Placa de circuito impresso caseira

Antes de mostrar como fazer placas de circuito impresso caseira é preciso entender a ciência por trás disto, sem entender o processo tudo pode dar errado (se tornando mais uma experiência frustrada), vou abordar deste a composição e funcionamento da impressora a laser como também a composição do toner (peça chave de todo o sucesso deste modo de fabricação de placa) da impressora.


Como funciona a impressora à laser ?
Quando você envia o arquivo à impressora o primeiro passo executado e movimentar o toner (é por este motivo que se ouve primeiro o som das engrenagens funcionando antes da impressora puxar o papel) e aquecer a unidade fusora, responsável por fazer o toner grudar no papel antes de sair da impressora. Depois que o toner é movimentado dentro da impressora a unidade laser (canhão laser) escreve em um cilindro fotossensível situado no cartucho de toner, e por meio desta emissão de raios laser que excitam os elétrons do cilindro fotossensível o toner é atraído para o cilindro (pois no toner existe uma mistura de grafite (responsável por dar a tonalidade ao toner) + pó metálico + pó plástico, as partículas metálica são responsáveis por esta etapa devido as diferenças de cargas elétricas), depois que o toner foi transferido para o cilindro este entra em contato com o papel e então o que estava escrito no cilindro é transferido para o papel, sendo que logo em seguida o cilindro e limpado por uma espécie de “rodo” que retira as sobras do toner do cilindro e armazena em um reservatório dentro do cartucho de toner(embora alguns modelos de impressoras ou copiadoras armazenam na própria impressora), este toner não deve ser reutilizado pois ficou pobre de partículas metálicas além de apresentar pequenos fragmentos de plástico duro, devido ao atrito do cilindro com papel gerando aquecimento, os fragmentos de plástico podem arranhar a superfície de cilindro causando a perda de qualidade e até mesmo inutilizando o cartucho de toner (sendo necessário trocar este cilindro).
O próximo caminho do papel é a unidade fusora, agora a impressão já esta feita mas é preciso grudar o toner no papel, então as partículas de plástico presentes no toner irão se fundir, devido ao aquecimento do papel por meio de uma resistência que fica algo em torno de 180 à 250°C(depende do modelo e velocidade da impressora), ocorre neste momento a transferência térmica, é por este motivo que quando uma folha é impressa em impressora à laser o papel sai aquecido, e por ser pó plástico esse tipo de impressão não borra quando ó papel é molhado,observe que nas impressoras jato de tinta a impressão fica borrada quando molhado.
Informações importantes:
Existe no mercado de remanufatura e de venda de toner original uma variedade de marcas e modelos, é preciso ter em mente que não é qualquer toner que funciona (vai depender da quantidade de pó plástico no toner) para o processo térmico, vou citar um exemplo: “Em vários teste que fiz observei que o toner original da HP era bom para fazer meus protótipos de placas de circuito impresso mas quando acabou o toner, comprei um toner original HP mas não funcionou ! isso talvez se deve a tentativa de buscar um preço melhor ou mesmo as diferenças que existem na própria HP de diferentes países, procurei no mercado de remanufatura de toner(reciclagem) e por sorte encontrei um modelo que funcionou bem”, portanto é preciso estar atento ao toner utilizado para se conseguir sucesso na confecção caseira de placas de circuito impresso.Se o toner não tiver a quantidade certa de plástico ele não gruda bem na placa de cobre.
Outro item importante foi a escolha do papel, primeiro tentei com o “mito” do papel fotográfico, o resultado foi bom, mas é difícil de retirar de placa sem romper as trilhas, pois o papel é grosso e não se desfaz com facilidade em água, além de ter a pressão certa do ferro de passar para não borrar o desenho da placa.Em seguida tentei com outros tipos de papeis e para minha surpresa o melhor foi o papel chamex (A4), que se desfez melhor em água (basta molhar e esfregar o dedo formando pequenos rolinhos de papel) , não é tão sensível a pressão quanto o fotográfico(por ser mais áspero) e tem baixo custo.
O ferro de passar pode ser qualquer um, mas prefiro usar o Black & Decker de aço inox por ser totalmente liso no fundo (nos ferro a vapor apresenta pequenos furos que podem causar falhas) e ter uma melhor condutibilidade térmica o que faz com que todo o fundo se aqueça de forma igual.
As placas de fibra apresentam um melhor resultado do que as placas de fenolite mas em contrapartida são mais difíceis de furar (com perfurador não funciona, empena a ponta do punção, somente com furadeira ), mas com um pouco de pratica ambas ficam boas.Para provar isso vou demonstrar como fazer placas com uma de fenolite.
Para a largura mínima da trilha recomendo 30mils (0.762mm) para garantir que nenhuma trilha irá se romper ou ficar fragilizada(embora eu já consegui fazer até com 15mils (0.381mm)).Há casos que será preciso dar um retoque final com uma caneta de desenhar placa de circuito impresso.
Fazendo uma placa de circuito impresso passo a passo.
Depois de ter limpado a placa de circuito impresso (use esponja de aço para limpar a superfície da placa até que fique com aparência igual a da figura1) e estar com o desenho impresso em papel chamex, ligue o ferro de passar em temperatura alta (temperatura três do ferro de passar).

Figura1- materiais usados na confecção da placa.

Quando o ferro de passar estiver quente derrame sobre a placa um pouco de álcool isopropílico (não use o álcool comum vendido em supermercado pois este tem água em sua composição ,o que pode fazer empipocar o papel), isso facilita a visualização e ajuste do papel corretamente a placa (figura 2) .

Figura 2 – aplicação do álcool e ajuste do papel à placa de circuito impresso.

Depois que o papel estiver posicionado passe o ferro na placa com o papel ainda úmido, pois assim a chance do papel sair da posição em que foi colocado é menor, neste momento é preciso de cuidado para não ficar por muito tempo em um só lugar do papel (principalmente com placa de fenolite que por ser mais lisa que a de fibra pode borrar a impressão), veja figura 3.

Figura 3 – transferência térmica com o ferro de passar.

O próximo passo depois de feito a transferência é levar a placa ainda quente para a torneira e deixar que molhe primeiro a parte de trás para resfriar o metal e depois a parte da frente (Figura 4), comece a esfregar o dedo no papel suavemente fazendo pequenas bolinhas de papel, evite esfregar com muita força pois isso pode acabar rompendo algumas trilhas, as trilhas que forem rompidas podem ser recuperadas usando uma caneta de desenhar placa de circuito impresso, se esta placa da figura 4 fosse de fibra com certeza teriam se rompido poucas ou nenhuma trilha.

Figura 4 – momento em que a placa é molhada e a placa depois de retirado o papel.

Bom agora que a placa ficou pronta basta colocar para corroer numa solução de percloreto de ferro + água esperar alguns minuto, não deixe a em solução por muito tempo, somente o tempo necessário para que a corrosão fique completa. Verifique o resultado na figura 5.

Figura 5 – placa de circuito impresso pronta.

Esse método é uma mão na roda, principalmente quando se faz muitas placas de protótipo, mas lembre-se que esse processo só é viável para pequenas quantidades de placas pois quando é uma escala comercial é recomendável fazer com empresas especializadas (principalmente do ponto de vista estético e econômico (economia de tempo)). Com o tempo e experiência você conseguirá fazer placas ótimas e até mesmo dupla face. Caso não encontre ou não queira testar vários tipos de toner me mande um e-mail que vejo com o pessoal aqui da minha cidade quanto fica pra enviar o toner que eu uso, acesse o link contatos.