Независимо от того, берутся ли они за проектирование печатных плат впервые или пытаются минимизировать затраты на повседневную работу с электроникой, дизайнеры ищут более доступные альтернативы на каждом этапе производства. В этой статье мы расскажем о самых популярных методах травления печатных плат и обсудим преимущества и недостатки каждого из них.
Травление печатной платы
Травление и основные химические методы
Основные типы:
• химическая;
• электрохимический;
• ионно-плазменный.
Наиболее широко используется химический метод, так как он самый простой и доступный. Рассмотрим подробнее процесс гравировки:
• сначала поверхность полируется или обезжиривается;
• затем травитель (или электролит) вступает в реакцию с поверхностным слоем;
• В конце процедуры очищаем поверхность от остатков материала растворителем.
Не пренебрегайте техникой безопасности, так как при травлении металлов может выделяться водород.
Во избежание повреждения заготовки требуется защитить поверхность и кромки специальными масками. При длительном взаимодействии с гравером материал может гравироваться на краях маски.
На некоторых участках химическая реакция может отличаться по скорости от основного участка. Из-за этого гравировка выборочная.
Существует множество способов удаления меди маской для незащищенных участков. Рассмотрим основные.
Водный раствор хлорного железа. Считается самым популярным лечебным растением.
Способ приготовления: 100 г хлорного железа FeCl3 разводят в теплой воде Н2О (300 мл). У вас должна получиться насыщенная золотисто-желтая жидкость. Чем богаче эмульсия, тем быстрее идет процесс, но обычно он занимает 15-60 минут. Также на скорость влияет перемешивание (можно использовать компрессор, который постоянно перемешивает жидкость) и температура (можно периодически ее нагревать). После окончания процедуры необходимо тщательно промыть доску водой, для удаления остатков лучше использовать мыло. Остальное можно хранить в герметичном контейнере и использовать несколько раз.
Из недостатков можно отметить низкую скорость процесса и образование остатков на поверхности доски. Нужно быть осторожным при работе с этим методом, так как при ударе о какой-либо предмет появляются трудновыводимые желтые пятна.
· Азотная кислота (HNO3): используется редко из-за высокой летучести, резкого запаха, сильной гигроскопичности. Для использования потребуется развести кислоту водой в пропорции 1/3.
Главное не забывать о последовательности смешивания. Кислота льется в воду, а не наоборот. Прежде чем опустить заготовку в гравер, проверьте момент полного высыхания лака, защищающего следы. В противном случае раствор также разъедает его. Весь процесс занимает не более 5 минут, потому и используется. Соблюдайте меры предосторожности при работе с азотной кислотой.
· Медный купорос (CuSO4) и поваренная соль (NaCl) и в воде. Применяются очень редко из-за выделения яда и медленного процесса (до 8 часов).
В полулитре воды, нагретой до 50 градусов, растворяют 100 граммов соли, затем добавляют 50 граммов медного купороса. Чтобы гравировка шла быстрее, необходимо поддерживать температуру до 80 градусов.
· Серная кислота (H2SO4) и перекись водорода (H2O2). Кровотечение происходит в течение часа. Повторное использование возможно при условии хранения в темном месте и в негерметичной таре. Обладает способностью к регенерации путем добавления перекиси.
К 300 мл серной кислоты в воде добавляют 4 таблетки гидроперита. Температуру следует поддерживать на уровне комнатной температуры и раствор следует периодически встряхивать. Тщательно контролируйте соотношение компонентов. Если вы не хотите получить медленную реакцию, убедитесь, что не появляются пузырьки, что означает слишком много перекиси водорода.
Персульфат аммония ((NH4)2S2O8). Для приготовления потребуется растворить 35 г кристаллического вещества в 65 г воды. Весь процесс занимает около 10 минут. Для оптимального действия требуется поддерживать температуру около 40 градусов, периодически помешивая.
· Лимонная кислота в перекиси водорода. Самый популярный метод. Все благодаря его низкой стоимости, быстрой работе и бережному отношению к фоторезисту.
Для качественного процесса нужно налить в небольшую ванночку 100 мл перекиси водорода, опустить доску и добавить 30 г лимонной кислоты. Реакция произойдет мгновенно. Травление происходит очень быстро, но если его нагреть, то процесс ускорится. Также для ускорения добавляют 3 грамма соли, усиливающей реакцию. Кровотечение происходит равномерно. Жидкость быстро меняет цвет с прозрачного на голубой. Чтобы понять время окончания, нужно периодически промывать доску или слегка встряхивать ванну.
Среди недостатков можно отметить постоянное выделение газов, которые могут раздражать дыхательные пути и глаза. Если вы решили подогреть раствор, рекомендуется проводить эту процедуру на открытом воздухе. Будьте внимательны к температуре, так как при сильном нагреве возможна излишняя агрессия и взрыв.
Эмульсия не хранится. Регенерация возможна, но не обязательна, так как гораздо проще приготовить новую партию, учитывая ее дешевизну. Да и пропорции проще вычислить. Не оставляет несмываемых следов.
Независимо от выбранного вами метода, не забывайте соблюдать правила безопасности, особенно при работе с ядами и кислотами. Лучший вариант – работа на свежем воздухе.
Источник: sаifоntсеh.ru