Como fazer placas de circuito impresso com furos metalizados e qualidade industrial, em casa – Parte 9 – Deposição de estanho

Pessoal, neste post vou mostrar como fazer uma solução para deposição de estanho sem eletricidade. Esta formula foi enviada para mim pelo Sergiy da Ucrania, o mesmo autor do post original do Instructables sobre a solução ativadora a base de hipofosfito. Mais uma vez, obrigado Sergiy!

banho_estanho

Muitas pessoas, inclusive eu, estavam tendo problemas usando soluções de eletrodeposição de estanho. Os resultados que obtive foram intermitentes… hora funcionava, hora não funcionava criando uma camada pastosa por cima do cobre.

A solução que o Sergiy me enviou funciona muito bem, mas devemos tomar muito cuidado pois alguns reagentes são muito toxicos. Quando posto alguma formula aqui, imagino que todos tomam cuidados básicos como por exemplo usar máscara com filtro para gases orgânicos, ácidos, amônia, óculos de proteção, luvas, avental emborrachado, etc. São ítens muito baratos (você gasta menos de R$100,00 para adquirir a máscara com os 3 tipos de filtros, as luvas, o avental e os óculos), que valem cada centavo gasto. Um respingo de ácido clorídrico ou sulfúrico nos olhos sem ter por perto um lava olhos com solução neutralizadora para uma rápida lavagem pode ser o tempo entre perder ou não a visão para o resto da vida.
Solução de deposição quimica de estanho:
Reserve todos os reagentes antes de fazer a solução. Alguns procedimentos devem ser feitos sem muita demora. Depois de diluir o cloreto de estanho na água o cloreto de estanho II irá sofrer hidrólise e se tornará insolúvel se houver muita demora para adicionar o ácido sulfúrico.

 

1. 20 gramas de cloreto de estanho II (SnCl2) diluidos em 100ml de água destilada.
2. Logo após diluir o cloreto de estanho na água, coloque na solução 50ml de ácido sulfúrico concentrado (densidade 1.8). Tome cuidado neste ponto pois o ácido sulfúrico irá reagir com o cloreto de estanho e parte do gás HCl sairá em forma de vapor, então tome cuidado para não respirar ele.
3. Adicione água até que a solução atinja 900ml.
4. Adicione 75 gramas de tioureia (SC(NH2)2) na solução.
6. Adicione 16 gramas de hipofosfito de sódio (NaPO2H2) na solução.
7. Adicione de 10 a 15ml de sabão liquido neutro. 
Muito sedimento irá se formar nesta solução, mas ele não atrapalha a deposição. Se o banho for aquecido a 60C, o sedimento desaparece e a deposição se torna mais rápida. Mergulhe a placa durante 10 minutos na solução e ela estará estanhada!
O ácido sulfúrico concentrado age como um poderoso agente desidratante, por isso tome muito cuidado!!!

48 comentários sobre “Como fazer placas de circuito impresso com furos metalizados e qualidade industrial, em casa – Parte 9 – Deposição de estanho

  1. algumas dúvidas sobre o processo de deposição de Estanho:

    1- A camada depositada quimicamente é bastante fina. Será que ela permite a solda de SMD aplicando apenas o fluxo? Ou a mesma apenas vai proteger os pads?

    2- Na década de 80, eu fazia PCB depositando eletroliticamente a liga de estanho/chumbo e posteriormente fazendo a refusão, para garantir uma liga do ponto de vista metalúrgico. O problema é que acho que este processo, embora ainda usado por algumas fábricas de PCB, acaba criando uma camada muito espessa e sem muito controle (depende da perícia do operador da refusão). Tenho dúvidas se é possível fazer soldas de SMD (via forno) com este processo.

    3- Sera que é necessário, para soldas SMD via forno, o uso do processo de Hot Air Leveling?

  2. Olá Benedito!
    Desculpe a demora em responder… estou em férias e voltei de viagem faz pouco tempo.
    Respondendo a suas perguntas, a camada de estanho depositada quimicamente serve apenas para melhorar a aderência da solda e também para evitar oxidação. Ela é muito fina e não é possível soldar um componente apenas com ela.
    Eu já tentei depositar eletricamente estanho, mas poucas tentativas deram certo. Juntamente com o estanho depositado era criado uma camada escura e pastosa na placa, que acabava por prejudicar o trabalho. Algumas poucas vezes tive sorte e ficou bom. Com este processo é provavel que seja possível soldar o componente apenas com fluxo, mas teria que depositar uma camada generosa.
    Para solda smd usando forno não é necessário hot air, mas terá que usar solda em pasta para smd,aquelas usadas nas printers juntamente com o stencil.

