Fazendo PCBs caseiras


#1

Oi pessoal,

Imagino que seja algo perigoso fazer PCBs caseiras, por ter que mexer com ácido e tudo mais, mas eu fico realmente curioso de como fazer. Alguém tem dicas de onde encontrar os materiais necessários?

Achei alguns vídeos explicativos, mas minha dúvida mesmo é com relação aos materiais. Se alguém tiver alguma dica, eu agradeço muito.

[]'s


Como fazer PCBs com impressora laser?
#2

Achei este tutorial aqui que ensina o passo a passo. O único material que vai precisar é o ácido para corroer cobre.

Eu já usei uma mistura de ácido clorídrico a 37% (HCl) e peróxido de hidrogênio a 35% (H2O2). Como é difícil comprar esses reagentes (precisa de autorização da polícia), você pode fazer a mesma coisa usando limpa pedra (ácido muriático), que pode ser encontrado em lojas de material de construção e água oxigenada (não pode ser a cremosa), encontrada em farmácias. Se usar a solução alternativa, vai demorar um pouco mais e ao invés de ficar verde, a solução final (CuCl2 + H2O), vai ficar azulada.

Se conseguir comprar em casa de produto químico o HCl e o H2O2, tome bastante cuidado. O cheiro é muito prejudicial para saúde e pode arrebentar com seus pulmões. Se não tiver um ambiente com estufa e tudo mais, faça em ambiente aberto, com um ventilador do lado e usando máscaras. Independente do ácido que for usar, utilize luvas e blusa de manga comprida. Todo EPI é bem vindo quando se mexe com isso.

Espero ter ajudado.


Transformar projeto com protoboard,fios em uma placa unica
#3

Caro @eber,

O processo é relativamente simples, vou colocar o que me lembro… mas acho que deve ter bons tutoriais na rede sobre isto.

Material

Você vai precisar de pelo menos os seguintes materiais para fazer suas PCBs em casa:

  1. Placa “virgem” : Você precisará de uma placa toda coberta de cobre em tamanho suficiente para seu projeto. Você encontra isto em qualquer loja da Santa Efigênia.
  2. Caneta para circuito impresso : Você precisara de um caneta própria - com tinta resistente ao percloreto de ferro - para fazer o desenho de seu circuito na placa.
  3. Percloreto de ferro : O percloreto de ferro é o produto que vai corroer o cobre que não está coberto pela tinta. Tome muito cuidado com este produto pois é uma química bem forte e corroi quase tudo que é de metal. Deixe bem guardado, fora do alcance de crianças, em um recipiente de vidro ou plástico. E muito cuidado também porquê o percloreto mancha quase tudo. Você precisará do percloreto numa solução líquida. Então se você comprar o produto puro você terá que dissolvê-lo em água. Mas existe a opção de comprar a solução pronta.
  4. Recipiente para banho da placa : Depois fazer o desenho do circuito em sua placa e de preparar a solução de percloreto de ferro, você fará o banho da placa no percloreto para corroer as áreas não cobertas. Para isto você precisará de um recipiente plástico com tamanho adequado. Um daqueles recipientes plásticos tipo “tupperwares” pode funcionar perfeitamente.
  5. Furador de Placa : Depois da placa pronta é hora de fazer os furos nas ilhas de seu circuito. Existem alguns furadores de baixo custo que parecem um grampeador e que você encontra nas lojas de componentes. E você também pode usar uma pequena furadeira ou Dremel com uma broca bem fininha para furar a placa.
  6. Esponja de Aço : Depois da placa passar pelo processo de corrosão, você precisará tirar ela do recipiente, limpar com água e depois tirar a tinta do cobre que restou na placa. Para isto use uma esponja de aço comum, mas cuidado para não abusar e remover o cobre também.

