Травить плату лимонной кислотой. Травление печатных плат лимонной кислотой и перекисью водорода. Современные методы обработки плат

Изготовление печатной платы. Травление платы

Травить плату лимонной кислотой. Травление печатных плат лимонной кислотой и перекисью водорода. Современные методы обработки плат

В статье расскажем про способы изготовления печатной платы и травлении платы.

Существует много способов изготовления печатной платы. Главный способ, которым пользуюсь лично я – изготовление платы из фольгированного текстолита (гетинакса), путём нанесения рисунка рейсфедером и травления в химическом растворе.

Так сложилось, что я начал рисовать платы с шестого класса школы (по нынешнему – с пятого), тогда, когда компьютеры были размерами с целые помещения. В то время я и «натаскался». Поэтому, я рисую плату на листе бумаги в клетку быстрее, чем на компьютере, с применением специальных программ.

Правда самая объёмная по элементной базе плата, которую я когда либо рисовал от руки, была плата, состоящая из четырнадцати микросхем и пары сотен простых элементов.

Изготовление платы, путём нанесения рисунка рейсфедером или, что чаще в последнее время, ЛУТ (лазерно-утюжной технологией) и травления в химическом растворе состоит из ниже перечисленных этапов, разница от других способов может незначительно отличаться в самих операциях и в их последовательности:

1. Планировка размещения радиоэлементов на плате и трассировки проводников (дорожек). В настоящее время существует много программ для разработки радиоплат. Проще пользоваться именно ими.

Можно разработкой заниматься и без использования специальных программ, но это требует некоторой усидчивости и в разы больше времени.

В этом случае, для удобства плату рисуют на листе бумаги в клетку, а для перепланировки рисуют заново;

2. Из фольгированного текстолита, или гетинакса вырезается плата необходимых размеров.

Более удобным материалом является текстолит, это по сути — многослойное стекловолокно, на нём и фольга держится лучше, чем на гетинаксе.

Гетинакс – листовой материал, выполненный из прессованной бумаги, пропитанной бакелитовым лаком. Гетинакс менее качественный материал, чем текстолит, и обладает несколькими свойствами, которые мне лично не нравятся:

— может расслаиваться;

— печатные проводники от перегрева отскакивают быстрее, чем у текстолита, что затрудняет замену радиодеталей без повреждения платы в случае выхода их из строя;

— бывают случаи перегрева радиодеталей, от чего может «подкоптиться» радиоплата. Это же происходит при попадании влаги в высоковольтные цепи. Сгоревший гетинакс, часто превращается в проводник (что то вроде графита). Это же происходит с гетинаксом при случайном попадании влаги в высоковольтные цепи. Последнее, может принести Вам огромные хлопоты;

Но при всём этом, он прилично дешевле и режется ножницами. Это бывает полезно, когда надо сделать быстренькую одностороннюю плату на SMD-деталях.

3.Торцы платы обрабатываются от острых углов и заусенцев напильником или наждачной бумагой;

4.

Вырезанная плата оборачивается листом с нарисованной платой. Тонким керном, лёгкими ударами молотка делаются ямки (разметка) будущих отверстий, в тех местах, которые ранее были размечены на листе;

5. В размеченных местах сверлятся отверстия под будущие радиодетали. Для малых деталей – резисторов, конденсаторов, тонковыводных транзисторов используется сверло на 0,5мм, для более толстых выводов – сверло на 0,7мм.

При необходимости, можно использовать и другие размеры. В качестве дрели, удобнее использовать портативный сверлильный аппарат, который можно приобрести в специализированном радиомагазине.

Можно использовать и ручную электродрель с определённой сноровкой;

6. После сверления отверстий, плата обрабатывается наждачной бумагой. Счищаются все заусенцы, образовавшиеся в результате сверления, и фольга зачищается для дальнейшего нанесения рисунка дорожек и травления;

7. Из обычного пустого стержня от шариковой ручки делается рейсфедер. Для этого стержень нагревается над пламенем спички (или зажигалки), а когда пластмасса расплавится, стержень вытягивается. После застывания пластмассы, конец рейсфедера обрезается для получения отверстия диаметром приблизительно 0,2…0,4мм;

8. В рейсфедер набирается лак (удобнее – лак для ногтей) 2…5 см по высоте, после чего рисуется печатная плата: вокруг отверстий делаются площадки для пайки, и между этими площадками рисуются дорожки печатного монтажа. При определённой сноровке и использовании в качестве направляющих – линеек, качество рисунка может не уступать заводским радиоплатам;

9. После того, когда лак засохнет, не покрытые лаком участки платы вытравляют, поместив плату в раствор хлорного железа.

При этом, медь дорожек защищённая лаком не травится, а не закрытое лаком медное покрытие платы, вступая в химическую реакцию растворяется в хлорном железе.

