Безопасный общедоступный состав для травления меди

[vladi552]

можно получить раствор близкий по составу и пропорциям к изначальному

В том то и дело, нужна ли эта головная боль с добавлениями и тестами, когда на кону стоит и плата, которую повторно не перетравишь, и время, которого увы не вернешь... Да и бежать за перекисью придется срочно, а это скорее выходные со всеми вытекающими... Короче, бухнул 250г персульфата натрия на 0.7 литра горячей воды, добавил 2 ст ложки соли и горя не знаешь. Проще просто некуда...

[a5021]

Вы какие-то искусственно-неблагоприятные условия для одного метода описываете и совершенно радужные для другого. Случись обнаружится в нужный момент недостача персульфата, бежать за ним придется скорее всего даже дальше, чем за перекисью. Мне за перекисью точно бежать не придется, т.к. 6% раствором меня облагодетельствовали в одном дружественном медицинском учреждении в том объеме, что за год я еще и половину не израсходовал, при том, что пользуюсь им довольно часто.

Ничего не имея против персульфата, тем не менее, для себя выбрал состав на основе лимонной кислоты. Немаловажным моментом оказался вопрос совместимости процесса травления с мироощущением других домочадцев. Объяснить безопасность химии на основе знакомых и общеизвестных компонентов является более простой задачей, чем изобретение аргументов в пользу реактива с таким располагающим к доверию названием, как перкодисульфат аммония.

[vladi552]

для себя выбрал состав на основе лимонной кислоты.

Примите уверения в совершеннейшем уважении вашего выбора. Состав на основе лимонки действительно хорош. Но... если присмотреться к процессу, то те самые пузырьки, что лохматят края дорожек фоторезиста, еще и приводят к так называемому "точечному" травлению. Сами представьте, пузырек прилип к плате и раствор просто не может проникнуть в точку касания. Я несколько раз за этим наблюдал и уже на готовой плате, если смотреть на нее через микроскоп. Вот почему при зазорах 0.2 мм и менее я бы не рекомендовал применение лимонки. Покачивание сосуда и т п просто детский лепет...

Напротив, персульфат травит очень мягко. Очень сложно подобрать более точное слово - только попробовать и станет ясно что имеется ввиду. Бежать за ним не надо, а просто купить мешок 25кг. Раньше (до кризиса) получалось что-то около 70руб за кило. Гораздо дешевле перекиси и лимонки. Мешок, т к на 700мл уходит довольно много - 250гр. Мне часто приходится травить по одной плате (пара кв дециметров) и стало ясно, что лучше и дешевле купить мешок. И как по мне - персульфат натрия а не аммония.
Но я вам конечно ничего не навязываю... Просто сам прошел долгий и длинный путь проб и ошибок. Основное достоинство его: однокомпонентность и мягкость травления при хорошем сроке хранения самого персульфата...

[деВЯтина]

Иначе говоря - персульфат приемлем если зазоры менее 0,2 мм, и фоторезист.
В других условиях (ЛУТ и здоровенные зазоры)- "лимонка".
Запишу.

За перекисью не бегаю - купил десяток стандартов гидроперита (пероксид мочевины, 8 таблеток по 1,5 грамм, 24 р за стандарт, развожу в 100 мл воды 6 таблеток, 30 грамм "лимонки", и 5 грамм соли).
Лимонная кислота в ашане 9 р за пакетик 80 грамм (по крайней мере была до НГ по 9 р.).

[vladi552]

Иначе говоря - персульфат приемлем если зазоры менее 0,2 мм, и фоторезист.
В других условиях (ЛУТ и здоровенные зазоры)- "лимонка".
Запишу.

Ну это всего лишь лично мой опыт, не более...

За перекисью не бегаю - купил десяток стандартов гидроперита (пероксид мочевины, 8 таблеток по 1,5 грамм, 24 р за стандарт, развожу в 100 мл воды 6 таблеток, 30 грамм "лимонки", и 5 грамм соли).
Лимонная кислота в ашане 9 р за пакетик 80 грамм (по крайней мере была до НГ по 9 р.).

