Leve suas PCBs de boas a excelentes: transferência de toner

Jun 25, 2023

Muitos de nós fazemos placas de circuito em casa. Acho 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 criar algo que se encaixe imediatamente. Fazer isso rapidamente e continuar com o restante 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, passá-lo no cobre e gravar. Quando funciona, é incrível. Quando isso não acontece, pode ser um exercício de puxar os cabelos para descobrir quais dos inúmeros fatores estão desalinhados.

Há muito tempo venho usando um método muito confiável e repetível. Recentemente, tenho ajustado um pouco o desempenho do sistema e pensei em compartilhar o que tenho. No momento, sou capaz de produzir placas de forma 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 até 0,65 mm de passo de pino e permitindo que eu alimente dois traços por meio de um resistor ou capacitor de montagem em superfície 0805. Está no mesmo nível das fábricas profissionais mais baratas, mas posso virar uma prancha em cerca de quinze minutos. Supera o pedido e a espera, no meu livro. Quando preciso de luxos como serigrafia e chapeamento através de orifícios, há soluções alternativas, mas principalmente 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, em seguida, otimizando ao longo dessa 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 manusear um ferro de passar roupa quente. Em suma, eles não são reproduzíveis. Quando sua configuração não corresponde exatamente à de outra pessoa, todas as apostas são 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 - mas apenas que não importa realmente como você o faz. Usei lixa de grão fino, esfoliante verde para vasos e, hoje em dia, uso algumas esponjas que comprei na loja de ferragens para polir as juntas dos tubos antes da brasagem. Eu sigo com uma limpeza de acetona. O indicado é que você retire 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 as páginas de revistas brilhantes (a Economist é a minha favorita no momento) e os papéis de fundo revestidos de plástico que vêm com adesivos destacáveis. Essas duas superfícies funcionam de maneira totalmente diferente; o papel de fundo do adesivo descasca diretamente, enquanto o papel da revista se dissolve em água fria quando esfregado com o polegar. Há coisas mais extravagantes por aí. O ponto do papel transfer é que ele seja brilhante para não deformar a imagem, e que solte facilmente deixando o toner no cobre. O resto é conveniência.

Finalmente, a escolha do ácido não importa. Eu uso cloreto de cobre renovado 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 saliva de dragão e lágrimas de contadores. Algumas pessoas agitam líquidos em um tanque, outras borrifam e outras ainda usam esponja. O que quer que funcione.

Essas coisas são absolutamente vitais para obter uma boa PCB de transferência de toner, é claro, mas nenhuma delas é exclusivamente insubstituível.