Травка плат. Травление печатных плат.

Многие из нас занимаются травлением плат, пожалуй, с подросткового возраста. Рецепты предыдущих поколений известны и используются десятками лет. Естественно, и я брал в первую очередь общепринятые составы.

Все известные методы обладают как индивидуальными, так и общими недостатками, усугубляемыми отсутствием собственной оборудованной мастерской, закрытой для доступа любопытных домашних питомцев и родственников. Практически не удаляемые пятна, неприятный запах, общая опасность некоторых используемых реактивов и прочие причины влекут за собой необходимость оправдываться и доказывать очевидную вещь – пользу от занятий радиолюбительством.

Помимо прочего в самый неподходящий момент, так сказать на взлёте деятельной активности, вдруг не оказывается нужных компонентов, или оказалось, что они уже пришли в негодность. Порой, быстро и в доступных точках продаж, найти привычные или, вообще, любые реактивы и вовсе не представляется возможным, что влечёт за собой потери целых дней творчества….

Но, не смотря на все недостатки классических методов травления, к своему стыду, я не пытался искать новые пути.

Однако всё в этой жизни меняется… Растём мы, растут и наши запросы, увеличиваются рабочие напряжения и токи. И вот мы уже меняем медь 32 мкм на медь 105 мкм и длительность, и расход реактивов, и качество процесса нас не устраивают.

Кажется, что нового можно придумать? Но, как то раз, на форуме РадиоКота при обсуждении травления плат соляной кислотой в смеси с перекисью водорода меня посетила мысль…

И вдруг….

Всё оказалось очень просто и лежало на поверхности, но, почему-то долго оставаясь никем не замеченным.

Для начала, рассмотрим, так сказать классику. Нетерпеливые могут, конечно, пропустить

уже известное и много где упомянутое, и начать с п.5. Но, думаю, краткое изложение по схеме: уравнение реакции, анализ течения с указанием окислительно-восстановительных потенциалов (далее по тексту ОВП) , достоинства и недостатки, создадут более полную картину.

Следует заметить, что мы ориентируемся на нормальный ОВП а именно рассчитанный по справочным данным при активности как самого реактива, так и продуктов реакции равной 1 экв./литр.

Итак, с п.1 по п.4 рассматриваем классику:

1. Травление меди раствором хлорного железа .

Рис. 1 1 -стандартная упаковка; 2 - шестиводное хлорное железо; 3 - безводное хлорное железо (растворяется в воде со спецэффектами, но получаемый раствор аналогичен раствору из водного железа); 4- раствор в начале травления; 5 - отработанный раствор хлорного железа; 6 - меднёный гвоздь

Уравнение реакции при травлении хлорным железом (далее по тексту ХЖ) выглядит следующим образом:

2FeCl 3 + Cu→2FeCl 2 +CuCl 2 (1)

Окислительно-восстановительные процессы, протекающие при этом, выглядят так:

Cu → Cu 2+ +2e +0,337 В (2)

Fe 3- + e → Fe 2- +0,771 В

Движущая сила (разность нормальных ОВП потенциалов) для этой реакции составляет:

0,434 В.

Это не так уж и мало, но, потенциал и скорость процесса сильно уменьшаются по мере накопления в растворе продуктов реакции, что наверняка было всеми замечено. Поработавший раствор травит медь заметно медленнее, чем свежий.

Некоторые пытаются «оживить» отработанный раствор, осаждая из него медь гвоздями, скрепками и т.п., получая, сначала прозрачный зеленовато-голубоватый раствор,

CuCl 2 + Fe →FeCl 2 + Cu↓ (4)

очень медленно превращающийся, при доступе воздуха, в ни к чему непригодную «чёрную жижу»,

4FeCl 2 +2H2O+O 2 → 2FeCl 3 +Fe(OH) 3 ↓+ Fe(O)Cl↓ +HCl (имеет склонность улетучиться)

которая, при утилизации, разукрашивает сантехнику в цвета ржавчины. Однако удаление меди из отработанного раствора, совершенно бесполезно, поскольку вместо неё в растворе прибавляется хлорид закисного железа FeCl 2 , который растворять медь не способен в принципе. Вопрос регенерации ХЖ решило бы добавление соляной кислоты, но если у вас она есть, и работать с ней вы согласны, то вам совершенно не нужно отработанное ХЖ, об этом ниже.

