Seção: Tutoriais Infraestrutura

Utilizado os circuitos acima descritos, foi desenhada uma placa de circuito impresso também com o uso do software "CadSoft EAGLE” (mostrado na figura 2).

Segundo o site www.esquemas.org [10]:

Fisicamente, podemos descrever as placas de circuito impresso em geral, da seguinte maneira: Um substrato isolante, sendo o fenolite ou a fibra, com espessura de aproximadamente 1,6 mm; e uma superfície laminada condutora de cobre muito fina, aproximadamente de 0,05 mm, colada à base isolante, por processos industriais[...] (2013)

Figura 2: Circuito final obtido através do Eagle

Transferência da Imagem para a Placa

Foram feitos testes com três formas de transferência do circuito para a placa. A transferência através de impressão a laser em papel fotográfico, transferido com a aplicação de calor para a placa. Este método se mostrou simples porém com uma qualidade em resolução muito ruim. O segundo método testado foi a utilização de DrY‑Film, (uma película foto sensível a luz ultravioleta) este método se mostrou com a maior qualidade em termos de resolução porém a desvantagem deste método é que o DrY‑Film é vendido em grandes quantidade e custo elevado chegando a um valor de R$ 690,00 uma caixa com dois rolos de 20cm de largura e um comprimento de 153 metros (Dupiza,2013).

Por último, e o escolhido para o desenvolvimento deste projeto, foi testado o método de Serigrafia no qual consistem na transferência da imagem impressa em papel transparente para uma tela serigráfica ou comumente chamado de SilkScreen através de um processo fotográfico (figura 3) para isso, foi utilizado o nylon de 180 fios por se tratar de uma imagem com muitos detalhes na ordem de 0,1mm.

Figura 3: Tela de Silk Screen pronta

Para este projeto, foi escolhido a placa do tipo "Fibra de Vidro”, apesar de ter seu custo elevado em comparação com as placas do tipo Fenolite, a sua qualidade é superior em termos de resistência mecânica e aderência do cobre a placa. Para a transferência da imagem, que já estava revelada na tela de Silk Screen, foi utilizado a tinta GN001-1 do fabricante Gênesis no qual é resistente a corrosão.

Colocando a tela sobre a paca de fibra de vidro que já deve estar cortada no tamanho adequado, aplicamos a tinta por cima da tela em seguida espalhamos com um rodo próprio para Silk Screen. Ao final deste processo, obtemos a placa de fibra de vidro impresso com o desenho do circuito como mostra a figura 4. Após este processo, a placa apesar de ter o desenho do circuito, ainda assim continua com sua laminação de cobre por toda a placa sendo necessário o próximo passo de corrosão.

Figura 4: Placa com o desenho do circuito

Corrosão da Placa

A tinta sobre a placa tem a finalidade de proteger o cobre no momento da corrosão, a parte onde o cobre da placa de fibra de vidro estiver exposto, ou seja não está coberto pela tinta GN001-1, deve ser retirado para que apenas sobre o cobre que está coberto pela tinta formando assim o circuito final. Para ser retirado o cobre, existem diversos métodos de corrosão como a utilização de ácido nítrico (HNO₃), geralmente usado em processo de produção industrial para alta velocidade. Para processos artesanais podem ser usados o Percloreto de ferro (FeCl₃) ou o Persulfato de amônia (NH₄).

No caso de produção artesanal, o tempo de corrosão depende da área e da espessura do metal a ser corroído além das múltiplas reutilizações da solução. Em média para se corroer uma placa de dimensões 10 x 10 cm leva-se em torno de 10 minutos (Wikipedia, 2013), Para este projeto, usamos o Percloreto de ferro como mostra a figura 5. Após a corrosão (figura 6) foi necessário retirar a tinta que ficou sobre as trilhas de cobre, para isso, colocamos a placa submersa em hidróxido de sódio "NaOH” e com o auxílio de uma pequena escova a tinta saiu com facilidade revelando assim a trilha de cobre que estava sob a tinta.

Figura 5: Corrosão da placa

Figura 6: Placa após a corrosão

Aplicação da Máscara de Solda

Máscara de solda ou também conhecido em inglês como solder resist, é uma fina camada de tinta especial que resiste a alta temperatura no momento da solda para impedir que a solda encostes em outras vias ou no ground do circuito, no momento em que os componentes estão sendo soldados. A máscara de solda também tem como finalidade a proteção do cobre que fica exposto para evitar a corrosão com o templo.

Existem diversos tipos de máscara de solda, como as do tipo DrY‑Film já falado anteriormente e que também se encontra em forma de máscara de solda. Para este projeto foi utilizado o mesmo processo de serigrafia que usamos para transferir o desenho do circuito para a placa. A única diferença neste passo é que a tinta utilizada deve ser diferente pois a resistência necessária da tinta deixa de ser a corrosão para uma resistência ao calor e ao tempo. Para isto, utilizamos a tinta T2011-1 também do fabricante Gênesis. Podemos ver na figura 7 que aproveitamos a mesma tela de Silk Screen que usamos para o processo de transferência da imagem para abrigar a máscara de solda que da mesma forma transferimos para a placa do circuito pelo processo serigráfico onde podemos ver na figura 7 a placa com a máscara de solda.

Figura 7: Placa com a máscara de solda

Furação da Placa

Para fazer os furos onde os componentes serão fixados, utilizamos uma mini furadeira própria para trabalhos onde exige maior precisão. Os furos foram feitos em dois tamanhos, para componentes com pinos mais grossos como os terminais dos CI's, utilizamos uma broca de 0,8mm e para os outros furos para componentes com pinos menores como por exemplo os capacitores e resistores, utilizamos uma broca de 0,6mm.

Figura 8: Furação da placa