Не знаю, как у вас, но на периферии цены совсем другие. Например, пакетик лимонки 10 гр стоит 16 руб. (до кризиса). Я тут в этой вроде теме проводил расчет стоимости единицы раствора. Но при условии, что готовится сразу 700мл чтобы покрыть довольно большую плату (в пределе - формата А4) полностью в фотокувете с ребрами на дне. После таких расчетов финансовая выгода персульфата стала окончательно очевидной... Сейчас цен не знаю, оно и понятно - 20кг персульфата в гараже )))

[деВЯтина]

Ну это всего лишь лично мой опыт, не более...

А иначе зачем мы здесь? Обмениваться опытом.

[a5021]

Вот только что вытравил лимонкой кучку совсем маленьких платок (~2х2см) из под ЛУТа и обратил внимание даже не на дорожки, шириной 0.5мм, а на рамку вокруг платки, у которой толщина линии 0.1мм. Рисунок не назвать идеальным, но огрехи видны только при увеличении, да и делал я все на скорую руку, нимало не заботясь о качестве. Что я могу сказать, на лимонную кислоту вы зря наезжаете. Рамки вышли без протрав и разрывов. То, что края дорожек и площадок расплылись (особенно видно на внутренних прямых углах), так это всецело заслуга принтера и тонера. Еще до переноса на медь (специально в сильную лупу разглядывал отпечаток с принтера) было видно, что тонер ложится не ровно, а после плавления утюгом, искажения только увеличились. Травление, как мне показалось, вносит гораздо меньшую лепту в геометрические искажения. Чтобы представить масштаб нижеследующей картинки, расстояние между краями полигонов двух расположенных рядом платок составляет 1мм.

Спойлер

[Orion33]

Пробую травить лимонкой. Устроил в кювете от фотодела паровую баню. В статье сказано, что лимонная кислота не пахнет. Это так. Но парит сильно - щиплет глаза как от лука. Раствор в течение 5 минут стал цвета зеленки, а потом реакция застопорилась... Пойду смотреть дальше, пока глаза не сожгу

[Orion33]

Вылил еще флакон перекиси и высыпал пачку кислоты - итого за час удалось стравить до небольших островков, но потом все опять застопорилось. Плата размером 135*85, так что ни о каких 100см2 с одной "заправки" и речи быть не может - автору минус. Перекись свежая, куплена три часа назад в аптеке.

Сделал для себя вывод: способ хорош для травления мелких плат на скорую руку, т.к. почти всегда ингредиенты присутствуют в доме. Ну, может, еще подойдет для хим. подготовки поверхности платы перед нанесением резиста или ЛУТа, т.к. реакция раствора кислотная. Завтра поеду добывать персульфат.

[a5021]

А паровая баня там зачем? У вас перекись распадается раньше, чем заканчивается травление. Доступные в интернете материалы по химии утверждают, что распад перекиси водорода ускоряется под воздействием нагрева, света и присутствия металлов, в том числе, меди. Если присутствие меди убрать не получится по очевидным причинам, то поддержание умеренных температур и защита от сильного засвета являются необходимыми мерами по организации правильного протекания процесса травления. Повторюсь, что я ничего не имею против персульфата и охотно бы его использовал, случись ему быть более доступным, но прежде, чем делать выводы о негодности способа травления плат с использованием перекиси и лимонки, стоило бы соблюсти те не сложные условия, при которых этот метод работает.

[Orion33]

Я не сказал, что метод совсем не работает. У автора про прогрев ничего не сказано, а из общих соображений при нагреве возрастает подвижность ионов, что положительно сказывается на скорости реакции. Скорость действительно хороша, но вот "дешевость" под вопросом: 2 банки перекиси и 2 пачки кислоты мне не хватило, чтобы стравить двустороннюю плату указанных размеров, а это около 80 рублей. Тогда как 250г персульфата у спекулей в Ч-Д стоит 150р и хватит его минимум на 10 таких плат. Да еще пары кислоты жгут глаза. Очень рад, если кому-то такое решение больше подходит.

[mr_kot]

У автора про прогрев ничего не сказано

У автора наоборот сказано про охлаждение.
С этого сообщения и дальше...
viewtopic.php?p=1341748#p1341748

[Orion33]

В статье не сказано, не надо лохматить бабушку.