Достоинства:

• умеренная скорость травления меди.
• использование единственного основного компонента, а именно хлорного железа.
• простота изготовления раствора «на глаз», главное, что бы концентрация была достаточной
• не критична температура окружающей среды

Недостатки:

• Скорость травления и ОВП раствора заметно снижаются по ходу процесса.

• Большим минусом этого метода можно назвать невысокую доступность хлорного железа для рядового радиолюбителя
• Относительная дороговизна, порой на рынках заламывают немалую цену за мелкую фасовку.
• Также, немалым минусом являются трудноудаляемые пятна, которые оставляет хлорное железо на всём, с чем только не соприкоснётся. Одежда портится, обычно, необратимо.
• ХЖ заметно летуче, особенно при нагревании, плохо хранится (гидролизуется) при доступе воздуха, склонно вылезать из негерметичной тары, загрязняя собой и продуктами своего гидролиза все окружающие предметы

2. Травление медным купоросом с солью.

Рис. 2 1 - варианты фасовки; 2 - соль и медный купорос; 3 - раствор бирюзового цвета до травления; 4 - отработанный раствор медного купороса

В упрощенном виде реакция выглядит так:

Cu+CuSO4+2NaCl → 2CuCl↓ +Na2SO4 (5)

CuCl+NaCl → Na (6)

тут ключевую роль играет хлорид натрия (соль), поскольку, медь с медным купоросом практически не реагирует.

Электрохимия при травлении смесью медного купороса с солью такова:

Cu+ Cl - → CuCl↓+e +0,137 В (7)

Cu 2+ +Cl - +e → CuCl↓ +0,54 В (8)

Движущая сила для этой реакции получилась немного меньше чем, у раствора хлорного железа - около 0,40 В . Следует заметить, что в процессе травления, на поверхности меди образуется осадок продукта реакции – нерастворимый хлорид меди(I) CuCl. Для успешного проведения травления просто необходим значительный избыток NaCl и подогрев, которые помогают справиться с этой напастью.

Несмотря на то, что отработанный раствор напоминает «чёрную жижу», он поглощает кислород из воздуха, и при подкислении, может быть регенерирован.

4CuCl + O 2 + 4HCl → 4CuCl 2 +2H 2 O (9)

а без кислоты будет как-то так

4CuCl + O 2 + 2H 2 O → 4Cu(OH)Cl↓

Достоинства:

• доступность медного купороса, широко применяемого в сельском хозяйстве, как средство защиты растений.
• в отличие от ХЖ не оставляет таких пятен и разводов. Пятна получаются другого цвета – синие. Но, они легко удаляются уксусом.

Недостатки:

• медный купорос ядовит
• в последнее время цена медного купороса бьет рекорды, в отличие от размеров фасовки, которые систематически уменьшаются.
• требуется подогрев раствора для быстрого протекания реакции (6)
• невысокая скорость травления

3. Травление персульфатами (персульфат аммония или персульфат натрия).

Рис. 3 1 - упаковка и персульфаты россыпью; 2 - раствор до травленя прозрачен, после травления голубой ибо является раствором медного купороса и сульфата натрия

Весьма интересная система, поскольку, казалось бы, одно вещество (персульфат чего-нибудь) - на самом деле, в процессе травления, распадается на три: перекись водорода, серную кислоту и не участвующий ни в чем сульфат натрия или аммония . Об этом факте говорит необходимость существенного подогревания раствора персульфата, которое необходимо для его гидролиза

Химические реакции тут такие суммарно:

Me 2 S 2 O 8 +Cu → CuSO 4 + Me 2 SO 4

где Me – ионы натрия или аммония.

Электрохимия следующая:

S 2 O 8 2- +2H 2 O → H 2 O 2 + 2H + +2SO 4 2- . (10)

Cu → Cu 2+ +2e +0,337 В (11)

H 2 O 2 +2e+2H→ 2H 2 O +1,77 В (12)

Движущая сила процесса, казалось бы бьёт рекорд 1,43 В! Вот только, практически, такой потенциал не достигается, поскольку персульфат, даже при нагревании его раствора не гидролизуется мгновенно и полностью.

Достоинства

• Высокий ОВП
• Высокая скорость травления
• Не оставляет грязных пятен
• Однокомпонентный состав

Недостатки

• доступность заметно ниже чем у ХЖ
• вместо пятен, склонен отбеливать и делать дырки в ткани.
• требуется подогрев
• применяются растворы высоких концентраций, поскольку больше половины массы реактива, в итоге, составляет балластный сульфат.

