Травление печатных плат лимонной кислотой и перекисью водорода. H Травление платы перекисью водорода в домашних условиях в черновиках Tutorial Травление плат перекисью водорода

Для приготовления раствора, нужно взять 100 мл перекиси, 50 грамм лимонной кислоты и одну чайную ложку соли. Перекись вылить в пластиковую туру, высыпать туда соль и лимонку, затем перемешать всё, до полного растворения. Вода в растворе присутствовать не должна!

Для наглядного примера эффективности данного способа травления, я буду травить два одинаковых куска текстолита, один в растворе хлорного железа, а другой в растворе перекиси водорода и лимонной кислоты. Итак, я подготовил растворы, поместил туда кусочки фольгированного текстолита и засёк время.

Уже через 30 секунд, раствор с перекисью и лимонкой, стал активно выделять пузырьки. Это говорит о том, что реакция проходит хорошо. В растворе хлорного железа, пока тишина.

Спустя каких то 50 минут, плата из раствора перекиси и лимонки, полностью протравилась, жидкость обрела тёмно-бирюзовый цвет. Плата которая лежала в р-ре хж, протравилась только через 2 часа!

Из всего вышесказанного, сделаю кое какие выводы и расскажу о плюсах и минусах.

Перекись и лимонка.

Время травления платы, колеблется от 50 до 100 минут, в зависимости от площади, это плюс. Повторно использовать раствор можно, но не более 2-3 раз. Ингредиенты доступные и не дорогие, мне 50 г лимонки и 100 мл перекиси, обошлись в 32 рубля. Раствор оставляет дыры на одежде и тканевых вещах, это огромный минус, так что будьте аккуратнее, работайте в перчатках и не прикасайтесь к одежде. Вот что у меня случилось с тряпкой на следующий день:

Хлорное железо.

Данный ингредиент стоит от 50 рублей за 100 граммовую баночку. Достать его можно только в городах, где есть радиомагазины и химторги. Время травления платы, колеблется от 2-х часов и более, в зависимости от площади. Но есть большой плюс, раствором хлорного железа, можно протравить гораздо больше плат, к примеру я, после каждого травления, выливаю раствор хлорного железа в бутылку и пользуюсь им повторно, уже около года и каждый месяц, я собираю по 2-4 схемы и раствор ещё живой, существенная экономия!

Сказать кто победил, я не затрудняюсь, перекись и лимонка считай одноразовый раствор, но платы травит быстро. Хлорное железо доступно не всем, время травления от двух часов, но зато раствор служит долгое время. На этом закончу, не забывайте писать комментарии!

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 (HNO 3) – 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 (H 2 SO 4) и перекиси водорода (H 2 O 2) . 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 H 2 O 2 . 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 (FeCl 3) - 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 (CuSO 4) 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 (H 2 O 2). 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.

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.

Печатная плата является одной из основных частей любой монтажной схемы. Перед тем, как сделать ту или иную радиолюбительскую конструкцию, радиолюбитель задумывается о том, как создать печатную плату. На сегодняшний день существует множество методов создания плат, которые ничем не будут отличаться от заводских, например, метод ЛУТ с применением лазерного принтера. Однако, он не всем доступен. Использование медного купороса, хлорного железа и других веществ травления труднодоступно для простых обывателей, да и следов грязи эти вещества оставляют достаточно. В данной статье мы рассмотрим, как перекись водорода, лимонная кислота, соль, помогает травить печатные платы, а также ознакомим вас с более чистым и доступным альтернативным методом.

Лимонная кислота и перекись водорода — безопасный и общедоступный состав для травления меди

Для приготовления раствора понадобится:

• Перекись водорода (3%), 100 мл. Приобрести можно в любой аптеке.
• Лимонная кислота, 80 г. Продукт можно купить в любом магазине.
• Поваренная соль, 1 ч. л. Продукт уже должен быть у вас на кухне.

Важно! Этого объема хватит для травления 100 см2 меди толщиной 35 мкм.

Прежде чем приготовить смесь:

1. Нарисуйте и напечатайте плату.
2. Вырежьте кусок текстолита.
3. Перенесите тонер на текстолит.
4. Оставьте отмокать.

