Вход    
Логин 
Пароль 
Регистрация  
 
Блоги   
Демотиваторы 
Картинки, приколы 
Книги   
Проза и поэзия 
Старинные 
Приключения 
Фантастика 
История 
Детективы 
Культура 
Научные 
Анекдоты   
Лучшие 
Новые 
Самые короткие 
Рубрикатор 
Персонажи
Новые русские
Студенты
Компьютерные
Вовочка, про школу
Семейные
Армия, милиция, ГАИ
Остальные
Истории   
Лучшие 
Новые 
Самые короткие 
Рубрикатор 
Авто
Армия
Врачи и больные
Дети
Женщины
Животные
Национальности
Отношения
Притчи
Работа
Разное
Семья
Студенты
Стихи   
Лучшие 
Новые 
Самые короткие 
Рубрикатор 
Иронические
Непристойные
Афоризмы   
Лучшие 
Новые 
Самые короткие 
Рефераты   
Безопасность жизнедеятельности 
Биографии 
Биология и химия 
География 
Иностранный язык 
Информатика и программирование 
История 
История техники 
Краткое содержание произведений 
Культура и искусство 
Литература  
Математика 
Медицина и здоровье 
Менеджмент и маркетинг 
Москвоведение 
Музыка 
Наука и техника 
Новейшая история 
Промышленность 
Психология и педагогика 
Реклама 
Религия и мифология 
Сексология 
СМИ 
Физкультура и спорт 
Философия 
Экология 
Экономика 
Юриспруденция 
Языкознание 
Другое 
Новости   
Новости культуры 
 
Рассылка   
e-mail 
Рассылка 'Лучшие анекдоты и афоризмы от IPages'
Главная Поиск Форум

Статьи по прикладной химии - - С.Маркин. Как травить платы?

Научные >> Научно-популярная литература >> Химия >> Химия >> Статьи по прикладной химии
Хороший Средний Плохой    Скачать в архиве Скачать 
Читать целиком
С.Маркин. Как травить платы?

---------------------------------------------------------------

Химия и жизнь, N7 1990 г. с 76-77.

---------------------------------------------------------------



     В потоке читательских писем, приходящих в редакцию "Химии и жизни", не последнее место занимают вопросы радиолюбителей о способах химического травления медненых плат. Какими растворами травить? Какие химические процессы при этом протекают? Как получить или чем заменить те или иные реактивы? Попытаемся ответить на эти и другие вопросы читателей в одной заметке.

     В непромышленных условиях в качестве травителя для плат наибольшее распространение получил раствор хлорного железа. Эта соль в водном растворе окисляет медь:


     FeCl3+Cu => FeCl2+CuCl,


     а затем и образовавшийся хлорид одновалентной меди:


     FeCl3+CuCl => FeCl2+CuCl2.


     В свою очередь хлорид двухвалентной меди взаимодействует с металлом:


     CuCl2+Cu => 2CuCl.


     Концентрация используемого раствора 400 г/л, рабочая температура до 35 °С. Регенерации использованный раствор не поддается*.


     * Разумеется, в химической лаборатории можно регенерировать любой раствор но расход средств и времени на такую регенерацию будет таков, что дешевлe и проще приготовить свежие растворы


     Травить можно и раствором персульфата аммония (200--250 г/л) с добавлением концентрированной серной кислоты (4--5 мл/л, кислоту лить в раствор, а не наоборот!):


     (NH4)2S208+Cu => (NH4)2S04+CuS04.


     Наилучшие температуры этой реакции -- до 50 °С. Для более полного использования реактива раствор надо подщелочить аммиаком и охладить до 5 °С. При этом выпадают в осадок кристаллы состава


     CuS04*(NH4)2S04-6H20.


     Распространен также раствор на основе хлорида двухвалентной меди СuCl2. Как уже сказано, эта соль тоже способна окислять медь. Получающийся хлорид одновалентной меди CuCl нерастворим в воде, поэтому в раствор добавляют, например, хлорид аммония в количестве 145--150 г/л или хлорид натрия (160--165 г/л), с которыми CuCl образует хорошо растворимые соли с не очень устойчивым комплексным анионом [СuCl2][-]. Исходная концентрация CuCI2 100--150 г/л, рабочая температура 45--50 °С. Существенно, что 100 граммам CuCl2 эквивалентна смесь 185 г медного купороса CuS04*5H20 и 85 г поваренной соли. Эти компоненты (не забудьте про хлорид меди для образования комплекса!) растворяют в горячей (около 80 °С) воде. Сразу после остывания раствор готов к применению.

     Медно-хлоридный раствор обладает еще и тем преимуществом, что его можно регенерировать. Для этого 1/7 часть отработанного раствора сливают, оставшуюся часть подкисляют концентрированной соляной кислотой (20--25 мл/л), добавляют разбавленный 1:6 пергидроль* (110--115 мл/л) и перемешивают раствор воздухом (например, с помощью микрокомпрессора) 20--30 минут. При этом происходит реакция:


     2CuCl+H202+2HCl => 2CuCl2+2H20.


     * Пергидроль водорода - это 30 %-ный раствор пероксида.


