261 - Manufatura de PCIs - Tema 1 (1)

Prévia do material em texto

1/15
Manufatura de PCIs
PCI significa Placa de Circuito Impresso, é o modo convencional de criarmos produtos 
eletrônicos, ou seja, a aplicação dos circuitos com seus componentes.
Existem duas formas de confeccionar uma PCI: método artesanal, utilizado por 
estudantes e hobistas, e o método profissional, para uma produção em maiores 
quantidades. 
Método Artesanal
O método artesanal consiste na confecção manual da placa.
O primeiro passo é a seleção do material da placa, que pode ser o fenolite ou a 
fibra de vidro, esta com maior resistência mecânica. Portanto, uma chapa com 
aproximadamente 1mm deste material é recoberta por uma fina chapa de cobre. 
Normalmente no método manual, apenas um dos lados é recoberto de cobre, mas 
existem também as placas com dupla face em cobre.
 
Apresentação
Situação Prática
Resolução da 
Situação Prática
Referências 
Bibliográficas
Manufatura de PCIs
2/15
Figure 1 - placas de fenolite 
 
Figure 2 - placas de fibra de vidro
Apresentação
Situação Prática
Manufatura de PCIs
Resolução da 
Situação Prática
Referências 
Bibliográficas
3/15
Transferência do Circuito
 
O objetivo da placa é a remontagem do circuito eletrônico.
Portanto de posse deste, deve-se preparar um leiaute, ou seja, uma arranjo com os 
componentes que, de acordo com a ligação elétrica entre eles, obedeça a mesma 
lógica do circuito eletrônico original.
Quando se desenha um circuito eletrônico, não se leva em consideração o 
posicionamento dos componentes. Já no leiaute, isto faz toda a diferença. Leva-se em 
consideração também a simetria e estética da posição de componentes. Por exemplo: 
quando se tem vários resistores, os colocamos enfileirados uma ao lado do outro, na 
mesma posição e alinhamento.
 
Figure 3 - resistores montados em PCI
Apresentação
Situação Prática
Manufatura de PCIs
Resolução da 
Situação Prática
Referências 
Bibliográficas
4/15
Após a criação do leiaute, deve-se transferi-lo à PCI. Esta transferência se faz com uma 
tinta que seja propícia para proteger o cobre de uma solução química explicada mais 
adiante.
Assim, existem alguns métodos para a transferência. O mais simples consiste no uso 
de uma caneta de marcação permanente, aquelas canetas que são utilizadas para a 
marcação de DVDs e mídias. Desenha-se manualmente a placa, buscando replicar o 
leiaute e circuito eletrônico.
Figure 4 - PCI sendo desenhada manualmente
O método apresentado requer uma certa habilidade manual, que por vezes alguns 
projetista não a tem. Assim, surgem os diversos métodos de transferência térmica.
Para tal, o circuito é impresso em impressora laser, em folhas de papel fotográfico, 
e então através do calor de um soprador térmico ou um ferro de passar roupas, o 
Apresentação
Situação Prática
Manufatura de PCIs
Resolução da 
Situação Prática
Referências 
Bibliográficas
5/15
Apresentação
Situação Prática
Manufatura de PCIs
Resolução da 
Situação Prática
Referências 
Bibliográficas
toner é transferido para a placa. Por vezes é necessário um retoque final com a caneta 
marcadora.
 
Figure 5 - PCI com transferência térmica
Corrosão do Cobre
O objetivo até então foi, a marcação do leiaute do circuito com tinta que possa 
proteger o cobre de uma corrosão ácida. Portanto, o traçado realizado é que 
pretendemos manter em cobre na placa, o restante será descartado.
6/15
Apresentação
Situação Prática
Manufatura de PCIs
Resolução da 
Situação Prática
Referências 
Bibliográficas
E para a remoção do cobre a ser descartado da placa, utiliza-se uma solução ácida. 
Dentre as diversas opções, a mais utilizada é o percloreto de ferro. Esta solução pode 
ser comprada em pó ou pastosa, para ser diluída em água.
A solução não tem validade, pode ser armazenada por anos, mas conforme o cobre 
vai se depositando na solução, esta passa a ficar saturada. O resultado é uma demora 
maior nos processos de corrosão. As primeiras corrosões levarão cerca de minutos. 
Assim, se uma corrosão começa a demorar cerca de 15 a 20 minutos, é hora de utilizar 
uma nova solução.
 
