Раствор для травления плат. Травление печатных плат: методы, растворы и оптимизация процесса

Как выбрать оптимальный метод травления печатных плат. Какие растворы используются для травления меди. Как оптимизировать процесс травления и избежать типичных проблем. Какие современные технологии применяются в промышленном производстве печатных плат.

Основные методы травления печатных плат

Травление печатных плат — важнейший этап их изготовления, от которого зависит качество и надежность конечного изделия. Существует два основных метода травления:

• Традиционное струйное травление меди в щелочных растворах на основе аммиачного комплекса хлорной меди.
• Прецизионное травление с предварительным уменьшением толщины фольги электрохимическим методом.

Выбор метода зависит от требуемой точности рисунка проводников и типа производства. Для массового производства обычно используется первый метод, а для изготовления плат с высокой плотностью монтажа применяется прецизионное травление.

Щелочные растворы для травления меди

Наиболее распространенным методом является травление в щелочном растворе на основе аммиачного комплекса хлорной меди. Основными компонентами раствора являются:

• Гидроокись аммония (NH4OH) — комплексообразователь меди
• Хлористый аммоний (NH4Cl) — увеличивает скорость травления
• Ионы меди (Cu2+) — окислитель
• Бикарбонат аммония (NH4HCO3) — буфер
• Фосфат аммония [(NH4)3PO4] — защищает металлические поверхности
• Нитрат аммония (NH4NO3) — ускоряет травление

Процесс травления происходит за счет окисления и растворения меди с образованием комплексных ионов [Cu(NH3)42+]. Типичная реакция окисления:

Cu + 4NH3 + 1/2O2 + H2O → [Cu(NH3)4]2+ + 2OH-

Управление процессом щелочного травления

Для обеспечения стабильной скорости травления необходимо контролировать несколько параметров:

• Концентрация растворенной меди (оптимально 120-150 г/л)
• Содержание свободного аммония
• Концентрация хлорида аммония
• Уровень кислорода в растворе
• Температура (обычно 50-55°C)

В современных травильных установках применяется автоматическое управление составом раствора. При превышении концентрации меди происходит автоматическое добавление подкрепляющего раствора и удаление части отработанного.

Кислые растворы на основе хлорида меди

Вторым по распространенности методом является травление в кислом растворе хлорида меди. Основная реакция травления:

Cu + CuCl2 → 2CuCl

Преимущества данного метода:

• Лучшая совместимость с фоторезистами
• Возможность получения более узких проводников
• Меньшее подтравливание

Недостатком является несовместимость с оловянными металлорезистами. Поэтому метод применяется в основном для травления внутренних слоев многослойных плат.

Регенерация травильных растворов

Для обеспечения стабильности процесса и экономии реагентов применяются различные методы регенерации травильных растворов:

• Кристаллизация — выделение медных солей при охлаждении
• Жидкостная экстракция — извлечение меди органическими растворителями
• Электролитическое восстановление — выделение меди электролизом

Наиболее эффективным является метод жидкостной экстракции с последующим электролизом. Он позволяет поддерживать постоянный состав травильного раствора в узких пределах.

Современные технологии промышленного травления

В современном производстве печатных плат применяются автоматизированные линии травления с непрерывной регенерацией раствора. Основные особенности:

• Автоматический контроль и поддержание состава раствора
• Оптимизация гидродинамических режимов для снижения подтравливания
• Замкнутый цикл с регенерацией раствора
• Многостадийная промывка плат после травления

Такие системы обеспечивают высокую производительность и стабильность процесса при минимальном воздействии на окружающую среду.

Оптимизация процесса травления

Для получения качественного рисунка проводников необходимо оптимизировать следующие параметры процесса травления:

• Состав и концентрация травильного раствора
• Температура раствора
• Скорость и направление подачи струй
• Время травления
• Режим промывки после травления

Важно обеспечить равномерное травление по всей поверхности платы и минимизировать эффект подтравливания под резист. Для этого применяются специальные добавки в травильный раствор и оптимизация гидродинамических режимов.

Типичные проблемы при травлении и способы их решения

При травлении печатных плат могут возникать следующие проблемы:

• Неравномерное травление
• Чрезмерное подтравливание
• Образование металлической вуали
• Непротравленные участки
• Металлические мостики между проводниками

Для решения этих проблем необходимо:

1. Тщательно контролировать состав и температуру травильного раствора
2. Оптимизировать гидродинамические режимы подачи раствора
3. Использовать качественные фоторезисты и металлорезисты
4. Обеспечить тщательную промывку плат после травления
5. Применять специальные добавки для снижения подтравливания

Экологические аспекты процесса травления

Процесс травления печатных плат связан с использованием агрессивных химических веществ, поэтому важно минимизировать воздействие на окружающую среду:

• Применение замкнутых циклов с регенерацией растворов
• Многоступенчатая очистка сточных вод
• Утилизация отработанных растворов и шламов
• Использование менее токсичных компонентов
• Автоматизация процессов для снижения рисков

Современные технологии позволяют создать практически безотходное производство печатных плат с минимальным воздействием на экологию.

Травление печатных плат подручными средствами

Описан процесс быстрого, дешёвого и безопасного способа травления печатных плат, используя легкодоступные подручные средства – соль, перекись водорода и лимонную кислоту.

Инструкция по травлению печатных плат с помощью подручных средств

Для травления платы в домашних условиях нам понадобится:

• лимонная кислота – 1 пакет
• перекись водорода 3% – 1 флакон 100 мл;
• соль поваренная – 2 чайные ложки.

1Приготовление растворадля травления платы

Возьмём подходящую ёмкость для травления платы, чтобы плата входила туда полностью. Засыпаем 1 чайную ложку соли, 30 гр. лимонной кислоты, полфлакона перекиси водорода. Тщательно перемешиваем до полного растворения соли и кислоты в перекиси. Этот раствор относительно безопасен для человека – он не разъедает кожу и одежду, а вот медь травит прекрасно.

Ингредиенты для приготовления раствора для травления

Тем не менее, не допускайте попадания этого раствора на кожу, и особенно в глаза. При попадании кислоты в глаза незамедлительно промойте их большим количеством воды.

2 Погружение заготовкив раствор кислоты

Кладём в ёмкость заготовку печатной платы с нанесёнными, например, «лазерно-утюжным» методом дорожками. Мы уже подробно рассматривали этот метод изготовления печатной платы.

Приготовление раствора для травления

3 Процесс травленияпечатной платы

Теперь ждём, пока кислота не протравит незащищённые участки меди. В зависимости от толщины слоя меди, это может занять от получаса до 1,5 часов. Процессу лучше не мешать, а только присматривать, что всё идёт как надо. Через пару минут вы увидите бурление и активное образование пузырьков газа на поверхности платы, а минут через 10 раствор начнёт становиться синевато-зелёным: значит химическая реакция идёт хорошо.

Печатная плата в процессе травления

4 Очистка и лужениепечатной платы

Когда травление закончено, сливаем отработавший раствор и вынимаем плату. Плату желательно сполоснуть слабым раствором уксуса, а затем тёплой водой. Дорожки от тонера отлично смываются ацетоном.

Промытая, очищенная и пролуженная печатная плата

Осталось только пролудить контактные площадки и печатной платой можно пользоваться!

Полезные советы

• Пропорционально варьируйте объём приготовляемого раствора в зависимости от размера платы.
• Для ускорения процесса травления подогревайте раствор на водяной бане или иным способом.
• При создании проекта закрывайте свободные участки платы сплошными заливками – это существенно снизит расход раствора и увеличит скорость травления.

ТРАВЛЕНИЕ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ ПЕРЕКИСЬЮ ВОДОРОДА

   Если есть желание сделать ту или иную радиолюбительскую конструкцию, сначала радиолюбитель задумывается о создании печатной платы. Конечно, сейчас есть множество методов создания плат, которые ничем не отличаются от заводских, например метод ЛУТ 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).

   Форум по печатным платам

   Форум по обсуждению материала ТРАВЛЕНИЕ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ ПЕРЕКИСЬЮ ВОДОРОДА

Печатные платы. Процессы травления рисунка

Защитные резисты

Трафаретная печать

Трафаретная печать является самым старым и до сих пор распространенным методом нанесения защиты от травления медных проводников из фоль-гированного диэлектрика. Стойкий к травлению резистивный рисунок наносится на очищенную фольгированную поверхность: в виде позитивного изображения для вытравливания пробельных мест или в виде негативного изображения — для металлизации отверстий с последующим осаждением металлического резиста, защищающего рисунок от травления.

Для обеспечения качественного травления трафаретные краски должны обеспечивать хорошую адгезию и защиту от травильных растворов. Типичными проблемами травления являются чрезмерное подтрав-ливание, металлическая вуаль, непротравленные зоны и металлические мостики между проводниками.

Трафаретная печать используется для воспроизведения рисунка проводников до 0,25 мм (3-й класс точности по ГОСТ Р 53429-2009 [2]).

Фоторезисты

Сухие пленочные и жидкие фоторезисты служат для получения узких проводников до 50 мкм (7-й класс точности по ГОСТ Р 53429-2009). Светочувствительные резисты можно применять для печати негативного или позитивного изображения. В общем фоторезисты обеспечивают хорошую защиту от травления в кислых, но не в щелочных растворах. Тем не менее негативные фоторезисты более устойчивы к растворам травления и условиям хранения задела: их можно хранить при обычном белом свете. Позитивные фоторезисты остаются светочувствительными после проявления, следовательно, их нужно защищать от белого света.

Хотя жидкие фоторезисты не настолько прочные, как пленочные, их преимущество состоит в более высоком разрешении: они формируют рисунок с четкими краями.

Металлорезисты (гальванорезисты)

В настоящее время металлорезисты применяются в производстве двусторонних и многослойных печатных плат с металлизированными отверстиями. Наиболее распространены оловянные и олово-свинцовые металлорезисты (гальванический ПОС). Припои ПОС (60% олова, 40% свинца) продолжают использовать для гальванического нанесения покрытия с последующим оплавлением гальванического сплава для превращения его в металлургический сплав, обладающий лучшей и более долговременной паяемостью. Однако ПОС не пригоден для конструкций плат с паяльной маской. При пайке он плавится под паяльной маской, образуя пазухи, наполненные флюсом и другими технологическими загрязнениями.

Иногда в качестве металлорезиста применяют никель, олово-никель, серебро и золото. Их присутствие под паяльной маской не противопоказано: они не плавятся при температуре пайки.

Гальваническое лужение

Поскольку ПОС после травления рисунка приходится удалять, процесс создания металлорезиста часто ограничивается осаждением олова (без свинца). Для выполнения функций металлорезиста достаточно 7 мкм олова. Для травления рисунка по олову или олову-свинцу применяют так называемые щелочные травители на основе аммиачного комплекса хлорной или сернокислой двухвалентной меди. Специально для травления по олову разработаны и другие трави-тели, например серная кислота + перекись водорода и персульфат аммония + фосфорная кислота.

При использовании металлорезистов на основе никеля или олова-никеля монтажные поверхности приходится облуживать для улучшения их пригодности к пайке. Травители на основе хлорида двухвалентной меди или железа разъедают олово, поэтому их нельзя использовать по металлорезистам на основе олова.

Олово-никель и никель

Сплав олова и никеля (65% олова, 35% никеля) и никелевый металлорезист, использующиеся как таковые или дополнительно покрытые золотом, мягким припоем или оловом, показывают хорошие результаты при травлении меди в щелочном растворе, составе, состоящем из серной кислоты и перекиси водорода, и персульфатах.

Золото

Нанесенное на никелевое или олово-никелевое основание золото отлично защищает медь от всех видов травителей. Некоторые травите-ли могут всего лишь слегка растворять золото.

Благородные металлы и сплавы

Родий зарекомендовал себя как подходящий металлорезист торцевых разъемов плат. Тем не менее электролитический процесс его осаждения сложно контролировать. Нанесенный на никель родий имеет тенденцию становиться тонким и пористым, а также отслаиваться во время травления.

Серебро

Хотя серебро практически перестали использовать как металлорезист и покрытие для пайки печатных плат (согласно военному стандарту MIL-STD-275 [3] его не применяют из-за опасения диффузионной миграции), его можно встретить в полосковых линиях связи, некоторых фотокамерах, а также в светоиз-лучающих и жидкокристаллических устройствах. Серебро можно использовать в качестве металлорезиста при травлении меди в растворах хлорного железа и щелочных растворах. Потеря серебра при травлении составляет примерно 2-3 мкм.

Удаление металлорезистов

Удаление металлорезистов стравливанием требует индивидуального подхода к каждому из них. Процесс стравливания контролируют по удалению резиста с краев заготовки. После травления необходимо тщательно промыть плату в воде и щелочи, чтобы обеспечить удаление остатков травителя с поверхности платы и из-под проводников. Если остатки травителя не будут удалены перед сушкой или нанесением маски, электрическое сопротивление диэлектрической подложки уменьшится, а электрические контакты и пайка на монтажных поверхностях ухудшатся.

Производство большого количества плат с узкими проводниками требует особых травителей и процессов травления, фоторезистов с высоким разрешением, тонкой фольги, управляемого процесса нанесения металлорезистов и технологии работы с тонкой фольгой. Необходимо соблюдать баланс между травлением и толщиной фольги.

Удаление трафаретных красок

В качестве таких красок чаще всего применяют растворимые в щелочи смолы. Снятие термически обработанных или отвержден-ных ультрафиолетом красок осуществляется в 2%-ном растворе гидроокиси натрия или другом похожем растворе. Сняв резист, заготовку ополаскивают в водяном душе. Учитывая опасность воздействия на здоровье человека каустической соды, нужно принимать соответствующие меры предосторожности.

В конструкцию устройств конвейерного типа для травления и последующего удаления резиста входят системы насосов высокого давления для подачи горячих щелочных растворов на обе стороны плат. Определенные материалы, содержащиеся в диэлектрическом основании плат, например полиимиды, могут раствориться в щелочном травителе. Растворы для удаления резистов агрессивно воздействуют на эпоксидные смолы и прочие связующие диэлектрических оснований печатных плат. Возникновение серьезных проблем можно предотвратить, контролируя крепость раствора, температуру и время процесса.

Удаление сухого пленочного фоторезиста

Состав сухих пленочных резистов предполагает легкое их удаление в щелочных растворах на водяной основе. Советские фоторезисты так и назывались: «СПФ-ВЩ», то есть сухие пленочные фоторезисты с водно-щелочной обработкой. Удаление резиста в щелочных растворах на водяной основе приводит к появлению шлама — частично нерастворенных остатков мягкой пленки резистов. Эти остатки захватываются фильтровальной системой и периодически удаляются в соответствии с требованиями по утилизации отходов.

Выбор фоторезиста в значительной степени зависит от конструкции и доступности определенного вида фильтров, предназначенных для удаления шлама. При утилизации резистов следует внимательно относиться к проблеме загрязнения окружающей среды. Содержание в этих остатках металлов (в частности, свинца) может перевести их в разряд токсичных отходов.

Удаление позитивных жидких фоторезистов

Позитивные фоторезисты удаляют в промышленных условиях в органическом или неорганическом растворе. Также эффективно удаление воздействием ультрафиолета и окунанием в гидроксид натрия, тройной суперфосфат или другие концентрированные щелочные растворы. Чрезмерное задубливание затрудняет снятие фоторезиста. Машинное удаление проводится в растворе гидроксида натрия (0,5 моль/л), анионных поверхностно-активных веществах и пеногасителях.

Удаление оловянного и олово-никелевого металлорезиста

Для нанесения паяльной маски на медь необходима ровная чистая поверхность, поэтому металлорезист необходимо удалить. Сплав олова и свинца можно снять растворами на основе борофтористоводородной кислоты и перекиси водорода или гидродифторида аммония с перекисью водорода или азотной кислотой.

Травильные растворы

Существует два основных метода травления:

1. Традиционное струйное травление меди в травителях на основе аммиачного комплекса хлорной меди (щелочной раствор травления).
2. Развивающаяся технология для прецизионного травления, при которой происходит уменьшение толщины фольги электрохимическим травлением и травление тонких проводников из этой уменьшенной по толщине фольги в конвейерной линии специальной конструкции.

Для промышленного травления сейчас повсеместно используются непрерывные автоматизированные системы с постоянной скоростью травления. Эти системы построены на принципе постоянной регенерации травящего раствора с автоматическим отслеживанием и реагированием в реальном времени на изменения свойства рабочего раствора. Постоянный состав раствора травления и стабильность его температуры обеспечивают бесперебойный производственный процесс.