Для ускорения процесса травления, раствор с платой можно подогреть в водяной бане, или просто поставить на батарею центрального отопления;

10. После травления плату промывают водой и с помощью ватного тампона смоченного ацетоном, или другим растворителем с платы снимают лак, после чего ещё раз промывают под проточной водой;

11. Пайку радиодеталей лучше производить с помощью легкоплавкого припоя и флюса – канифоли растворённой в спирте.

Следует добавить:

В качестве рейсфедера можно использовать одноразовый шприц, при этом необходимо сломав косой срез иглы обточить её, чтобы не было острых царапающих поверхностей наконечника. В последнее время в продаже имеется множество маркеров, краситель которых не смывается водой и дает достаточно прочный защитный слой, поэтому их так же можно использовать в качестве рейсфедера.

Некоторые мастера после травления платы ещё и лудят. Лужение производят одним из двух способов:

1. Паяльником;

2. Железная ванночка заполняется сплавом Розе или Вуда. Сплав, во избежание окисления припоя, сверху полностью покрывается слоем глицерина. Для лужения, плата погружается в расплав на время не более пяти секунд. Нагревают ванночку при помощи электроплитки.

В последнее время, всё более широкое распространение получает принтерный способ переноса рисунка радиоплаты

Заключается он в следующем:

1. С помощью специальных программ проектируется и рисуется радиоплата;

2. Изображение платы в зеркальном отображении распечатывается на лазерном принтере на подложке. При этом в качестве подложки используется тонкая мелованная бумага (обложки от различных журналов), бумага для факсов, или пленка для лазерных принтеров.

3. На подготовленную плату лицевой стороной (картинкой) прикладывается подложка и с помощью очень горячего утюга «притирается» к плате. Для равномерного распределения давления утюга на подложку рекомендуется проложить между ними несколько слоев плотной бумаги. Тонер, расплавляясь, прилипает к плате.

4.

После остывания, возможны два варианта снятия подложки: либо подложка после перенесения тонера на плату просто снимается (в случае пленки для лазерных принтеров), либо предварительно размачивается в воде и потом постепенно отделяется (мелованная бумага). Тонер при этом остаётся на плате. После снятия подложки, в тех местах, где тонер всё таки отделился, можно подретушировать плату вручную.

5. Плата травится в химическом растворе. В ходе травления, тонер в хлорном железе не растворяется.

Этот способ позволяет получить очень красивый печатный монтаж, но к нему необходимо приловчиться, потому, как с первого раза может не получиться. Дело в том, что необходим определённый высокотемпературный режим.

Критерий тут один: тонер должен успеть достаточно расплавиться, чтобы прилипнуть к поверхности платы, и в то же время должен не успеть дойти до полужидкого состояния, чтобы края дорожек не расплющились.

Снятие бумажного листа требует определённого размягчения водой, иначе лист бумаги может сняться вместе с тонером. Сверление отверстий в плате изготовленной принтерным методом осуществляется после травления.

Травление печатной платы

Существует много составов для химического стравливания меди с печатной платы. Все они отличаются скоростью протекания реакции и доступностью необходимых для приготовления раствора химических реактивов. Не забывайте, что любая химия вредна для здоровья, поэтому не забывайте про меры осторожности. Приведу те химические растворы для травления печатных плат, которыми пользовался лично я:

1. Азотная кислота (HNO3) – самый опасный и не популярный реактив. Прозрачный, имеет резкий запах, сильно гигроскопичен, и так же сильно испаряется. Поэтому не рекомендуется к хранению в домашних условиях. Для травления используется не в чистом виде, а растворе с водой в соотношении 1/3 (одна часть кислоты к трём частям воды).

Не забудьте, что не вода льётся в кислоту, а наоборот – кислота в воду. Процесс травления занимает не более пяти минут, с активным выделением газа. «Азотка» растворяет и лак, поэтому перед её применением необходимо дать лаку хорошо просохнуть. Тогда, во время травления, он не успеет размягчиться и отстать от медного покрытия.

Необходимо строго выполнять меры предосторожности.

2. Раствор серной кислоты (H2SO4) и перекиси водорода (H2O2). Для приготовления этого раствора необходимо на стакан обыкновенного аккумуляторного электролита (раствор серной кислоты в воде), бросить четыре таблетки перекиси водорода (аптечное название – «Гидроперит»).

Готовый раствор должен храниться в темной таре, не закрытой герметически, так как при разложении перекиси водорода выделяется газ. Время травления печатной платы составляет порядка одного часа для хорошо перемешиваемого свежего раствора при комнатной температуре.

Данный раствор после травления можно восстанавливать добавлением перекиси водорода H2O2. Оценка требуемого количества перекиси водорода осуществляется визуально: погруженная в раствор медная плата должна перекрашиваться из красного в темно-коричневый цвет.

Образование пузырей в растворе свидетельствует об избытке перекиси водорода, что ведет к замедлению реакции травления. Необходимо строго выполнять меры предосторожности.

