Como fazer placas de circuito impresso com furos metalizados e qualidade industrial, em casa – Parte 7 – Processos fotográficos

Depois de aprender a fazer a solução ativadora de furos e de fazer a eletrodeposição de cobre, chegou a hora de aprendermos um pouco sobre o processo fotográfico.
 
Antigamente e ainda hoje alguns hobbystas usam caneta para retroprojetor para desenhar as trilhas e depois corroer no percloreto de ferro. Depois de algum tempo surgiu o “decalc” (transfer a seco) para circuito impresso com trilhas, ilhas, pads, que você colocava em cima da placa e rabiscava com um lápis transferindo o desenho para o cobre. Depois de mais alguns anos alguns mais corajosos faziam placas usando emulsão fotográfica para fazer matrizes de silk-screen ou até mesmo cola tenaz com sensibilizante a base de dicromato ou diazo. Aplicava-se uma camada diretamente no cobre e depois de seco se colocava o fotolito por cima e uma luz forte para “queimar” a placa. Depois era revelado com água, cuidadosamente para não soltar as trilhas. Eu mesmo tentei várias vezes e nunca consegui.
 
A indústria usava o silk-screen com o layout da placa, e algumas empresas ainda usam este processo. Ao passar dos anos foram desenvolvidos processos fotográficos que hoje são usados praticamente por toda a indústria de PCB, e para o hobbysta o processo ficou bem mais prático e profissional permitindo layouts antes nunca sonhados para serem feitos em casa.
 
As tintas fotopolimerizáveis quando recebem luz ultravioleta se polimerizam e não saem com a solução reveladora que geralmente é a base de carbonatos de sódio ou potássio. A maioria usa o carbonato de sódio, conhecido também como barrilha leve. A proporção recomendada pela maioria dos fabricantes é de 10g por litro de água (1%). Para a remoção da tinta que já foi polimerizada se usa uma solução de hidróxidos de sódio ou potássio. A maioria usa hidróxido de sódio (soda cáustica) na proporção de 30 a 50g por litro de água (3 a  5%) a uma temperatura de 40 a 50C.
 
Existem dois processos fotográficos diferentes que exigem produtos diferentes. O primeiro deles usa uma tinta fotossensível chamada lá fora de Liquid Photo Resist, e aqui é conhecido por filme líquido. Trata-se de uma tinta que pode ser encontrada em viscosidades que permitem a sua aplicação por tela de silk ou por pistola de pintura. Você pode comprar a tinta com viscosidade para silk usar um solvente para então aplicar com pistola de pintura. Geralmente o solvente usado tanto para diluição quanto para a limpeza do filme líquido ainda não foto-polimerizado é o butilglicol.
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filme liquido

 

No processo com o filme líquido, geralmente a placa é primeiro furada e tem seus furos metalizados, para depois se aplicar o filme nas duas superfícies. Ele exige um tempo de cura em estufa a uma certa temperatura para que fique seco. Depois de seco o fotolito é sobreposto na superfície da placa e então a placa é exposta a luz ultravioleta. Se for dupla face o processo se repete em ambos os lados para depois ser revelada. Neste processo se usa o fotolito com o positivo do layout, ou  seja, com as trilhas, pads e ilhas escuras e com o restante transparente. 

 

 

 

Depois de revelada, a placa fica com as trilhas, pads e ilhas expostos, o contrário do que faríamos em casa. O motivo é que depois de revelada a placa passa por um banho onde é de positado estanho em toda a área exposta, incluindo trilhas, pads, ilhas e furos metalizados. O filme é então removido da placa e ela é levada para a corrosão, onde é usado uma solução a base de persulfato de amônio, pois ele não ataca o estanho.

 

 

 

Despois da corrosão o estanho é removido com uma solução ácida e então a placa está pronta para receber a máscara e a legenda que podem ser por silk-screen ou processo fotográfico, porém se usa uma tinta bi-componente a base de resina epoxi.
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dryfilm
O segundo processo se diferencia na primeira etapa antes da aplicação da máscara e da legenda. O produto usado é o dry-film. Ele é uma espécie de película fotossensível coberto por duas películas plásticas para protegê-la e é aplicado por meio de laminadora (plastificadora). O processo de revelação é o mesmo, porém neste processo geralmente se usa o fotolito com o negativo do layout (as trilhas, pads e ilhas permitem a passagem de luz). O motivo deste método usar o negativo, é que como o dry-film é uma película que cobre a placa por completo, ao revelar as placa os furos metalizados que foram expostos à luz UV estão protegidos por esta película que permanece cobrindo os furos, portanto, a metalização não será atacada pela solução ácida. Neste método pode ser usado qualquer solução ácida desde que aceita pelo dry-film.
 