Щелочной раствор травления

Щелочное травление в аммиачном комплексе хлорной меди широко используется благодаря совместимости с основными металлическими и неметаллическими резистами, а также высокому значению растворенной меди и высокой скорости травления. Щелочное травление обеспечивает постоянную скорость травления, высокую продуктивность, легкость контроля и восстановления, улучшенную систему контроля загрязнений. Тем не менее после травления необходимо проводить ополаскивание плат в аммиачной воде, а ионы аммония, попавшие в жидкость для промывки, нужно утилизировать как отход.

Замкнутую регенерационную систему с химическим восстановлением меди можно установить на месте эксплуатации, однако ее применяют нечасто, так как для этого нужны отдельная производственная площадь и капитальные затраты. Поэтому следует оценить целесообразность применения регенерационной системы и при этом учесть цены на медные продукты и необходимость использования человеческого труда. В ряде случаев экономически выгодна отправка отработанных растворов травления на станцию регенерации для последующего возвращения производителям регенерированных компонентов.

Химический состав щелочного раствора травления

Основные компоненты химического состава функционируют следующим образом:

• Гидроокись аммония (NH₄OH) служит ком-плексообразователем меди.
• Хлористый аммоний (NH₄Cl) обеспечивает высокую скорость травления, увеличивает объем растворенной меди и стабильность раствора.
• Ион меди (Cu²⁺) служит окислителем и реагирует с металлической медью, растворяя ее.
• Бикарбонат аммония (NH₄HCO₃) служит буфером и предохраняет отверстия под пайку и поверхность от загрязнений.
• Фосфат аммония [(NH₄)₃PO₄] предохраняет металлические поверхности от загрязнений.
• Нитрат аммония (NH₄NO₃) увеличивает скорость травления и осветляет металлорезист.

В большинстве случаев применяются дополнительные добавки для увеличения скорости фронтального травления и защиты от травления боковой стенки. Часто используется тиомочевина, несмотря на то, что доступна новая композиция без содержания тиомочевины, улучшающая защиту от подтравливания.

Щелочные растворы для травления растворяют открытую медь за счет химического процесса окисления, растворения окислов и комплексо-образования. Гидроксид и соли аммония совместно с ионами меди образуют ионы аммиачного комплекса меди [Cu(NH₃)₄²⁺], который сохраняет стравленную и растворенную в растворе медь в объеме от 100 до 200 г/л.

Типичная реакция окисления представлена реакцией ионов меди на медь и окислением кислородом воздуха (O₂) сложного иона меди:

Скорость травления существенно зависит от диффузии Cu(NH₃)²⁺ с поверхности меди (1) в объем активного раствора, где происходит окисление согласно (2). Травление может продолжаться при образовании в воздухе окислителя Cu(NH₃)₄²⁺ во время травления распылением при условии, что объем стравленной ионами хлора меди не превышает нормативного значения.

Управление процессом

Ранние версии щелочных травителей предназначались для производства циклического типа. Содержание меди в них было незначительно, и скорость травления стремительно падала, как только медная составляющая в нем увеличивалась. Затем возникла необходимость добавлять растворенные окисляющие вещества в контролируемых количествах, чтобы увеличить скорость травления и содержание меди при постоянной температуре.

Во время травления происходит испарение аммония, поэтому нужны соответствующие вытяжные системы. Давление газовой среды в установках травления должно быть немного ниже атмосферного, а также следует соблюдать умеренный уровень выпуска, чтобы поддерживать содержание аммония, необходимого для сохранения в растворе стравленной меди. Следует соблюдать осторожность при подаче свежего воздуха (O₂), необходимого для равновесия процесса травления. Скорость травления в доступных в настоящий момент растворах составляет 35 мкм меди в минуту или меньше при уровне стравленной меди от 120 до 160 г/л.

Непрерывные системы

Практичным методом поддержания постоянной скорости травления является автоматическое управление постоянством состава раствора. По мере травления печатных плат медь растворяется, и концентрация травильного раствора увеличивается. Когда датчик фиксирует превышение концентрации, включается насос, который автоматически подает подкрепляющий раствор в травильную машину и одновременно удаляет раствор, пока концентрация меди не уменьшится до установленного уровня.

Недостатком этой технологии является введение подкрепителя на первой стадии промывки после травильной машины. Моющий раствор смывает медь с платы и заново вводит его в травильную машину, где она передается в резервуар с побочными продуктами с остальной медью. Было установлено, что для поддержания стабильной скорости травления необходимо контролировать уровень свободного аммония, хлорида аммония и кислорода. Для стабилизации скорости травления были попытки прямого введения кислорода.

Типичные условия технологического процесса травления [5] приведены в таблице.

Изучение зависимости скорости травления от количества растворенной меди показывает следующее:

• от 0 до 70 г/л — долгое время травления;
• от 70 до 100 г/л — меньшее время травления, но сложно контролировать раствор;
• от 120 до 150 г/л — высокая скорость травления и стабильный раствор;
• от 150 до 200 г/л — нестабильный раствор с вероятностью образования кристаллического осадка.

Все платы необходимо тщательно промывать сразу после их выхода из травильной камеры. Платы не должны высыхать перед промывкой. После промывки травитель должен быть удален из-под кромок проводников, а поверхность платы и сквозные отверстия должны быть полностью очищены.

Регенерация замкнутого типа

Непрерывная регенерация обеспечивает постоянные условия травления. Основными методами регенерации являются кристаллизация, жидкостная экстракция и электролитическое восстановление.

Кристаллизация понижает уровень меди в травителе при замораживании и фильтрации солевых осадков. За этим следует повторное обогащение и регулировка эксплуатационных условий.

Жидкостная экстракция применяется все чаще благодаря непрерывности и безопасности ее использования. Во время этого процесса соли меди из травильного раствора поступают в органический растворитель, способный извлекать медь. Органический слой, содержащий медь, впоследствии смешивается с водным раствором серной кислоты, который извлекает медь в виде сульфата. Затем медь из медного сульфата получают электрохимическим методом.

Компания «Остек-Сервис-Технология» разработала систему непрерывной регенерации травящего раствора с поддержанием его параметров в узких пределах. Приведем химические процессы травления и регенерации, которые происходят в установках Frezer Style и СЭМАР [4]:

1. Травление меди:
2. Экстракция:
3. Реэкстракция:
4. Электролиз:

Общая реакция:

Процесс — травление + экстракция + реэкстракция + электролиз:

Результирующая реакция:

Уравнения реакций показывают, что хлор выделяться не будет: он всегда находится в связанном состоянии.

Из приведенных данных по механизму регенерации следует, что экстракционно-электрохимическая схема, несмотря на многостадийность процесса, обеспечивает полную регенерацию травильного раствора. Под полной регенерацией следует понимать то обстоятельство, что из-за отсутствия побочных процессов не затрачиваются компоненты рабочего раствора.

Нужно отметить, что установка Frezer Style сконструирована так, что струи травящего раствора направляются на заготовку платы строго перпендикулярно, что создает эффект низкого подтравливания. Струи упираются в дно вытравливаемого рисунка, активируют и травят его и лишь скользят по боковым стенкам. Поскольку регенерационная система СЭМАР поддерживает раствор на грани способности к травлению, боковые стенки зазора пассивируются и не подвергаются травлению (рисунок). В результате при травлении рисунка платы в системе Frezer Style + СЭМАР фактор подтравливания имеет значения, близкие к 1:6 (в обычных системах — в лучшем случае 1:2).

Рисунок. Схема движения струй травящего раствора в системе Frezer Style + СЭМАР

Травление в хлориде меди

После щелочного раствора травление в кислом растворе хлорида меди является самым распространенным процессом. Он лучше сочетается с фотополимерными резистами и применяется для прецизионного травления плат с плотным рисунком проводников. Поэтому растворы хлорида меди применяются в основном для травления внутренних слоев с узкими проводниками, а также для плат, изготовленных тентинг-методом. Для кислого травления помимо фоторезистов применяются защитные краски, золото и сплав олова-никеля. Металлорезисты на основе олова несовместимы с травителем из хлорида меди.

При травлении происходит следующая реакция:

Регенерация травителя осуществляется повторным окислением хлорида меди до двухвалентного хлорида меди.

Кислород воздуха

Этот метод регенерации не используется из-за низкой скорости реакции кислорода в кислой среде и его низкой растворимости в горячих растворах (от 4 до 8 промилле). Струйное травление побуждает окисление кислородом воздуха, однако скорости реакции окисления недостаточно для практичного поддержания скорости травления. Дополнительно для ускорения процесса можно использовать озон, однако большая его концентрация в воздушном потоке (выше 3%) затрудняет управление реакцией, что снижает его эффективность.

Прямое хлорирование

Хлор реагирует с раствором быстро, его реакции легко контролировать, благодаря чему для регенерирования он предпочтительнее. Однако правила безопасности и природоохранное законодательство ограничили распространение и применение хлора в зарубежной практике, а в России сделали его применение невозможным.

Перекись водорода

Этот процесс является более сложным, поскольку во время реакции перекись водорода и соляная кислота образуют воду. Поскольку перекись водорода с концентрацией выше 35% опасно хранить и использовать, окислитель и соляную кислоту разбавляют водой. В результате ограничивается содержание меди в травящем растворе. Для поддержания окисления меди в травильную ванну целесообразно добавлять прямо пропорциональное количество HCl и пероксида, что упростит управление реакцией. Данная рецептура широко применяется в Европе и в некоторых странах Азии.

Хлорат натрия

Хлорат натрия широко применяется в текстильной промышленности для отбеливания тканей. В последнее время его начали использовать для регенерации кислых травильных растворов и оксидации поверхности меди. Окислитель поставляется в виде порошка или 45%-ного раствора. С его помощью можно ускорить процесс травления, подав необходимые дозы ионов хлора, а поскольку ионы хлора самостоятельно поступают из соляной кислоты, можно поддерживать очень низкий уровень кислоты (меньше 0,1 Н).

При этом методе, широко распространенном сейчас, используют хлорат натрия, хлорид натрия и соляную кислоту. Метод похож на хлорирование. В растворы хлората натрия добавляется соляная кислота либо в качестве координированной примеси, либо в ходе особой управляющей логической последовательности для обеспечения низкого уровня свободной кислоты.

Хлорат натрия — сильный окислитель, способный поддерживать горение. Необходимо вытирать пролитый раствор и не допускать, чтобы обтирочный материал высыхал (он может загореться). Добавление реагентов больше требуемого количества может вызвать образование газообразного хлора, который выделится в объем травильной машины и через вытяжку — в окружающую среду. Для предотвращения выбросов хлора следует установить соответствующие датчики и проинструктировать персонал.

Регенерация перекисью водорода

Перекись водорода, так же как и хлорат натрия, используют для регенерации химического состава травящего раствора. Эксплуатационная готовность приборного оснащения идентична контролю добавления пропорционального количества окислителя и соляной кислоты. Перекись быстро распадается, поэтому ее разлив не так опасен. Применение колориметрических модулей для дозирования поступления добавок наиболее целесообразно для эффективного управления процессом.

Перекись водорода может стать нестабильной: под действием тепла она может разложиться на кислород и воду. При этом в замкнутом контейнере (например, в металлической бочке, хранящейся при высокой температуре или под прямыми солнечными лучами) может возникнуть взрывная реакция. Это также может произойти в трубопроводе с закрытым клапанным устройством. Распад ускоряют многие металлы, в том числе Cu, Ni и Fe, являющиеся катализаторами разложения перекиси водорода. Отложение солей металла в участках трубопровода также может привести к взрыву. Поэтому в конструкции оборудования должен быть предусмотрен клапан для аварийного сброса давления.

Электролитическая регенерация

Электрохимическое реверсирование процесса травления меди эффективно и экономично. Описание этой системы представлено в справочной литературе, например в [6]. Электролитическая регенерация в более значительных масштабах требует больших вложений в оборудование и материалы, а также большого потребления энергии. В составе отработанного раствора сравнительно высокое содержание кислоты и низкое — меди, что не способствует большой эффективности при электролизе.

Травящий раствор непрерывно перемещается между травильной машиной и электролизером, в котором одновременно происходят два процесса: высаживание меди на катоде и регенерация отработанного травящего раствора на аноде.

Персульфаты

Для травления меди нашли свое применение персульфаты аммония, натрия и калия, улучшенные определенными катализаторами. Системы непрерывной регенерации и циклическая система на основе персульфата аммония больше не используются. Персульфаты широко применяются для создания оксидной пленки на внутренних слоях и для микротравления. Растворы персульфатов совместимы со всеми основными видами рези-стов печатных плат, включая припои, олово, олово-никелевый сплав, защитные краски и светочувствительные пленки. Травители на основе персульфата нестабильны, склонны к распаду, и у них низкая скорость травления, низкое предельное содержание меди и низкий полезный выход меди.

Персульфаты аммония, калия и натрия являются стабильными солями надсерной кислоты (H₂S₂O₈). Растворяясь в воде, эти соли образуют ион персульфата (S₂O₈^2-). Это самый сильный окислитель из использующихся в настоящий момент пероксидных соединений. Во время медного травления персульфат окисляет металлическую медь до формирования иона двухвалентной меди:

Во время гидролиза растворов надсерной кислоты образуется ион пероксимоносульфата (HSO₄^1-), а после этого — перекись водорода и кислород. Катализатором гидролиза служит кислота, что является причиной нестабильности кислых травильных растворов надсерной кислоты.

Хлорное железо

Растворы хлорида трехвалентного железа используются для травления меди, медных, никелево-железных сплавов и стали при производстве печатных плат, фотолитографии по металлу и чистовой обработке металла. Сейчас применение травителей на основе хлорида трехвалентного железа при производстве печатных плат сильно ограничено из-за дороговизны удаления медьсодержащего травителя. Предпочтение отдается травителям на основе аммиака и хлорида двухвалентной меди. Однако хлорное железо все еще широко применяют для травления сплавов и фотохимической обработки металлов.

Хлорид трехвалентного железа можно использовать с защитными красками, фоторезистом и золотом, однако его нельзя применять с оловянными или оловянно-свинцовыми резистами. Тем не менее хлорид трехвалентного железа подходит для травления из-за простоты применения и способности накапливать медь.

Состав этого травителя представляет собой хлорид трехвалентного железа, разбавленный в воде с концентрацией 28-42% от общей массы. Присутствие свободных кислот объясняется реакцией гидролиза и необходимостью поддержания кислой среды. Кислотность обычно обеспечивается добавлением HCl (максимум 5%-ной), чтобы воспрепятствовать образованию нерастворимых осадков гидроксида трехвалентного железа. В технические формулы для травления медных сплавов обычно входят 36 °Be или приблизительно 0,04 кг/м³ FeCl₃, также могут присутствовать пеногаситель и смачивающие вещества.

Вопросы влияния на скорость и качество травления концентрации хлорида трехвалентного железа, содержания растворенной меди, температуры и перемешивания описаны в литературе, например в [7].

Смеси бихромата калия и серной кислоты

Эти травители долгое время использовались для травления плат, покрытых припоем или оловом. Однако после внесения шестивалентного хрома Cr(VI) в список чрезвычайно опасных для окружающей среды веществ их применение полностью прекратилось. К недостаткам травителей на основе бихромата калия и серной кислоты относят затруднения с регенерацией, недостаточную скорость травления, низкое предельное количество растворенной меди (от 0,534 до 0,801 кг/м³), а также ускоренное разрушение оборудования из поливинилхлори-да (винипласта) и полипропилена. Травители на основе хромовой кислоты совместимы с ме-таллорезистами на основе олова-свинца, олова-никеля, золота, а также с сухим или жидким пленочным фоторезистом. Травление меди в смеси хромовой и серной кислот протекает медленно, поэтому для увеличения скорости необходимы добавки, в частности сульфат натрия и йод.

Азотная кислота

Травильные системы на основе азотной кислоты не нашли широкого применения в производстве печатных схем, потому что вытравливание меди происходит с выделением токсичных окислов азота и большого количества тепла (а это может привести к бурным неконтролируемым реакциям). К недостаткам таких систем травления относят затрудненное управление процессом, разъедание резистов и подложек, а также испарение ядовитого газа.

Тем не менее у азотной кислоты есть свои преимущества. К ним относятся высокая скорость травления, высокое содержание растворенной меди, высокая растворимость продуктов травления, доступность и низкие затраты.

Заключение

Профессионалы, анализируя современные процессы травления рисунка проводников печатных плат, остановились на двух безальтернативных вариантах: это щелочной раствор на основе аммиачного комплекса хлорной или сернокислой меди и кислый раствор хлорида двухвалентной меди. Первый раствор предназначен для травления по содержащим олово металлорезистам. Второй — для травления меди по органическим резистам (фоторезистам и краскам).