Processo

O processo é bem simples e acredito que não fugirá muito disto:

  1. Desenhe seu circuito na placa com uma caneta dequada com tinta resistente a corrosão.
  2. Prepare a solução de percloreto de ferro e coloque, com cuidado, no recipiente onde fará a corrosão.
  3. Coloque, com cuidado, a placa no recipiente com o percloreto com a face cobreada para cima.
  4. Aguarde um bom tempo até todo o cobre não coberto ter sido removido.
  5. Tire, com cuidado, a placa do recipiente e a lave em águe corrente.
  6. Remova a tinta sobre o cobre que restou com a esponja de aço.
  7. Fure a placa com o furador.
  8. E agora é hora de se divertir e montar seu projeto!!! :wink:

Acho que é isto. Para começar uma dica é comprar um dos kits que as lojas de componentes vendem. Nos kits você encontrará tudo o que você precisa: o percloreto, a placa, o furador, a caneta e alguns outros acessórios dependendo de qual é o kit. Uma referência é este aqui: SUEKIT ck-3

E você pode encontrá-lo para vender em vários sites como por exemplo:

Ah, e cuidado com idéia de usar ácido para a corrosão. Em geral ácidos são bem perigosos e as reações podem ser bem intensas. O ideal é usar o percloreto de ferro.

Bom, é isto!
Espero que tenha ajudado.


#4

Existe o processo do Ferro de passar

Outra coisa importante: USO PERCLORETO, é um processo mais sujo, porém não perigoso.

Material

  • ferro de passar
  • papel glossy (para impressora jato de tinta)
  • uma vasilha com água no tamanho da placa
  • percloreto preparado em outra vasilha
  • esponja de aço
  • palito de madeira ou vidro
  • luva (pode ser de látex) para trabalhar com percloreto
  • base de madeira (pode ser um mdf fino, maior que a placa utilizada)

Eu pessoalmente prefiro usar papel Glossy para impressora jato de tinta no lugar do papel de revista, apesar dele ser um pouco mais grosso ele adere mais material. Já vi projetos com SMD utilizando essa técnica com uma boa qualidade de impressão e as trilhas muito bem definidas. Esse método substitui o uso da caneta, porém você pode utilizá-la para reforçar alguns traçados.

Sobre o processo:

  1. faça o circuito utilizando o Fritzing ou qualquer software que você tenha a mão e imprima a imagem do circuito espelhada (ao fazer o decalque no cobre ela vai aparecer corretamente).
  2. Monte o tamanho do circuito próximo do tamanho real da placa, isso ajuda porque você vai cortar o papel nesse formato e encaixar sobre a placa na hora de aplicar;
  3. limpe a placa de cobre com álcool isopropílico (se tiver) e use uma esponja de aço para remover oxidações;
  4. use um ferro de passar, na temperatura média/máxima, encaixe o papel sobre a placa e apoie o ferro em cima do papel. O centro do ferro de passar fica mais quente, faça movimentos circulares e aplique o calor de forma uniforme. O tempo de aplicação varia (30s-50s) e se você deixar muito tempo pode acontecer a placa expandir muito e dar bolhas (você ouve um estouro baixo). Se isso acontecer recomece o processo (porque com a bolha o percloreto vai corroer por baixo). Costumo colocar nas laterias da impressão um marcador para ver se foi aplicado corretamente (o papel não solta).
  5. coloque a placa com o papel na vasilha com água, deixe um tempo e retire o papel quando começar a dissolver. Retire os resíduos de papel esfregando com os dedos. Verifique se ficou alguma trilha incompleta e use a caneta para reforçar ou completar os traçados (se necessário).
  6. USE LUVAS! Coloque a placa no percloreto e remova quando o cobre fora do circuito tiver sido removido.
  7. retire a placa do percloreto e lave-a com água (pode ser a mesma água utilizada para remover o papel). Isso interrompe o processo de corrosão
  8. remova a tinta com a esponja de aço (você deve ver ver o circuito de cobre finalizado). Confira se a placa está OK e se o decalque foi aplicado corretamente.
  9. fure a placa com um furador ou dremel com broca fina

Observações:

É possível fazer com isso uma placa dupla-face (um lado de cada vez). Faça até o passo 5 e coloque uma fita adesiva plástica (aquelas para fechar embalagem) no lado que não estiver trabalhando. É importante ter registros e furar alguns locais da placa para garantir que os pontos vão se encaixar. Corroa um lado, remova a fita adesiva, limpe esse lado e aplique a fita no lado que já foi gravado.