Agora que você já sabe a diferença entre usar o dry-film e o filme líquido, pode escolher qual é a melhor opção para você. No próximo post você verá todo um vídeo com todo o processo usando o dry film.
 
Até lá!

14 comentários sobre “Como fazer placas de circuito impresso com furos metalizados e qualidade industrial, em casa – Parte 7 – Processos fotográficos

  1. Ricardo, aprendi recentemente a fazer placas usando o dry film que comprei de você, e me animei muito com a qualidade e facilidade do processo. Porém, a aplicação da máscara de solda me pareceu uma parte menos eficiente do processo. Fui procurar então um dry film não de resist, mas sim de solder mask, e encontrei no ebay:

    http://www.ebay.com/itm/151030774266

    Você conhece este material? Imagina vendê-lo um dia? Me parece ser uma solução bem melhor que a tinta, pois além de mais limpa, usa os mesmos químicos do filme do resist, além da cura ser feita por luz UV, dispensando o forno.

    Se você tiver alguma informação sobre este produto, e/ou souber onde encontrá-lo no Brasil, eu ficaria agradecido. Um abraço e obrigado!

  2. Eu ja tinha visto este produto, me pareceu bem legal mas nunca usei. O distribuidor de quem compro material não trabalha com esta mascara. Eu realmente acho o processo com as tintas fotossensivel muito trabalhosas. Eu tenho tela de silk e todo o material necessario para aplicar por silk, mas é muito trabalhoso e faz muita sujeira. Este material realmente seria muito bom. Até agora não conheço ninguem que tenha este produto aqui no Brasil.

  3. Eu tenho esse produto e já uso há um ano. O dry film solder resist é mais grosso do que o dry film para trilhas. Ele resulta num acabamento brilhante ao contrário das tintas. Mas é imperioso que se deixe em exposição no tempo certo. Eu utilizo uma câmara reveladora com 2 lampadas a uns 10 cm. Por isso a exposição é abundante. Deixo só 2 minutos. Portanto o tempo vai variar para cada caso. Se deixar muito tempo, as vias em solder mask vão demorar uma eternidade para eliminarem o produto, mesmo esfregando com escova de dentes. E quanto mais deixar o film de molho no carbonato, mas diluido ele fica até que pode perder todo o brilho ficando parecido com o resultado da tinta solder mask.
    A desvantagem é que só se encontra dry film verde. Comprei no ebay.

  4. Olá Cardoso, desculpe a demora para responder!
    Infelizmente não presto este tipo de serviço por falta de tempo. Caso precise de alguma empresa que lhe faça as PCIs, indico a Alfapress (www.alfapress.com). Lá eles fazem qualquer quantidade porém, quanto mais placas fizer mais barato fica. Tenha em mente que para fabricar uma ou mil placas o processo é o mesmo desde a programação da CNC para a furação e corte, metalização, impressão, corrosão, testes, etc…

  5. Boa tarde Ricardo, tudo certo?
    eu estou tendo problemas com oxidação das trilhas depois de remover o filme com carbonato de sódio. (ainda não tentei usar uma solução à 1% de soda cáustica)..

    quanto de ácido acético você usa? tenho ácido acético glacial 99.9 P.A

  6. Willian, é normal ocorrer oxidação com esses produtos pois eles são alcalinos e oxidantes. Para remover a oxidação use vinagre. Só para lembrar que o carbonato de sódio é para revelar, não para remover. Para remover, caso você não tenha soda cáustica use alcool de posto.
    Depois que você retirar o filme da placa, use a máscara de solda para evitar oxidação das trilhas. Se o cobre ficar exposto ele oxidará com o tempo, e não tem como evitar.

  7. Rapaz, parabéns pelo site! Me desculpe a ignorância, mas o que seria esses furos metalizados? A principio achei que fosse os furos onde é feita a solda dos componentes (quando estão com estanho, pronto para solda). A tinta que você vende, já vem com a solução pra remoção do excesso após exposição a luz? 100g dessa tinta, daria pra fazer muitas placas?

  8. Obrigado Joabe,
    Furos metalizados são furos que possuem as paredes revestidos com cobre "ligando" desta forma uma face da placa na outra. É vendido apenas a tinta e não o material para remover excesso ou revelar pois são produtos perigosos e se encontra facilmente em supermercados e lojas que vendem produtos para piscina. O rendimento da tinta depende da forma usada para aplicar… por pistola, aerógrafo ou silkscreen. Com aerógrafo e bem diluida acredito que 100g renda aproximadamente uns dois metros quadrados (é um chute).

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