Внимание: При использовании двух ранее указанных растворов необходимо соблюдать все меры предосторожности при работе с едкими химическими веществами. Все работы необходимо производить только на свежем воздухе или под вытяжкой. При попадании раствора на кожу, ее необходимо немедленно промыть большим количеством воды.

3. Хлорное железо (FeCl3) — самый популярный реактив для травления печатной платы. В 200 мл теплой воды растворяют 150 г хлорного железа в порошке. Процесс травления в этом растворе может занять от 15 до 60 минут. Время зависит от свежести раствора и температуры.

По окончании травления плату необходимо промыть большим количеством воды, желательно с мылом (для нейтрализации остатков кислоты).

К недостаткам данного раствора следует отнести образование в процессе реакции отходов, которые оседают на плате и препятствуют нормальному протеканию процесса травления, а также сравнительно низкую скорость реакции.

4.

Раствор поваренной соли (NaCl) и медного купороса (CuSO4) в воде. В 500 мл горячей воды (примерно 80 °С) растворяют четыре столовых ложки поваренной соли и две ложки растолченного в порошок медного купороса. Раствор готов к применению сразу после остывания (при использовании теплостойкой краски, остывание необязательно). Время травления около 8 ч. Для ускорения процесса травления раствор с платой можно подогреть до 50 °С.

5. Раствор лимонной кислоты в перекиси водорода (H2O2). В небольшой ванночке (до 100 мл) заливается печатная плата большим объёмом перекиси водорода, после чего туда добавляется 1 столовая ложка лимонной кислоты.

После чего начинается процесс травления печатной платы. Он активно сопровождается сменой цвета жидкости с прозрачной на синюю.

Края получаются ровными и, если предварительно пройтись по фольгированному стеклотекстолиту мелкой наждачной, то и травиться всё очень равномерно.

Данным методом мне удалось получить платы со следующими параметрами:

• Зазор между проводниками 0,2 мм.

• При установленной толщине проводника 0,25 мм на деле она получалась 0,2-0,22 мм.

• Габариты плат до 100х200 мм.

Чтобы не быть голословным вот несколько фотографий моих плат, протравленных в данном растворе:

Если вам нужно протравить по быстрее, то можно добавить щепотку обычной поваренной соли. Она ускорит процесс, но будьте осторожны: В процессе травления выделяется тепловая энергия и обычно раствор прилично разогревается.

За мою многолетнюю практику работы с данным раствором он у меня 2 раза взрывался и «заляпывал» всё вокруг.

Конечно, всё очень быстро оттиралось обычной тряпкой с содой и никаких следов на одежде или вещах от него (в отличии от хлорного железа не остаётся), но довольно интересно это наблюдать.

Среднее время травления составляет 20-30 минут.

Другие растворы для травления печатных плат я не использовал. Наиболее приятнее работать с последним пунктом, так как компоненты можно достать в любом городе.

Если нужно сделать качественно

В принципе печатную плату можно заказать и на специализированном под их производство заводе. Стоит это конечно дороже, чем вы бы сделали её сами, но качество изготовления будет в разы лучше. Если у вас таких прототипов много, то очень рекомендую посмотреть видео по производству сразу сборки печатных плат.

Дело тут заключается в следующем. Завод берёт деньги за 2 вещи: за подготовку к производству, во время которой переводит ваши файлы с печатной платой к своему стандарту и изготовляет оснастку, и за само изготовление.

Само изготовление вещь не дорогая: заводы покупают заготовки под радиоплаты в большом объёме и само производство у них дешевле, а вот за подготовку они берут в среднем 2-3 тыс. руб. По мне, платить такие деньги за изготовление одной платы не имеет смысла.

Но, если этих плат набирается 10-20 штук, то эти деньги за подготовку делятся между всеми платами и получается дешевле.

Источник: https://meanders.ru/radioplata.shtml

Картины из печатных плат

Травить плату лимонной кислотой. Травление печатных плат лимонной кислотой и перекисью водорода. Современные методы обработки плат

Концепт изготовления подарка от гика. Сокро грядёт Новый Год, день святого Велентина, восьмое марта.

Да много чего ещё грядёт, и вот хочется подготовить сани летом, телегу зимой, в общем основательно подготовиться к сиим праздничным событиям и порадовать нашу вторую половину чем-то необычным.

На мой взгляд, самый бесценный подарок — это подарок, который сделан своими руками. Отсюда и будем плясать. Я не уверен, что эта идея не приходила никому в голову, но беглое гугление мне не дало результатов ни на английском, ни на русском языке.

Идея

Я большую часть своей жизни занимаюсь электроникой, программированием и микроконтроллерами. Заинтересовать этим увлечением мне не удалось ни одну женщину, даже самых лютых инженеров.

По сему, надо им хотя бы надо сделать такой подарок, чтобы они поняли что не смотря на любовь к электронике, их мы любим значительно больше.

Для этого, я подумал сделать некоторое запоминающееся электронное устройство, которое будет напоминать ей о замечательных мгновениях проведённых вместе.

