Placa de Circuito Impresso – PCI – Método de Transferência Térmica

Método de Transferência Térmica

Hoje vamos apresentar um método muito prático e barato para confecção de uma placa de circuito impresso a ser utilizada na montagem de nossos protótipos. Trata-se do processo de transferência térmica, que, basicamente, consiste em imprimir o layout do circuito eletrônico em  uma folha de transparência para retro projetor e transferir este layout para a face cobreada de  uma placa de circuito impresso virgem através de um processo térmico, utilizando nada mais nada menos que um simples ferro de passar roupas.

Conforme podemos observar na foto acima, a qualidade final e a precisão das trilhas é muito boa e atende muito bem às necessidades de um protótipo rápido. Observamos o detalhe de uma PCI confeccionada através deste processo que receberá um Microprocessador de encapsulamento SMD TQFP de 64 pinos (distância entre terminais de 8 mills).

O primeiro passo para confecção de nossa PCI é o desenvolvimento do layout do circuito eletrônico. Esta etapa não é o foco deste artigo, mas pode ser realizada com a utilização de um software específico para este fim como o Proteus Ares, Eagle, Free PCB ou até mesmo um editor gráfico como o Corel Draw. Eu mesmo já fiz alguns layouts com o Corel Draw e ficaram muito bons, mas particularmente prefiro o Proteus Ares. Futuramente farei um artigo explicando como utilizá-lo.

Pois bem, de posse do layout pronto devemos imprimi-lo em tamanho real e com a imagem invertida, já que depois de transferido, será invertido novamente assumindo a orientação correta. Para que o layout seja transferido para a PCI, precisamos de uma impressora a laser monocromática e papel transparência próprio para ser utilizado nesta impressora. A caracterista de um impressora à laser é transferir a imagem para a folha de papel através de um processo térmico. Utilizaremos a mesma característica para retransferir este desenho para a PCI virgem.

É muito importante que a transparência seja adequada para uso em impressoras à laser, caso contrário, o calor gerado na impressão pode derreter a transparência e danificar a impressora permanentemente. Este tipo de transparência pode ser encontrada em qualquer boa papelaria ou copiadora de sua cidade. No caso de não se dispor de uma impressora a laser, uma alternativa é levar o arquivo para ser impresso em uma copiadora (que possua uma impressora laser) ou então, imprimir em uma impressora convencional e depois tirar uma xérox diretamente na transparência. Este serviço pode ser realizado facilmente em qualquer boa copiadora que tenha um atendente com o mínimo de boa vontade. Peça para imprimir no máximo contraste, o que faz com seja depositado mais material durante à impressão e a qualidade final seja melhor.

Abaixo a ilustração de uma transparência para impressora à laser. Vale salientar que existe lado correto pra imprimir na transparência. Caso não exista nenhuma indicação na própria transparência, basta umidecer a ponta do dedo e tocar os lados da folha. O lado que apresentar a textura mais pegajosa, como uma cola fraca, é o lado correto para se imprimir.

transparência para impressora laser

Para otimizar a transparência podemos imprimir layouts de diversos circuitos diferentes na mesma folha, quantos assim couberem. E vale a pena imprimir também mais de uma cópia do mesmo circuito para ser utilizado caso ocorra algum problema durante o processo e não seja necessário imprimir tudo novamente.

Depois de impresso, o resultado deve se assemelhar a imagem abaixo (Observação: A foto foi tirada do lado oposto ao impresso, por isso a imagem não aparece invertida):

Circuito impresso em transparencia

O próximo passo consiste em corta a placa de circuito virgem do tamanho adequado, ou um pouco maior, para receber a transparência. A superfície da placa deve estar limpa e sem resíduos. Para isso, podemos lixá-la com uma esponja de aço levemente até que fique brilhando. Depois limpamos os resíduos restantes com álcool isopropílico. Podemos ainda dar um banho de alguns segundo na solução de percloreto de ferro (que mostraremos a seguir) para deixar a placa um pouco mais áspera e a tinta se fixar melhor.

placa de circuito impresso virgem

Com a placa limpa, sobrepomos a ela a transparência com a face impressa tocando a camada de cobre. Com alguns pedaços de fita dupla face nas pontas, garantimos que não se moverão durante a próxima etapa, a transferência térmica.