Eu sempre faço o decalque esquecendo de “espelhar”. Isso é um erro comum.


#5

Faz tempo que não faço PCBs em casa, mas no passado eu fazia alguns circuitos de áudio e guitarra usando o método do ferro de passar e corrosão com percloreto de ferro, mais ou menos como @luisleao descreveu.

Eu descobri na época que existem vários detalhes nos “parâmetros” do processo rsrsrs… Isso eu fui ajustando iterativamente, e acabei chegando no que eu descrevo neste post aqui:

Vou transcrever aqui o texto relevante, só para o post ficar auto-contido:


"Para fazer as placas eu imprimi o layout a laser em transparência (tentei papel glossy, papéis transfer, mas a melhor coisa mesmo foi a transparência). Tem que ser uma impressora com toner bom. Tentei várias maneiras, e para transferir para a placa sugiro fazer o seguinte:

  1. Serrar a placa no tamanho certo e lixar as bordas
  2. Limpar a placa com bombril e água
  3. Secar a placa com papel higiênico e limpar com álcool isopropílico
  4. NÃO colocar mais a mão sobre o cobre da placa
  5. Colocar umas folhas de jornal (umas 6 ou mais) sobre uma superfície bem plana
  6. Colocar a placa sobre o jornal, com o lado do cobre para cima
  7. Colocar o transfer por cima da placa com o lado da impressão para baixo
  8. Colocar mais umas folhas de jornal por cima - com cuidado para não tirar a transparência e a placa do lugar
  9. Passar o ferro por uns 5 minutos na temperatura de algodão - no começo tomar cuidado para a transparência não sair do lugar, e ir aumentando a pressão depois, passando sobre toda a placa uniformemente
  10. Deixar esfriar
  11. Colocar a placa em um recipiente com água e retirar cuidadosamente a transparência
  12. Se o toner não pegar bem na placa, dá para retocar com caneta de retroprojetor de ponta fina, ou tirar o toner da placa com bombril e fazer tudo de novo, se ficar muito ruim. Com a prática acaba ficando bom.

A parte do transfer é a mais enjoada, por isso coloquei aqui como eu fiz. Não vou entrar nos detalhes de como corroer placa de circuito impresso, não tem muito segredo e dá para achar no Google como faz. É só lembrar de tomar cuidado ao manusear o percloreto, usar luvas, etc. Recomendo também passar verniz soldável em spray na placa depois de corroer."


Provavelmente existem formas melhores de se fazer isso hoje, mas esse talvez seja um bom ponto de partida, e os materiais para esse processo são bem fáceis de encontrar.


#6

Valeu galera! Ótimas dicas… Achei muito legal o esquema do kit. Acho que é o melhor jeito de encontrar tudo o que eu preciso mesmo, valeu @mlemos e todo mundo que passou sua experiência aí.

Agora, eu tô vendo que o problema realmente não é fabricar a PCB, mas sim fazer o design… Tenho um circuito levemente complicado com um shift register e um driver cd4511 pra fazer funcionar um display de 4 dígitos de 7 segmentos. São mil resistores, transistores e conexões entre os CIs e o led… Pesadelo.

Se tiverem dicas aí sobre como fazer um bom design de placa também agradeço. Acho que não vai ter jeito a não ser fazer a placa em 2 camadas né?


#7

Caramba! Esse kit deve existir há mais de 20 anos. Lembro dele nas propagandas da “Divirta-se com a Eletrônica”! :smile:


#8

Eu recomendo o uso do Kit, principalmente para pegar o “jeito de fazer” quando se é iniciante.
Sou totalmente a favor de uso do “chatissimo” Percloreto de Ferro, faz uma bagunça, mas os riscos a saúde são bem menores que dos ácidos.
As dicas para o uso do percloreto são:
De preferência a comprar já líquido.
Cuidado ao misturar o percloreto na água, é uma reação exotermica, libera calor, o treco vai esquentar pacas, então coloque o pó aos poucos, sempre mexendo.
Se você se perguntou, “é o pó na água ou a água no pó?” é porque você não estudou com a minha professora de química da oitava série. Lembro até hoje, ela disse “Gente é sempre Ele Nela e nunca Ela Nele…” rsrsrrs. Então “Ele” o pó, “Nela” a água. Esta regra também vale para os ácidos.
Use recipientes de vidro sempre que possível, não é atacado pela solução e suporta mais calor que os de plastico.
Não use nada de metal, por razões obvias, a solução é para corroer metal…
Use avental, mas não o preferido da sua esposa ou mãe, pode dar briga se você manchar.
Use luvas de latex ou borracha, a menos que você prefira ficar com a mão amarela por semanas.
Não é demais lembrar, leia o manual de instrução.