Теперь приступайте к приготовлению раствора:

1. Возьмите стеклянный или пластиковый сосуд (только не металлический).
2. Подогрейте перекись. Для этого закрытую баночку со средством поставьте на водяную баню и оставьте до тех пор, пока температура не выровняется.
3. Вылейте перекись в сосуд (разбавлять не нужно, так как она и так 3%).
4. В емкость с перекисью засыпьте лимонную кислоту.
5. Размешайте ее.
6. Потихоньку добавляйте соль.

В итоге должна получиться прозрачная жидкость.

Важно! Пока раствор не остыл, опустите туда плату дорожками вниз.

Время протравки примерно 40-50 минут. Сам процесс во многом зависит от температуры смеси. В процессе травления она становится сначала зеленым, а когда вся кислота прореагирует и станет солью — перекрасится в голубой или синий цвет.

• Если раствор пенится (пузырится), то перекись водорода, лимонная кислота и соль взяты в неправильных пропорциях. В частности, скорей всего вы перебрали с солью. Добавьте в смесь немного перекиси и воды.
• Соль при изготовлении раствора не жалейте, так как она играет роль катализатора, и в процессе травления практически не расходуется.
• Примерно через 20 минут травления, достаньте и осмотрите плату на предмет подтравов, так как после того, как стравится фольга, может начать подтравливаться материал под рисунком или слоем тонера.
• Чем больше гидроперита, тем быстрее пройдет процесс. Но учтите, что раствор не хранится, и повторно его использовать нельзя, значит — если перекиси будет много, то она будет просто перерасходована. Избыток гидроперита можно определить по обильному пузырению во время травления.
• Чтобы понять, готова ли плата, не доставая ее, следите за раствором. Если он перестал шипеть и пузыриться, то либо травить больше нечего, либо средство выдохлось. Достаньте и проверьте.
• Тонер смывайте ацетоном.
• Если после смывки тонера плату опустить в остатки смеси, то дорожки меди станут розовыми и избавятся от окислов. Лудить такую обработанную плату намного быстрее и проще.

Достоинства домашнего метода:

1. Высокая скорость травления.
2. Процесс протекает при комнатной температуре.
3. Доступность.
4. Простота приготовления.
5. Самый дешевый метод травления меди.
6. Раствор из перекиси водорода, лимонной кислоты и соли безопасен — как для тела, так и для одежды.
7. Лимонная кислота и перекись водорода не оставляют грязных пятен.

Недостаток

Средний цитрат меди малорастворим, а значит — может выпасть в осадок, в том числе и на поверхность травления. Чтобы предотвратить проблему, не экономьте лимонную кислоту.

Доброго времени суток уважаемые коллеги начинающие и не очень радиолюбители! Решил опубликовать свою статью на хабре.

Сегодня мы вместе с вами попробуем сделать печатную плату методом травления перекисью водорода в домашних условиях. Технология называется ЛУТ (лазерно-утюжная технология). Используется мамы или жены утюг, односторонний стеклотекстолит фольгированный, перекиси водорода 3% бутылочка 100 мл., лимонная кислота 80-100 гр., чайная ложка поваренной соли. Сразу скажу, что это моя первая плата, никогда раньше не травил. Так что, если я смог, то и у тебя получится!

Некоторые советуют специальный утюг старого образца, но у меня лично получается и на таком.

Но для начала нам надо приобрести фотобумагу. Фотобумага лучше прилипает к стеклотекстолиту, поэтому не тратте свое время и выбирайте лучшее, меньше будет заморочек потом. Я пробовал потом после этой платы использовать простую бумагу и получалось все очень плохо, хотя сносно, но дорожки некоторые приходилось дорисовывать водостойким маркером. Кстати, приобретите маркер, советую маркер для нанесения надписей на CD/DVD-диски или другой маркер, например хорошие отзывы слышал о лаковом маркере. Собственно нужен еще лазерный принтер, не абы какой, а именно лазерный.