4. Травление перекисью водорода в соляной кислоте

Рис. 4 1 - 3% раствор перикиси водорода (аптеки); 2 - таблетки гидроперита (помимо медицины используются для отбеливания волос крашеными блондинками); 3 - соляная кислота - отлично портит вещи и раздражает кожу в то же время содержится в желудке ввиде от 0,4 до 0,6% раствора.

Сначала уравнения:

Cu+ H 2 O 2 + 2HCl → CuCl 2 + 2H 2 O

электрохимия:

Cu → Cu 2+ +2e +0,337 В (11)

H 2 O 2 +2e+2H + → 2H 2 O +1,77 В (12)

эти уравнения такие-же, как и для персульфатов, не так ли? только есть несколько маленьких тонкостей: перекись водорода уже присутствует в своей максимальной концентрации, что позволяет достигнуть максимального ОВП в 1,43 В

В присутствие соляной кислоты или хлоридов реакция растворения меди протекает через образование промежуточного продукта CuCl,

2Cu+ H 2 O 2 + 2HCl →2CuCl↓ + H 2 O (13)

который не успевает выпасть в осадок и быстро окисляется далее. Образование этого продукта заметно понижает потенциал окисления меди, что существенно облегчает течение реакции. т.е. хлориды в данной системе являются катализатором.

Достоинства

• Самая высокая скорость травления из всех рассматриваемых.
• Не оставляет грязных пятен
• Высокая доступность: перекись можно купить в аптеке, а вместо соляной кислоты годится подсоленный аккумуляторный электролит.

Недостатки

• использование сильных кислот неизбежно приводит к дыркам в штанах и последующему разбору полётов.

и вот тут мы подходим к самому интересному:

5. Травление меди перекисью водорода в присутствие лимонной кислоты.

Рис. 5 1 - 20ти грамововая упаковка; 2 - россыпь лимонной кислоты; 3 - 15ти граммовые упаковки.

Анализ двух предыдущих методов (см. п.3 и п.4) привёл меня к выводу, что природа, используемой совместно с перекисью водорода, кислоты имеет малосущественное значение, и будет оказывать влияние только на скорость травления меди. Это значит, что можно использовать любую походящую кислоту, которая не окисляется перекисью водорода, например (роюсь в кухонном шкафчике) лимонную , ну или уксусную – но отставим пока уксус из-за неприятного запаха.

Выбор лимонной кислоты вызван тем, что она: доступна, имеет достаточную силу и не пахнет. Более того, лимонная кислота образует прочнейший комплекс с медью, что исключает всякое влияние продуктов реакции на её скорость! А для ускорения процесса следует добавить не расходующийся хлорид натрия.

А сейчас - уравнения...

Суммарная реакция:

Cu+ H 3 Cit +H 2 O 2 → H +2H 2 O

электрохимия:

первая реакция

Cu +Cit 3- → - +2e -0,083 В (14)

Cit – здесь означает остаток лимонной кислоты [(CH 2) 2 C(OH)(COO) 3 ]

Это значение ОВП своим минусом показывает, что медь должна растворяется в лимонной кислоте с выделением водорода, уходя в комплекс.

вторая реакция

H 2 O 2 +2e+2H + → 2H 2 O +1,67 В (15)

Если сравнить с уравнением (12) то ОВП (рассчитанный по формуле) - ниже, из-за того что при использовании лимонной кислоты кислотность раствора, снижается по сравнению с соляной (Снижение окислительного потенциала перекиси водорода вследствие не очень высокой силы лимонной кислоты.)

Однако движущая сила процесса, внимание: 1,775 В, что является абсолютным рекордом!

Достоинства

• Весьма высокая скорость травления.
• Не оставляет грязных пятен
• Процесс быстро протекает при комнатной температуре.
• не требуется труднодоступных реактивов: 3% перекись продаётся в аптеке, лимонная кислота – в гастрономе, а соль можно найти на любой кухне
• травильный раствор безопасен для тела и одежды
• это самый дешевый метод травления меди!

Недостатки, куда же без них.

• Средний цитрат меди малорастворим и может выпасть в осадок в т.ч. на поверхность травления. Для предотвращения возникновения проблемы не следует экономить лимонную кислоту.

В 100 мл аптечной 3% перекиси водорода растворяется 30 г лимонной кислоты и 5 г поваренной соли. Этого раствора должно хватить для травления 100 см 2 меди, толщиной 35мкм.

Соль при подготовке раствора можно не жалеть. Так как она играет роль катализатора, то в процессе травления практически не расходуется. Перекись 3% не стоит разбавлять дополнительно т.к. при добавлении остальных ингредиентов её концентрация снижается.

