Травление плат перекисью водорода и лимонной кислотой
Здравствуйте дорогие друзья! На часах 5:30 утра, сегодня специально проснулся пораньше чтобы написать что-то полезное. И да, на календаре сегодня 9 Мая, поэтому поздравляю вас с этим великим днем, с Днем Победы!
А Сегодня речь пойдет о растворе для травления печатных плат который поражает своей доступностью и незамысловатостью. Да, сегодня поговорим о том как можно протравить плату с помощью перекиси водорода и лимонной кислоты ну и чутка соли.
[contents]
Какие растворы для травления существуют
Для травления печатных плат существует множество различных растворов, среди которых есть популярные травильные смеси а есть и не особо популярные.
На мой взгляд наиболее популярный травильный раствор в радиолюбительской среде это хлорное железо. Почему это так я не знаю, может быть это сговор продавцов радиомагазинов которые специально предлагают хлорное железо и тактично умалчивают о альтернативах. А альтернативы есть :
- Травление медным купоросом с солью
- Травление персульфатом аммония
- Травление персульфатом натрия
- Травление перекисью водорода и соляной кислотой
- Травление перекисью водорода и лимонной кислотой
Если у вас есть еще варианты травильных растворов то буду признателен если поделитесь ими в комментариях к этому посту.
В чем минусы травления в хлорном железе
Раствор хлорного железа всем хорош, его не сложно приготовить и процесс травления бычно проходит живенько. При приготовлении очень легко разобраться с концентрацией, что называется «на глаз». Единожды приготовленного раствора хватает на десятки плат. Но в нем есть минусы которые очень мешают:
- Раствор не прозрачный, что затрудняет контроль за процессом. Приходится постоянно доставать плату из травильного раствора.
- Раствор хлорного железа очень сильно пачкает сантехнику. Каждый сеанс травления плат заканчивается процессом отшаркивания сантехники (раковины, ванны и всего с чем может соприкоснуться раствор ).
- Очень сильно пачкает одежду. При работе с хлорным железом следует одевать одежду которую будет не жалко выбросить, ведь раствор очень сильно въедается в ткань, так сильно что ее почти не возможно потом отстирать.
- Раствор агрессивно влияет на любой металл имеющийся поблизости, даже при хранении в негерметично таре ближайшие металлические предметы могут покрыться ржавчиной. Как-то закрыс банку с хлорным железом металлической крышкой (крышка была окрашена), через пару месяцев эта крышка превратилась в труху.
Как травить платы в перекиси водорода и лимонной кислоте
Хотя я всегда был приверженцем консервативного пути но несмотря на все плюсы раствора FeCl3 его минусы постепенно толкают на поиск альтернативны травильных смесей. И вот я решил испытать метод травления плат в перекиси водорода и лимонной кислоте.
По дороге домой зашел в продуктовый магазин и помимо продуктов для вкусного ужина захватил 4 пакетика лимонной кислоты по 10г. каждый. Каждый пакетик обошелся мне менее чем 6р.
Зашел в аптеку и купил флакончик перекиси водорода, стоил мне 10р.
Какого либо проекта у меня на данный момент нет поэтому я решил чисто испытать метод, понять в чем вся соль. Нашел в своем загашнике обрезок фольгированного текстолита и перманентным маркером сделал несколько штрихов. Это некая эмитация дорожек и медных полигонов, для опытных работ вполне покатит.
Раствор готовится не сложно но важно соблюдать пропорции. Поэтому в пластиковый лоток выливаем 100 мл перекиси и высыпаем 30г лимонной кислоты, Так как у меня были пакетики по 10г, я высыпал 3 пакетика. Осталось все это дело посолить, кладем 5 г поваренной соли, это где-то 1 ч ложка без горки.
Заметил, что соли можно добавлять даже больше чем этого требуется, это приводит к ускорению процесса. Тщательно перемешиваем. Очень важно, в раствор не нужно подливать воду поэтому для приготовления выбираем такую емкость чтобы раствор покрывал плату, либо увеличиваем количество раствора, соблюдая пропорции.
Кладем в получившийся раствор нашу «печатную плату» и наблюдаем за процессом. Хочу заметить, что раствор получился совершенно прозрачный.
В процессе травления начинают выделяться пузырьки а температура раствора немного увеличивается. Постепенно раствор начинает окрашиваться в зеленоватый цвет — верный признак того, что травление идет полным ходом. В общем весь процесс травления у меня занял менее 15 минут что меня очень порадовало.