[mr_kot]

Возможно Вы не в курсе, но отредактировать статью практически невозможно. Для этого и создаются ветки форума, посвященные определенным статьям.
А насчет "лохматить бабушку" - отдыхай. Я просто пытался помочь. Но если это тебя так напрягает, извини.

[Orion33]

Нет, не напрягает. Но, согласись, присутствие этой информации на форуме, тем более не в первом посте темы, совсем не очевидно. Поэтому под отсутствием я понимал ее отсутствие именно в статье и попросил не путать

[a5021]

У всех, конечно свои подходы, но я после статьи прочитал так же и всю ветку обсуждения и лишь дойдя до конца, но не нашедши ответ, решил здесь отписаться по существу. По существу же выясняется, что экономическая сторона травления лимонной кислотой рассмотрена однобоко. Кроме утверждения, что раствор после процесса травления хранить не целесообразно, никаких других мнений ни здесь ни в статье высказано не было, что, мягко говоря, не очень соответствует реальному положению дел.

По своему собственному опыту могу сказать, что раствор никогда не удается приготовить в том объеме, чтобы после травления все реактивы прореагировали "в ноль" и на выброс пошла уже совершенно не нужная и никуда не годная химическая жижа. Чаще всего идущий на выброс состав все еще содержит лимонную кислоту в значительном объеме. Объясняется это просто -- если бы была такая возможность каким-то образом подобрать точное количество химикатов для травления заданного объема меди, то окончания травления пришлось ждать бы с неделю, если не больше. Скорость протекания реакция (травления) зависит (в том числе) от концентрации кислоты. С другой стороны, в процессе травления кислота расходуются и ее концентрация снижается, что обуславливает замедление процесса. И чем дальше, тем больше. Чтобы обеспечить приемлемое время травления, приходится брать активных компонентов с избытком.

Если перекись в отработанном растворе быстро распадается, даже если ее там было больше, чем нужно, то остающаяся лимонная кислота и поваренная соль, как мне кажется, могут храниться вечно. Раз так, то ничего не мешает использовать эти два оставшихся компонента повторно, просто восстановив концентрацию лимонной кислоты (опять до сверх-необходимой, чтобы обеспечить скорость травления) и добавив перекись. Этим нехитрым способом можно экономить лимонную кислоту, если задаться такой целью, снижая в конечном счете расходы на этот компонент радиолюбительских технологий.

В процессе такого рециклинга я обнаружил еще одно любопытное явление -- накапливающийся в растворе цитрат меди отлично травит алюминий. Так как основной технологией для изготовления плат в домашних условиях для меня является "ЛУТ по фольге", то процесс удаления алюминиевой фольги непосредственно предшествует операции травления меди. Для химического травления алюминия я одно время пользовался отработанным хлорным железом, потом травил в том же составе, что и медь платы (т.е. лимонаная кислота + перекись сначала сжирают аллюминий, а потом медь), но наконец приспособился использовать для снятия алюминиевой фольги цитрат меди из отработанного раствора. Я не химик и могу ошибаться в сути реакции, что происходит в этом случае, но мне кажется, что в цитрате меди происходит замещение атомов этой самой меди на более активные атомы алюминия. Выглядит это достаточно бурно и живописно: в зеленом растворе начинают активно выпадать бурые хлопья то ли чистой меди, то ли какого-то ее соединения. Раствор сохраняет работоспособность до состояния, когда становится практически бесцветным. Насчет того, как с пользой применять получившийся цитрат алюминия, я пока ничего еще не придумал.

[vladi552]

Если перекись в отработанном растворе быстро распадается.... и добавив перекись.

Не совсем понял... перекись распадается и остается вода и скока же еще нужно добавить новой перекиси, чтобы восстановить ее начальную концентрацию? Или предложите сливать часть раствора? Зачем такие сложности? Не лучше ли приготовить новый раствор...

[a5021]

Новый раствор конечно лучше. Я же говорил о том, как уменьшить расход кислоты, если такое желание возникнет. Лишняя вода действительно создает определенные проблемы. В этом случае ее надлежит либо выпаривать, либо добавлять более концентрированную перекись, чтобы получалась нужная концентрации с учетом имеющейся воды. Возможно использование гидроперита в таблетках.