Обычно запоминающееся мгновение уже зафиксировано в фотографии! Остаётся только совместить фотографию и электронику.

Представьте себе картину: в печатной плате фотография, как вы сидите в кафе, а светодиодами горят свечи. Эта поделка стоит на столе у неё, и поделка сделана вашими руками. Высокотехнологичная романтика! Так же эта технология может быть полезна разводчикам печатных плат (передаю привет коллегам с работы) для размещения своего рисунка в печатной плате (типа подписи). Говоря более простым языком, я решил попробовать перенести любую картинку на текстолит. Ниже я расскажу как я это сделал и что у меня получилось.

Пару слов о технологии

Как мы все понимаем, даже чёрно-белая фотография имеет переходы от белого к чёрному, называемым серым цветом. А в печатной плате мы имеем только два цвета: цвет меди и цвет текстолита. Условно скажем медь будет светлой, а текстолит чёрным. Хотя это всё условности: если взять белый текстолит, а медь окислить, то будет всё наоборот.

Как же нам сделать оттенки серого цвета в меди? Идея проста как и всё гениальное — технология размещения картинок в газете. Суть такова, что от размера точки определяется затемнёность или освещённость участка. Вблизи это выглядит ужасно, но отдаляясь получается нормальная картинка. Впервые об этой технологии я узнал в детстве, читая занимательную физику.

Там была приведена картинка, которая на первый взгляд показалась странным набором точек, но при отдалении она превратилась в глаз женщины.
Иллюстрация к “Занимательной физике” Чтобы вам не менять размер страницы, привожу уменьшенную копию этой картинки.
На отдалении Наверное вам уже стало понятно куда я веду.

Берётся фотография, превращается вот в такое решето, затем с помощью ЛУТ или фоторезиста наносится на плату и травится.

Что нам потребуется?

Для всего этого нужно не много, по пунктам: 1. Прямые руки, растущие из нужного места. 2. Заготовка печатной платы. 3. Лазерный принтер. 4. Самоклейка. 5. Перекись водорода, лимонная кислота, соль (поваренная).

Подготовка изображения

Самое сложное для этой статьи — было найти подходящую фотографию. Фотографии моделей не стал брать из-за проблем с авторскими правами. Фотки из личного фотоархива оказались либо унылы, либо не для широкого круга.

В результате для пробы решил просто заснять один из самых моих любимых инструментов: минитиски.
Тисочки После чего, их надо специально обработать. Поскольку я пользуюсь только linux, то в моём распоряжении тёплый ламповый gimp.

Я нарошно не стал делать никаких обработок фотографии (высветление, вытягивание контраста и т.п.). Забегая вперёд скажу, что за это я поплатился и результирующая картинка получилась не чёткой. Итак, открываем картинку в gimp, далее обесцвечиваем её.

Обесцвечивание

Затем начинается та самая интересная магия, которая и превращает обычную картинку в то, что позволит её воспроизвести, так сказать, в железе. Выбираем “Искажения -> Газетная бумага”

Магия После чего начинаем играться с параметрами. В разделе “Разделить на:” флажок надо поставить на CMYK. Опытным путём следует подобрать размер ячейки. Во вкладке “Чёрный”, лично я “Слот-функцию” сделал линией. Это дело вкуса каждого, но мне захотелось попробовать вот так.
Настраиваем параметры искажения Жмакаем “Ок”, и получаем следующий результат:
Результирующая картинка Сразу виден низкий контраст. Но я решил попробовать, как же получатся столь не яркие картинкии в железе. Посмотреть худший вариант, так сказать и продолжил свои опыты. Теперь самое время рассказать, как перенести полученный рисунок на плату.

Переносим изображение на плату

Для переноса рисунка, я воспользовался традиционной, давно обкатанной Лазерно Утюжной Технологией (ака ЛУТ). Скорее, чтобы напомнить, как она делается, нежели снова научить, расскажу пару слов о ней.

Чтобы точно знать размер будущей заготовки, я воспользовался одним простым читом, известным со школьной скамьи: размещение картинки в редакторе текстов, с нужным размером. Открыв Writer (аналог MS Word в линуксах), задал размер полей таким образом, чтобы длинна картинки по горизонтали составила точно 10 см.

Для этого в верху страницы есть очень удобная линеечка. Вставив картинку, можно увидеть, что длина по вертикали составляет 8 см.
Устанавливаем чёткие границы картинки После чего, вырезаем из текстолита прямоугольник с такими же параметрами, шкурим его и обезжириваем изопропанолом или любым удобным растворителем.

Шкурим и обезжириваем Можно обратить внимание на картинке в верху, что в качестве подложки у меня используется бумажка с тестовой печатью будущего рисунка. Поглядев на него, я решил взять именно линии, а так же увеличить их шаг и толщину. Для переноса изображения на текстолит я использую подложку для самоклеющихся обоев.