Что касается обеспечения непрерывности процесса за счет использования регенерации с восстановлением металлической меди, то здесь компании еще не пришли к окончательному выбору. В последнее время предпочтение отдается системе регенерации Frezer Style + СЭМАР, обеспечивающей заодно воспроизведение рисунка почти без подтравли-вания.

Специалисты, разрабатывающие процессы регенерации кислых растворов травления на основе хлоридов, все еще находятся в поиске оптимальных решений.

Литература

1. Медведев А. Печатные платы. Гальваническое осаждение металлорезистов // Технологии в электронной промышленности. 2013. № 5.
2. ГОСТ Р 53429-2009. Платы печатные. Основные параметры конструкции.
3. MIL-STD-275E (Notice 2). Military standard: Printed wiring for electronic equipment.
4. Шкундина С. Прецизионное травление печатных плат // Производство электроники: Технологии. Оборудование. Материалы. 2011. № 6.
5. Печатные платы: Справочник / Под ред. К. Ф. Кумбза. Перевод с англ. М.: Техносфера, 2011.
6. Игнатович Э. Химическая техника. Процессы и аппараты. М.: Техносфера, 2007.
7. Ильин В. Химические и электрохимические процессы в производстве печатных плат // Приложение к журналу «Гальванопластика и обработка поверхности». Вып. 2. 1994.

Печатные платы.

Печатные платы.

---

 

САЙТ ВОЛГОГРАДСКИХ РАДИОЛЮБИТЕЛЕЙ RA4A.

---

Растворы для травления плат

Классика

Основным материалом для травления служит раствор хлорного железа. Для получения раствора нужно насыпать в стакан примерно 3/4 порошка хлорно-го железа и долить теплой водой. Для травления используйте стеклянную или пластмассовую посуду, например, фотографическую кювету. Положите плату в раствор рисунком вверх, вся поверхность платы должна быть залита раствором. Процесс травления ускоряется, если сосуд покачивать или подогревать. При травлении образуются ядовитые испарения, поэтому работайте либо в хорошо проветриваемом помещении, либо на открытом воздухе. Периодически проверяйте состояние платы, приподнимая ее для осмотра деревянными или пластмассовыми палочками, металлические инструменты и приспособления для этой цели применять нельзя. Убедившись в том, что фольга в незащищенных местах исчезла полностью, прекратите процесс травления. Перенесите, например, с помощью бельевой прищепки плату под струю проточной воды и тщательно промойте, после чего просушите ее при комнатной температуре.Если вы собираетесь использовать раствор повторно, слейте его в плотно закрывающуюся посуду и храните в прохладном темном месте. Учтите, что при повторном использовании эффективность раствора снижается. При работе с раствором хлорного железа помните, что он не должен попадать на руки и другие открытые части тела, а также на поверхности ванн и раковин, поскольку на последних могут остаться трудно смываемые желтые пятна. Раствор хлорного железа можно изготовить самостоятельно, если обработать железные опилки соляной кислотой. Возьмите 25 весовых частей 10-процентной соляной кислоты и смешайте с одной весовой частью железных опилок. Смесь в плотно закрытой посуде выдержите 5 суток в темном месте, после чего ее можно использовать. Переливая раствор в сосуд для травления, не взбалтывайте его: осадок должен остаться в той посуде, в которой раствор готовился. Длительность процесса травления платы в растворе хлорного железа зависит от концентрации раствора, его температуры, толщины фольги и обычно составляет 40 — 50 минут.

Другие растворы

Растворы для травления плат можно приготовить не только на основе хлорного железа. Более доступным может оказаться для многих радиолюбителей водный раствор медного купороса и поваренной соли. Приготовить его нетрудно - растворите в 500 мл .горячей воды (t около 80’С) 4 столовые ложки поваренной соли и 2 столовые ложки растолченного в порошок медного купороса. Если раствор применять сразу, его эффективность будет невысокой, она значительно повышается после выдержки раствора в течение двух-трех недель.Время травления платы в таком растворе - три часа и более. Значительного сокращения времени травления можно добиться, используя растворы на основе кислот.. Процесс травления платы, например, в концентрированном растворе азотной кислоты длится всего 5-7 минут. После травления плату тщательно промойте водой с мылом. Хорошие результаты дает применение раствора соляной кислоты и первкиси водорода. Для приготовления возьмите 20 частвй (по объему) соля-ной кислоты плотностью 1,19 г/cм3, 40 частей аптечной перекиси водорода и 40 частей воды. Сначала воду смешайте с перекисью водорода, затем осторожно добавьте кислоту. Рисунок в этом случае делается нитрокраской. Растворы на основе кислот заливайте в стеклянную или керамическую посуду, работайте с ними только в хорошо проветриваемых помещениях. Представляет интерес способ гальванического травления плат. Для этого потребуется источник постоянного тока напряжением 25-30 В и концентрированный раствор поваренной соли. При помощи зажима крокодил соедините положительный полюс источника с незакрашенными уча-стками фольги платы, а к оголенному и свернутому в петлю концу провода, идущего от отрицательного полюса источника, прикрепите ватный тампон. Последний обильно пропитайте раствором соли и, слегка прижимая к фольге, перемещайте по поверхности платы, движение тампона должно напо-минать вырисовывание цифры 8. Фольга при этом будет как бы “смываться”. По мере загрязнения тампон меняйте.

Если вместо любимого хлоpного железа взять: соляная кислота (конц.) пеpгидpоль вода (1:1:3) -то вpемя тpавления pезко yпадет. Минyт до 5. А если воды поменьше налить, то вообще за минyтy дpyгyю тpавится (пpавда, если лак плохой, то тогда отлетать вместе с медью бyдет)

Тpавление нелуженых доpожек

Щелочные травильные растворы (растворяют нелуженую Медь практически не затрагивая луженые дорожки) - промышленно-лабораторные рецепты :

1-й состав Медный купорос CuSO4 170..190 г/л Аммоний сернокислый (Nh5)2SO4 150..170 г/л Аммиак водный 25% раствор Nh5OH 400..500 мл/л

2-й состав Хлорид меди II CuCl2 100..110 г/л Хлорид аммония Nh5Cl 150..170 г/л Аммиак водный 25%-й Nh5OH 400..500 мл/л бикарбонат аммония (Nh5)2CO3 20..30 г/л

 

Изготовление печатных плат

Изготовление с помощью лазерного принтера (1).

Фольга алюминиевая. Покупается в хозяйственном магазине. Существует два типа фольги: толстая мягкая и тонкая жесткая. Толстую фольгу,навеpно, делают только у нас, а тонкая бывает и наша, и импоpтная. В данном нужна только тонкая. У нее одна стоpона зеpкальная, а втоpая матовая. Если отpезать полоску такой фольги pазмеpом 1 х 10 см, и пытаться деpжать ее гоpизонтально за один конец, то полоска будет гнуться под собственным весом. Если фольга толстая, гнуться в таких условиях она не будет. В новой упаковке тонкая фольга обычно имеет зубчатый кpай листа, а pулон запаян в пpозpачную пленку. Пpинтеp лазеpный. Я использовал HP LJ 6L, но навеpно пойдет любой. Hадо выключить всякие экономические pежимы, заставить пpинтеp делать pисунок темнее, т.е. pасходовать побольше тонеpа. Желательно пpопускать бумагу чеpез пpинтеp так, чтобы она поменьше изгибалась. С этой точки зpения, навеpно, лучше пеpвые модели HP LJ, там вpоде бы можно было пpопустить бумагу почти совсем без изгиба. Hо и выпускать бумагу на нижний выход тоже ноpмально. Утюг электpический. Ставим теpмоpегулятоp на одну точку (синтетика), и начинаем пpоводить экспеpименты для тонкой pегулиpовки. Утюг должен pасплавлять изобpажение, сделанное лазеpным пpинтеpом, не сpазу. То есть тонеp пpи такой темпеpатуpе должен стать из твеpдого вязким, но не жидким. Самоклеющиеся наклейки для печати на них лазеpным пpинтеpом. В пpинципе, можно заменить их чем-нибудь еще, но мне жалко пpинтеp (см. ниже).Лист pезины. Как можно более гладкий, лучше мягкий. Я использовал поpистую pезину толщиной ~5 мм, с гладким (не пористым) верхним слоем. Тепеpь беpем лист обычной бумаги, на котоpой печатает ваш пpинтеp. Hакладываем на него чуть меньшего pазмеpа кусок фольги, матовой стоpоной квеpху, и остоpожно, но pовно пpиклеиваем его по одной коpоткой стоpоне полосками, отpезанными от самоклеющихся наклеек. Скотчем клеить нельзя, потому что в пpинтеpе есть печка, на котоpой скотч и останется. Клейкая повеpхность не должна, естественно, высовываться за кpая бумаги. Тепеpь запpавляем эту констpукцию в пpинтеp, так чтобы пpиклеенный кpай фольги шел пеpвым, и заставляем пpинтеp пpотащить этот лист (напечатайте текстовый файл из одного пpобела:). Я считаю, что испоpтить пpинтеp фольгой очень тpудно. Hу, хотя бы потому, что в бумаге, на котоpую он pассчитан, очень много мела, а он достаточно твеpдый. Hу а забить пpинтеp фольгой можно точно так же, как и бумагой. Поэтому пpиклеена фольга должна быть пpочно, pовно, чтоб не обpазывывалось складок. Hу и pазpывов по кpаям быть не должно. Вышедший из пpинтеpа лист фольги имеет явные полосы от всяких колесиков,котоpыми пpинтеp пpотаскивает бумагу. Запомните, где эти полосы pасположены, эти места будут неpабочими, на них не удается сделать точный pисунок. Может, что нибудь гpубое и получится, но мне это не было нужно. Тепеpь нужен собственно pисунок будущей платы. В чем угодно, пpактически.Если это будет pастpовый pисунок будут пpоблемы с точными pазмеpами, пиксели будут видны и т.п, но можно в пpинципе. С вектоpными же фоpматами (*.wmf, напpимеp) моpока только с масштабом. Я больше всего люблю автокад,в нем пpосто чеpтить, pазмеpы всегда точные и т.п. Hевытpавляемые места (доpожки) должны быть чеpные, и не забудьте пpо то, что pисунок на плате будет зеpкальным по отношению к чеpтежу. Плата должна быть обведена доpожкой шиpиной в 2 мм, котоpая получается плохо, но защищает остальную плату. Hо по этой доpожке удобно потом плату обpезать. Возможно, пpоще всего будет наpисовать плату на большом листе бумаги в масштабе и отсканеpить. Запpавляем лист бумаги в пpинтеp и выводим наш pисунок. Смотpим, чтоб он был в пpавильном масштабе и на нужном месте листа. Тепеpь делаем еще pаз констpукцию из листа бумаги, фольги и липкой полоски, с той pазницей, что тепеpь известно, где будет pисунок, и кусок фольги нужен небольшой. Под фольгой должна быть чистая бумага, иначе фольга обpатной стоpоной пpиклеится к бумаге. Печатаем рисунок платы и внимательно его рассматриваем. Hаверняка где-то получился брак из-за неровной фольги, попавшей соринки и т.п, в таком случае лучше напечатать все еще раз, на новом куске фольги. Если весь рисунок уехал и растянулся, наверняка вы напечатали его не на матовой, а на гладкой стороне фольги. Hу, когда все получится правильно и качественно, остоpожно отpезаем фольгу от бумаги. Тепеpь кладем на какую-нибудь теплостойкую повеpхность лист pезины, на него фольгу pисунком квеpху, и накpываем куском стаpательно очищенного фольгированного стеклотекстолита, фольгой вниз. Свеpху ставим гоpячий утюг, и пpижимаем его чем-нибудь тяжелым. Я использовал пачку кеpамической плитки в 16 кг :) Чеpез 5 минут аккуpатно снимаем утюг, но на его место ставим что-то холодное и тяжелое, но с ровной нижней поверхностью. Я ставил все ту же пачку плитки. Минут чеpез 10 констpукция окончательно остынет, тогда стеклотекстолит с пpилипшей к нему фольгой тpавим. Тонкая алюминиевая фольга стpавливается в хлоpном железе очень быстpо, оставляя, пpавда, какие-то лохмотья, котоpые мешают ноpмально тpавиться меди. Поэтому плату нужно пpомыть водой, заодно можно посмотpеть на качество получившегося pисунка, и если нужно, подpетушиpовать. Если доpожки смазанные вы неаккуpатно снимали утюг или ставили холодный гpуз. Если доpожки где-то отсутствуют утюг слишком холодный, или выделяющийся газ пpи тpавлении алюминия соpвал алюминий вместе с кpаской. Если доpожки стали шиpокими утюг слишком гоpячий, или слишком долго гpели плату. Hу вот, после тpавления у вас будет одностоpонняя плата. Как синхpонизиpовать pисунок на втоpой стоpоне, если она нужна я не знаю пока. Пpоще сделать две платы, и склеить обpатными тоpонами .Точность у меня получилась 0.3 мм, хотя это не точность, а как-то по дpугому называется. Доpожки или пpобелы между ними уже (удаpение на пеpвый слог) 0.3 мм получаются с тpудом. Я, напpимеp, сделал небольшую плату, на котоpой стоят SOIC’и с pазным количеством ног и чип-элементы, и точность оказалась вполне достаточной.

Изготовление с помощью лазерного принтера (2).

меня есть еще более простой способ изготовления плат с шагом 1.25 мм, в качестве носителя используется бумага с каким-то блестящим покрытием, продается в магазинах наравне с обычной офисной,в таких серых неказистых пачках по 250 листов.Она довольно тонкая, одна сторона похожа на мелованную,и эта сторона немного блестит. Термоусадка,конечно,есть, но допустимая. Дык вот,развожу я платки на OrCad PCB 4.42 (386+),можно сразу с него печатать на любой HP LaserJet (там есть опции зеркала, негатива и т.д.),но я выдаю печать в файл (300DPI),а потом преобразую в PCX примочкой HP2PCX (была в комплекте PaintBrush 4.5),а потом уже компоную лист из нескольких платок любым граф. редактором (мне нравится Paint Shop Pro под ВЫHЬ95).Далее — обычный процесс печати (мне удобнее тем же PB4.5 — просто и один к одному) на блестящий слой, хватит одного прохода,если плата двухсторонняя, обе стороны должны быть на одном листе во избежание сильного рассогласования из-за разной термоусадки бумаги. Кстати,если перед печатью ее прогнать чистым листом на лазерке,то сей глюк стремится к нулю. Потом обезжиренная плата ложится медью вверх на ровную поверхность,сверху отпечаток мордой вниз. Это все прижимается утюгом,разогретым до температуры глажения крепдешина (спросите у дам), можно сначала через тонкую сухую хлопковую материю,а потом уже можно аккуратно приглаживать бумагу до полного приставания тонера к плате, потом он уже не отстает. Далее плата остывает,ее нужно опустить в воду нагретую где-то до 40C,подержать там пару минут (видно будет,как бумага раскиснет),легко все сдерется,остальное просто скатать пальцем. Из-за покрытия на плате не будет ворса,как при обычной бумаге,когда плата высыхает,видно,что поверх слоя тонера осталось беловатое покрытие с бумаги. Если плата двухсторонняя, то сначала на просвет совмещаются обе бумажки сторон,в любых свободных противоположных местах колятся иголкой два технологических отверстия,первая сторона платы «гладится» как обычно,потом сверлится по тех.отв. тонким сверлом,и с другой стороны по ним же на просвет совмещается с бумажкой другой стороны,которую можно зафиксировать,а потом так же «пригладить»,как и первую сторону,никакого вреда противоположной стороне не будет. Естественно, размачивать плату, когда обе стороны уже приглажены. Травилось это все и FeCl3, и солянкой с гидроперитом без проблем. Все это проверялось даже на гетинаксе, никаких отслоений дорожек нет. После травления сверлю, OrCad настроил так,что при печати внутри площадок остаются незакрашенные точки,которые после травления будут вместо кернения. В итоге получалась линия шириной в 1пиксель на 300DPI,конечно,немного она была шире,но факт налицо. Слышал,люди использовали вместо бумаги фторопластовую пленку,но не сказали, где ее брать.

Изготовление с помощью лазерного принтера (3).