Выпаривание это не ахти какой сложный процесс. Достаточно не выливать отработавший раствор в канализацию, а оставить его в широкой открытой посуде, чтобы воспользоваться им, скажем, через две недели или через месяц. Никто не мешает сочетать использование свежих растворов попеременно с восстановленными. Кому-то это может и покажется нищебродством, но этот метод не требует каких-то особых усилий и затрат и я не вижу причин, почему бы его не использовать.

[Orion33]

Чаще всего идущий на выброс состав все еще содержит лимонную кислоту в значительном объеме.

С лимонной кислотой проблем нет, она может храниться разведенная. Проблема в перекиси.

Раз так, то ничего не мешает использовать эти два оставшихся компонента повторно, просто восстановив концентрацию лимонной кислоты (опять до сверх-необходимой, чтобы обеспечить скорость травления) и добавив перекись.

Это, безусловно, так, если добавлять 100% перекись, потому как даже при добавлении оной концентрация кислоты будет снижаться. А при добавлении раствора, да еще и 3%, концентрация кислоты будет снижаться катастрофически.

Таким образом, главная проблема - как увеличить срок хранения перекиси. Или найти ей медленно распадающуюся замену.

Лишняя вода действительно создает определенные проблемы. В этом случае ее надлежит либо выпаривать, либо добавлять более концентрированную перекись, чтобы получалась нужная концентрации с учетом имеющейся воды.

Выше мне ответили, что при нагреве раствора усиливается распад перекиси. Также при нагреве раствора выделяются достаточно едкие пары, жрущие глаза, так что без вытяжки в домашних условиях выпаривать проблематично. Делать это на кухне через металлическую вытяжку я бы не рискнул: пары кислоты могут ее тоже сожрать, что обернется гораздо дороже, чем приготовление нового раствора или покупки другого реактива.

Возможно использование гидроперита в таблетках.

В википедии написано, что при разложении гидроперита образуется еще карбамид, который тоже будет снижать общую концентрацию раствора...

[a5021]

Это, безусловно, так, если добавлять 100% перекись, потому как даже при добавлении оной концентрация кислоты будет снижаться. А при добавлении раствора, да еще и 3%, концентрация кислоты будет снижаться катастрофически.

Я пользуюсь 6% перекисью. Медики презентовали. Для приготовления нужной концентрации (как в статье), я беру одну часть старого раствора и добавляю столько же 6% перекиси. Если предположить, что старый раствор перекиси не содержал (распалась за древностью), то полученная концентрация будет равна 3%. С учетом того, что в старом растворе кислота уже есть, я добавляю кислоты несколько меньше, чем положено по рецепту. Как-то пробовал даже совсем не добавлять. Даже так вытравилась, только долго процесс шел.

Поинтересовался, 35% перекись продается в химреактивах чуть больше ста рублей за бутылку 1.1кг. Получается ощутимо выгоднее, чем раствор 3% в аптеках. Можно будет как-нибудь озадачиться, купить.

Таким образом, главная проблема - как увеличить срок хранения перекиси. Или найти ей медленно распадающуюся замену.

Мне кажется, этот путь сложнее. При известных издержках, использование концентрированной перекиси может быть компромиссным выходом.

Также при нагреве раствора выделяются достаточно едкие пары, жрущие глаза

Не надо греть раствор ни при травлении, ни при выпаривании. Глаза жрут не пары, а взвесь, которая выбрасывается из раствора с пузырьками газа. Выпаривание может происходить и при обычной температуре. Долго только. Ну да и фиг с ним. У нас не промышленная линия замкнутого цикла. Слили отработанный раствор в лоток и поставили на балкон или в кладовку. Если на улице жарко, через несколько дней там одни кристаллы останутся.

В википедии написано, что при разложении гидроперита образуется еще карбамид, который тоже будет снижать общую концентрацию раствора...

Образующийся в процессе травления цитрат меди -- тоже загрязнение. Но никто же не ставит задачу создать вечный раствор. Загадился -- в унитаз его. Но до этого он несколько раз послужит, что принесет пользу без дополнительных расходов.