fotolito sobre pci

Neste momento nos preparamos para realizar a transferência térmica propriamente dita. Para isso necessitamos de uma fonte de calor  plana e que aplique certa pressão sobre o sanduíche de placa para que a tinta do toner se desprenda da transparência e se deposite sobre a camada de cobre. Existem no mercado diversas prensas para esta finalidade, mas como nosso objetivo é o de confeccionar apenas alguns protótipos sazonalmente, podemos utilizar no lugar desta prensa um ferro de passar roupas comum.

ferro de passar

Basta aquecê-lo na temperatura máxima por alguns minutos e, em seguida, pressioná-lo sobre a transparência e contra a placa de circuito impresso fazendo movimentos circulares e longitudinais. Passamos o ferro de passar por cima de toda a superfície a ser transferida tomando o cuidado para não deixá-lo parado sobre o mesmo ponto por muito tempo. O tempo de 2 à 3 minutos neste processo é o suficiente. Se deixar o ferro parado por muito tempo, o cobre pode aquecer demais e se despender da placa de fenolite estragando seu trabalho.

Se durante este processo a transparência se deformar é porque ela é de má qualidade ou não adequada para uso em impressoras à laser.

Em seguida basta deixar a placa esfriar um pouco ao ar livre e submergi-la em um recipiente com água. Isso fará com que a transparência seja removida facilmente deixando a tinta  impregnada na placa de cobre.

Pequenas falhas na transferência do layout podem ser corrigidas com uma caneta de marcação permanente, conhecidas como “marca CD” ou “caneta retro projetora”.

caneta retroprojetora

A próxima etapa do processo é a remoção do material não desejado da placa de cobre. Para isso utilizamos uma solução de percloreto de ferro – Encontrada em lojas de componentes eletrônicos ou de produtos químicos.

percloreto de ferro

Algumas soluções devem ser dissolvidas em água, enquanto outras estão prontas para o uso. Existe ainda o percloreto de ferro em pó que deve ser dissolvido em água para o uso. Siga as instruções do rótulo do produto.

Prepare um recipiente plástico ligeiramente maior que a área da placa a ser corroída e despeje percloreto em quantidade necessária para cobrir a placa em 1 cm aproximadamente. Quanto mais produto, mais rápido o processo, contudo, se economizar na quantidade poderá guardar para futuras placas.

solução percloreto de ferro

Mergulhe a placa na solução de percloreto de ferro e movimente o recipiente continuamente, mantendo um dos lados apoiado sobre a superfície e elevando e abaixando a outra extremidade do recipiente plástico. Este procedimento faz com que a solução se movimente sobre a superfície da placa acelerando o processo de corrosão. Verifique regularmente o processo de corrosão retirando a placa da solução e visualizando se o cobre já foi removido. Este processo varia muito e, utilizando a quantidade recomenda anteriormente, dura 10 minutos aproximadamente.

Verifique atentamente se não existe mais cobre entre as trilhas antes de parar este processo. Outrossim, também não se deve deixar a placa imersa nesta solução por tempo demasiado, o que provocará a corrosão do cobre das próprias trilhas do circuito, inutilizando a placa.

pci  me solução de percloreto de ferro

Quando todo o cobre não protegido for removido, retiramos a placa da solução e a lavamos com água corrente. Temos então a placa de circuito impresso pronta.

pci corroida

Retirando a tinta com uma esponja de aço, temos o resultado final apresentado abaixo:

resultado final placa de circuito impresso

Para proteger as trilhas de cobre e evitar sua oxidação recomendo a aplicação de uma camada de verniz a base de breu, encontrada nas lojas de componentes eletrônicos. Além de proteger contra a oxidação, o breu facilita a soldagem dos componentes na placa.

resultado final pci

Vale lembrar que, como em qualquer aprendizado, o tempo leva à perfeição. Então não desanime se o primeiro resultado não sair como esperado, a prática trará ótimos resultados e seus projetos se tornarão mais profissionais ao longo do tempo.

Marcelo Maciel

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Engenheiro de Controle e Automação e Técnico Eletrônico com mais de 10 anos de experiência no desenvolvimento de dispositivos microcontrolados para pequenas e médias empresas em diversos ramos. Além disso, possui vivência na área de Automação em grandes empresas desde 1999.


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