PCB caseiro:placa de PCB DIY para iniciantes

As modernas placas de circuito impresso (PCBs) são a força vital da tecnologia hoje. É quase impossível encontrar eletrônicos que não tenham um PCB de alguma forma. Embora seja necessário um fabricante profissional de PCB para produzir placas de circuito impresso de qualidade, você pode criar sua própria PCB caseira. No guia a seguir, mostraremos como.

PCB caseiro – O que é uma placa de circuito impresso?

Imagem de placa de circuito impresso com componentes

As placas de circuito impresso tornaram-se difundidas na segunda metade do século 20. Antes disso, os fabricantes conectavam os componentes de um aparelho diretamente por meio de fios. Como tal, era desorganizado e confuso. A criação de PCBs buscou resolver esse problema.

Em essência, um PCB é uma coleção de fios embutidos que passam por um fragmento plano de fibra de vidro. Para entender como eles funcionam, você precisa saber como os fabricantes os criam.

Durante o processo de fabricação, o fabricante empilhará fatias de fibra de vidro e as tratará com uma resina química. A resina fará com que eles se unam.

Em seguida, o fabricante aplicará uma camada de cobre em ambos os lados da placa de fibra de vidro. Em seguida, eles aplicarão fotorresistente. O fabricante então gravará um padrão de layout de PCB que corresponda aos traços na placa. Depois disso, eles vão endurecer e secar a placa com luz UV.


Placa de circuito impresso após a montagem completa se move para a máquina de forno de refluxo

Em seguida, o fabricante lavará a placa com água morna que lavará as áreas descobertas, deixando os rastros de cobre. Essas trilhas servirão como base de como a PCB ficará após o processo de gravação do cobre.

Dependendo das especificações e design da placa, o fabricante fará furos de montagem, furos passantes e furos de passagem para conexões e componentes.

No entanto, como o PCB é apenas uma coleção de conexões elétricas em um substrato, você não precisa de nenhum processo de fabricação sofisticado para fazer um simples. Mostraremos como no restante deste guia.

PCB caseiro– Como fazer um PCB em casa?

Uma coleção de três placas de circuito impresso de cobre.

Esta seção do guia abordará como fazer seu próprio PCB DIY em casa. Incluímos uma lista de todos os materiais que você vai precisar. No entanto, em nossa estimativa, o componente essencial que você precisará é o software de design de PCB. Felizmente para você, existe uma série de ótimos softwares de design de código aberto para ajudá-lo a criar seus projetos de circuitos. Eles incluem:

• Autodesk Eagle
• KiCad
• Frita
• DesignSpark PCB
• ExpressPCB
• PCBWizard

Cada uma dessas ferramentas tem tutoriais e documentação para ajudá-lo a aprender como projetar layouts de PCB. Depois de criar e imprimir o design de PCB desejado, você pode prosseguir com o restante deste guia.


Esboçar uma placa de circuito impresso

PCB caseiro– Ferramentas e materiais necessários

• Papel de revista antigo ou folhetos publicitários com impressão brilhante
• Jornal antigo
• Impressora a laser ou jato de tinta
• Ferro de passar roupas
• Folha laminada revestida de cobre
• Solução em pó de cloreto férrico (solução de condicionamento de FeCl3)
• Esfoliantes/lã de aço para lavar louça
• Acetona (removedor/diluente de esmalte)
• Luvas de borracha
• Caixa de plástico/recipiente de plástico
• Colher de chá
• Fio de PVC
• Foto A4/papel brilhante
• Lixa
• Marcador permanente preto
• Lâmina de corte
• Lixa
• Um rolo de papel toalha
• Algodão
• Fita transparente
• Papel pardo
• Luvas de forno

Instruções

Para este tutorial, decidimos manter as coisas simples. Estaremos criando um PCB que se conecta a um chip 555 timer. Assim, você poderá desenvolver ou integrar em você seu próprio interruptor de toque. Antes de prosseguir com as instruções nesta seção, certifique-se de ter todos os materiais e ferramentas.


Uma coleção de chips junto com um conjunto de placas de circuito

PCB caseiro– Etapa 1

Use sua impressora a jato de tinta ou a laser para imprimir o layout de PCB que você criou usando uma de nossas ferramentas de software de design de PCB recomendadas. Certifique-se de que imprime em preto/escala de cinza. Você pode definir as configurações no software de design de PCB e as configurações do driver da impressora.