В отличии от журнальной бумаги, тут в миллион раз меньше геммороя и не надо ничего отмачивать. Стоит рулон в 10 метров всего 250 рублей, а хватает его очень на долго. На обратной стороне обычно заботливо нарисованы клеточки. Прикладываем лист А4, и отмечаем каким клеточкам он соответствует.

Разметка Не стоит ленится и делать “длинный А4” (не отрезать хвост), мой принтер обиделся на такое и решил что бумагу он зажевал, что она так долго не выходит. Вырезаем, отрываем наклейку и печатаем на той стороне, на которой была наклейка.

Результат (Half Life 2 не вспоминается?) Прикладываем заготовку медью к рисунку, заворачиваем в бумагу текстолит, и начинаем гладить рисунок с тыльной стороны.
Заворачиваем
и гладим

Я обычно проглаживаю сквозь чистую бумагу, но тут решил гладить свозь бумагу, на которой было отпечатано. В результате бумажка прилипла к заготовке, порвало бумагу с рисунком и всё забраковалось. Пришлось начинать всё сначала.

Брак Брак в таких делах явление нормальное, по сему повторяем все итерации сначала. После чего аккуратно снимаем бумагу с заготовки и нам является следующая картина:
Перенесённый рисунок

Травим

В связи с минусами хлорного железа: — невероятно грязное; — очень сложно отмыть; — пачкает одежду раз и навсегда; — трудно отмыть ванну и туалет; — нужно ехать на другой конец города, чтобы его купить;

Решил для себя открыть новый способ травления печатных плат, описанный тут radiokot.ru/lab/hardwork/62 как наиболее эффективный. Для него нужно всего три составляющих, которые находятся в аптеках и магазинах шаговой доступности:

— лимонная кислота; — перекись водорода; — обычная поваренная соль.

Пропорции травления взяты с сайта (цитирую): В 100 мл аптечной 3% перекиси водорода растворяется 30 г лимонной кислоты и 5 г поваренной соли. Этого раствора должно хватить для травления 100 см2 меди, толщиной 35мкм.

К травлению всё готово

Поскольку у меня не было мерных весов, всё мешал на глаз, стараясь хоть как-то соблюдать пропорции. В процессе травления начал выпадать гидрооксид, и я добавил ещё лимонной кислоты. Потом пузырей стало меньше, долил перекиси. Так же подсыпал соли. Всё возможно от нетерпения. Травилось всё около двух часов.

Полагаю, что это связанно с холодной перекисью, и не желанием моим это всё как-то подогреть (поговаривают, что раствор вскипает, хотя у меня лично раствор так и оставался холодным). Плюс в этот раз я травил в плошке, не используя свой чудесный бульбулятор-травилку, о котором я писал тут: habrahabr.ru/post/109869. И всё потому, что он занят хлорным железом.

Придётся специально для новой технологии сделать новый бульбулятор.

Результат

После травления получается прекрасный голубой раствор, который я, к сожалению догадался сфотографировать, уже после того, как слил в унитаз. По сему поверьте мне на слово, что он прекрасен :). И вот, наконец, мы можем лицезреть результат.

Скажу сразу, изначально он меня не впечатлил :(.
Протравленная плата Может показаться, что на плате некоторая мешанина и клякса по форме минитисков.

Но на самом деле это не так, всё становится понятно, глядя на просвет
На просвет На просвет видны все детали минисков, и чтобы вам не листать в верх, приведу опять исходную фотографию для сравнения.

Исходная фотография (отражена по горизонтали) Учитывая исходное качество фотографии, получилось просто апупительно, даже с низкой яркостью и контрастом! Видны все детали. Т.е. технология работает!

Резюмируя

Технология оказалась рабочей, и не просто рабочей, а бомбой! Быть может результат для вас не слишком впечатляющий, но это только проба пера, которая может позволить развиться этим экспериментам далее. Даже совершенно ужасная картинка вытравилась и получилась. Для получения ещё большего результата, следует использовать более высоконтрастные фотографии.

А так же подвергать их дополнительной обработке. Фон лучше делать белым, или однородным и светлым. Недостаток технологии заключается в низкой контрастности меди относительно текстолита. Решается несколькими способами. Во первых, можно взять более тёмный текстолит. Во вторых можно химически окрасить медь.

Например медь темнеет на свету, и данная картинка, если её оставить на солнышке на неделю наберёт достаточной темноты. Полагаю есть более простые способы окислить медь, гугл в помощь. Однако учтите, чтобы сохранить первоначальный блеск, рекомендую покрывать плату лаком, во избежания окисления.

Для использования в разводке печатных плат, следует портировать обработанное изображение в вашу CAD-программу, в которой вы разводите печатные платы. Для P-CAD это весьма нетривиальный и неочевидный путь. Дальнейшим шагом будет внедрение электрической схемы в печатную плату.

Например, чтобы на небе зажигать и гасить звёздочки или глазки любимой при виде тебя :).