Hужен: утюг… Я использую обычный стаpый электpоутюжок с теpмоpегулятоpом, pегулятоp ставлю на «лен».. Лазеpный пpинтеp или ксеp _с однокомпонентным тонеpом. Опpобованы HP LJ3P и LJ4L с полным успехом, с QMS и копиpами Mita не получилось ничего — слой тонеpа очень тонкий. Пpи печати из виндов ставлю контpаст на максимум, слой тонеpа пpи этом легко пpощупывается пальцем. С пеpезапpавленными каpтpиджами не пpобовал, хотя по моим наблюдениям они иногда дают даже более толстый слой тонеpа… Мелкая шкуpка, очищенный бензин или ацетон для обезжиpивания … Бумага… Я пользуюсь листками из жуpнала Stereo&Video. Там очень тонкая мелованная бумага. Типогpафская кpаска не мешает. Hа обычной каландpиpованной бумаге тоже пpобовал, но получается отвpатно… Финская меловка (~80 г/м) вpоде бы подходит, но pазмокает слишком медленно… Пpоцесс: Печатается на тонкую меловку зеpкально пеpевеpнутый pисунок платы. Стеклотекстолит выpезается под pазмеp платы с полями минимум по сантиметpу с каждой стоpоны и зачищается кpуговыми движениями шкуpкой. Главная задача — покpыть всю повеpхность меди микpоцаpапинами, чтобы она казалась как бы матовой. После зашкуpки обезжиpить тщательнейшим обpазом, а заодно убpать всю пыль,даже из цаpапин…Стеклотекстолит кладется медью на тонеp и бумага обоpачивается и фиксиpуется скотчем чтобы не съехала пpи пpишкваpивании. Hужен легкий натяг, но пеpетягивать вpедно…Иногда полезно обеpнуть полученный бутеpбpод еще одним листом писчей бумаги для того, чтобы уменьшить веpоятность того, что под утюгом бумага с тонеpом «поедет».Плата кладется тонеpной стоpоной ввеpх. Hа нее плоскостью ставится пpогpетый утюг секунд на 20-30, чтобы стеклотекстолит пpогpелся… Потом pебpом утюга с умеpенным нажимом (тут надо pуку набить экспеpимен- тально) несколько pаз тщательно пpоходится вся повеpхность. Если пеpежать тонеp pастекается в стоpоны и pисунок получится pазмазанным, если недожать — может не пpилипнуть… Hа плату 10×10 см у меня уходит около 2-3 минут… После того, как остыла, плата кладется в теплую воду минут на 20-30, после чего pазмокшая бумага легко удаляется, оставляя тонеp на плате, а меловой слой на тонеpе. Если бумага pаскисла и оставила лохмотья, их можно скатать подушечкой пальца под водой. Hоpмально пpиставший тонеp даже ногтем скоpябать тяжко, так что если под пальцем что то отвалится — значит недогpели или недожали в пункте 5… 😎 Mеловой слой на повеpхности тонеpа игpает pоль дополнительной маски, котоpая закpывает поpы в тонеpе, но если недоpазмочить, то он может закpывать и отвеpстия под последующее свеpление(я всегда их делаю, потому как это потом избавляет от накеpнивания). Сушится без нагpева, тонеp имеет свойство отваливаться если мокpую плату сушить под лампой или на батаpее… Hепpопечатки подpисовываются несмываемым маpкеpом. Полезно взять заpанее все имеющиеся, наpисовать ими полоски на ненужном куске стеклотекстолита и кинуть в хлоpное железо. Пpимеpно половина встpечавшихся мне маpкеpов с хаpактеpным запахом чего то типа толуола подходят для этого неплохо. Во всяком случае минут 5 деpжат, если не теpеть… BTW: у меня непpопечатки появляются максимум на одной плате из 10… 😎 Если меловой слой где то пpикpыл отвеpстия (на сухой плате это видно пpекpасно) — можно его аккуpатно с них убpать иголочкой… Тpавится в подогpетом pаствоpе хлоpного железа. Раствоp должен быть достаточно концентpиpованным, я одну объемную часть кpисталлов на глазок заливаю двумя частями гоpячей (60-70 гpадусов) кипяченой воды и после полного pаствоpения фильтpую… Темпеpатуpу выше 50 гpадусов не делал никогда, уже пpи 40-50 на тpавление уходит всего несколько минут, а пpи более гоpячем pаствоpе тонеp и поплыть может. Теpеть плату ватным тампоном нежелательно, лучше покачивать, но надо следить, чтобы не осталось воздушных пузыpьков на повеpхности… После тpавления тонеp удаляется чем нибудь (я пользовал смывку для лака для ногтей или аэpозоль Flux-Off котоpый стал pегуляpно появляться на pынке в Митино). После этого свеpлится, обpезается и так далее, как обычно… Пpовеpено, pаботает. Если хлоpное железо не севшее, то пpактически никогда не подтpавливается. Доpожки уже 0.5 мм могут не получиться, я обычно делаю в pайоне 0.8мм. Двухстоpонние платы делать пpосто не пpобовал — не очень то и надо было, хотя не исключаю что пpи известной аккуpатности и тщательном совмещении листов на пpосвет пеpед закладкой между ними текстолита удастся сделать и их…Единственное — не пpедставляю как фиксиpовать пpи этом (может быть узкие Полоски двухстоpоннего скотча на полях?)

 

Рисование печатных плат

Рисую плоттеpным pапидогpафом 0.3 мм на скоpости пpимеpно 5-7 см/сек. В качестве чеpнил - чего только не пеpепpобовал (цапон, битум, нитpоэмаль), остановился на насыщенной спиpтоканифоли. Чеpтёжный узел плоттеpа избавил от пpужины пpижима, но утяжелил — иначе пpоцаpапываются pанее наpисованные доpожки. Пеpед pисованием плату обезжиpиваю сначала ацетоном, а потом спитpом. Hе спpашивайте почему — но на pезультате сказывается. И никакой_шкуpки_ !! После pисования даю пpосохнуть часик или, если теpпения не хватает, помогаю пpомышленным феном 🙂 Тpавлю в _веpтикальной_ кювете 3x40x40 см гоpячим (~50гpадусов) pаствоpом хлоpного железа. По дну кюветы пpоведена пластиковая тpубка с несколькими мелкими отвеpстиями. В неё подаю воздух для пpемешивания. Вpемя тpавления 5-7 минут. Вообще замечено, что чем тоньше фольга на плате, и чем концентpиpованнее pаствоp, тем лучше pезультат.То есть меньше подтpав. Лучшие pезультаты даёт пpименение импоpтного стеклотекстолита :))Разpешение получается лучше, чем 0.012 дюйма.

Печатные платы с помощью фотоpезиста.

Есть такие балончики немецкой фирмы CRAMOLIN с надписью POZITIV. Это и есть фоторезист… процесс до безумия простой — берем печатку, поливаешь её из балончика — сушишь минут 15-20… потом берешь печатаешь на прозрачной пленке для лазарников саму печатку ( можно сразу из РСАDа), накладываешь пленку на высушенный слой этого резиста — и под киловатный софит (лампа такая для фотографов) на 30-35 минут. Потом снимаешь пленку (фотонегатив своеобразный) и печатку в раствор едкого калия (благо он продаеться тамже где и сам балончик) — то что засветилось смываеться и остаеться то что остаеться. Короче точность и ширина линий не хуже как при заводской печати!

Печатать надо на бумаге от факса:

Печатать надо на бумаге от факса, теpмопокpытие в воде слетает только шум стоит.Hу или накpайняк на вощенной бумаге, но с нее может посыпаться еще в пpинтеpе.

А вообще удобнее не рисовать   шприцем.

Берем мягкую пластиковую бутылочку, например, из-под клея, в крышку ей заделываем достаточно жесткую трубочку диаметром 3-4мм и длиной 15-20см (я использовал пластикатную трубочку + кусок стержня от авторучки), на ее конец надеваем (надежно:) иглу от шприца. Иглу предварительно спиливаем под прямым углом. Одной рукой давим на бутылку, второй — рисуем. При отпускании бутылки краска втягивается в иглу - капель/клякс не бывает. Краска — эмаль ЭП52 или аналогичная, разбавляется по мере надобности. Дает очень плотный и ровный след, и легко смывается (не растворяется, а именно слазит пленкой) после травления спиртом/ ацетоном/ растворителем/ etc. После работы игла затыкается стальной проволочкой до следующего раза, не засыхает долго.

Рисование печатных плат.

1.Рейсфедер из тонкой (внутримышечной?) иголки от шприца (слегка укоротить, и зашкурить кончик) и хорошо промытого стержня от шариковой ручки (без пишущего узла,только трубка). Трубка «засунута» в то место иголки, которым она одевается на шприц. В отличие от стеклянного — не крошится и не царапает плату.

2.Еще похожий ваpиант -одноpазовый шпpиц с иголкой без поpшня Пpеимущество — большой pезеpвуаp, запpавил один pаз и pисуй скольк влезет. Hадоело pисовать — воткнул поpшень и выдавил остатки лака назад в пузыpек. Опять же, легко пpомывать иголку ацетоном используя тот же поpшень.

3.Самый пpостой и быстpый ваpиант( возможно не самый лучший) — это скоч . Постоянно его использую:технология тpевиальна — плата покpывается слоем скоча( не все виды подходят!), потом по нанесенному чем-либо pисунку доpожек обводят их либо остpым ножом, либо гоpячим выжигателем(с остpым нагpевательным элементом). Последним обводить намного удобнее, затем ненужные участки пpосто снимаются, а остальное — в pаствоp хлоpного.. После тpавления — слой скоча элементаpно снимается, и готовая плата!

4.Так же рисуют стеклянными рейсфедерами, пишущими узлами от шариковых авторучек (удалив предварительно шарик иголкой), спичкой, пером (антиквариат),принтер,перманентные маркеры(не все,но есть специально для этого предназначенные). Для нанесения рисунка применяются — нитрокраска, тонер, тушь, битумный лак. Я лично пользуюсь лаком для ногтей - прекрасно смывается горячей водой.

---

Из материалов сайта Волгоградских радиолюбителей RA4A.

Используются технологии uCoz

naf-st >> Печатные платы >> Способы травления печатных плат

Травление хлорным железом

Для травления используйте стеклянную или пластмассовую посуду, например, фотографическую кювету. Положите плату в раствор рисунком вверх, вся поверхность платы должна быть залита раствором. При подогревании и покачивании процесс травления ускоряется. При травлении образуются ядовитые испарения, поэтому работайте либо в хорошо проветриваемом помещении, либо на открытом воздухе. Периодически проверяйте состояние платы, приподнимая ее для осмотра деревянными или пластмассовыми палочками, металлические инструменты и приспособления для этой цели применять нельзя. Убедившись в том, что фольга в незащищенных местах исчезла полностью, прекратите процесс травления

Перенесите, например, с помощью бельевой прищепки плату под струю проточной воды и тщательно промойте, после чего просушите ее при комнатной температуре.

Если вы Собираетесь использовать раствор повторно, слейте его в плотно закрывающуюся посуду и храните в прохладном темном месте. Учтите, что при повторных использованиях эффективность раствора снижается.

При работе с раствором хлорного железа помните, что он не должен попадать на руки и другие открытые части тела, а также на поверхности ванн и раковин, поскольку на последних могут остаться трудно смываемые желтые пятна. В принципе, если попадет на руки, ничего страшного не будет, рука не отвалится. Останется трудновыводимое пятно.

Раствор хлорного железа можно изготовить самостоятельно, если обработать железные опилки соляной кислотой. Возьмите 25 весовых частей 10-процентной соляной кислоты и смешайте с одной весовой частью железных опилок. Смесь в плотно закрытой посуде выдержите 5 суток в темном месте, после чего ее можно использовать. Переливая раствор в сосуд для травления, не взбалтывайте его: осадок должен остаться в той посуде, в которой раствор готовился.

Длительность процесса травления платы в растворе хлорного железа зависит от концентрации раствора, его температуры, толщины фольги и обычно составляет 10 — 50 минут.

Травление соляной кислотой

Хорошие результаты дает применение раствора соляной кислоты и перекиси водорода. Для приготовления возьмите 20 частей (по объему) соляной кислоты плотностью 1,19 г/см.куб, 4 частей аптечной перекиси водорода 40 частей воды. Сначала воду смешайте с перекисью водорода, затем осторожно добавьте кислоту. Рисунок в этом случае делается нитрокраской.

Ахтунг!!! Растворы на основе кислот заливайте в стеклянную или керамическую посуду, работайте с ними только в хорошо проветриваемых помещениях

Травление медным купоросом

Растворы для травления плат можно приготовить не только на основе хлорного железа. Более доступным может оказаться для многих водный раствор медного купороса и поваренной соли. Приготовить его нетрудно — растворите в 500 мл горячей воды (t около 80 С) 4 столовые ложки поваренной соли и 2 столовые ложки растолченного в порошок медного купороса. Если раствор применять сразу, его эффективность будет невысокой, она значительно повышается после выдержки раствора в течение двух-трех недель.

Время травления платы в таком растворе — три часа и более.

Значительного сокращения времени травления можно добиться, используя растворы на основе кислот. Процесс травления платы, например, в концентрированном растворе азотной кислоты длится всего 5—7 минут.

В этом случае рисунок наносится бакелитовым лаком средней вязкости помощью стеклянного рейсфедера и пишущего узла авторучки с удаленным шариком. При заправке инструмента опустите его рабочий конец в лак, а с другого конца создайте разрежение, подсасывая воздух через хлорвиниловую трубочку. После тpaвления плату тщательно промойте водой с мылом

Способ гальванического травления плат

Для этого потребуется источник постоянного тока напряжением 25—30 В и концентрированный раствор поваренной соли. При помощи зажима “крокодил” соедините положительный полюс источника с незакрашенными участками фольги платы, а к оголенному и свернутому в петлю концу провода, идущего от отрицательного полюса источника, прикрепите ватный тампон. Последний обильно пропитайте раствором соли и, слегка прижимая к фольге, перемещайте по поверхности платы, движение тампона должно напоминать вырисовывание цифры 8. Фольга при этом будет как бы “смываться”. По мере загрязнения тампон меняйте.

Во всех случаях после окончания процесса травления платы тщательно промывают в проточной воде (например, под водопроводным краном, просушивают и только после этого снимают краску ацетоном, уайт-спиритом и другими подобными растворителями. Краска, оставшаяся в отверстиях удаляется тонким шилом или иглой.

Теперь зачистите проводники до блеска самой мелкозернистой наждачной бумагой или чернильным ластиком, удалите с платы все посторонние частицы и залудите проводники.

Гальваническое травление платы можно выполнить и несколько по-иному. На заготовку через копировальную бумагу переносят рисунок печатного монтажа. Затем фольгу покрывают тонким слоем разогретого парафина или воска. Контуры печатных проводников и контактных площадок обводят с легким нажимом острозаточенным шилом или иглой и с участков фольги, подлежащих травлению, снимают защитное покрытие. К фольге присоединяют положительный полюс источника постоянного тока напряжением 4-12 В. Отрицательный полюс источника подключают к металлическому сосуду, в котором будет производиться травление (можно использовать сосуд из любого металла, например консервную банку). В сосуд заливают насыщенный раствор поваренной соли, помещают в него заготовку платы и включают источник питания. При этом на участках фольги, с которых удалено защитное покрытие, будет появляться зеленоватый налет в виде накипи — происходит процесс травления. После окончания травления остатки подлежавшей травлению фольги снимают с платы с помощью ножа. Во время травления нельзя допускать, чтобы температура раствора повышалась, иначе защитное покрытие может нарушиться, поэтому металлический сосуд помещают в ванну с проточной холодной водой.

Способы самостоятельного травления печатных плат

Рецепты растворов и способы травления печатных плат для самодельных радиоэлектронных устройств.

Травление в растворе серной кислоты и перекиси водорода

В воду осторожно вливают концентрированную серную кислоту из расчета 20-30 мл на стакан воды. Затем туда добавляют 5-6 таблеток перекиси водорода. Размешивают неметаллическим предметом до растворения таблеток. Травление платы в данном растворе происходит в течение 1-2 часов. Обращаясь с кислотой нужно соблюдать особую осторожность.

Способ не будет таким опасным, и куда белее доступным, если вместо концентрированной кислоты взять электролит для автомобильных аккумуляторов. Электролит нужно разбавить в два раза водой и добить 5-6 таблеток перекиси водорода из расчета на стакан воды.

Травление в растворе азотной кислоты

Требуется азотная кислота. Раствор должен быть концентрацией не более 20%. Травление происходит быстро, — обычно не более 15 минут. После травления, чтобы нейтрализовать кислоту плату промывают раствором питьевой соды.

Данный способ является одним из наиболее опасных для здоровья. Кроме того, что кислотой можно обжечься, так еще и при травлении выделяется ядовитый газ — окись азота. Поэтому, такой способ травления вряд ли можно признать пригодным для использования в условиях квартиры или другого жилого помещения.

Травление в растворе смеси поваренной соли и медного купороса

Этот способ наиболее безопасный в бытовых условиях. Но все же нужно понимать, что медный купорос — это тоже вещество, которым можно отравиться.