Но когда я решил в этом же растворе протравить еще одну плату, размером несколько большим чем эта то все оказалось не настолько позитивно. Плата протравилась ровно на половину и процесс очень сильно замедлился, замедлился на столько, что пришлось завершать процесс в хлорном железе.
Видимо мощи раствора хватает на то время пока идет химическая реакция между перекисью водорода и лимонной кислотой. Процесс можно продлить если подливать и подсыпать требуемые компоненты.
Преимущества травления в перекиси водорода и лимонной кислоте
Из полученного опыта можно сделать выводы что этот метод как и другие имеет свои плюсы и минусы, в нем есть как свои преимущества так и свои недостатки.
Основные преимущества:
- Легкодоступность — все компоненты без проблем находятся в ближайшей аптеке и продуктовом магазине.
- Относительная дешевизна — все компоненты для приготовления раствора стоят не дорого, менее 100р. (на момент написания статьи)
- Прозрачный раствор — получинный раствор получается прозрачный, это упрощает наблюдение и контроль за процессом травления.
- Травление происходит достаточно быстро и не требует подогревания
- Не пачкает сантехнику
В чем минусы
К сожалению, помимо всех преимуществ, в этом методе травления не обошлось без минусов.
Минусы травления в перекиси водорода и лимонной кислоте:
- Одноразовый раствор- раствор годится лишь для однократного применения, т.е. в процессе химической реакции протекающей в нем. В нем не получится протравить множество плат, для каждого раза придется готовить раствор заново.
- Дорого — не смотра на то что все ингридиенты дешевые, в долгосрочной перспективе раствор оказывается дороже того же хлорного желера. Ведь для каждой новой платы раствор придется готовить заново.
Вот в принципе и все недостатки. На мой взгляд этот метод травления плат имеет право на жизнь и он обязательно найдет своих сторонников и почитателей. А в некоторых случаях этот метод может стать единственно возможной альтернативой, например в глухой деревушке с аптекой и магазином продуктов.
А на этом я буду закругляться. За окном уже давно рассвело и пора уже готовить вкусный завтрак.
Я вас еще раз поздравляю с Днем Победы и желаю вам удачи, успехов и мирного неба над головой!
С н/п Владимир Васильев
активность лимонной кислоты возрастает с повышением температуры, грейте до 70 градусов.
Спасибо! для себя учту
травил в соляной кислоте с добавлением пергидроли (30% перекись водорода), процесс очень интенсивный, с выделением тепла — не всякая краска или лак выдерживали нагрев — пропорция подбиралась опытным путём — подливая по чуть — чуть пергидроль в кювету с кислотой и находящейся таж же платой — кювету можно слегка покачивать сбоку — на бок, рабочий раствор — прозрачный, процесс травления хорошо видно. Так как исходные реактивы очень едкие — надо помнить о технике безопасности — защитные очки, резиновые перчатки, вытяжная вентиляция. Раствор — не догоживущий, протравили, и в утилизацию (смыть большим количеством воды).
Травил в азотной кислоте. В 80тых с завода мама принесла 100%, разбавлял 50/50 водой и травил, скорость травления неимоверная и качество на высоте.
Сделал всё по технологии. Получился отличный результат. 25-30 мин при комнатной температуре.Спасибо за статью.
сейчас проблема приобрести азотную кислоту.а травить в ней одно удовольствие.только надо качественно дорожки рисовать чтобы в процессе травления не отстали.
Подогрев раствора, очень заметно ускоряет скорость реакции, как верно заметили выше. Но подогревать раствор нужно без фанатизма (оптимально 50-60С), эта реакция экзотермическая, т.е. протекает с выделением теплоты, поэтому если начать травить в очень горячем растворе, то он попросту закипит, забрызгивая и заливая все вокруг.
Добавление поваренной соли (NaCl) обязательно, иначе на поверхности меди образуется малорастворимый цитрат меди 1, который плакирует поверхность и затрудняет дальнейшее течение реакции. В присутствии же хлорид-ионов, образуется неустойчивый, хорошо растворимый комплекс.
Способ действительно удобный, когда необходимо быстро сделать плату прототип. Я например просто иду в гастроном и аптеку, которые кстати расположены в моем доме и закупаю эти весьма дешевые компоненты.