     В заводских условиях применяют смесь соляной кислоты и 30 %-ного пероксида водорода в соотношении 1:3. После использования этот раствор практически не отличается по составу от отработанного медно-хлоридного. Однако дома копировать этот процесс не советуем. Такая смесь очень опасна в обращении -- при попадании ее на открытые участки тела неизбежен ожог, поэтому с раствором такого состава работать можно только в очках и резиновых перчатках, под вытяжкой. В домашней лаборатории намного безопаснее смесь концентрированной соляной кислоты, пергидроля и воды в соотношении 1:1:3. Сначала растворяют в воде пероксид, затем кислоту.

     Известен и такой рецепт: в 1 л холодной воды растворяют 20--25 таблеток гидроперита (твердое соединение пероксида водорода с мочевиной состава (NH2)2CO*H202), затем осторожно добавляют 100 мл концентрированной серной кислоты. Растворы такого рода -- самые "быстрые".

     Для сведения: в промышленном производстве печатных плат чаще всего применяют щелочной раствор солей меди, содержащий 65--110 г/л хлорида меди (II), 100--150 г/л хлорида аммония, 20--30 г/л карбоната аммония, 400--500 мл/л 25 %-ного раствора аммиака. Температура при травлении 45-- 50 °С. Реакция в этом случае такова:


     Сu(NH3)4Сl2+Сu=2Сu(NН3)2Сl.


     Отработанный раствор легко регенерируется при продувании в него воздуха:


     4Cu (NH3)2Cl+02+4NH4Cl+4NH40H => 4Cu (NH3)4Сl2+6Н20.


     Вместо аммиачного медно-хлоридного раствора иногда применяют аммиачный медно-сульфатный раствор следующего состава: медный купорос 170--190 г/л, сульфат аммония 150--170 г/л, водный аммиак 400-- 500 мл/л. Рабочая температура также 45--50 °С, но травление меди в этом случае протекает медленнее.

     Несколько слов о реактивах. Раствор хлорного железа можно получить, например, так: 10 %-ной соляной кислотой заливают в открытом сосуде железные опилки (1 объем на 25 объемов кислоты) и оставляют на несколько дней (осторожно, при этом выделяется взрывоопасный водород!). Когда раствор приобретет желто-бурый цвет, он готов к работе. Два способа получения этой соли из доступных веществ уже были описаны в "Химии и жизни" (1985, No 10, с. 81--82). Остальные вещества придется покупать, доставать -- словом, кустарным способом их не синтезируешь.

     Персульфат аммония входит в состав фотографического ослабителя, поэтому его иногда можно купить в фотомагазинах. Медный купорос бывает в магазинах для садоводов, пероксид водорода -- в аптеках, хлорид натрия -- в продовольственных магазинах.

     Предположим, у вас есть все необходимые реактивы. Какой способ травления предпочесть? Для удобства сравнения основные характеристики растворов сведены в таблицу.


     Растворы

     Максималь-ная скорость травления,

     Емкость по меди, г/л*

     Боковое подтравливание,

     мкм


     мкм/мин


     железно-хлоридный

     35

     75 105

     40--66


     персульфатный

     25

     35

     50--80


     медно-хлоридный

     15

     10--20

     40 60


     аммиачный медно-


     хлоридный

     20 25

     60--80

     20--30


     * Предельно возможное увеличение содержания меди в растворе за счет ее вытравливания с платы.


     Помимо этих цифр, советуем принять во внимание и то, что при промывке плат после их травления хлоридом железа (III) остатки раствора легко гидролизуются с образованием труднорастворимых основных солей. Кроме того, материал основы способен адсорбировать ионы Fe[3+], что может ухудшать его изолирующие свойства. А вот растворы на основе солей меди смываются без осложнений. Не проливайте раствор FеСl3: очень нелегко удалить его яркие ржавые пятна с одежды, стен и эмалевого покрытия ванны. У персульфатного раствора также есть недостаток: неравномерный характер вытравливания. Работать с аммиачными растворами можно только на открытом воздухе или под тягой, что не слишком удобно.

     Некоторые составы мы не станем рекомендовать для работы в домашних условиях, сообщим же о них только для полноты картины. Например, существуют травильные растворы на основе хлоритов (эти соли взрывоопасны), на основе хромового ангидрида (он ядовит, да, впрочем, и взять его негде), на основе других, еще более редких веществ.

     И последнее. Для нанесения рисунка пользуйтесь покрытием, соответствующим условиям травления. В сильнокислых растворах лучше использовать кислотостойкую краску (например, НЦ-11), в слабокислых вполне подходит для защиты клей БФ-2. Если раствор будет нагреваться, целесообразно применить теплостойкую краску.


     С. МАРКИН


     Что читать о травлении плат:


     Ильин В. А. Технология изготовления печатных плат. Л., "Машиностроение", 1984.

     Верховцев О. Г., Лютов К. П. Практические советы мастеру-любителю. Л., Энерго-атомиздат, 1987.


    

... ... ...
Продолжение "С.Маркин. Как травить платы?" Вы можете прочитать здесь

Читать целиком
Все темы
Добавьте мнение в форум 
 
 
Прочитаные 
 С.Маркин. Как травить платы?
показать все


Анекдот 
Офицер обращается к новобранцу из строя: - Как фамилия?

- Украинец

- Я тебя спрашиваю, как фамилия твоя!!!

- Украинец.

- Да фамилия, ты понимаешь по-русски или нет???!!!

- Да Украинец моя фамилия!
Офицер (подозрительно) - Тааак... национальность?

- Белорус.

- Ты что гад издеваешься?!!!!!!!!
показать все
    Профессиональная разработка и поддержка сайтов Rambler's Top100