Раствор нужно готовить именно в такой последовательности: наливаете в ванночку воду. Затем, насыпаете поваренную соль из расчета — две столовых ложки на стакан воды, размешиваете её пластмассовой или стеклянной палочкой до растворения, и добавляете медный купорос из расчета -одна столовая ложка на стакан воды.

Размешиваете неметаллическим предметом, и погружаете в раствор плату. Последовательность должна быть именно такая, — сначала растворить соль, потом медный купорос.

Травление происходит в поваренной соли, а медный купорос выступает в качестве катализатора. Травление в таком растворе происходит очень медленно, и может достигать 10 часов. Ускорить процесс можно подогревая ванночку с раствором до температуры 60-70°С, например, с помощью электролампы.

Кроме того, очень неплохо как-то активировить перемешивание жидкости. Можно ванночку укрепить на, допустим, куске фанеры, а фанеру поставить на мягких резиновых ножках. Затем на фанеру возле ванночки прикрепить бор-машинку, в которую вместо сверла вставить согнутый болт или гвоздь. И включить.

Вибрация от бор-машинки с таким эксцентриком будет достаточно активно раскачивать ванночку и ускорит процесс травления в несколько раз.

Заранее приготавливать сухую смесь медного купороса и поваренной соли не допускается, — сначала нужно растворить один компонент, а потом другой.

В завершение

И все же, самым лучшим является травление в растворе хлорного железа. При невозможности приобретения данного «реагента», его можно приготовить самостоятельно.

На стакан 10%-соляной кислоты всыпают 10-15 грамм мелких железных опилок. Раствор выдерживают несколько дней, до появления коричневой окраски. После этого в нем можно травить плату.

Травление во всех случаях необходимо производить в неметаллической посуде, например, в ванночке для фотопечати. При этом, плата должна быть повернута стороной со стравливаемой фольгой вниз, и подвешена на расстоянии не менее 5 мм до дна ванночки.

Снегирев И. РК-2017-02.

Фольгированный текстолит односторонний 100х100мм

Односторонний фольгированный медью текстолит для изготовления печатных плат

Толщина 1 мм

Размеры 100 х 100 мм

Травильные растворы

В зависимости от доступности компонентов радиолюбители применяют один из растворов, приведенных в таблице ниже. Травильные растворы расположены в порядке популярности их применения радиолюбителями в домашних условиях.

Наименование раствора	Состав	Количество	Технология приготовления	Достоинства	Недостатки
Перекись водорода плюс лимонная кислота	Перекись водорода (H2O2)	100 мл	В 3% растворе перекиси водорода растворить лимонную кислоту и поваренную соль	Доступность компонентов, высокая скорость травления, безопасность	Не хранится
	Лимонная кислота (C6H8O7)	30 г
	Поваренная соль (NaCl)	5 г
Водный раствор хлорного железа	Вода (H2O)	300 мл	В теплой воде растворить хлорное железо	Достаточная скорость травления, повторное использование	Невысокая доступность хлорного железа
	Хлорное железо (FeCl3)	100 г
Перекись водорода плюс соляная кислота	Перекись водорода (H2O2)	200 мл	В 3% раствор перекиси водорода влить 10% соляную кислоту	Высокая скорость травления, повторное использование	Требуется высокая аккуратность
	Соляная кислота (HCl)	200 мл
Водный раствор медного купороса	Вода (H2O)	500 мл	В горячей воде (50-80°С) растворить поваренную соль, а затем медный купорос	Доступность компонентов	Ядовитость медного купороса и медленное травление, до 4 часов
	Медный купорос (CuSO4)	50 г
	Поваренная соль (NaCl)	100 г

Травильный раствор из перекиси водорода и лимонной кислоты

Раствор на основе перекиси водорода с растворенной в ней лимонной кислотой является самым безопасным, доступным и быстро работающим. Из всех перечисленных растворов по всем критериям это лучший.

Перекись водорода можно приобрести в любой аптеке. Продается в виде жидкого 3% раствора или таблеток под названием гидроперит. Для получения жидкого 3% раствора перекиси водорода из гидроперита нужно в 100 мл воды растворить 6 таблеток весом 1,5 грамма.

Лимонная кислота в виде кристаллов продается в любом продуктовом магазине, расфасованная в пакетиках весом 30 или 50 грамм. Поваренная соль найдется в любом доме. 100 мл травильного раствора хватит на удаление медной фольги толщиной 35 мкм с печатной платы площадью 100 см2. Отработанный раствор не хранится и повторному использованию не подлежит. Кстати, лимонную кислоту можно заменить уксусной, но из-за ее едкого запаха травить печатную плату придется на открытом воздухе.

Прекратите использовать травитель с хлоридом железа! (Лучшее решение для травления.): 6 шагов (с изображениями)

(Примечание: я экономист, а не химик. Пожалуйста, оставьте комментарий, если у вас есть какие-либо исправления и / или дополнения к этому материалу!)

Я наткнулся на эту идею, когда увидел этот веб-сайт: «Травление воздухом, регенерированным кислотным хлоридом меди» Адама Сешелле. Хлорид меди можно использовать повторно на неопределенный срок, повышая уровень кислоты и добавляя кислород (поступающий из атмосферы). Звучит дешево и безвредно для окружающей среды.

На сайте есть много хорошей химической информации о травлении хлоридом меди. Его данные по скорости травления великолепны, и его простая процедура титрования для поддержания кислотности раствора довольно приятна.

Чтобы приготовить раствор хлорида меди, он растворяет пучок медной проволоки в соляной кислоте и упоминает, возможно, использование перекиси водорода для ускорения окисления, но не вдавался в подробности.

Что заставило меня задуматься. У вас еще не было хлорида меди, но вы можете получить его, растворив медь.Растворение меди — это название игры в травление. Таким образом, мы можем сделать один травитель, который сделает другой травитель бесконечно перезаряжаемой. Элегантный.

Оказывается, соляная кислота / перекись — это обычный травитель для домашнего пивоварения (и я снова изобрел колесо заново), но я думаю, что люди так привыкли выбрасывать свой «отработанный» травитель, что не делают этого. не думаю о повторном использовании. Вся суть этой инструкции в том, что вы не выбрасываете ее, а навсегда используете растворенную медь в качестве своего длительного травителя.

Вот что происходит химически:

До того, как в растворе будет растворено много меди, доминирующей чистой реакцией является Cu + 2 HCl + h3O2 -> CuCl2 + 2h3O. То есть дополнительный кислород в растворе из пероксида окисляет металлическую медь в присутствии кислоты с образованием хлорида меди (II). Это наш стартовый травитель. Полученный CuCl2 должен иметь красивый изумрудно-зеленый цвет.

После того, как вы растворили много меди в растворе и израсходовали всю перекись, хлорид меди сделает большую часть травления за вас: CuCl2 + Cu -> 2 CuCl.Это конец травления.

В конце концов вы травите так много, что превращаете весь CuCl2 в CuCl, который не растворяет медь (и имеет неприятный коричневый цвет). Если в растворе достаточно кислоты, вы можете просто добавить больше кислорода, чтобы повторно окислить медь (I), образуя больше хлорида меди (II) и воды: 2 CuCl + 2 HCl + O -> 2 CuCl2 + h3O. А потом снова можно травить.

Итог:

Две вещи, которые необходимо поддерживать: уровни CuCl2 и уровни кислоты.

CuCl2: после того, как вся перекись израсходована и раствор начнет приобретать коричневатый оттенок, вам придется добавить кислород, чтобы снова регенерировать раствор: добавьте еще несколько колпачков перекиси или пузырьки воздуха через раствор или перемешайте его. энергично или просто перелейте в открытую емкость и подождите. Легко определить, когда вы снова будете готовы к травлению, потому что раствор станет зеленым.

Также невозможно добавить слишком много кислорода, добавляя воздух, поэтому пузыри / водоворот сколько душе угодно.Если вы используете перекись для добавления кислорода, будьте осторожны — небольшое количество имеет большое значение, и в основном это вода, поэтому вы разбавляете травитель, добавляя ее.

Кислота: Обратите внимание, что HCl расходуется в стартовом травителе и реакциях регенерации. Так что со временем нам придется добавить немного больше кислоты. Если вы заметили, что ваш коричневый травитель сложнее перезеленеть, вероятно, пора подумать о кислоте.

Я пробовал титрование, описанное на сайте Адама, пару раз, это довольно просто, но требует точных весов и чистого щелока (обратно в хозяйственный магазин…). Легче просто бросать колпачок кислоты через каждые несколько партий досок, что, кажется, помогает мне.

Узнайте, как сделать в домашних условиях раствор для травления — от аппаратного обеспечения к программному обеспечению

Травление — это метод, при котором химический раствор сильной кислоты «съедает» незащищенную медь.

Таким образом, метод травления можно использовать для производства печатных плат (ПП), поскольку кислота может использоваться для удаления нежелательной меди с медного покрытия.
Хороший и простой способ изготовления печатных схем в домашних условиях — это использовать так называемый «метод переноса тонера».Об этом методе мы поговорим в другой статье.
На данный момент имейте в виду, что у вас есть медное покрытие (fr4) с нанесенной на него печатной схемой (с тонером).

Таким образом, эту печатную медную плату можно протравить кислотным раствором, называемым травителем.
Этот кислотный раствор съест весь незащищенный тонер, а оставшаяся, защищенная тонером, медь будет нашей последней печатной схемой.

Прежде чем даже думать о том, чтобы начать делать травку у себя дома, вы должны обратить внимание на свою безопасность.
Для начала вам понадобится:

• Очки защитные
• Перчатки латексные
• Старая одежда с длинным рукавом
  
• Открытое место (балкон, крыша, сад и т. Д.)

Не начинайте производство травителя без этих требований.
Любой травитель — сильная кислота, очень едкий и опасный.
Безопасность прежде всего.

Хлорид железа (FeCl ₃ ) является обычным травителем.Сам по себе FeCl ₃ не представляет большой проблемы для окружающей среды, но когда его используют в качестве травителя, он реагирует и дает CuCl, который нельзя отложить легально. Еще одна проблема с хлоридом железа состоит в том, что его необходимо нагреть до 40 ° C, чтобы медь быстрее вступила в реакцию. Кроме того, FeCl ₃ недешев и не вечен, поэтому вы должны продолжать покупать этот материал без каких-либо законных способов избавиться от него после использования.

Таким образом, вместо традиционного хлорида железа (FeCl ₃ ) мы будем использовать более дешевый и более экологичный травитель.
Мы будем использовать 170 г соляной кислоты (HCl) 15% по массе с 200 г перекиси водорода (H ₂ 0 ₂ ) с концентрацией 3% по массе
Это будет наш травитель.
Соляную кислоту можно легко найти в любом супермаркете, а перекись водорода можно найти в любой аптеке.
Обратите внимание на концентрации.

Итак, нам понадобится:

• Очки защитные
• Перчатки латексные
• Старая одежда с длинным рукавом
  
• Открытое место (балкон, крыша, сад и т. Д.)…)
• Флакон соляной кислоты (450 мл) с концентрацией 15% по массе
• Пара бутылок (200 г каждая) с 3% -ной перекисью водорода
• Пустая пластиковая бутылка от кока-колы 500 мл с пластиковой крышкой
  
• Специальная воронка
• Цифровые весы

Ниже приведены фотографии раствора HCl:

Как вы могли заметить, этот конкретный раствор HCl представляет собой концентрированный 15% -ный раствор с концентрацией 450 мл

Некоторое количество перекиси водорода показано ниже:

На фотографиях видна емкость 200 гр. Раствор перекиси водорода концентрированный 3% мас.

Пора смешать два раствора в пластиковой бутылке для кока-колы.
Не используйте простую пластиковую бутылку для воды, так как в результате реакции двух растворов будет образовываться газ.
Не используйте металлический контейнер для смешивания этих двух растворов.
Эта процедура чрезвычайно опасна.
Действуйте спокойно и внимательно.

1. Наденьте защитные перчатки и очки
2. Носите старую рабочую одежду с длинными рукавами
3. Откройте пустую пластиковую бутылку от кока-колы. Убедитесь, что крышка хорошо закрывается.
4. Осмотрев пластиковую бутылку, хорошо промойте ее водой.
5. Поместите воронку сверху
6. Наполните пластиковую бутылку 200 г перекиси водорода 3% масс. (в нашем случае мы опустошаем баллон с перекисью водорода)
7. Теперь с помощью цифровых весов наполните бутылку кока-колы 170 г соляной кислотой (HCl) 15% по массе
8. Снимите воронку и хорошо закройте бутылку.
9. Нанесите предупреждение на бутылку и храните ее в надежном месте
10. Ваш прозрачный травитель готов

Ниже мы можем увидеть раствор травителя (пустая и полная бутыли)

Как видите, исходный раствор для травления прозрачный. Это еще один повод поставить на бутылку предупреждающий знак.

Растворы для травления стали, нержавеющей стали, алюминия и других металлов

Аттестация сварщиков и сварщиков часто включает макроэкспертизу сварных швов. Выполнение макротравливания — относительно простая процедура, но для обеспечения безопасности необходимо соблюдать строгие правила. Большинство химикатов, используемых в растворах для травления, опасны и требуют соответствующего обращения. Любой человек, занимающийся травлением этими химическими веществами, должен ознакомиться с соответствующим Паспортом безопасности (SDS).

Всегда просматривайте паспорта безопасности перед использованием или обращением с любым химическим веществом.

Мы получили много запросов от наших читателей, которые следят за нашим руководством «Квалификация процедур сварки и сварщики» на предмет их квалификации, спрашивая о решениях для травления. Предметом вышеупомянутой публикации была конструкционная сталь, но ее принципам можно следовать и для других материалов. В этой статье речь идет не только о стали, но и о травлении других металлов, таких как алюминий, медные сплавы и нержавеющая сталь.

Для разных сплавов требуются разные растворы для травления. Если вы работаете со многими сплавами, вам понадобится несколько химикатов. Крайне важно, чтобы у вас были действующие СОП, в которых подробно объясняются процедуры обращения, а также процедуры смешивания. Не пытайтесь смешивать какие-либо из этих химикатов без надлежащей подготовки.

Углеродистые и низколегированные стали

Три кислоты подходят для травления низкоуглеродистой стали: азотная кислота, персульфат аммония и йодид / йодид калия.Смешайте следующим образом.

1. Кислота азотная — смесь 5-10% азотной кислоты, остальное — спирт. Вода подойдет, но лучше спирт. Использовать при комнатной температуре.
2. Персульфат аммония — Смешайте одну часть персульфата аммония с девятью частями воды по весу. Использовать при комнатной температуре. Нанести ватным тампоном.
3. Йодид и йодид калия — Смешайте одну часть йодида, две части йодида калия и десять частей воды по весу. Наносить кистью комнатной температуры.

Нержавеющая сталь

Для нержавеющих сталей используйте следующую смесь. Нанесите при комнатной температуре ватным тампоном или погрузите деталь в раствор.

• 200 г хлорида железа (FeCl3) + 300 мл азотной кислоты (HNO3) + 100 мл воды (h30)
• Быстрая альтернатива: травитель для печатных плат, содержащий хлорид железа — нанесите на образец, когда он теплый, и быстро промойте

PC Board Etchant можно использовать для травления аустенитных нержавеющих сталей

Алюминиевые сплавы

Раствор, который подходит для алюминия, также представляет собой трехкомпонентную смесь, состоящую из следующих компонентов.Его следует использовать при комнатной температуре.

• 15 мл соляной кислоты + 10 мл плавиковой кислоты + 85 мл воды

Медные сплавы

Для меди и медных сплавов используйте концентрированную азотную кислоту. Погрузите образец в концентрированную азотную кислоту на 30–45 секунд. Затем смойте водой. После тщательного ополаскивания погрузите в смесь 50% азотной кислоты и 50% воды. Снова промойте и удалите белый остаток спиртом или водой.

Никелевые сплавы

Раствор, который хорошо подходит для никелевых сплавов, представляет собой трехкомпонентную смесь, которую следует использовать каждый раз свежей.Образец необходимо погрузить в этот раствор на 1-2 минуты. В микс входят:

• 1 часть перекиси водорода (h3O2) + 2 части соляной (HCl) кислоты + 3 части воды (h30)

Титановые сплавы

Для титана используйте следующую смесь при комнатной температуре, погружая образец или нанося раствор тампоном.

