sempre recomendável fazer o circuito em uma PCB, uma vez testado em uma placa de ensaio. Mas como fazer um PCB em casa? Este artigo irá explique o processo de fabricação de uma PCB de camada única em casa com o uso de ferramentas comumente disponíveis.
A placa de circuito impresso possui trilhas de cobre pré-projetadas em uma folha condutora. As trilhas predefinidas reduzem a fiação, reduzindo assim as falhas que surgem devido à perda de conexões. Basta simplesmente colocar os componentes no PCB e soldá-los.
Materiais necessários em PCB Projetando:
· Folha de projetor suspenso (conhecida como folhas OHP) ou papel encerado.
· Impressora a laser.
· Ferro elétrico.
· Lã de aço.
· Duas bandejas de plástico.
· Placa de cobre/ PCB (por exemplo: papel fenólico, vidro epóxi, FR4, FR10, etc.)
· Marcador permanente preto.
· Solução de ataque (cloreto férrico).
· Furadeira.
Passo 1
Passo 1: Prepare um layout do circuito em qualquer software de design de PCB comumente usado. Um layout é um projeto que interliga os componentes de acordo com o diagrama esquemático (diagrama de circuito). Faça uma impressão espelhada do layout na folha OHP usando uma impressora a laser. Certifique-se de que o design esteja correto com o posicionamento adequado dos componentes.
Fig. 1: Imagem de impressão espelhada do layout na folha OHP
Passo 2
Passo 2: Corte a placa de cobre de acordo com o tamanho do layout. Uma placa de cobre é a base de um PCBpode ser placa de camada única, camada dupla ou multicamadas.
A placa de cobre de camada única possui cobre em um lado da PCB, ela é usada para fazer PCBs de camada única, é amplamente utilizada por hobbyistas ou em pequenos circuitos. Uma placa de cobre de camada dupla consiste em cobre em ambos os lados do PCB. Essas placas são geralmente utilizadas pelas indústrias. Uma placa multicamadas possui múltiplas camadas de cobre; eles são bastante caros e usados principalmente para circuitos complexos, como placas-mãe de PCs.
Fig. 2: Imagem de uma placa de cobre de dupla camada
etapa 3
Etapa 3: Esfregue o lado de cobre do PCB com lã de aço. Isso remove a camada superior de óxido de cobre, bem como a camada fotorresistente, se houver.
Fig. 3: Imagem mostrando cobre lado do PCB esfregado com lã de aço
Passo 4
Passo 4: Coloque a folha OHP (papel encerado) que tem o layout impresso na folha PCB. Certifique-se de que o lado impresso/espelhado seja colocado no lado de cobre do PCB.
Fig. 4: Imagem mostrando um papel branco jogado sobre folha OHP
Etapa 5
Etapa 5: Coloque um papel branco na folha OHP e comece a passar. O calor aplicado pelo ferro elétrico faz com que a tinta dos traços da folha OHP grude na placa de cobre exatamente da mesma forma que está impressa na folha OHP. Isso significa que a folha de cobre agora terá o layout do PCB impresso nela. Deixe a placa PCB esfriar e remova lentamente a folha OHP. Por ser um processo manual, pode acontecer que o layout não apareça corretamente no PCB ou algumas das trilhas estejam quebradas no meio. Use o marcador permanente e complete as trilhas corretamente.
Figura 5: Imagem mostrando folha OHP passada a ferro cobre lado do PCB
Figura 6: Imagem mostrando chapa de ferro OHP pressionada cobre lado do PCB
Figura 7: Imagem mostrando a remoção da folha OHP do PCB
Figura 8: Imagem mostrando Layout de PCB impresso em cobre lado do PCB
Figura 9: Imagem mostrando Layout de PCB impresso em cobre lado do PCB
Figura 10: Imagem mostrando Layout de PCB impresso em cobre lado do PCB
Etapa 6
Etapa 6: Agora o layout está impresso em PCB. A área coberta pela tinta é conhecida como área mascarada e o cobre indesejado, não coberto pela tinta, é conhecido como área não mascarada. Agora faça uma solução de cloreto férrico. Pegue uma caixa plástica e encha-a com um pouco de água. Dissolva 2-3 colheres de chá de cloreto férrico em água. Mergulhe o PCB na solução de gravação (solução de cloreto férrico, Fecl3) por aproximadamente 30 minutos. O Fecl3 reage com o cobre desmascarado e remove o cobre indesejado do PCB. Este processo é denominado Gravura. Use um alicate para retirar o PCB e verifique se toda a área desmascarada foi gravada ou não. Caso não esteja gravado deixe-o por mais algum tempo na solução.
Fig. 11: Imagem mostrando PCB mergulhado em solução de cloreto férrico para ataque químico
Etapa 7
Etapa 7: Retire o PCB, lave-o em água fria e remova a tinta esfregando-o com lã de aço. A área restante que não foi gravada são as trilhas de cobre condutoras que conectam os componentes conforme o diagrama do circuito.
Fig. 12: Imagem mostrando PCB após gravação
Figura 13: Imagem mostrando PCB limpa com lã de aço
Fig. 14: Imagem mostrando trilhas de cobre impressas em PCB
Etapa 8
Etapa 8: Agora perfure cuidadosamente o PCB usando uma furadeira nas almofadas.
Fig. 15: Imagem mostrando furos na PCB para colocação de componentes
Etapa 9
Etapa 9: Coloque os componentes nos furos corretos e solde-os.
Isto completa o seu Fabricação de PCB agora coloque os componentes no lado de montagem e solde-os. Certifique-se de descartar adequadamente a solução de FeCl3, limpar suas ferramentas e lavar as mãos após este exercício. Você também pode armazenar a solução em uma caixa plástica para uso futuro, mas não por muito tempo.