Чем больше будет добавлено перекиси водорода (гидроперита) тем быстрее пойдёт процесс, но не переусердствуйте - раствор не хранится, т.е. повторно не используется, а значит и гидроперит будет просто перерасходован. Избыток перекиси легко определить по обильному «пузырению» во время травления.

Однако добавление лимонной кислоты и перекиси вполне допустимо, но рациональнее приготовить свежий раствор.

Вы можете использовать вместо лимонной и уксусную кислоту, но неприятный запах и меньшая скорость травления могут вас не устроить. ОВП реакции с уксусной кислотой 1,35В – что в принципе не так уж и мало, например в сравнении с ХЖ.

Напомню для тех кто только начинает:

Для приготовления всех травильных растворов необходимо использовать пластиковую либо стеклянную посуду.

Подогрев растворов следует проводить на водяной бане или специально предназначенными приспособлениями.

Все растворы полученные после травления ядовиты из-за высокого содержания меди.

Соблюдайте технику безопасности при работе с сильными кислотами.

Утилизация отработанных растворов допустима путём выливания в общую канализацию.

После травления плату следует ополоснуть слабым раствором уксуса и тёплой водой.

Успехов вам и ровных дорожек!

Использованная литература: «Справочник по аналитической химии» Ю.Ю. Лурье, 1971г.

ID: 1197

5

11

BV-Dial
Nimnul
frag1k
ATtiny13
sec
SergeyK
BassFoot
Сергей
Военрук
evergrey
Hовичок
WildCat
Nikom
Semashkin
conler
katalist
nikoradist
Viser
smit69
lexalex08
малышок
ReZZZZZZZ
vanish125
sanntex
headshotbacs
Murlock
RUDYK
wonderful
edmarch
svs0230
asket_mixaa
Медведыч
bensaratov
TRIOD
MRAK16
karrlsson
akl
Chettuser
102Rudi
Mikhasolodovnik
просто КОТ
Spruts80
voffkaZ
Idea_FIX
Serega2300
Медведь Вениамин
sjogun
ANALOG
Tolmi
Leonard Seyl
xcom14
shtazik
phenomen
kret_a_v
Aлёха1999
103
ipf
Denshabv
diman27
Sniper@
Vladator
Serp
Igor B
Efimozi
MakSVs
smihan99
Кефир
Котэ...Радио Котэ
wla666
Мяут
Sfdag
andrei2375
aen
Лазарейт Георгий
SergSM
Verydeep
dinets
Glow2020
ksv515
aLex_kote
atosvr
Roman16
BoRtO
Noblako
ko666ka
NO F3@R
Symrak
sanderman
Magistor
tonick
Sasha705
юрик Воронеж
piXel71
gauss
Евгений_36rus
Шрам
EvilGremlin
cond33
nicolasomsk
LuckyLex
goldmen8
gfgeuf
lentin
garikbaza
Jomok
Lok-T@r
puancare
crazy87
usb
константин_KoSS_89
DrCasper
grig44
Максим85
SenDekar
Hastla
Yarrr
Илья927
Chiper
Menestrel7
SLIVA
Digiw3000
demson
Bullet
El_Dinamita
FoxBat
Yadro
krokodil
DarkLotus
happymonkey
Sergey3a23
gust
GaR1k
punk_rulezzz
007_and
dimamukhin
VL-Rush
аладин
lea182
леня
vadimnm70
al-sobol
chyyk
turantino
DooMmen
_taras_
rus-us
Allocco
ALXLIST
dmitryded
FSSD1942