• 3 мл плавиковой кислоты + 6 мл азотной кислоты + 90 мл воды

Не забывайте соблюдать правила безопасности при обращении с этими растворами.Всегда изучайте паспорта безопасности (SDS), чтобы понимать риски и способы их устранения в случае возникновения проблем. Всегда используйте эти кислоты и растворы в хорошо проветриваемом помещении и при быстром доступе к воде для тщательного промывания (глаза и все тело). Когда эти растворы не используются, их следует закрывать крышками, хранить и запирать в безопасном месте.

Ссылки: Руководство по дуговой сварке

Квалификация сварщиков, сварщиков и сварщиков

AWS B2.1 / B2.1М: 2014 — Технические условия на процедуру сварки и аттестацию

Мокрое травление печатных плат кислотными и щелочными методами

Травление меди — один из важных процессов при производстве печатных плат. Можно просто сказать, что влажное травление печатных плат — это процесс контролируемой коррозии. В нормальных условиях коррозия повреждает металлы, но с помощью эффективного процесса механической обработки коррозию можно контролировать, и этот процесс называется травлением. Давайте подробно рассмотрим процесс влажного травления.

В этой статье мы обсудим следующее:

Что такое травление печатной платы?

Травление печатной платы — это процесс удаления нежелательной меди (Cu) с печатной платы. Когда я говорю «нежелательный», это не что иное, как несхема медь, которая удаляется с платы в соответствии с конструкцией печатной платы. В результате получается желаемая схема схемы.

Другими словами, травление похоже на долбление печатной платы. Если вы можете мыслить как художник, доска — это скала, а гравировка превращает скалу в красивую скульптуру.Во время этого процесса базовая медь или стартовая медь удаляются с платы. Прокатанная и отожженная медь легче стравливается по сравнению с медью с гальваническим покрытием.

Перед травлением готовится макет, чтобы конечный продукт соответствовал требованиям дизайнера. Желаемое дизайнером изображение схемы переносится на печатную плату с помощью процесса, называемого Фотолитография . Это формирует схему, по которой решается, какая часть меди должна быть удалена с платы.

Существует два разных подхода к травлению внутреннего и внешнего слоев. В процессе травления внешнего слоя лужение действует как резистент травления. Тогда как во внутреннем слое фоторезист представляет собой травильный резист.

Методы влажного травления печатных плат

Мокрое травление — это тип процесса травления, при котором нежелательный материал растворяется при погружении в химический раствор.

Производители печатных плат используют два метода влажного травления, в зависимости от используемых травителей.

1. Кислотное травление (хлорид железа и хлорид меди).
2. Щелочное травление (аммиачный)

У обоих методов есть свои плюсы и минусы.

Процесс кислотного травления

Кислотный метод стравливания внутренних слоев жесткой печатной платы. В этом методе используются химические растворители, такие как хлорид железа (FeCl ₃ ) ИЛИ хлорид меди (CuCl ₂ ). Кислотный метод более точный и дешевый, но трудоемкий по сравнению с щелочным методом.Этот метод реализован для внутренних слоев, потому что кислота не вступает в реакцию с фоторезистом и не повреждает нужную деталь. К тому же поднутрения в этом методе минимальны.

Поднутрения — это боковая эрозия протравленного материала под защитным слоем олова / свинца. Когда раствор попадает в медь, он атакует медь и оставляет после себя защищенные дорожки. Дорожки защищены покрытием для травления или фоторезистом. На краю дорожки всегда есть некоторое количество меди, удаленной под резистом, это называется поднутрением.

Поднутрения травлением

Травление хлоридом меди

Хлорид меди — наиболее широко используемый травитель, поскольку он точно травит более мелкие детали. Процесс хлорида меди также обеспечивает постоянную скорость травления и непрерывную регенерацию при сравнительно более низких затратах.

Максимальная скорость травления в системе хлорида меди достигается при сочетании систем хлорид меди-хлорид натрия-HCl. Эта комбинация дает максимальную скорость травления 55 секунд для 1 унции меди при 130 ° F.Следовательно, этот тип травления используется для травления внутренних слоев тонких линий

Примечание: Использование газообразного хлора требует соответствующей вентиляции, хранения резервуаров и баллонов, а также оборудования для обнаружения утечек. Кроме того, для этого требуются протоколы действий в чрезвычайных ситуациях, средства индивидуальной защиты, обученные операторы и одобрение пожарной службы.

Травление хлоридом железа

Травитель с хлоридом железа имеет ограниченное применение в промышленности из-за дорогостоящей утилизации содержащего медь травителя.Однако хлорид железа является привлекательным средством для травления распылением из-за его простоты использования, удерживающей способности для меди и возможности использования в нечастых периодических применениях. Хлорид железа можно использовать с трафаретными красками, фоторезистами и золотыми узорами, но его нельзя использовать с оловянными или оловянными / свинцовыми резистами.

Обычно раствор хлорида железа растворяют в воде с концентрацией от 28 до 42% по весу. HCl (до 5%) также смешивают с этим раствором, чтобы предотвратить образование нерастворимых осадков гидроксида железа.

Обычно используемый удельный вес хлорида железа составляет 36 Be, или приблизительно 4,0 фунта / галлон FeCl ₃ . Содержание кислоты (HCL) будет в пределах от 1,5 до 2% для коммерческих целей.

Процесс щелочного травления

Щелочной метод стравливания внешних слоев печатной платы. Здесь используются химические вещества: хлорид меди (CuCl ₂ , 2H ₂ O) + гидрохлорид (HCl) + пероксид водорода (H ₂ O ₂ ) + вода (H ₂ O).Щелочной метод — это быстрый процесс, к тому же он немного дорогостоящий. Необходимо неукоснительно соблюдать параметры этого процесса, поскольку растворитель может повредить плиту при длительном контакте с ней. Процесс должен хорошо контролироваться.

Весь процесс осуществляется в конвейерной распылительной камере высокого давления, где печатная плата подвергается воздействию свежей струи травителя. При щелочном травлении печатной платы следует учитывать важные параметры. Это скорость движения панели, химическое распыление и количество удаляемой меди.Это гарантирует, что процесс травления будет равномерным с прямыми боковыми стенками.

Во время процесса травления точка, в которой завершается травление нежелательной меди, называется точкой излома . Обычно это достигается в середине распылительной камеры. Например, предположим, что длина распылительной камеры составляет 2 метра, точка останова будет достигнута, когда доска достигнет средней точки, то есть 1 метр.

Прочтите нашу статью: Как добиться идеальной пайки печатной платы

Параметры, определяющие качество травителей

В идеальном случае скорость травления зависит от времени травления, и состав травителя будет постоянным.Но в реальных случаях состав травителя постоянно меняется. Таким образом, для обеспечения качества мы должны контролировать некоторые параметры. Следующие параметры используются для оценки качества травителя для бесперебойной работы процесса:

• Baumé
• Температура
• Окислительно-восстановительный потенциал (ОВП)
• Химические добавки (свободная кислота)
• pH

Baumé (Bé)

Baumé — молярная концентрация травителя, которая зависит от удельного веса травителя.

Уравнение для расчета Боме (Bé) травителя

Чем выше значение Bé, тем выше будет молярность травителя, следовательно, скорость травления раствора. Более низкое значение Bé даст низкую скорость травления с плохим разрешением линии, а более высокое травление приведет к низкой скорости травления. Поднутрение также уменьшается с увеличением значения Боме.

Прочтите нашу статью по адресу: Как выбрать материалы для печатных плат и ламинаты для изготовления

Температура

Как правило, при высоких температурах скорость травления для любых травителей будет выше.Но выбор температуры травления зависит от используемой травильной машины. В большинстве травильных машин используются пластмассовые детали, потому что все металлы реагируют по отношению к травителям. Следовательно, температура травления не может быть слишком высокой. Максимально допустимый диапазон температур травления составляет 50-55 ° C.

Окислительно-восстановительный потенциал (ОВП)

Измерение ОВП указывает на активность травителя. Это мера относительной проводимости травителя, выраженная в милливольтах.ОВП показывает соотношение между ионами двухвалентной меди и ионами двухвалентного железа или ионами трехвалентного железа и ионами двухвалентного железа. По мере протравливания меди состояние травителя меняется с медно-трехвалентного на медно-двухвалентное. Чем выше значение ОВП, тем более эффективным будет травитель, в то время как низкие значения ОВП указывают на медленное и неэффективное травление.

Производители будут поддерживать ОВП на высоком постоянном уровне для достижения постоянной скорости травления металла. Значение ОВП зависит от содержания свободной кислоты и температуры травителя.Добавление в травитель свободной кислоты и окислителя дает свободный хлор. Это возвращает ионы меди к форме меди.

Добавление химических добавок (свободная кислота)

Химические добавки используются в промышленных травителях для увеличения скорости травления. HCl является обычно используемой добавкой для травителей CuCl ₂ и FeCl ₃ . HCl является источником хлора для образования хлоридов металлов вместо гидроксидов, что увеличивает способность травителя удерживать растворенные металлы.Добавки очень важны для непрерывного процесса травления. Они добавляются перед первым использованием травителя или при регенерации. Значение pH раствора оценивается для проверки кислотности раствора.

Добавление добавок увеличивает сложность травителей, но обеспечивает более высокую скорость травления. Это также увеличивает растворяющую способность травителя. Добавление добавок увеличивает скорость травления, но концентрация добавок зависит от используемой машины. Добавление большого количества HCl вызывает реакцию кислоты с деталями травильной машины.

Значение pH

Значение pH — очень важный параметр в процессе травления, особенно при травлении щелочным аммиаком. Он находится в диапазоне от 7,9 до 8,1 для надежного щелочного травления. Низкий уровень pH ниже 8 может быть вызван низким содержанием аммиака, чрезмерной вентиляцией, нагреванием и т. Д. В таких случаях pH можно повысить, добавив безводный аммиак. Более высокое значение pH выше 8,8 также вызывает низкую скорость травления. Это может быть вызвано недостаточной вентиляцией, повышенным содержанием меди или водой в травителе.

В случае методов кислотного травления значение pH используется для контроля раствора. Повышение pH приводит к неправильным показаниям медного колориметра из-за мутности раствора.

Параметры для различных травителей указаны ниже:

Параметры	Щелочной травитель	Медный травитель	Ferric etch
Температура (° C)	43-55	50–54	43–49
Удельный вес	1.170	1,34 +/- 0,02	1,4
Baumé, Be °	25–27	32-33	36
Скорость травления мкм / мин	30-60	25-50	25-50
Емкость растворенной меди	140-170	120-140	40-60
Эксплуатационные расходы	Высокая	Низкий	Средний
pH	8.0-8,8

Прочтите нашу статью на: Почему мы проводим анализ ионного загрязнения печатных плат

Непрерывное травление и регенерация

Непрерывное травление — это метод промышленного травления печатных плат, в котором используется автоматизированная контролируемая подача травителя. Параметры, которые будут контролироваться в таких системах, — это удельный вес или плотность травителя.

По мере растворения меди в травителе его плотность увеличивается.Чтобы оценить объем меди в растворе, измеряют плотность травителя в травителе. Когда верхний предел плотности регистрируется датчиком плотности, переключатель активирует насос. Насос автоматически подает травители в травитель. В то же время система устраняет отходы травления.

Для бесперебойного производства в таких системах регенерация травителя является важным фактором. Регенерация — это процесс переработки использованного травителя и подачи этого травителя обратно в процесс травления.При непрерывной регенерации будут достигнуты постоянные условия травления.

Процессы регенерации отработанного травителя были разработаны для решения проблем, связанных с отходами травильной промышленности. Использование процесса регенерации принесет и другие преимущества. Например, экономия на оборудовании и эксплуатационных расходах, а также значительное сокращение обязательств, связанных с удалением травителей опасных отходов.

Преимущества мокрого травления печатных плат

• Самым важным преимуществом влажного травления печатных плат является то, что его можно проводить в нормальных атмосферных условиях.
• Высокая скорость травления
• Низкие эксплуатационные расходы
• Высокая селективность: влажное травление можно использовать для травления широкого спектра материалов.
• Простота обслуживания оборудования

Недостатки мокрого травления печатной платы

• Недостаточная мощность для травления следов <1 мкм.
• Высокое использование химикатов
• Создание значительного количества опасных химических отходов
• Риск загрязнения пластины
• Химические опасности

• • Прямое воздействие жидкостей
  • Прямое и косвенное воздействие дыма

После процесса травления конечный продукт будет иметь электрическую схему в соответствии со спецификациями дизайнера.Вскоре после того, как травление будет завершено, плата будет подвергнута дальнейшей обработке на зачистку. Процесс зачистки удаляет гальваническое олово или олово / свинец или фоторезист с поверхности платы.

Итак, это внутренняя история о том, как происходит процесс травления в производственной установке печатных плат. Мы также рассмотрели различные параметры, которые производитель должен контролировать при травлении. Надеюсь, эта статья поцарапает ваш зуд от травления.

СКАЧАТЬ РУКОВОДСТВО ПО DFM:

Ценовое предложение и заказ ваших печатных плат онлайн с помощью наших инструментов САМООБСЛУЖИВАНИЯ для печатных плат всего за несколько минут.

Eco-Etch Pro Гравировщик и очиститель для бетона, 1 галлон

Устройство для травления бетона, средство для очистки бетона и средство для удаления высолов Eco-Etch Pro Better. Безопаснее. Быстрее. Eco-Etch Pro — неопасный, неагрессивный, биоразлагаемый концентрат на водной основе для травления бетона, удаления высолов и очистителя бетона. Это идеальная альтернатива травлению соляной кислотой. Эта усовершенствованная формула включает специальную смесь поверхностно-активных веществ, органических минералов и производных экстрактов на основе растений для получения наиболее эффективного доступного раствора для травления бетона.Эта альтернатива кислотному травлению не содержит фосфорной, соляной или соляной кислоты, но работает лучше, безопаснее и быстрее. Eco-Etch Pro — это предпочтительная экологически чистая и удобная альтернатива кислотному травлению для подготовки внутренних или внешних поверхностей. Альтернатива кислотному травлению и продукт для травления бетона не вызывают ожогов кожи, коррозии мягкой стали и не наносят вреда растительности. Используйте его для травления бетона и в качестве альтернативы кислотному травлению кирпичной кладки, шлакоблоков, кирпича, строительных швов и затирки для правильной подготовки основания для оптимального проникновения и адгезии пятен, красок, промышленных покрытий и герметиков.Eco-Etch Pro — отличное средство для удаления высолов при очистке грязи, глины, отложений строительного раствора и легкой ржавчины. Одноэтапное решение для протравливания и очистки бетона, которое возвращает поверхности новый вид. Этот продукт для травления бетона и альтернатива кислотному травлению настоятельно рекомендуется использовать с SoyCrete Concrete Stains и Eco-Tuff Coatings для достижения оптимальной пористости и желаемых результатов. Eco Etch Pro начинает работать сразу же при контакте без токсичных опасностей или опасных ожогов кожи, связанных с традиционными кислотными формулами. .Его следует использовать в полной концентрации или разбавить до 3: 1 (составляет до 4 галлонов) с водой для более легкой очистки и травления, как это было предварительно проверено на надлежащую эффективность. Один галлон покрывает до 200 квадратных футов. Время выдержки варьируется от 5 до 15 минут, что также зависит от степени разбавления, пористости и температуры. Тщательное ополаскивание водой нейтрализует травление. Убедитесь, что раствор образует реактивную пену и остается влажным во время травления. Ознакомьтесь с нашим раствором для очистки бетона в больших объемах здесь. Основы: Убедитесь, что в бетоне нет герметиков, отвердителей и загрязняющих веществ, которые препятствуют реакции Eco-Etch с кальцием и известью, присущими бетону. Предварительно протестируйте небольшой участок, чтобы определить эффективную концентрацию и время выдержки (5-10 минут). Должна появиться белая пена для подтверждения правильной химической реакции при контакте. Оставьте раствор влажным для достижения желаемого уровня профиля. Работайте небольшими управляемыми секциями, чтобы раствор не высох.Равномерно нанесите с помощью распылителя с насосом, затем потрите щеткой с жесткой щетиной, черной салфеткой или шлифовальным диском с зернистостью 60, чтобы равномерно распределить и глубоко взболтать влажный раствор. По истечении 5–10-минутного времени выдержки, определенного вашим тестовым пятном, нейтрализуйте и очистите все остатки бетонной пыли чистой водой для ополаскивания или обезжиривателем EcoFast 500. При необходимости повторите, чтобы убедиться, что все остатки удалены. Вы хотите наблюдать за мелкими микропорами в бетоне после завершения.Слегка разбрызгайте воду на тестовом участке, чтобы убедиться, что вода сразу впитывается и темнеет бетон. Повторите процесс травления и увеличьте время выдержки, чтобы при необходимости обеспечить оптимальное профилирование. Пока нет поверхностного барьера, такого как химикаты, вода или пленка, и бетон все еще содержит достаточное количество кальция в поверхностных слоях, EcoEtch Pro будет работать 100% времени, гарантированно. С научной точки зрения невозможно, чтобы реакционная органическая химия, имеющая кислотное основание менее 1 по шкале pH, не работала с материалами на вяжущей основе.