Благодарю мой HTC HD2, перешитый на андроид за замечательные фотки и удобную загрузку их на fotki.yandex.ru

Источник: https://habr.com/post/157465/

Травление платы перекисью водорода и лимонной кислотой: тонкости обработки платы

Травить плату лимонной кислотой. Травление печатных плат лимонной кислотой и перекисью водорода. Современные методы обработки плат

Травление платы перекисью водорода и лимонной кислотой – рецепт, пользующийся особой популярностью у радиолюбителей. Это не только быстрый, но и безопасный способ получить готовое для паяния элементов будущего прибора полотно.

Как травили платы в прошлом?

Раньше, чтобы сделать печатную плату, требовалось приложить немало усилий. Сначала схема разводилась на бумаге, потом в заготовке проделывали отверстия, после чего переносили дорожки на фольгированный текстолит или гетинакс, используя при этом лакокрасочные изделия. После высыхания покрытия его отдирали, а плату погружали в емкость с лугом для вытравливания.

Труднее всего было травить плату. Так как для этих целей использовали луг на основе хлорного железа. В радиокружке такое средство не было дефицитным, а вот дома приходилось искать альтернативу, в качестве которой чаще всего выступал медный купорос.

Обработка платы несла в себе еще один секрет: плата травилась неравномерно. Некоторые дорожки разъедались, а местами поверхность недотравливалась. Все из-за неопытности умельцев или многократного использования лужного раствора.

Современные методы обработки плат

Травление платы перекисью водорода и лимонной кислотой не новинка. Многие слышали о таком методе и раньше. Выбрав такой вариант подготовки платы, вы откроете для себя не одно преимущество по сравнению с травлением в хлорном железе. Например, качество обработки, безопасность и экологичность перекиси в сочетании с окислителем.

Все, что необходимо для того, чтобы выполнить травление платы перекисью водорода и лимонной кислотой, вы найдете в своей аптечке и на кухне или без проблем сможете приобрести. Еще одно неоспоримое преимущество обработки плат таким способом – стоимость ингредиентов для создания раствора. Вот и еще одно преимущество водородной смеси – она обойдется намного дешевле хлорного железа.

Компонентный состав

  • Перекись водорода 3%-я – 100 мл.
  • Кислота лимонная – 30 грамм.
  • Поваренная соль – 5 грамм (в качестве вспомогательного компонента прохождения реакции).
  • Вода (в случае надобности).

Важно! Раствора, приготовленного в такой пропорции, хватит, чтобы вытравить медную фольгу толщиною в 35 мкм и площадью 100 кв. см.

Подготовка платы

  1. Нарисуйте и напечатайте плату.
  2. Вырежьте необходимых размеров кусок текстолита.
  3. Перенесите тонер на текстолит и оставьте отмокать, после чего удалите.

Как приготовить раствор?

  1. Подогрейте перекись водорода: поставьте бутылочку на водяную баню и дождитесь, пока температуры двух веществ не выровняются.
  2. Возьмите чашку. Подойдет любая, только не металлическая.

  3. Перелейте разогретую перекись в чистую сухую посудину и всыпьте лимонную кислоту.
  4. Тщательно перемешайте смесь.
  5. Помешивая, добавляйте соль, которая в растворе играет роль катализатора.

Как правильно травить плату?

Чтобы травление платы перекисью водорода и лимонной кислотой прошло быстрее, можете воспользоваться двумя контейнерами. Просто поместите меньшую емкость с лугом в контейнер большего размера и налейте в нее горячую воду. Это ускорит и усилит процесс.

Травление платы в р-ре перекиси водорода выполняют так: плату помещают в луг стороной, на которой нарисованы дорожки, вниз, чтобы продукты распада легко опускались на дно емкости. Чтобы реакция проходила более равномерно, раствор нужно время от времени слегка помешивать. Весь процесс занимает не более 10 минут.

По завершении травки плату необходимо нейтрализовать и промыть под проточной водой.

Такой метод обработки платы полностью безопасен. Делать платы теперь можно и на работе, и дома, и в офисе, а работать с небезопасными реагентами при этом совсем не обязательно.

Важно! Если раствор сильно пенится, то соли вы всыпали слишком много. Подлейте еще перекиси, иначе реакция пройдет чересчур активно, дорожки могут быть повреждены.

Если в процессе реакции вы вытянете плату и взглянете на нее, то не сможете заметить отличий, по сравнению с тем, как проходит травление печатной платы в хлорном железе, их просто нет. Главное отличие – быстро проходящая реакция и менее опасный процесс для человека.

Как понять, что плата уже вытравилась?

В водородно-кислой среде реакция проходит по формуле: Cu+ H3Cit +H2O2→ H[CuCit] +2H2O. Травление печатной платы в перекиси водорода можно считать завершенным, если в растворе прекратились какие-либо реакции: он больше не шипит и не пузырится.

Готовую плату очищают и промывают водой. Тонер или краску стирают ацетоном. После чего плату тщательно протирают и обезжиривают.

Важно! Проверяйте дорожки на целостность после обработки платы. Поврежденная схема не будет работать.