Figure 6 - Corrosão utilizando o percloreto de ferro
Deve-se tomar algumas precauções pois, o percloreto de ferro é uma solução tóxica. 
Tomar muito cuidado no seu armazenamento, de forma bastante identificada para 
que nenhum desavisado possa ingeri-lo.
7/15
Apresentação
Situação Prática
Manufatura de PCIs
Resolução da 
Situação Prática
Referências 
Bibliográficas
O percloreto de ferro também causa manchas irreparáveis. Assim, muito cuidado com 
a vestimenta e o local utilizado para a corrosão. Embora o contato com a pele não seja 
um problema, recomenda-se o uso de luvas de borracha para o manuseio, para que 
não haja contato com fendas ou machucados na pele.
Perfuração da Placa
Após a corrosão, a placa deve ser lavada em água corrente. Uma esponja de aço e um 
pano com álcool são utilizados para remover a tinta dos traçados.
Agora deve-se perfurar a placa para que os terminais dos componentes possam ser 
inseridos.
Para tal, pode-se utilizar um furador de placas, que utiliza um método parecido de um 
furador de papel, com diâmetro apropriado aos terminais dos componentes.
Figure 7 - Furador para PCI
8/15
Apresentação
Situação Prática
Manufatura de PCIs
Resolução da 
Situação Prática
Referências 
Bibliográficas
Alternativamente, pode-se utilizar uma broca de aço rápido, com diâmetro de 0,8mm. 
Contudo, deve-se tomar muito cuidado pois, com uma broca tão fina, as chances de 
quebra-la utilizando a furadeira são grandes. Dependendo da furadeira utilizada, o 
mandril pode não segurar a broca, levando ao uso de um mandril auxiliar de menor 
tamanho, ou ainda, a utilização de pequenas retificas manuais.
Figure 8 - Furação da PCI com furadeira
Alguns componentes podem requerer uma furação de diâmetro superior, como por 
exemplo 1mm. Neste caso, deve-se utilizar exclusivamente o método por brocas.
 
Em todas as fases do método apresentado, se faz necessários o uso dos métodos de 
proteção individual para se evitar acidentes. Os óculos de proteção são essenciais para 
prevenir situações adversas.
 
Assista agora a vídeo aula sobre Manufatura de PCIs – Parte 1
9/15
Apresentação
Situação Prática
Manufatura de PCIs
Resolução da 
Situação Prática
Referências 
Bibliográficas
Placa Perfurada
Alternativamente ao método apresentado, existem casos que se utiliza de uma placa 
perfurada para a criação da PCI. Assim, não existe necessidade de traçado, corrosão e 
perfuração da placa. Os componentes são inseridos na placa e durante a soldagem são 
realizadas as conexões elétricas conforme circuito eletrônico.
Figure 9 - Utilização de placa perfurada
 
Este método é mais aconselhável na fase de protótipo, pois o resultado final não é 
visualmente muito adequado para um produto.
10/15
Apresentação
Situação Prática
Manufatura de PCIs
Resolução da 
Situação Prática
Referências 
Bibliográficas
Métodos Profissionais
Quando deseja-se confeccionar um número maior de placas, ou ainda, deseja-se um 
acabamento melhor para um produto, utilizam-se de métodos não artesanais na 
confecção.
O fotolito é um método bastante utilizado. Cria-se uma tela com o circuito impresso, 
utilizando-se do computador, e então a transferência é feita por meio de luz e uma 
tinta fotossensível.
 