Além disso, você deve garantir que seja uma impressão espelhada. Além disso, deve ser impresso no lado brilhante do papel fotográfico. Depois de impresso, corte o desenho do artigo.


Impressão de layout de PCB

PCB caseiro– Etapa 2

Corte um pedaço quadrado do laminado revestido de cobre usando um cortador. Ao cortar, use o layout da PCB impressa como referência de tamanho.

PCB caseiro– Etapa 3

Use lã de aço ou um esfregão de cozinha para esfregar o lado de cobre do laminado recortado, removendo o óxido superior e a camada fotorresistente. Isso tornará mais fácil para você colar o design do layout da PCB no cobre.

PCB caseiro– Etapa 4

Transfira o layout do PCB impresso para o topo da camada de laminado de cobre tratado (que servirá como o PCB final). Certifique-se de que a parte brilhante do papel esteja voltada para baixo e alinhada com as laterais do laminado de cobre.

PCB caseiro– Etapa 5

Em seguida, coloque o papel pardo em cima do pedaço de cobre e o papel de desenho impresso. Pressione e passe o desenho na peça de cobre, com o papel pardo servindo de proteção. Ao fazer isso, você precisa garantir:

• Você está usando uma superfície plana de madeira ou granito
• O ferro não está configurado para vapor
• Engomar lentamente enquanto aplica pressão constante
• A placa de cobre é segura – você pode usar um alicate

Imagem de ferro de passar roupas. Aqueça o ferro de passar roupas até atingir sua temperatura máxima.

Todo o processo de transferência levará uma hora se você fizer isso corretamente. No entanto, se você não se sentir confortável em usar um ferro de passar, poderá transferir o desenho para a face de cobre usando um lápis e um marcador preto permanente.

Etapa 6

Use luvas de forno para transferir a peça de cobre para uma tigela, pia ou recipiente com água morna. Em seguida, você precisará deixá-lo na água por 10 minutos. Finalmente, separe suavemente o papel do cobre. A maneira mais eficaz de fazer isso é descascar o relatório do cobre em um ângulo baixo.

Às vezes, o design pode não aparecer totalmente na face de cobre. Nesse caso, você precisará usar seu marcador preto permanente para preencher as linhas que faltam.

Etapa 7

Em seguida, precisamos gravar a placa. Coloque um par de luvas de borracha e cubra o chão, a mesa e o balcão com papel pardo ou jornal. Consequentemente, isso evitará que a solução de gravação os estrague.

Encha um recipiente ou caixa de plástico com água e coloque três colheres de chá de pó de cloreto férrico nele. Mexa cuidadosamente até dissolver a solução. Em seguida, mergulhe o PCB (um pedaço de cobre) na solução por trinta minutos ou até o processo desmascarar o cobre.

Use um alicate para verificar se o processo de gravação está completo. Deve remover qualquer cobre indesejado do produto final.

Etapa 8

Depois de gravar o PCB, dilua o restante da solução de cloreto férrico e descarte-a com cuidado. Não despeje no ralo ou lave-o no vaso sanitário. Isso pode danificar seu encanamento e tubulações. Se possível, entre em contato com um serviço de coleta de produtos químicos perigosos em sua cidade.

Use algumas gotas de acetona (removedor de esmalte) em um pedaço de algodão para limpar a tinta/toner no PCB para revelar o layout de cobre. Em seguida, limpe e enxágue cuidadosamente o PCB com água morna e seque-o com uma folha de papel toalha.

Finalmente, você pode usar uma lixa para aparar e suavizar as bordas do PCB. Você pode usar uma furadeira microelétrica para criar furos passantes. Alternativamente, você pode soldar seus componentes eletrônicos diretamente no PCB. Se você quiser que o PCB tenha uma aparência mais tradicional, você pode comprar tinta de solda curável por UV verde ou vermelha.

Depois de fazer isso, tudo o que você deve fazer é limpar sua área de trabalho e você terá uma PCB caseira sólida.


Placa de circuito impresso sem os componentes

Conclusão

As tábuas de pão são ótimas quando você ainda está aprendendo as cordas. No entanto, você descobrirá que as PCBs realmente soldáveis ​​são melhores para projetos mais complexos. No entanto, esperamos que você tenha gostado de ler este guia. Se você quiser saber mais sobre o processo de fabricação de PCBs, não hesite em visitar o restante do nosso site. Como sempre, obrigado por ler.