Как вы могли убедиться, травление платы перекисью водорода в домашних условиях не только возможно, но и безопасно. Не составит труда найти необходимые компоненты для приготовления травящего состава, а сам процесс займет не более 15 минут. Сегодня любой радиолюбитель, благодаря простым и точным советам, сможет поэкспериментировать дома без нанесения вреда себе и окружающим.

Источник: https://FB.ru/article/284433/travlenie-platyi-perekisyu-vodoroda-i-limonnoy-kislotoy-tonkosti-obrabotki-platyi

Рецепт обработки платы дома

Все, что необходимо для того, чтобы выполнить травление платы перекисью водорода и лимонной кислотой, вы найдете в своей аптечке и на кухне или без проблем сможете приобрести. Еще одно неоспоримое преимущество обработки плат таким способом – стоимость ингредиентов для создания раствора. Вот и еще одно преимущество водородной смеси – она обойдется намного дешевле хлорного железа.

Травление печатной платы

Травить плату лимонной кислотой. Травление печатных плат лимонной кислотой и перекисью водорода. Современные методы обработки плат

Сталкиваясь с разработкой печатной платы впервые или стараясь минимизировать затраты при ежедневной работе с электроникой, разработчики стараются найти более доступные альтернативы в каждом этапе изготовления. В данной статье мы расскажем вам самые популярные методы травления печатных плат и разберем преимущества и недостатки каждой из них.

Для чего же необходимо травление?

В большинстве случаев, необходимо для снятия поверхностного слоя жировой пленки или загрязнений и для выявления структуры материалов. В художественной обработке металлов – для нанесения рельефного рисунка.

На производстве печатных плат и интегральных схем (методом фотолитографии) таким образом формируются дорожки и контактные площадки. Также изготавливаются мембраны, путем вытравливания отверстий.

Иногда таким образом полируют поверхность после неудачной механической обработки.

Чтобы разобраться, для чего необходимо травление, рассмотрим вкратце основные этапы разработки печатных плат:

  1. Подготовка заготовки для нанесения защитного слоя. Весь процесс сводится к очистке и обезжириванию поверхности. В зависимости от степени загрязнения применяют несколько вариантов очищения, соответственно, чем чище, тем проще.

    Если заготовка не сильно загрязнена, то достаточно вымыть ее абразивной щеткой или мочалкой, при необходимости добавив мелкодисперсный абразивный порошок.

    Но если обнаружена толстая оксидная пленка, ее потребуется убирать раствором хлорного железа и обрабатывать на протяжении 5 секунд.

    После, обязательно промыть под холодной проточной водой.

    Чтобы обезжирить поверхность – протрите ее тканью, не оставляющей ворс (отлично подходит микрофибра), смоченную в ацетон, спирт или бензин. Следите за качеством смеси, чтобы в них не было никаких дополнительных примесей. После обработки промойте заготовку под проточной водой. Если на поверхности капель не осталось, значит обезжиривание прошло успешно.

  2. Нанесение защитного покрытия. Можно нанести рисунок вручную на стеклотекстолит используя маркер (не смывающиеся водой) или рейсфедер. Минимальное значение толщины дорожки достигает 0,5 мм. Процесс трудоемок и популярен только в тех случаях, если требуется изготовить одну небольшую плату. Более облегченный вариант – перенесения рисунка, напечатанного на лазерном принтере в зеркальном отображении на подложке из алюминиевой фольги. Следующим этапом является перенос тонера на очищенный текстолит, применяя тепло от нагретого утюга (наиболее часто применяемый способ). Ширина дорожек получается тоньше предыдущего метода – 0,3 мм. С помощью лазерного гравера гораздо проще нанести трассу на заготовку. Никаких особых усилий прилагать не требуется. В специальной программе разрабатывается необходимый рисунок по размерам. Затем загружается в программу гравера. Текстолит покрывается черной матовой краской и помещается под гравером. Спустя небольшое количество времени рисунок будет полностью перенесен. Применив фоторезист можно добиться наиболее точного и качественного результата. На поверхность платы наносится фоторезист, следом накладывается фотошаблон и засвечивается. После этого лишние участки очищаются от фоторезиста растворителем NaOH.
  3. Травление. Необходимо для удаления поверхностного слоя с заготовки, не затронув при этом рисунок дорожки.
  4. Очистка от защитного покрытия, используя растворитель.
  5. Монтаж платы. Необходимо просверлить отверстия в размеченных заранее местах. Диаметр отверстий подбирается в зависимости от деталей. После, обработать наждачной бумагой места сверлений от заусениц. После плату покрывают флюсом с последующим лужением. Каким способом будет проводиться лужение (погружая радиодеталь в припой или используя паяльник) решает сам разработчик.

В зависимости от используемого метода, этапы могут добавляться или меняться.

Травление и основные химические способы

Основные виды:

  • химическое;
  • электрохимическое;
  • ионно-плазменное.