Nem
sidr
4ipson
superkot
SDimOkk
movel
VovanVovanovich
sr480
mixer_90
pitbullko
samogon
Lepsik
greenkas
alexj28
Fer17
daniiiil112
C0oo1D
NucLeaR
mitrych32
W@TT
bams
skk
vinigret
cabat
Цап
Stanley
stas t
Панас
El-Eng
Aleksvijj
DerKatze
hedrok
bogomol
Котолош
oleg190rus
Zang
gmotors
MAVr 34
belyay
Andriy1992
elf.arxont
Yurgenth
stepdim
a_skr
gray Az
max-ti
SergK
vdij
steve37
Ashatshem
uri_2000
samurai68
vadim23409
МяуКот
Danil_K
gear3d
SanyaSKY
Azgo
Пётр Припечко
koteika
Gena_308
wadim21_reg
MC_Zver
LOMASTER.at.ua
Paradox072
keebirg
Максим Д.
непонятно кто
yura860
aog1996
Xrust
Вадиматоричик
RomenRZN
mr4ester
Dedz65
delphine
andrey19542
kitekat
roman2143
a5021
alakurt
acsoftlab
shin
garrey
Vasiliy_4N
diselstalker
kentgaryk
leonisio
Timych
den all
super_bum
infox
Oleg__K
mezko
selfish
nikityan
Seth
Boreaz
Muzykant
ФСК
Meloman21
6ф1
dmtr
poman
vkp-80
arhimed2007
Кот_Георгия
virf
dreamernf
Шуша
RUSLAN6П3С
ПОС-61
Korrmet
Ivan321
Ромен Стоянов
Fokziz
Влад2344
Stupid
Flash.#13
dc-dent
devmind
zhu4er
Вячеславslv
WalkingDead
pirmaestro
Taras1
MrFarik
Alexeyslav
cirodil
edm2007
badr555
alex_watchmaker
likita
ShSt
multihobbyt
masterzep
yc185
andrele
Airatius
Hinto
Котище-транзисторище
pors222
POMAH007
Groggy
Versalife
alexxiss
proxdes
fureimu
karabass
NFC
Apparatchik
silaew1980
Eler-on
slawx
JI0ku
ANL
Радий
Wasiliy_13
олег001
snowrider
MaSkim
anatoliy03
Щукарь
borntoroll
prizrack*
urakon
qubiq
Ivanoff-iv
Simurg
Вячеслав1974
gekz
Vasilii
AndryG
Али-бастр
Selin
mZm
Murdok
Аурита
lasthope
КоТ_ОбОрМоТ
GARMIN
Demonter
bambuk
/-/ekit
Vladimir_BAR
AnDS
Sanja2

Кислый
RA1AIZ
saxel
SystemCrasher
4ess
деВЯтина
Scrooler
Петр

white
TovsCat
rus084
Ренальд
st88
Orion33
Dwit

338

8

7

Заработало сразу:
BV-Dial
Nimnul
frag1k
ATtiny13
sec
SergeyK
BassFoot
Сергей
Военрук
evergrey
Hовичок
WildCat
Nikom
Semashkin
conler
katalist
nikoradist
Viser
smit69
lexalex08
малышок
ReZZZZZZZ
vanish125
sanntex
headshotbacs
Murlock
RUDYK
wonderful
edmarch
svs0230
asket_mixaa
Медведыч
bensaratov
TRIOD
MRAK16
karrlsson
akl
Chettuser
102Rudi
Mikhasolodovnik
просто КОТ
Spruts80
voffkaZ
Idea_FIX
Serega2300
Медведь Вениамин
sjogun
ANALOG
Tolmi
Leonard Seyl
xcom14
shtazik
phenomen
kret_a_v
Aлёха1999
103
ipf
Denshabv
diman27
Sniper@
Vladator
Serp
Igor B
Efimozi
MakSVs
smihan99
Кефир
Котэ...Радио Котэ
wla666
Мяут
Sfdag
andrei2375
aen
Лазарейт Георгий
SergSM
Verydeep
dinets
Glow2020
ksv515
aLex_kote
atosvr
Roman16
BoRtO
Noblako
ko666ka
NO F3@R
Symrak
sanderman
Magistor
tonick
Sasha705
юрик Воронеж
piXel71
gauss
Евгений_36rus
Шрам
EvilGremlin
cond33
nicolasomsk
LuckyLex
goldmen8
gfgeuf
lentin
garikbaza
Jomok
Lok-T@r
puancare
crazy87
usb
константин_KoSS_89
DrCasper
grig44
Максим85
SenDekar
Hastla
Yarrr
Илья927
Chiper
Menestrel7
SLIVA
Digiw3000
demson
Bullet
El_Dinamita
FoxBat
Yadro
krokodil
DarkLotus
happymonkey
Sergey3a23
gust
GaR1k
punk_rulezzz
007_and
dimamukhin
VL-Rush
аладин
lea182
леня
vadimnm70
al-sobol
chyyk
turantino
DooMmen
_taras_
rus-us
Allocco
ALXLIST
dmitryded
FSSD1942

