Química

“Catalisador para Circuitos Impressos”

Em 1993 a Adiboard, empresa do grupo Itautec-Philco, procurou o IPT de São Paulo com o objetivo de estudar o porcesso de deposição autocatalítica de cobre. A intenção da empresa era elaborar um projeto de uma unidade de produção de catalisador à base de paládio para produção de placas de circuito impresso. A escolha do IPT para desenvolver a pesquisa conjunta era motivada principalmente pelo fato do Instituto já ter experiência anterior com a preparação de catalisadores e também porque o IPT já tinha um convênio de cooperação mais amplo com o grupo Itautec-Philco. 

O uso de catalisadores é fundamental no processo de fabricação de placas de circuitos eletrônicos. São eles que permitem a deposição do cobre sobre a chapa com a impressão da matriz fotográfica, formando os condutores metálicos do circuito eletrônico. A fabricação de placas de circuito impresso dupla face com furos metalizados que interligam as faces pode ser feita através de dois processos. O primeiro chamado subtrativo, parte de laminados com folha de cobre. Em uma etapa do processo, o circuito é definido e depois corroe-se a parte indesejada de folha de cobre de substrato (base), deixando na placa somente o circuito. O outro processo, o aditivo, é iniciado com um laminado sem cobre, mas com catalisador. Neste processo, é feita a adição de cobre ao substrato somente na parte definida pelo circuito. O catalisador á base de paládio é essencial nos dois processos para metalização dos furos. Porém, no primeiro, a sua introdução é feita através de um banho químico enquanto no segundo o paládio já está incorporado ao laminado. 

A nível industrial somente a Adiboard e outras duas fábricas japonesas utilizam o processo aditivo. Daí a existência de poucos fornecedores de laminados sem cobre e com o catalisador já incorporado á resina, isto justificava uma unidade de produção própria do catalisador. Uma primeira fase do projeto foi a caracterização do produto até então importado e o desenvolvimento de uma rota de fabricação do catalisador e do processo de incorporação do metal. Para chegar ao novo produto, foi utilizado como base um tipo especial de argila do Amazonas. Como a empresa utiliza o catalisador na forma de pó, a pesquisa explorou bastante a questão do tamanho das partículas. “O processo usado para impregnar a base com metal e a redução do tamanho das partículas garantiu excelente dispersãodo catalisador sobre o laminado, possibilitando melhor metalização dos furos. O resultado foi um laminado com melhor desempenho”, explica João Guilherme Rocha Poço, um dos coordenadores da pesquisa no IPT. 

Joao Guilherme Rocha Poço possui graduação em Ciências Habilitação em Química pela Faculdade de Filosofia Ciências e Letras Oswaldo Cruz (1980), graduação em Química pela Faculdade de Filosofia Ciências e Letras Oswaldo Cruz (1980), graduação em Química Industrial pela Escola Superior de Química Osvaldo Cruz (1982), mestrado em Engenharia Química pela Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (1992) e doutorado em Engenharia Química pela Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (2000). É pesquisador do Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São Paulo desde 1981. Tem experiência na área de Química, com ênfase em cinética química e catálise, atuando principalmente nos seguintes temas: catálise, processos catalíticos, catalisadores, síntese de zeólitas e outros materiais inorgânicos, polimerização e síntese orgânica e reações do silicio grau quimico.

Uma segunda etapa do projeto, já em 1994, envolveu a produção de um lote piloto, útil para dar maior segurança à empresa sobre o processo desenvolvido. Foram feitos testes industriais, em condições reais, aplicando o novo processo na produção de chapas laminadas. A produção em escala piloto serviu também como etapa de transferência de tecnologia. Nesse caso, foi fundamental a participação dos fornecedores de laminado, já que eles seriam os verdadeiros usuários do produto desenvolvido. O impacto do novo catalisador na produção do laminado precisou ser avaliado desde a preparação da resina até a prensagem e cura do laminado. No total, os investimentos na realização da pesquisa foram de cerca de 20 mil reais. A terceira etapa da parceria, realizada um ano depois, envolveu a elaboração do projeto da unidade fabril para produção do catalisador. Um trabalho feito também em parceria entre os pesquisadores e as equipes de planejamento e engenharia do grupo Itautec-Philco. 

Com capacidade instalada para produzir até 3500 quilos por mês a nova unidade consumiu investimentos de aproximadamente 140 mil dólares. As vantagens do uso do novo catalisador são inúmeras para a Adiboard, entre as quais a principal é o domínio da tecnologia, praticamente eliminando a dependência de fornecedores internacionais nessa área. “A empresa se beneficiou pela utilização de um catalisador de maior eficiência e rendimento, o que permitiu uma grande melhoria no controle do processo produtivo e na qualidade final do produto. Além disso reduzimos custos, deixando de importar”, afirma Maria Crsitina belli, química da Adiboard. Assim a empresa elimina do preço final do laminado, que representa em média 40% do preço da placa de circuito impresso pronta, os custos do catalisador e o lucro dos fornecedores. Pelo contrato firmado com o IPT, a Adiboard ficou autorizada a usar a tecnologia somente para produzir catalisadores para cosumo de seus próprios produtos, sem a necssidade de pagamento de royalties ao IPT. Continua em negociação um contrato envolvendo a patente decorrente do processo de obtenção do catalisador e direitos de exploração por terceiros e venda do produto para o mercado externo. 

O pedido PI9915902 refere-se a PROCESSO DE PRODUÇÃO DE CATALIZADOR PARA DEPOSIÇÃO NÃO ELETROLITICA DE COBRE EM PLACAS DE MATERIAL DIELÉTRICO e diz respeito a um novo processo de produção de catalisador a base de complexo metálico, para utilização em deposição não eletrolítica de cobre em superfícies de placas de material dielétrico, para produção de placas de circuitos impressos. O processo envolve uma etapa inicial, de preparação de um complexo de metal nobre, seguida da incorporação do mesmo a um suporte, O processo permite o controle do tamanho das partículas coloidais formadas a partir de um complexo, bem como do tamanho das partículas do produto final. O produto pode ser obtido na forma de pó, ou na forma de uma suspensão em fluído adequado. 

Fonte: Tecnologia & Inovação para a indústria, Sebrae, 1999, página 116
acesso em julho de 2003
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