Химический ресурс КС5 по патинированию меди

Медь — один из наименее активных металлов. Однако он реагирует с раствором хлорида железа, а также хлорида меди. Это давно известно и является распространенным способом травления меди.

Травление — это основной инструмент, позволяющий выявить зернистую структуру меди. Травитель воздействует на полированную медную поверхность, выборочно обнаруживая размер и форму зерен.

(Любезно предоставлено Copperheart.)

Цветочные узоры на этих ювелирных дисках были окрашены лаком, устойчивым к хлориду железа. Открытые участки были частично растворены хлоридом железа, оставив рельефный узор.

Для Олимпийских игр в Лондоне в 2012 году студия Thomas Heatherwick Studio спроектировала всемирно известный котел из медных лепестков.На каждой из них с помощью раствора хлорида железа было выгравировано название страны-конкурента.

Буквы на этом медном лепестке были вытравлены раствором хлорида железа. (Любезно предоставлено Heatherwick Studio.) Малярная лента защищает медь от раствора хлорида железа, за исключением букв. (Любезно предоставлено Heatherwick Studio.) Лепесток для Боснии и Герцеговины до полировки… (Любезно предоставлено Heatherwick Studio.)… И после. (Предоставлено Heatherwick Studio.)

Зернистая структура металла определяет такие свойства, как прочность и пластичность.Изображение выше увеличено в 200 раз и показывает зернистую структуру протравленной меди.

Химия травления меди

Процесс имеет три реакции:

Уравнение 1 FeCl ₃ + Cu → FeCl ₂ + CuCl

Уравнение 1 будет выполнять травление само по себе, потому что атом металлической меди окислился и стал ионом меди в хлориде меди в растворе, но происходит вторая реакция, превращающая ее в двухступенчатую окислительно-восстановительную реакцию.

Уравнение 2 FeCl ₃ + CuCl → FeCl ₂ + CuCl ₂

Хлорид меди (I) дополнительно окисляется до хлорида меди (II)

Чтобы усложнить ситуацию, хлорид меди (II), который накапливается в травильном растворе из-за уравнения 2, также реагирует с медью. Итак, теперь у нас работают два травителя, хотя мы начали с одного.

Уравнение 3 CuCl ₂ + Cu → 2CuCl

Платы массового производства

Офорт можно использовать только для прототипов плат, а также для школьной электроники или хобби.Сложно контролировать процесс и очень сложно прокладывать узкие дорожки.

Для коммерческих плат используется гальваническое покрытие медью. Печатная плата с очень тонким слоем меди превращается в катодную (отрицательную) пластину в резервуаре для гальваники. Затем медь откладывается на дорожках и накапливается, пока они не станут достаточно толстыми. Этот процесс обратный травлению. Чтобы узнать больше, попробуйте поискать по запросу «полуаддитивный процесс».

(Wikimedia / Innoquick.)

Платы в гальванической машине.Ионы Cu2 + притягиваются к плате и осаждаются в виде металлической меди. Синие области не покрываются пленкой, называемой резистом.

Эдинбург Этч, Кейт Ховард, Бегин

Технический словарь эстамп, Андре Беген.

---

Вернуться на главную страницу «Гравюрного словаря»

---

Эдинбургский этч

Эдинбургский Этч: A Прорыв в нетоксичных протравителях
(скопировано из книги Кейта Ховарда «Нетоксичная глубокая печать. Гравюра »)
Эдинбургский Этч официально дебютировал в Гравюры. Сегодня Vol.6, №3. в 1997 году. Мой друг Фридхард Кикебен, художник и исследователь в Edinburgh Printmakers Мастерская и изобретатель Эдинбургского Этча любезно предоставил следующую обновленную информацию.

Новый офорт Химия
В системе травления акрилового резиста протравливаются металлические пластины. в растворах на основе железа Хлорид . Этот протрава которая представляет собой насыщенный раствор коррозионных кристаллов соли, имеющий более века, ценимые офортами как наиболее точные прикус и управляемый кислота .
С современной точки зрения он славится еще и тем, что не выделяет токсичных паров ни сам по себе, ни во время травление, не представляет опасности при случайном попадании на кожу контакта, и не может привести к бурным реакциям, если это случайно пролил. Список преимуществ тоже почти выглядит хорошо быть правдой. Но если травление железом дает лучше протравить и намного безопаснее, чем другие методы, почему тогда что он не всегда использовался в качестве протравы в травление?
Ответ просто кроется в скорости и простоте поклевки.В способ использования железа в прошлом означал, что травления разумная глубина, которая обычно требуется в глубокой печати. средний, на выполнение потребовалось очень много времени, а методы нанятые часто были громоздкими и неэффективными.

Однако ряд новаторские инновации в работе с железом теперь есть становятся доступными для глубокой печати, что значительно улучшают свойства и скорость укуса этого сейфа едкий; некоторые из них уже давно применяются в промышленность, в то время как другие стали результатом моего исследования инновационные протравы в EPW.Из-за технических ограничений использование хлорида железа в прошлом в основном ограничивается травлением медных пластин. С введением Эдинбургского метода травления протравы на основе железа способен разрушать любую металлическую пластину, подходящую для интаго эстамп. Они охватывают не только самые распространенные металлы медь цинк, и низкоуглеродистой стали, но также алюминия и латунь . Во многих случаях известен простой метод травления ложки. от других кислот достаточно, в то время как это возможно для более крупных профессиональные мастерские для проведения так называемых погружной бак средства, которые могут еще больше улучшить процесс укуса медные и стальные пластины.

Проблемы традиционно связанных с хлоридом железа, связаны с его специфическими резкая химия: когда металлические пластины травятся в железе хлорид обычно внутри постепенно накапливается осадок укушенные области интаго.Если эти кристаллические остатки не удаляются постоянно, они в конечном итоге засоряются образовавшиеся канавки и предотвратите от дальнейшее травление. Один из способов избежать этой проблемы — травление пластин в так называемых погружных баках — надежный технология из электронной промышленности, которая впервые познакомился с гравюрой канадскими / австралийскими Кейт Ховард.
Пластины вставляются вертикально в коррозионный раствор. чтобы любые частицы осадка могли выпасть из протравленного канавки и опускаются на дно емкости.Дип-цистерна должен быть оборудован устройством аэрации, которое постоянно перекачивает воздух на дно резервуара. Этот устройство перемешивает трехвалентное железо и заставляет его непрерывно течь мимо поверхности пластины. Также бак для погружения может нагреваться простые средства для дальнейшего ускорения травления. Особенно медные пластины протравливаются с непревзойденной скоростью и качеством с помощью специального раствора для травления Edinburgh и погружного резервуара технология. Dip-баки также рекомендуются для прикусывания стали, , но не следует использовать для более реактивного цинка и алюминий, который всегда протравливается в лотках.

Коррозионные свойства железо становится очевидным, если взглянуть на его химические макияж, мириться. Молекула трехвалентного железа состоит из одного атома железа. который имеет три атома хлора, запертых на нем. Мост между железом и хлором, который создает химический адгезия молекулы, состоит из двух электронов (отрицательно заряженные частицы) для каждого атома хлора. Однако, поскольку у атома железа должно быть восемь электронов, чтобы быть в стабильном состоянии, но имеет только шесть железных хлорид, он имеет тенденцию притягивать атомы, с которыми соприкасается с атомами других металлов, и реагирует с ними на получить недостающие два электрона.Такое вещество не считается, строго говоря, кислотой, но из-за ее аналогичные коррозионные свойства обозначается как Lewis кислота химиками.

Хлорид железа — An Необходимый ингредиент для травления
Хлорид железа доступен у большинства поставщиков химических веществ. либо в виде желтых гранул, либо в виде насыщенного раствора, оба из них довольно недорого, особенно если покупать в большие количества.Если возможно, готовый следует использовать раствор, который для промышленного использования в контейнерах емкостью 25 л или даже больше при температуре от 42 до 45 лет до н.э. (Бауме) плотность. Плотность / вес трехвалентного железа может быть измеряется погружением так называемого ареометра в растворе. Шкала Бауме для описания конкретных вес жидкостей не совсем точен, а иногда другие характеристики предоставляются производителями. В крепость раствора трехвалентного железа также можно описать как процентов, в этом случае скажем, 40% хлорида железа (или 40% FeCl ₃ ) просто означает соотношение 40% железа кристаллы до 60% воды.Я считаю, что 40% FeCl ₃ примерно равняется плотности 42-45 Бом.

Промышленное железо Растворы также могут быть названы железным хлористый. Заказывая железо, мне всегда было проще просто попросить насыщенный раствор хлорида железа не обращая слишком много внимания на шкалы плотности, которые поставщики не были уверены в этом. Помните, что жидкое железо тяжелый раствор кристаллов соли хлорида железа в воде, которые не могли выходить за рамки определенной силы (т.е. 45 Бауме) если кристаллы не затвердели. Легко разбавить крепкий раствор с водой для получения более слабой прочности, но нецелесообразно укреплять раствор трехвалентного железа, который слишком слабый для хорошего травления с самого начала. Хотя железо хлорид довольно безопасен в использовании, средства защиты глаз и перчатки необходимо носить при обращении с ним. Насыщенный раствор трехвалентного железа около 42-45 Baume — идеальный базовый ингредиент для приготовления различные протравы, необходимые в мастерской травления, и только в исключительных случаях (т.е. очень нежный травленый фотополимер работы) было бы полезно получить (намного дороже) более чистое, но более слабое железо лабораторного сорта, какое дерево на самом деле травит хуже, чем нечистый промышленный сорт. Из-за переменной концентрации насыщенного хлорида железа определенные изменения в рецептах протравы, приведенные здесь, могут должны быть сделаны. Если, скажем, смесь одной части железа с тремя части вода не травится как описано в рецепте уменьшить или увеличивайте содержание воды до тех пор, пока крепость не станет равной что из рецепта.Неизбежно это, как и точная настройка другие переменные, влечет за собой некоторые эксперименты, но поиск несколько вещей для себя всегда половина удовольствия эстамп!

Приготовление феррика из Гранулы
Если доступны только гранулы (или порошкообразная форма), эти с ними нужно обращаться очень осторожно, так как они очень едкие и нуждаются в некоторой подготовке, прежде чем их можно будет использовать для травление. Кристаллы следует хранить в герметичном пластике. контейнеры для предотвращения впитывания влаги из окружающая атмосфера.
Травильный раствор готовится путем растворения примерно одной части кристаллы железа примерно в двух частях теплой воды при примерно 40 градусов по Цельсию. Если лимонная кислота тоже чтобы быть ингредиентом протравы, его можно добавлять в кристаллы железа на этой стадии. Как только эта смесь постепенно добавляется в воду, достаточное количество тепла будут созданы, чтобы способствовать растворению обоих. В экзотермическая реакция может также привести к образованию некоторых кислых газов, поэтому адекватная вентиляция и защита строго рекомендуемые.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ:
Травление различных металлических пластин
Совершенно необходимо, чтобы всегда протравливается в различных травильных установках, например, в отдельные емкости или лотки. Если случайно попала металлическая пластина помещенный в неправильный резервуар или лоток, это вызывает электролитический обрабатывает, загрязняет раствор трехвалентного железа, а в случае цинковой или алюминиевой пластины, помещенной в бак для погружения, может даже привести к бурным химическим реакциям.

Полезное Совет: удаление жала из Edinburgh Etch
Перед использованием свежего раствора для травления начальное жало следует снять, чтобы предотвратить неконтролируемый прикус. Это может либо сделать, вставив пустой кусок типа металл, который нужно протравить в ванне, и ждать, пока который полностью растворился, или добавив небольшой количество истощенной протравы к свежей смеси.

Открытие Эдинбурга Etch
Моя цель при разработке новых протравок для травления Edinburgh заключалась в том, чтобы полностью использовать разрушающую силу хлорида железа.Художники в прошлом в основном прибегали к механическим устройствам, позволяющим их, чтобы устранить проблему седиментации, связанную с укус железа. В традиционной форме это означало травление. тарелки в подносах вниз при качании ванны постоянно — этот метод дал разумные результаты на медные пластины, но хорошее травление может занять много часов. выполнить. Благодаря обильному наполнению протравой и при интенсивном перемешивании бак для погружения представляет собой лучшее средство для механического удаления кристаллических отложений, которые Хлорид железа образуется при травлении металла.

В ходе исследования Я подошел к проблеме с новой точки зрения, ища добавки к хлориду железа, которые могут растворяться осадок, как он произведен. Уже было несколько свидетельство такой возможности: известное усиливающее травление действие солевого раствора, добавленного к раствору трехвалентного железа. Этот можно объяснить химически: раствор хлорида железа состоит из растворенных кристаллов; процесс растворения создает слабую связь между молекулами железа и водой известное как состояние гидролиза . Эта связь снижает способность трехвалентного железа заполнять электронного промежутка, выхватывая ионы металла из пластины, чтобы быть травленый.
Если другие кристаллические вещества, такие как натрий хлорид ар добавленное в раствор трехвалентное железо может активироваться — гидролизная связь с водой теперь частично поглощается этим другое вещество, так что больше молекул хлорида железа свободно склеивается с металлом.

После экспериментов с множество возможных веществ я наткнулся на новый вид нетоксичной добавки, обычно больше связанной с едой а не травление — лимон Кислота . Это Оказалось, что раствор лимонной кислоты, смешанный на определенном соотношение с раствором хлорида железа не только ускоряет укус железа (освобождая атомы трехвалентного железа от их ослабляя связь с водой), но производит совершенно новый вид протравы с выдающимися кусачками. Разные виды металла требуют другой смеси этой протравы известный как Эдинбургский офорт. На цинке, меди, латуни и мягкая сталь Я обнаружил уникальное свойство Эдинбургского травления быть последовательным во всем: процесс травления происходит с максимальной точностью.и без наращивания осадок, обычно связанный с немодифицированным трехвалентным железом хлористый. С химической точки зрения это связано с тем, что отдельные молекулы солей металлов, образующихся во время кусочки заблокированы в углеродной структуре, похожей на зажим. лимонная кислота, таким образом, сохраняет их растворенными. Они не дольше позволяли затвердеть в виде кристаллов, которые препятствовали бы кусает и приводит к более грубому травлению. Итак, главное препятствие обычно встречается с хлоридом железа, буквально растворяется новой протравой.

Важнейший ингредиент Эдинбургский травитель, лимонная кислота, широко доступен от крупные поставщики химикатов и поставщики продуктов питания промышленность. лимонный кислота белая порошок, который обычно используется в пирогах или газированных напитках лимонад, а не в кислотную ванну. Так должно быть получена в виде порошка безводной лимонной кислоты, а в пересчете на обращение и хранение почти так же нетоксичны, как и любые другие химическое возможно.Однако наденьте респиратор и защитные очки при дозировании мелкодисперсного порошка.

Травление цинковых пластин
Эрозия цинковых пластин значительно снижается за счет добавление лимонной кислоты к трехвалентному железу хлорид .В то время как немодифицированный хлорид железа обычно не производит ничего, кроме очень грубая линия травленой работы, полученной в Эдинбурге травление цинка почти так же точно, как бритва канавки глубокой печати, иначе известные только из медных пластин.Обычно время откусывания такое же быстрое, как и при использовании азотной кислоты. В отличие от азотного укуса здесь меньше шансов боковой или гнилостный прикус и отсутствие кратеров от токсичных пузыри, требующие постоянного растушевки. Химический реакция между хлоридом железа и цинком самовоспроизводящийся, что делает его более энергичным, чем с медь и сталь. По этой причине акцент в травлении этот металл не заключается в активации и ускорении травить, но в сдерживании и контроле.

ВНИМАНИЕ: травление цинка Пластины
Полное железо не следует использовать с цинковыми пластинами, так как железо въедается в металл слишком быстро и грубо. В цинковые пластины с большими открытыми площадями, оставленные без присмотра в полное железо может фактически перегреться и вызвать неконтролируемая химическая реакция, разрушающая мелкие детали на плита.

Эдинбургский травитель цинка
Химия откусывания нечистого металлического цинка в трехвалентном или трехвалентном железе. в Эдинбургском офорте существенно отличается от гравюры кусание меди и стали.В отличие от этих металлов цинк выделяет немного газа во время укуса, а именно водорода газ . Несмотря на свою несколько взрывоопасную репутацию, производимый газообразный водород легко контролировать и не представлять любую опасность, если это не искусственно концентрированный, например, путем захвата его под крышкой, в то время как травится большое количество металла. Атмосфера в комнате должна была бы превышать концентрацию около 5% чистый водород становится легковоспламеняющимся (* лист безопасности США HHMI p2) — это маловероятно в хорошо вентилируемой среде.