Figure 10 - Telas de fotolito
Outro método bastante utilizado é o silkscreen. Novamente cria-se uma tela com 
o circuito impresso, feito no computador, e então uma tinta é aplicada sobre esta 
tela, estampando o traçado na placa, de forma semelhante ao método utilizado em 
camisetas. 
 
11/15
Apresentação
Situação Prática
Manufatura de PCIs
Resolução da 
Situação Prática
Referências 
Bibliográficas
Figure 11 - Transferência do circuito por silkscreen
E por fim, existem os métodos de usinagem. Utiliza-se de fresadoras que usinam o 
cobre e a placa, com bastante precisão, desenhando o circuito impresso e perfurando 
a placa.
 
12/15
Apresentação
Situação Prática
Manufatura de PCIsResolução da 
Situação Prática
Referências 
Bibliográficas
Figure 12 - Usinagem de PCI
Este método tem sido o mais utilizado para a prototipagem de placas. Com a chegada 
ao mercado de equipamentos de baixo custo, muito hobbistas e pequenas empresas 
tem investido neste método, dada sua praticidade e qualidade final.
Deve utilizar de softwares de CAD, CAM e CNC para a usinagem.
Interferências na Placa
Alguns problemas podem se esconder nos métodos de fabricação de placas. A maioria 
deles está relacionado à interferência.
13/15
Apresentação
Situação Prática
Manufatura de PCIs
Resolução da 
Situação Prática
Referências 
Bibliográficas
De acordo com o tipo de sinal e componentes utilizados nas placas, podem ser 
ocasionados diversos efeitos como por exemplo o crosstalk, ou seja, a interferência de 
sinais entre as trilhas.
Quando confeccionamos na placa duas trilhas, espaçadas pelo fenolite ou fibra de 
vidro, estamos na verdade criando um capacitor, e assim, as chamadas capacitâncias 
de placa, que podem interferir no funcionamento dos circuitos.
Assim, deve-se preocupar com algumas técnicas para diminuir estes efeitos como 
o aumento das espessuras das trilhas, o reposicionamento dos componentes e até 
mesmo a adoção de alguns componentes para combater estes efeitos. 
Assista agora a vídeo aula sobre Manufatura de PCIs – Parte 2.
14/15
Situação Prática para Exercitar
Uma empresa fabricante de luminárias de emergência desenvolveu um novo produto. 
Após a prototipagem do projeto, definiu-se um esquemático para a fabricação das 
placas que serão utilizadas na produção em série das luminárias.
Havendo a expectativa de confecção de cerca de 100 placas por mês, qual o método 
mais eficiente a ser adotado pela empresa?
( ) a) Placa perfurada.
( ) b) Corrosão em percloreto de ferro.
( ) c) Fresadora de placas.
( ) d) Fotolito.
Assista agora a vídeo aula sobre Manufatura de PCIs – Situação Prática.
15/15
Referências Bibliográficas
Se você desejar saber mais sobre Manufatura de PCIs, consulte:
SANCHES, Durval; Interferência eletromagnética. 1.ed. São Paulo: Interciência, 2003
SOUZA, Marco A. M.; Eletrônica: todos os componentes. 1.ed. São Paulo: Hemus, 2003
- Os 10 mandamentos da PCI: 
https://www.embarcados.com.br/10-mandamentos-da-pcb/ 
- Como fazer a sua PCI:
http://blog.fazedores.com/como-fazer-suas-proprias-pcbs-placas-de-circuito-impresso/
- Como Fazer Placa de Circuito PCI PCB Profissional
https://www.youtube.com/watch?v=NtVEvFsT46I 
- Fresa de PCI
https://www.youtube.com/watch?v=6o-Wk73AxcY
Se você ficou com alguma dúvida, acesse o Fale Conosco e pergunte a um especialista, 
mencionando o assunto: Manufatura de PCIs.