  3. Ricardo,

    Gostaria de saber se a solução pode ser armazenada para futuro uso.
    Você tem alguma ideia se ela dura bastante tempo?
    Caso não, qual seria a melhor forma para descarte, já que ela é um tanto tóxica?

    Muito obrigado,
    Marcus

  4. Ricardo,

    Eu não diria bom, mas sim ótimo post, você deve ter tido muito trabalho para pesquisar tudo isso e testar e aperfeiçoar, vou estudar um pouco o processo como um todo terminar de montar minha cnc e em breve comprarei seus produtos…continue assim, mais uma vez muito obrigado pelo conteudo.

  5. bom dia Ricardo sou cliente seu a algum tempo e parabéns pelo post, preciso muito estanhar as minhas placas e vou tentar este método mas em que tipo de loja acho cada um destes ingredientes?, assim posso procurar na minha cidade ok.

  6. Olá, parabéns pelo site! Leitura obrigatória para todos que são da área de eletrônica ou afins.
    Eu gostaria de tirar uma dúvida. No caso de componentes SMD, a deposição de estanho é necessária ou eu posso soldar os componentes sem isso? Pergunto isso porque as duas partes mais complicadas do processo, principalmente no que se refere à aquisição de materiais, é a metalização de furos e deposição de estanho.
    Desde já, muito obrigado.

  7. Olá Leonardo!
    Não precisa fazer a deposição de estanho… ela serve apenas para facilitar a soldagem e proteger as ilhas da oxidação. Se as ilhas tiverem isentas de oxidação, apenas usando fluxo você consegue soldar sem problemas. Para eliminar a oxidação você pode passar uma palha de aço ou então dar um banho de vinagre de álcool e depois de seco usar álcool isopropílico.

  8. Olá, Ricardo. Obrigado pela resposta e pela atenção! (: Outra dúvida que tenho é se apenas a confecção da máscara de solda exige o uso de respirador. Não pretendo fazer a metalização dos furos e nem a deposição de estanho, aí fiquei na dúvida se o uso de luvas e óculos daria a proteção suficiente.

    Por enquanto, utilizo o método da transferência térmica. Adquiri recentemente um papel transfer laser e vou usá-lo em uma prensa térmica para ver se os resultados serão satisfatórios (principalmente para SMD). Porém, estou completamente inclinado a experimentar o seu método com dry-film e laminadora, nunca pensei que fosse possível obter resultados assim de forma caseira (embora quase profissional, rs).

    Mais uma vez, obrigado e parabéns pelo blog!

    • Amigo, todo liquido tem uma densidade. Ácido sulfúrico com densidade 1.8 significa que ele é concentrado 98%. Por exemplo a solução de ácido sulfúrico usado em baterias de carro tem densidade 1.25 que equivale a +- 25%-30% de concentração.

    • Olá amigo. Durante a formulação os vapores são maiores do que durante o uso, porém, é sempre bom se proteger. Claro que depende muito da maneira que você irá usar o produto. Pessoas prudentes colocam a placa e não ficam muito próximas, já outras ficam em cima do recipiente como se estivessem fazendo inalação com vick.

  9. Ola Ricardo,obrigado pela dica….
    A minha area é outra,tenho uma empresa de acessorios texteis e faço acabamentos quimicos por imersao sem electricidade,tais como estanho,ouro velho,gun metal,etc.

    as ligas que eu uso sao basicamente de çobre e latao 65/35,e tenho bastante dificuldade em dar um bom acabamento de estanho brilhante,procurei na net e encontrei este blog que de certa forma é fantastico e bastante acessivel,parabens!

    • Obrigado Gaspar!

      Muito bacana saber que minhas experiências estão sendo úteis a outras pessoas. Poderia ser ainda melhor se a política e cultura do país fosse diferente, mas um dia chegaremos lá. Espero que não leve a mal o comentário que fiz sobre prudência… vou explicar. Aqui por conta da cultura temos que ter o cuidado de filtrar o que se posta na internet… se tem o conhecimento de como fazer nitroglicerina e suas utilidades no campo da pesquisa, mas pode ser postado pois alguém com certeza vai usar para explodir um caixa ou então por descuido explodirá sua própria casa e no dia seguinte quem postou aparecerá em todos os jornais como sendo o principal responsável.

