Leve seus PCBs de bons a excelentes: transferência de toner

Muitos de nós fazemos placas de circuito em casa. Acho que é uma habilidade útil ter em minha bolsa de truques para etapas intermediárias ao longo do caminho para um projeto finalizado, mesmo que a versão finalizada seja enviada para uma fábrica de PCB. Quando preciso de um breakout board que combine com outras ferramentas de desenvolvimento, por exemplo, não há nada como ser capaz de preparar algo que se encaixe perfeitamente. Fazer isso rapidamente e continuar com o resto do projeto, em vez de fazer um pedido e esperar para entrega, ajuda a me manter no fluxo.

A transferência de toner é de longe a maneira mais rápida de fazer uma placa de circuito em casa – basta imprimir o circuito em uma impressora a laser, passar a ferro no cobre e gravar. Quando funciona, é incrível. Quando isso não acontece, pode ser um exercício difícil descobrir quais dos inúmeros fatores estão desalinhados.

Há muito tempo que uso um método muito confiável e repetível. Recentemente, tenho ajustado um pouco o desempenho do sistema e pensei em compartilhar o que consegui. No momento, sou capaz de produzir placas de maneira muito confiável com traços de 6 mil (0,15 mm) e espaçamento de 8 mil (0,20 mm). Com um pouco de cuidado na pós-produção, 4 mil/6 mil é totalmente plausível.

Isso é bom o suficiente para a maioria das minhas necessidades de prototipagem, cobrindo peças TSSOP com passo de pino de até 0,65 mm e permitindo-me alimentar dois traços através de um resistor ou capacitor de montagem em superfície 0805. Está no mesmo nível das casas de fabricação profissional mais baratas, mas posso virar uma prancha em cerca de quinze minutos. É melhor que pedir e esperar, no meu livro. Quando preciso de luxos como serigrafia e revestimento passante, existem soluções alternativas, mas na maioria das vezes vou economizar até que a versão final seja feita.

O segredo? Ciência! Ou pelo menos pegar o que pode ser um número esmagador de variáveis ​​e técnicas secretas, reduzindo-as a experimentos que alteram uma variável por vez e depois otimizando essa dimensão. Há uma variedade estonteante de técnicas por aí, e um bom número delas só funciona quando você tem exatamente a marca certa de toner, o papel certo ou o toque certo para manejar um ferro de passar roupa quente. Em suma, eles não são reproduzíveis. Quando a sua configuração não corresponde exatamente à de outra pessoa, todas as apostas estão canceladas. Aqui, apresentarei um método reproduzível e mostrarei como calibrá-lo.

Muitos guias de transferência de toner na Internet concentram-se em detalhes que realmente não importam, como o tipo de papel usado para o meio de transferência ou o método de limpeza do cobre antes de passar. Isso não quer dizer que você não precise limpar o cobre primeiro - você precisa mesmo - mas apenas que não importa realmente como você faz isso. Usei lixa de grão fino, esfregões verdes e hoje em dia uso algumas esponjas que comprei na loja de ferragens para iluminar as juntas dos tubos antes da brasagem. Eu sigo com uma limpeza com acetona. A questão é que você remova a oxidação e a graxa da superfície. Eu não me importo como.

Da mesma forma, a escolha do papel de transferência é bastante aberta. Eu alterno entre páginas brilhantes de revistas (a Economist é minha favorita no momento) e os papéis revestidos de plástico onde vêm os adesivos destacáveis. Essas duas superfícies funcionam de maneira totalmente diferente; o papel adesivo se solta diretamente, enquanto o papel da revista se dissolve em água fria quando esfregado com o polegar. Há coisas mais sofisticadas por aí. A vantagem do papel transfer é que ele é brilhante para não deformar a imagem e se solta facilmente deixando o toner no cobre. O resto é conveniência.

Finalmente, a escolha do ácido não importa. Eu uso cloreto de cobre atualizado com oxigênio em ácido porque é essencialmente infinitamente reciclável e odeio o incômodo de descartar produtos químicos tóxicos. As pessoas usam cloreto férrico ou persulfato de amônio. Outras pessoas usam vinagre e sal, ou cuspe de dragão e lágrimas de contador. Algumas pessoas agitam líquidos em um tanque, outras borrifam e outras ainda esponjam. O que quer que funcione.

Todas essas coisas são absolutamente vitais para a fabricação de uma boa PCB de transferência de toner, é claro, mas nenhuma delas é exclusivamente insubstituível.