Чаще всего применяется химический способ, как самый простой и доступный. Рассмотрим более детально процесс травления:

  • сначала шлифуется или обезжиривается поверхность;
  • далее травитель (или электролита) вступает в реакцию с поверхностным слоем;
  • по окончанию процедуры очищаем поверхность от остаточного материала растворителем.

Не пренебрегайте соблюдением мер безопасности, так как при травлении металлов может выделяться водород.

Во избежание порчи заготовки, требуется защищать поверхность и края специальными масками.  При длительном взаимодействии с травителем, на краях маски может стравливаться материал.

На некоторых участках химическая реакция может отличаться по скорости от основной площади. Из-за этого травление бывает селективным.

Различают множество способов удаления меди с незащищенной маской участков. Рассмотрим основные.

·         Водный раствор хлорного железа. Считается самым популярным травителем.

Способ приготовления: В теплой воде H2O (300 мл) разводится 100 грамм хлорного железа FeCl3. Должна получиться насыщенная золотисто-желтая жидкость. Чем насыщенней эмульсия, тем быстрее будет проходить процесс, но обычно занимает от 15 до 60 минут.

Также на скорость влияет перемешивание (можно использовать компрессор, который постоянно перемешивает жидкость) и температура (можно периодически подогревать). После окончания процедуры, необходимо тщательно промыть плату под водой, лучше применить мыло, чтобы удалить остатки.

Остаток можно сохранить в герметичной таре и применить несколько раз.

Из недостатков можно отметить невысокую скорость процесса и образование отходов на поверхности платы. Следует быть аккуратным, при работе с данным методом, так как при попадании на любые предметы появляются трудноудаляемые желтые пятна.

·         Азотная кислота (HNO3) – редко применяется из-за высокой испаряемости, резкого запаха, сильной гигроскопичности. Для использования потребуется развести кислоту с водой в соотношении 1/3.

Главное не забывайте о последовательности смешивания. Кислота наливается в воду, а не наоборот. Прежде чем опускать заготовку в травитель, проверьте на момент полного высыхания лака, защищающего дорожки. В противном случае раствор разъест и его. Весь процесс занимает не более 5 минут, почему его и применяют. Соблюдайте меры предосторожности в работе с азотной кислотой.

·         Медный купорос (CuSO4) и поваренная соль (NaCl) и в воде. Применяют достаточно редко, из-за выделения яда и медленного протекания процесса (до 8 часов).

В пол литрах воды, нагретой до 50 градусов, растворяют 100 грамм соли, затем добавляют 50 грамм медного купороса.  Чтобы травление протекало быстрее, необходимо поддерживать температуру до 80 градусов.

·         Серная кислота (H2SO4) и перекись водорода (H2O2). Стравливание происходит в течение часа. Возможно повторное использование, если хранить в темном месте и в не герметичной таре. Обладает возможностью к регенерации, путем добавления перекиси.

В 300 мл серной кислоты в воде добавляют 4 таблетки гидроперита. Температура должна сохраняться комнатная, а раствор – периодически перемешивать. Тщательно следите за соотношением составляющих. Если не хотите получить замедленную реакцию, то следите, чтобы не появлялись пузырьки, означающие переизбыток перекиси водорода.

·         Персульфат аммония ((NH4)2S2O8). Для приготовления потребуется растворить 35 гр кристаллического вещества в 65 гр воды. На весь процесс уходит порядка 10 минут. Для оптимального действия требуется поддерживать температуру около 40 градусов, периодически помешивать.

·         Лимонная кислота в перекиси водорода. Самый популярный метод. Все благодаря своей невысокой стоимости, быстрой работе и бережному отношению к фоторезисту.

Для качественного протекания процесса, нужно налить в небольшую ванночку 100 мл перекиси водорода, опустить в нее плату и засыпать 30 гр лимонной кислоты. Реакция произойдет моментально. Травление происходит очень быстро, но если подогреть, то процесс ускорится.

Также для ускорения добавляют 3 гр соли, которая усиливает реакцию. Стравливание происходит равномерно. Жидкость быстро меняет свой цвет из прозрачного в синий. Чтобы понять время окончания, надо периодически споласкивать плату или слегка пошевелить ванночку.

Из недостатков можно отметить постоянное выделение газов, которое может раздражать дыхательные пути и глаза. Если решили нагревать раствор, то рекомендуется выполнять эту процедуру на свежем воздухе. Следите за температурой, так как при сильном нагреве возможна излишняя агрессия и взрыв.

Эмульсия не хранится. Регенерация возможна, но не необходима, так как гораздо проще приготовить новую порцию, учитывая ее невысокую стоимость. И рассчитать пропорции тоже легче. Не оставляет несмываемых следов.

Независимо от выбранного вам метода, не забывайте придерживаться правил безопасности, особенно работая с ядами и кислотами. Лучший вариант работать на открытом воздухе.

Источник: https://SaiFonTech.ru/blogs/travlenie-pechatnoj-platy

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.