В программе Sprint-Layout открываем готовый проект или рисуем сами, но для начала конечно лучше использовать что-то уже проверенное другими, и печатаем на фотобумаге предварительно убрав всякие вспомогательные элементы из печати, если такие будут отображаться на рисунке. После того как напечатали, можно переходить к нанесению рисунка на плату. Перед этим стеклотекстолит нужно зачистить мелкой шкуркой.

После чего кладем нашу бумагу рисунком вниз на плату и начинаем гладить нагревшимся утюгом. Можно сначала гладить одну сторону придерживая другую пальцем чтобы бумага не съехала в сторону. Гладить нужно примерно 5-10 секунд. Вообще сложно сказать какое время на это требуется, все зависит от того на сколько горячий утюг и с какой силой давить на плату. Я лично не замерял точное время, но узнав что некоторые делают это до того момента пока рисунок не начнет немного проступать через бумагу, взял это на вооружение и воспользовался методом, единственное убирал утюг как только чуть-чуть что-то начинало проступать на бумаге.

После глажки нам надо убрать бумагу с платы. Наливаем теплую воду в емкость и кладем туда нашу плату, после нескольких минут можно начинать оттирать пальцем намокшую бумагу аккуратно чтобы не повредить рисунок на плате.

Получилось так, что в некоторых местах были кое какие недочеты. Пригодился маркер, которым я и закрасил пропуски.

Теперь готовим раствор для травления перекисью. Льем бутылочку перекиси в емкость, размешиваем чайную ложку соли и 100 грамм лимонной кислоты пока не растворится соль и кислота.

Кладем нашу плату в раствор. Но прежде хотелось бы рассказать о том как лучше всего получалось травить в домашних условиях, собственно домашние условия не очень подошли так как во время травления появился едкий запах кислоты, после чего я принял решение выставить все это дело на балкон, но так как на улице было холодно процесс окисления замедлился. Я сделал следующее: налил тазик горячей воды и поставил туда емкость с платой, получилась водяная баня, после чего процесс травления пошел прямо на глазах. Примерно через пол часа плата была протравлена.

Теперь нам надо удалить краску. Делается это очень просто, тампоном каким-нибудь смоченным в ацетоне.

Сверлим дырки маленьким сверлом.

Каждую дырочку видно отлично. Это и требовалось.

Далее надо облудить плату. Некоторые правда потом сверлят дырочки, после облуживания. Кто-то облуживает, кто-то нет. Я пошел по пути первых, намазал дорожки флюсом и постепенно начал наносить припой. Флюс использовал самодельный, изготовленный из канифоли и спирта.

Вот такую плату мы с вами сделали. Если я смог, то сможешь и ты. Удачи!

Трудно от хлорного железа отмыть раковину или отстирать кухонное полотенце. Трудно объяснить жене дыру от кислоты на штанах. Я в последнее время перешёл на самый дешёвый и чистый способ травления печатных плат. Спасибо неизвестному химику, который впервые в интернете описал этот способ. К сожалению, не помню, где и кто он.

Позднее видел многократно похожие рецепты на разных сайтах в Сети, решил добавить и на Датагор эту шпаргалку, чтобы всегда под рукой и в соответствующем разделе. Этот способ травления плат отлично подходит как для начинающих радиолюбителей, так и для аксакалов.

Чтобы нахимичить травильный раствор нам потребуются безопасные и доступные зелья

Как использовать рецепт?

Время травления около 20 минут при комнатной температуре, зависит от площади платы. Увеличение температуры не приводит к значительному увеличению активности, поэтому, я считаю, что подогревать не нужно.
Важно перемешивать травящий раствор для доступа свежего раствора и смывания продуктов реакции.

Раствор по этому рецепту руки и одежду не разъедает и раковину не пачкает. Изначально раствор прозрачный, а по мере использования приобретает цвет «морской волны», зеленовато-голубоватый.

Фотка в процессе, прислал на Датагор Beso (Минск):
«Действительно, травит быстро, травит чисто, и, что немаловажно,
травит дешевле, чем хлорным железом"

Мой вариант травления в ведёрке из-под какой-то еды.
Очень экономно расходуется раствор.