Depois que você ficar craque em fazer placas com o kit, você pode evoluir para metodos que oferecem melhores qualidades como, maior resolução e alinhamento para dupla face.

Depois de muito sofrimento com as inumeras formas de transefir a imagem para a placa eu, hoje, prefiro usar o metodo dry-film.
Tem um preço acessivel e uma resolução que me permite fazer prototipos em smd dupla face.

Se alguem tiver interesse avise que eu vejo se dou conta de fazer um tutorial do método.

Vou tentar colocar aqui algumas fotos de placas que fiz com dry-film.
Ops…novatos não postam imagens.

Espero que tenha sido útil.

Atenciosamente,
Ronaldo Roledo.


#9

Show de bola :smile:

Eu acabei desistindo de fazer a PCB que eu estava querendo agora pq vi que existem formas infinitamente mais fáceis de fazer o que eu queria. Mas certamente vou querer fazer PCBs pra outros projetos que tenho em mente. Quando chegar a hora eu venho encher mais o saco :smiley:

De qualquer forma eu adoraria saber melhor como fazer PCBs dupla face. Vi que dependendo dos componentes, é muito difícil colocar tudo numa face só…

E outra dúvida. Vi alguma coisa a respeito da utilização de angulos retos na hora de desenhar as trilhas. Parece que elas não são tão eficientes. É isso mesmo? Alguém sabe mais detalhes sobre este tipo de problema?


#10

Na minha opnião, o que precisa de mais atenção quando se faz uma placa dupla face é, acertar o alinhamento entre as duas faces, para que os furos fiquem centralizados com as ilhas.

A dupla face permite que o circuito fique mais compacto e não precise usar jumpers.

Então Eber, sobre se os angulos retos influênciam no circuito, minha resposta é sim e não.
Calma, calma eu explico. Vou tentar ser breve, sem entrar muito na “magia negra da eletrônica”.
Eu aprendi que na eletrônica tudo depende de varios fatores, que nem sempre lembramos ou sabemos de todos.
Quando a resposta é sim: O fator mais importante (pelo que me lembro…rsrs) é a frequência do sinal que passa pela trilha. Se o circuito trabalhar com alta frequência e houver uma curva a 90 graus o sinal sofre uma certa reflexão, total ou parcial, ou seja literalmente ele não faz a curva.
Parece brincadeira mas não é, todos que já brincaram com radio frequência perceberam que as regras do jogo mudam, parece que tudo influência aquele seu transmissorzinho de FM secreto que você colocou na casa da sua vizinha.

Quando a resposta é não: Quanto a tensão tiver baixa frequência ou for DC.

Eu prefiro fazer todas as curvas com 45 graus, ameniza o efeito de reflexão e fica com um visual mais “profissa”.

Você usa algum programa para desenhar as placas?


#11

Entendi a questão dos ângulos :slight_smile:

Eu tava usando o Fritzing. Ele me pareceu mais simples de usar pra fazer as PCBs, mas achei meio limitado também. Quais outros programas (de preferência free ou open source) podem ser usados?


#12

Como sugestão de solução para corrosão:

  • Ácido muriático, conhecido por limpa pedras, pode ser comprado em casa de limpeza ou material de construção;

  • Água oxigenada (sim essas de farmácia), com volume entre 15 e 20%, não pode ser pastosa, tem que ser líquida;

A solução consiste em uma medida de ácido muriático para duas medidas de água oxigenada, efetue a mistura num recipiente e coloque quantas placas desejar e que a solução cobrir por completo.

O legal é que essa solução te mostra ao longo do processo como está a corrosão adquirindo uma coloração verde que vai escurecendo.