Nem
sidr
4ipson
superkot
SDimOkk
movel
VovanVovanovich
sr480
mixer_90
pitbullko
samogon
Lepsik
greenkas
alexj28
Fer17
daniiiil112
C0oo1D
NucLeaR
mitrych32
W@TT
bams
skk
vinigret
cabat
Цап
Stanley
stas t
Панас
El-Eng
Aleksvijj
DerKatze
hedrok
bogomol
Котолош
oleg190rus
Zang
gmotors
MAVr 34
belyay
Andriy1992
elf.arxont
Yurgenth
stepdim
a_skr
gray Az
max-ti
SergK
vdij
steve37
Ashatshem
uri_2000
samurai68
vadim23409
МяуКот
Danil_K
gear3d
SanyaSKY
Azgo
Пётр Припечко
koteika
Gena_308
wadim21_reg
MC_Zver
LOMASTER.at.ua
Paradox072
keebirg
Максим Д.
непонятно кто
yura860
aog1996
Xrust
Вадиматоричик
RomenRZN
mr4ester
Dedz65
delphine
andrey19542
kitekat
roman2143
a5021
alakurt
acsoftlab
shin
garrey
Vasiliy_4N
diselstalker
kentgaryk
leonisio
Timych
den all
super_bum
infox
Oleg__K
mezko
selfish
nikityan
Seth
Boreaz
Muzykant
ФСК
Meloman21
6ф1
dmtr
poman
vkp-80
arhimed2007
Кот_Георгия
virf
dreamernf
Шуша
RUSLAN6П3С
ПОС-61
Korrmet
Ivan321
Ромен Стоянов
Fokziz
Влад2344
Stupid
Flash.#13
dc-dent
devmind
zhu4er
Вячеславslv
WalkingDead
pirmaestro
Taras1
MrFarik
Alexeyslav
cirodil
edm2007
badr555
alex_watchmaker
likita
ShSt
multihobbyt
masterzep
yc185
andrele
Airatius
Hinto
Котище-транзисторище
pors222
POMAH007
Groggy
Versalife
alexxiss
proxdes
fureimu
karabass
NFC
Apparatchik
silaew1980
Eler-on
slawx
JI0ku
ANL
Радий
Wasiliy_13
олег001
snowrider
MaSkim
anatoliy03
Щукарь
borntoroll
prizrack*
urakon
qubiq
Ivanoff-iv
Simurg
Вячеслав1974
gekz
Vasilii
AndryG
Али-бастр
Selin
mZm
Murdok
Аурита
lasthope
КоТ_ОбОрМоТ
GARMIN
Demonter
bambuk
/-/ekit
Vladimir_BAR
AnDS
Sanja2
Заработало после плясок с бубном:
Кислый
RA1AIZ
saxel
SystemCrasher
4ess
деВЯтина
Scrooler
Петр
Не заработало совсем:
white
TovsCat
rus084
Ренальд
st88
Orion33
Dwit

Добавить теги:

Тег:

Чем вытравить печатную плату.

Для тех, кто только начинает заниматься радиолюбительским конструированием, или просто не знает каким образом можно изготовить печатную плату, в этой статье мы приведем несколько вариантов травления при помощи химических реактивов.

Сразу хотим отметить, что большинство радиолюбителей для травления плат используют хлорное железо, рассмотрим этот вариант, а так же несколько альтернатив, но при этом мы не будем останавливаться на травлении с применением соляной и азотной кислот, и многих других небезопасных или замороченных методах. Рассмотрим только те варианты, которые реально можно применить в домашних условиях, и быстро. И так, давайте по порядку.

Вариант травления плат 1.
Хлорное железо.

Обычно на упаковке производитель пишет, в каком соотношении готовится раствор хлорного железа. Как правило, это 1: 3 (один к трем), то есть в 100 граммах воды растворяется 30…40 грамм кристаллов хлорного железа. Время травления платы зависит от концентрации раствора, а так же от температуры раствора, в подогретом растворе (градусов до 60-ти) травление протекает гораздо быстрее. Травить необходимо в пластмассовой или стеклянной ванночке, да и для приготовления раствора лучше использовать пластиковую ложку.

На просторах интернета нам попалась информация, как приготовить раствор хлорного железа самостоятельно. Для этого 15 грамм мелких железных опилок засыпают в 250 мл 10% соляной кислоты (стакан), настаивают раствор в течение нескольких дней, пока он не приобретет коричневую окраску. Когда настоится - можно приступать к травлению.

Плата в ванночку для травления помещается травящейся стороной вниз. Для того чтобы плата не погружалась на самое дно, многие радиолюбители приклеивают на двухсторонний скотч к верхней стороне платы кусочек пенопласта. Если необходимо вытравить двустороннюю плату, поместите ее в ванночку или банку вертикально. Таким образом, растворяемая медь будет легче оседать на дно емкости, и процесс травления будет быстрее.