      A burocracia para se conseguir materiais para finalidade de pesquisa é muito grande. Mais fácil um traficante conseguir reagentes ilegalmente para refinar coca do que um pesquisador conseguir comprar 1 litro de ácido clorídrico legalmente em uma loja, simplesmente porque a loja não quer vender mesmo sendo legal se respeitado as quantidades. Eles tem receio exatamente pela finalidade do uso e também pelo histórico que existe envolvendo fiscais e diante deste cenário, com razão preferem não vender. Teríamos que passar por um processo muito grande de amadurecimento da população para que as coisas melhorem. Enquanto isso temos que nos virar com o que tem…

      Metade dos meus leitores e clientes de materiais fotossensíveis não são da área de eletrônica, trabalham com placas de homenagens. A finalidade aqui é a troca de experiências.

      Quanto ao material que está trabalhando, já dei banho de estanho em um material com composição similar a este que você mencionou e tive sucesso, porém ela ficou fosca e necessitou de polimento com flanela para ficar brilhante. O mais importante é o estado da peça, não pode ter nenhum sinal de oxidação e sujeira. Outro detalhe deste banho é que ele não é autocatalítico, ou seja, assim que a superfície for coberta pelo estanho a reação é encerrada. Se quiser depositar mais teria que optar pela eletrodeposição, mas eu nunca tive sucesso fazendo isso com estanho pois surgia uma borra escura junto à peça. Eu nunca tentei fazer o processo de eletrodeposição usando o e-plater (eletrodeposição pulsada). No caso de eletrodeposição de cobre, se usar uma fonte DC ajustável a deposição fica horrível a não ser que se use aditivos especiais na solução, já com deposição pulsada fica perfeito!

      Um Abraço

  10. Obrigado Ricardo,no pais onde eu vivo ainda não tem muito esse problema….
    Eu tenho uma formula semelhante,só troco dois produtos, em vez de acido sulfurico uso acido cloridrico, e em vez do sabão liquido uso triton x 100.

  11. Ola Ricardo, gostaria de saber qual a temperatura ideal para trabalhar com este banho de estanho?

    E se não for pedir muito gostaria de saber se tens alguma formula dentro do genero para dar acabamento de ouro velhO e negro “GUN METAL”

    Um abraço

    • Olá Gaspar, tudo bem ?
      Eu fiz algumas alterações na formula que postei no site… nela eu adiciono no final, 30g de citrato de sódio e 15ml de EDTA. Isso faz com que o sedimento branco seja praticamente eliminado tornando-se um pó fino, o que permite usá-la em temperatura ambiente. Aquecendo um pouco (em torno de 50C) a deposição é mais rápida, porém não tem diferença na aparência. Note que esta formula não é de deposição autocatalítica, ou seja, depois que ela cobrir a superfície do cobre a reação é encerrada. Infelizmente não conheço nada para ouro velho… tente procurar aqui: http://www.finishing.com/books/index.html ou no fórum deste mesmo site. Lá eles são mestres em metalização.

  12. Ola amigo Ricardo obrigado pelas dicas anteriores!
    A formula que uso é muito identica a tua,só troco dois produtos e acredita o resultado é fantastico estanho perfeito e brilhante.
    Só tem um senão após secar fica escuro e sem brilho,conheces alguma formula para que depois do banho de estanho eu possa mergulhar as peças para que elas não oxidem?
    cumprimentos
    Gaspar

    • Hi Karim, how are you ?
      The layer of tin formed by this chemical is not capable of protect the copper against corrosion in etching process, it only protect against oxidation from contact to the air. To create a etching protective layer you must use tin electoplating and an amonical etchant like ammonium hidroxide.

  13. there are other methods to make this solution
    i tried it it give great results
    and it uses usual chemicals
    i tryed the method in this video
    https://www.youtube.com/watch?v=Hsw3lOnHaas&t=0s&index=64&list=LL8brxVAQU1ih6hLELfhFCIQ
    this method too
    https://www.youtube.com/watch?v=qBiE48p2D48&list=LL8brxVAQU1ih6hLELfhFCIQ&index=37
    i can say there’s no much difference between the two results
    but the bad side of those two methods the color of the tin layer starts to get more dark by time till now i don’t know the reason
    at first after just plating it was shinny and perfect shape some days it goes darker

  14. also you can make tin chloride at your home using tin bars and HCL
    one of the videos above has mentione the method
    but it takes long time around 24 hours
    and need to be stirred you can use magnetic stirrer i think i have seen it in one of your videos
    i made my own
    best regards , keep on ,big hug and big love and all the pray for you

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