Vantagens:

  • Rápida, obtive tempos de corrosão inferior a 5 minutos;
  • Não faz sujeira;

Desvantagens:

  • Satura em um único processo de corrosão, ou seja usou uma vez ja era, tem que fazer uma nova solução.

Abs.

Felipe


#13

Eu tentei varios programas uns muito bons de recurso com simulação de circuito e tudo mas um parto para aprender.
O que me foi mais facil de aprender, tinha uma boa biblioteca e me permitia criar novos componentes com facilidade foi o Eagle.
Tem uma versão Free com limite de tamanho de placa e tem outra versão sem limite crackeada no meu PC…huahuahauh.


#14

Ouvi a mesma coisa de um professor tempos atrás @mfioroni
hahaha


#15

@eber, já usei o Eagle Light, mas atualmente eu uso apenas KiCad, é gratuito, de código-aberto e muito, muito fácil de usar, para aprender o necessário para projetar placas tão boas quanto as do EagleCad, eu apenas dei uma lida no tutorial do CuriousInventor (em inglês), mas há vários vídeos e tutoriais (inclusive em português), além de um tutorial oficial que podem ser encontrados na seção de tutoriais.

O Eagle é um software excelente, profissional e bem completo, mas tem algumas coisas que contribuíram para que eu abandonasse o mesmo:

  1. Há um limite no tamanho da placa que você pode confeccionar na versão Light, é o suficiente para a maioria dos projetos hobbystas, mas se você precisar fazer algo maior, precisa adquirir o software, além disso há outras limitações e restrições (como só poder fazer 1 folha de esquemático por projeto) que em geral não impactam tanto no trabalho hobbysta;

  2. A versão light é gratuita apenas para uso não comercial, se você monetizar o projeto ou deixar de perder dinheiro com ele, precisa adquirir a licença da versão light e continuar ou as mesmas limitações ou a versão completa;

  3. Criar um componente é fácil, porém há um aspecto irritante, o esquemático é atrelado ao módulo, ou seja, isso gera um retrabalho imenso quando você precisa confeccionar componentes novos mas que tem encapsulamentos semelhantes a outros já existentes, basicamente, criar um componente no Eagle é reinventar a roda todas as vezes… Até no OrCad, esquemático é esquemático e módulo é módulo, ainda não entendo porque o Eagle continua com essa abordagem estando numa versão já tão avançada.

Obviamente, se não pode pagar pelo Eagle, você pode crackear o programa, mas eu não sou muito fã disso, se precisa de uma coisa mas ela não é disponível gratuitamente, acho que você deve pagar por ela, não acho legal roubar o software.

Concluíndo, ainda não achei feature no Eagle que não tenha no KiCad, mas você também pode considerar outras opções gratuitas como gEDA, Fritzzing (que é extremamente simples, o chato é apenas criar componentes, pois precisa de software terceiro), PCB Express e etc. O que não falta são opções, no fim, não há um software melhor que o outro, existe aquele que você melhor se adequou e sabe usar melhor. O que é ruim para mim, talvez não faça diferença para você, a escolha do software é muito relativa.


#16

Caros, acabamos de postar um artigo sobre como fazer placas de circuito impresso no blog do Fazedores.


#17

Eu, pessoalmente não me dou bem com o eagle. Tenho muita dificuldade com os comandos e é uma luta para exportar a pcb, pois eu não tenho como imprimir direto, por não ter uma impressora laser em casa. Uso bastante o método térmico e corroo com percloreto. A corrosão como percloreto é excelente, e não é tão perigoso quanto a solução ácida(que é bastante agressiva). Quanto à transferência térmica, os resultados com o papel glossy não foram satisfatórios até então. A cola do papel gruda muito entre as trilhas, não sai fácil, e se usar algo mais abrasivo para tirar, acaba também removendo parte do toner. Então saiu mt placa com trilhas falsas, ou falhadas. Talvez seja só questão de prática msm.


#18

E qual ferramenta você usa para criar suas PCBs?


#19

@jalf, você está falando de ferramenta de software para desenhar o PCB, é isto?


#20

Eu uso o Ares do proteus.