Не допускайте попадания раствора хлорного железа на одежду, она будет испорчена, а пятна, скорее всего, не отчистятся.

Вариант травления плат 2.
Медный купорос + поваренная соль.

Как вы, наверно, знаете, медный купорос представляет собой кристаллы голубоватого цвета, приобрести можно в хозяйственных магазинах, или магазинах для садоводов, в общем, не дефицит. Соль - обычная крупная из продуктового магазина.

Кроме соли и купороса нам понадобится еще какой-нибудь небольшой железный предмет (пластинка из железа, гвоздь, или что-нибудь еще), который при травлении мы поместим в раствор рядом с платой. В тонкости химических процессов мы вдаваться не будем, отметим только то, что этот процесс протекает с образованием множества комплексных солей, а железный предмет, помещенный в раствор во время травления, вступает в эту реакцию и при этом расходуется. Раствор готовится из одной части медного купороса и двух частей поваренной соли.

То есть на две столовые ложки с горкой медного купороса кладем четыре столовых ложки с горкой поваренной соли, заливаем полтора стакана горячей воды (градусов 70), перемешиваем до полного растворения кристаллов, и раствор для травления готов. Заранее не делайте смесь кристаллов купороса и соли, сначала растворяйте один компонент, а потом другой.

Время травления примерно минут 40.
Даже если не использовать железный предмет при травлении, плата тоже вытравится.
Если после травления на плате остались синеватые пятна, их можно легко убрать уксусом.

Вариант травления плат 3.
Перекись водорода + лимонная кислота + поваренная соль.

Рецепт этого раствора для травления плат простой, в 100 граммах обычной аптечной 3% перекиси водорода растворяем примерно 30 грамм лимонной кислоты и 5 грамм поваренной соли. Перемешиваем до полного растворения всех сыпучих ингредиентов, и раствор готов к применению.

Заостряем ваше внимание - воду в раствор лить не нужно. И последнее, данный раствор не хранится и повторно не используется. Приготовленного таким образом количества хватит вытравить примерно 100 кв. см медной фольги с толщиной 35 мкм. Для дальнейшего травления готовится раствор заново.

Надеемся из этих трех вариантов вы наверняка выберете наиболее вам подходящий, исходя из того, что у вас на данный момент времени есть под руками.

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 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 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 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.

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.

Компонентный состав

• 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

Нарисуйте и напечатайте плату.

Вырежьте необходимых размеров кусок текстолита.

Перенесите тонер на текстолит и оставьте отмокать, после чего удалите.

Как приготовить раствор?

Подогрейте перекись водорода: поставьте бутылочку на водяную баню и дождитесь, пока температуры двух веществ не выровняются.

Возьмите чашку. Подойдет любая, только не металлическая.

Перелейте разогретую перекись в чистую сухую посудину и всыпьте лимонную кислоту.

Тщательно перемешайте смесь.

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 +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.

Недавно открыл для себя в Интернете новый метод травления печатных плат, отличающийся от классических методов травления, к тому же этот метод не имеет свойственных традиционным хлорному железу и персульфату аммония недостатков. Хлорное железо с его неотмывающимися пятнами на одежде и в результате с испорченными вещами, возможно не устраивало давно и многих. Также и персульфат аммония, не у каждого есть дома отдельный стол для травления – пайки, скорее всего большинство травят, как и я, в ванной комнате. Иногда, в результате неосторожных действий с персульфатом аммония и попадания капель на одежду, образуются со временем небольшие дырочки, вещи становятся испорченными.

Кто-то может сказать, меня устраивает персульфат из-за своей скорости травления, так вот, новый метод травления позволяет протравливать платы, думаю с не меньшей скоростью. Вчера протравил плату за полчаса, рисунок был начерчен на скорую руку маркером, самые узкие дорожки были в 1 мм шириной, подтравов замечено не было. Фото платы ниже, правда после того как залудил и спаял все детали на плату, просто чтобы показать, что даже узкие дорожки получаются без подтравов, этого думаю достаточно. Но сразу хочу заметить, что рисунок переведенный на печатную плату методом ЛУТ (лазерно-утюжной технологией ) сохраняется лучше, у людей по отзывам при протравке этим методом даже узкие дорожки шириной в 1 мм получаются стабильно хорошо.