Тем, кто привык кусание с ранее использованным газообразным водородом азотной кислоты не посторонний, так как половина дыма, производимого в этом случае, также состоит из безвредного газообразного водорода; другая половина состоит из без запаха, но очень («токсичного» ??) азота + азотистые газы дан, которые задерживаются над протравой и добавляют к опасность укуса азотной. Газообразный водород, который, как представляющий интерес также является самым основным элементом в материальный мир, напротив, не оказывает токсического воздействия на человеческий организм (классифицируется как практически нетоксичный по Управление по охране здоровья и безопасности США *) и быстро рассеивается по атмосфера.По этой причине лучше всего обеспечить хорошее поток воздуха во время укуса, открывая окна, прилегающие к ванна с железом или вентиляция, если таковая имеется.

Эдинбургский травитель для цинка идеально подходит для тех офортов, в чьих работах творческий возможности довольно недорогого, но универсального металла цинк незаменимы. Следующий микс дает быстрый но очень контролируемый прикус цинка без кристаллического осадок или осадок, накапливающийся в результате укуса.Тарелки следует кусать лицом вверх и не требовать взбалтывания. В планшеты с перемешиванием или планшеты, промытые для проверки часто могут оказаться менее хорошими, чем те, которые осталось разрушить на необходимую глубину сами по себе. По этой причине это рекомендуется определять типичное время поклевки на небольшом тесте до того, как будут выгравированы более амбициозные пластины Недостаток необходимость встряхивания или оперения в этом процессе объясняется самодиспергирующими свойствами чрезвычайно легкие пузырьки водорода.(В отличие от азотного укуса вес образовавшихся пузырьков токсичного диоксида азота что объясняет нечестивые укусы и необходимость оперение.)

Протрава подходит как для тонкой и деликатной работы, а также для работы с глубокими укусами на любом акриле травление земля. Особенно глубокое травление, которое можно выполненный с удивительной скоростью, обнаруживает поразительные точность этой протравы, поскольку она проникает в металл вдоль края кислотостойких следов без — боковые кусаться.При комнатной температуре (20 C) тонкая полоска работает на жестком грунт протравливается в течение минуты или двух, в то время как канавка средней глубины разрушается за 10-15 минут и глубоко приходит 3 работы глубокой тиснением (глубиной 0,5 мм и более) примерно через 40-60 минут. Как и все офорты, эти фигуры являются просто ориентирами и, вероятно, будут нарушены переменные вашей настройки травления.

В загруженной мастерской печати такие как EPW протрава, когда-то приготовленная в большом лотке и используется ежедневно, последовательно протравливает цинковые пластины до 10 — 14 дней до его замены.Поднос должен быть накрывать на ночь, чтобы минимизировать испарение.

Эдинбургский офорт указывает конец его полезного срока службы за счет приобретения менее жидкого консистенция, становясь темно-коричневой. В зависимости от определенные ингредиенты, которые использовались, Эдинбургское травление может в некоторых ящики оставляют рыхлый тонкий слой серого порошка на открытом области; это, однако, не препятствует кусанию и отпадает при ополаскивании пластины.

Используйте смесь ниже в качестве стандартная многоцелевая протрава для цинка.

Обычный Edinburgh Etch для Цинк

1 литр	насыщенное железо раствор хлорида (40%)
+ 500г	лимонная кислота в порошке (можно уменьшить до 300 г)
+7 литров	водопроводная вода (см. Местные водные вариации.)

Суммы могут быть адаптированы с учетом что общее соотношение сохраняется. Скажите, если вам нужно только половину этого количества добавьте 0,5 л железа к 250 г лимонного 3,5 литра воды.

Некоторые акриловые краски показали склонность к подрезанию эдинбургской гравюрой с высоким содержание лимонной кислоты. Если вы столкнулись с такими проблемами, выберите более низкая концентрация лимонной кислоты (т.е. 300 г).

Другие материалы:
1. Кислотостойкий лоток, помещенный в специально отведенный для этого хорошо вентилируемый. область (фотолока достаточно для кратковременного использования)
2. Очки / козырек
3. Кислотостойкие перчатки.

Наполните ведро 2 л. горячей воды. Постепенно добавляйте порошкообразную лимонную кислоту. при постоянном помешивании. Как только это полностью растворилось вылейте жидкость в лоток. Добавьте оставшуюся воду содержимого (5 литров; теперь используйте холодную воду).Постепенно вливайте раствор железа, осторожно покачивая лоток, пока вы получили однородную жидкость оранжевого цвета. После принятия жало от ванны Эдинбургского травителя для цинка это готов к использованию. Как только тарелка погружена, начинается прикус на это указывает водород, поднимающийся в виде небольших пузырьков. В протрава прозрачна, поэтому позволяет оценить укушенный глубина при погружении пластины.

Совет и устранение неисправностей
Если вы не видите пузырьков, образующихся через несколько минут, скажем, нарисованную линию вам, возможно, придется перерисовать, чтобы обнажить металл; смазка, находящаяся на поверхности пластины, также может препятствуют прикусыванию.

Примечание: местная вода Варианты
Обратите внимание, что все формулировки эдинбургского травления приведенные здесь, были разработаны и протестированы с использованием программного Шотландские водные ресурсы. В районах с жесткой водой, т.е. вода, которая является более щелочной и содержит известь, определенную должны быть приняты меры предосторожности, чтобы гарантировать стабильные результаты. В противном случае неосаждающий эффект лимонной кислоты может быть ослабленным, так как, как известно, поглощает известь.Если ваша вода поставка затруднена либо смягчите воду путем кипячения перед использовать его в протравных смесях или увеличить содержание лимона до ваши требования.

Эдинбургский травитель цинка в Особые условия
Aquatint
Акватинированные участки на цинковых пластинах очень быстро травятся в обычный Эдинбургский офорт. Большое количество обнаженного металла ускоряет кусание, так что точечная структура, глубокая достаточно, чтобы напечатать насыщенный черный тон, уже может получиться протравка не более 8 минут или около того.Следовательно, весь спектр серых тонов лежит в этом спектре: Светло-серые тона уже выгравированы на пластине внутри секунд, в то время как следующие за ним средние оттенки серого — это вопрос несколько минут. Из-за своей скорости этот процесс требует некоторых опыт от испытательных пластин для идеального и предсказуемого полученные результаты. Особенно легко перекусить черных, так как некоторое подрезание акватинты может начаться после 10 минутное погружение.

Weak Edinburgh Etch для Цинк
Если вы много работаете с мелкой акватинтой или другими деликатными травления, вы можете рассмотреть возможность установки лотка из слабых Эдинбургский травитель для цинка наряду с обычным. Меньше сильное кусающее действие этого раствора позволяет тонко ступенчатые градации акватинты (или других очень деликатные основания) для протравливания в течение более длительного периода времени без особого риска перекусить.Типичная шкала акватинты от светло-серого до черного будет с промежутком в течение определенного периода до одного часа.

Смешивание Edinburgh Etch для Цинк

л	насыщенное железо раствор хлорида (40%)
+ 300г	лимонная кислота пудра
+ 14 литров	водопроводная вода

Подпиточный раствор как перед.

Strong Edinburgh Etch для Цинк
Этот чрезвычайно быстродействующий раствор является идеальной протравой для максимально чистое открытое и глубокое травление. Жара необходимо внимательно следить за реакцией, и из-за при высоких температурах могут образовываться кислотные пары испарением. По этой причине его использование только рекомендуется. в контролируемых условиях, то есть в вентилируемой кабине и с неорганическим респиратором и защитными очками.Глубокий укус, который будет точным воспроизведением акрилового резиста. Следы, нанесенные на поверхность пластины, будут на l мм / 18 цинковую пластину калибра, протравливание в течение 10 минут или меньше. Четный мельчайшая деталь, которая может со временем приподняться в течение долгого погружения в более слабые растворы, удерживается этим коротким взрывной метод.

Смешивание Strong Edinburgh Etch для цинка

1 литр	насыщенное железо раствор хлорида (40%)
+ 500г	лимонная кислота пудра
+ 3 литров	водопроводная вода

Подпиточный раствор как перед.

Нерегулярное травление цинка
Цинковые пластины можно травить в немодифицированном железе. решение. Это представляет собой интересную альтернативу чистый откус эдинбургского офорта, как более грубый отравленный железо дает неровные линии и текстуры, которые делают интересные графические инструменты. Однако залежь цинка кристаллы оксида будут накапливаться в процессе укуса. Тарелки тогда требуется определенная степень очистки, чтобы полностью раскрыть протравливания глубокой печати и с увеличением длины прикус травления становится все более и более нерегулярным.Плита во время травления следует часто встряхивать и вынимать из лотка, ополаскивать и проверять на регулярной интервалы. Для получения хорошего раствора для грубого откусывания следуйте инструкциям базовый рецепт Эдинбургского травления для цинка, но вырезать содержание лимонной кислоты.

Эдинбург Etch for Copper
Глубокая печать акриловыми грунтами на меди пластины и травление в Эдинбургском офорте является одним из лучших возможное качество: обрезаются линии, текстуры и открытые участки в металл, как лезвие бритвы, и даже самое тонкое деталь точно фиксируется на надкушенной пластине, которая в Turn может обеспечить максимально четкую внутреннюю печать.

Медь менее реакционная металл, чем цинк. Если раствор для травления на основе железа с лимонной кислотой теперь можно протравить пластины лицевой стороной вверх в лотке . Эдинбургский травитель размывает медь примерно вдвое так же быстро, как чистое железо, и препятствие седиментации не происходит. Очень контролируемый процесс травления, который не включает в себя производство тепла или водорода пузырей, несколько медленнее, чем у цинка, и обычно используется довольно концентрированный раствор.Поднос метод можно смело применять даже в мастерской художника отсутствие вентиляции, если основные меры предосторожности, такие как использование очки и перчатки следуют. Частое покачивание лоток не имеет решающего значения для качества глубокой печати, но может ускорить укус. Если неоседающий свойства эдинбургского травления сочетаются с установка погружного резервуара, в котором происходит перемешивание автоматически, также может быть получено очень быстрое время поклевки для медных пластин.Например, черная акватинта, хрустящая корочка. линия, или хорошо развитый гребень открытого прикуса уже достаточно протравлен при температуре около 20 ° C после 30-40 минутное погружение в ванну с аэрацией в аквариуме насос. Приведенная ниже смесь травления Edinburgh является универсальной протравы для использования в плоских подносах или в вертикальном положении танки.

Если лимонная кислота не доступный насыщенный раствор хлорида железа также может быть используется, но травление будет медленнее и менее точным.Смесь основана на общем соотношении;

4/5	насыщенное железо раствор хлорида (40%)
+ 1/5	лимонная кислота раствор, состоящий из 3/4 водопроводной воды
+1/4	лимонная кислота в порошке (безводный)

В реальных количествах это работает, например:

6 литров	насыщенное железо раствор хлорида (40%)
+1.2 литра	водопроводная вода
+ 400 мл	лимонная кислота в порошке (по объему), что составляет 400 г порошка

Смешивание: Edinburgh Etch для Медь
Заполните ведро 1.2 литра горячей воды. Постепенно добавляйте содержание порошка лимонной кислоты при непрерывном перемешивании. Один раз он полностью растворился, постепенно влейте его в раствора железа и продолжайте помешивать, пока не получите однородная жидкость. Вылейте это в резервуар для травления или лоток и взять укус выключенный ; ванна Эдинбургского травления для меди теперь готова к использовать. Постарайтесь поддерживать разумную температуру в помещении. установка для травления меди.Хорошие результаты обеспечены в 18 лет. до 20 ° C, но более высокие температуры до 30 ° C могут еще больше улучшить время прикусывания, а также общее отзывчивость протравы. Эта протрава исключительно долгоиграющий; заправка бака, используемая ежедневно в EPW, время от времени доливают, чтобы компенсировать потери от испарения, известно, что он остается активным до одного года без значительное снижение кусачих свойств. Когда в конце концов протрава приобретает насыщенный оливковый цвет, становится менее активен, а затем готов к замене и утилизация.

Совет: испарение
Эдинбургские растворы для травления, когда они не используются, используются в лотках. следует либо разлить обратно в пластиковые контейнеры, либо накрыть крышкой для предотвращения испарения.

Самотекстурированный травитель Медь
Ранее протравленные медные пластины никогда не демонстрировались. ничего, кроме гладкой поверхности на эродированных участках. В исследование Эдинбургской гравюры также дало протраву который может выявить самотекстурное тональное качество в медь, которая похожа на очень тонкую акватинту.Тональный полосы или черные тона могут быть получены простым пошаговым травлением открытые участки пластины в последовательных этапах, пока не добавлены необходимо применять акватинту. Точечная структура проявляется во всех глубокой печати, тем самым улучшая удерживание чернил на тарелка и богатство получаемого принта. Эта протрава, который содержит вдвое больше лимонной кислоты, чем стандартный рецепт, лучше всего работает в аэрированном баке для окунания.

Self Texturing Эдинбург Смесь для травления медных пластин
Смешайте 60% раствор хлорида железа (40%) с 40% лимонной кислоты раствор, состоящий из; 1/3 порошка лимонной кислоты, смешанного с 2/3 водопроводной воды.

Эдинбургский травитель для стали
Мягкая сталь травит лучше всего при следующем Эдинбургском травлении в хорошо вентилируемый дип-бак. Лоток травления стальных пластин в хлорид железа или индивидуальный Эдинбургский травитель — это только удовлетворительно, если ванну держат в тепле и часто взволнован. Процесс с использованием Эдинбургского травления позволяет свойство самотекстурирования в стали, которое вызывает открытые участки пластина приобретает шероховатость, напоминающую акватинту.Открытый прикус, если протравить достаточно долго, имеет типичный ключ на поверхность укуса, которая так желательна для плотного глубокой печати. Процесс с использованием немодифицированного железа протравливает примерно на 50% медленнее, а открытые участки кажутся менее текстурированными. Эдинбургский офорт также остается годным к употреблению гораздо дольше (для около 6 месяцев в баке для погружения) и, в отличие от железа, остается активен даже при температуре ниже 18 ° C. Оба протравы получить огромную пользу от повышения температуры до 30 ° С.

Смешивание: Edinburgh Etch для Стали

8 литров	насыщенное железо раствор хлорида (40%)
+ 3 литров	водопроводная вода
+ 500 мл	лимонная кислота в порошке (по объему), что составляет 500 г порошка

Смешайте ингредиенты, как описано для Эдинбургского травления по меди.

Прочие металлы
Иногда для изготовления травления латуни и алюминия. Что касается качество обработанной глубокой печати эти материалы не являются большое расширение возможностей, предоставляемых медью, цинк, сталь, но если травление рассматривать как скульптурное как иллюзионистский медиум, это, безусловно, стоит экспериментируя с довольно недорогим серебристо-серым алюминий и золото цвета и дорого латунь.

Алюминий, похожий на цинк бурно реагирует с насыщенным железом, хорошо травится в лотки со средне разбавленным раствором хлорида железа — обычно одна часть насыщенного раствора хлорида железа смешивается с 3 на 4 части воды. Можно добавить небольшое количество лимонной кислоты. к этому, но свойство не оседать в этом экземпляр слабее, чем с другими металлами. Протравные выхлопы сам быстро после довольно сильной реакции укуса, которая еще раз связано с испусканием пузырьков водорода, и выделение определенной степени тепла.Несмотря на шипучести процесс остается контролируемым при этом раствора, и открытый прикус протравливается в пределах 40 минут до 1,5 часов (обратите внимание, что процесс ускоряется с течением времени). Алюминиевые пластины всегда требуют тщательного очистка жесткой щеткой после травления, чтобы освободить укушенная структура глубокой печати из кристаллических остатков.

Благодаря своей мягкости алюминий поддается механической работе (т.е. сухая точка и т. д.), но есть менее подходит для редактирования, так как не устойчив к давление, связанное с повторной печатью. Латунь, напротив, который представляет собой очень твердый сплав цинка и меди, можно травить в тех же условиях, что и медь (см. Эдинбург травление меди) и очень удобный материал для глубокой печати. Это сочетает в себе изящную нежность глубокой печати из меди с прочность травленой стали — как сталь ее открытые поверхности также демонстрируют эффект самотекстурирования, а пластины не из-за по своей твердости, страдают от износа в больших тиражах.