Теперь перейдем к делу. На плату размерами 35*25, которую травил, истратил следующие ингридиенты: бутылочку аптечной перекиси водорода 50 мл, стоимостью 3 рубля и 1 пакетик 10 грамм пищевой лимонной кислоты , стоимостью 3,5 рубля, соль чайная ложка (используется как катализатор) разумеется бесплатно, подойдет любая какая есть у вас на кухне, даже йодированная. Точные пропорции здесь не обязательны, делаем примерно такой раствор: выливаем перекиси водорода, столько чтобы плату скрыло на 5 мм, добавляем 10 грамм (в моем случае пакетик) лимонной кислоты и ложим чайную ложку соли .

Воды добавлять не надо, жидкость используется та, которая есть в перекиси. Если планируется травить плату больших размеров, то увеличиваем количество ингридиентов в тех пропорциях, относительно перикиси водорода, как было указано выше, также чтобы плату скрыло на 5 мм. К концу травления раствор окрасится в голубоватый цвет. Во время травления плату шевелим в емкости, потому что на плате будут скапливаться пузырьки газа, мешающие травлению.

Ближе к концу травления извлекаем пинцетом плату из раствора и осматриваем. Если рисуем рисунок маркером, то рекомендую рисовать в несколько слоёв, чтобы избежать небольших подтравов на узких дорожках, но такой же эффект даст нам и хлорное железо и персульфат аммония. Оставшийся от травления раствор можно вылить в канализацию, пропустив после большое количество воды. Хранить раствор для повторного использования, думаю никто не будет, всегда проще сделать новый раствор при необходимости, чем ждать дольше при протравке со старым раствором.

Экономия времени и денег в сравнении со старыми методами, думаю очевидна всем. Также можно пользоваться концентрированной перекисью продающейся в магазинах для парикмахеров или таблетками гидроперита , но здесь соотношение ингридиентов придется каждому подбирать самому, так как с ними не экспериментировал. Выкладываю, как обещал фото платы, протравленной этим методом, делал плату правда на скорую руку.

Ещё немного про такую полезную вещь, как вертикальные ванны . Если требуется равномерное и качественное двусторонее травление - удобны именно вертикальные ванны с перемешиванием раствора. Перемешивание делается введением в ванну трубочку от аквариумного аэратора. Также у вертикальной ванны минимальна площадь испарения. Кроме того, не будет налипающей грязи, если раствор старый и замусорен. Желаю удачных травлений без подтравов. С вами был AKV .

Обсудить статью ТРАВЛЕНИЕ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ

Если есть желание сделать ту или иную радиолюбительскую конструкцию, сначала радиолюбитель задумывается о создании . Конечно, сейчас есть множество методов создания плат, которые ничем не отличаются от заводских, например с применением лазерного принтера, но он не всегда доступен, как в моем случае. Не везло и с традиционной химией для травления плат, поэтому основную часть конструкций делались либо навесным монтажом, либо на макетной плате. Медный купорос, хлорное железо и другие аналогичные вещества травления почти не реально было раздобыть. И вот, в один прекрасный день, добрые люди посоветовали простой способ травления. Сразу были приобретены нужные ингредиенты, все вместе стоило менее доллара. Метод понравился настолько, что было решено написать отдельную статью. Она, думаю, будет полезна начинающим радиолюбителям. А для химического состава нам понадобятся:

1) 3%-ый раствор перекиси водорода 100гр (куплен в аптеке за 0,2$, продаются в бутылках по 100мг, именно столько и нужно).
2) Лимонная кислота 80-100гр (куплена в продуктовом магазине 2 пачки по 40 гр - 0,3$).

3) Чайная ложка обычной поваренной соли.

Смешаем все вместе, никакой опасной реакции не будет, далее хорошенько перемешиваем деревянной или пластмассовой палочкой до полного растворения твердых ингредиентов.

Ну вот собственно и все - состав готов. Плата полностью травится максимально за 1.5 часа, а в итоге никаких вредных газов не выделяется, но советую травить на свежем воздухе, поскольку запах все-же есть. Пример готовой платы, вытравленной перекисью, показан на следующем фото:

Таким простым способом можно травить платы любой сложности, метод чистый и безопасный, пачкаться буквально нечем. Для испытаний и наглядной демонстрации протравил кусок фольгированного текстолита, а затем плату к усилителю. Автор - АКА (Артур Касьян).

Обсудить статью ТРАВЛЕНИЕ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ ПЕРЕКИСЬЮ ВОДОРОДА