Модернизация раствора травления ПП на основе персульфатов
Добрый день, уважаемые читатели.
В предыдущей части статьи мы с вами начали разговор о применении персульфатов для травления меди и её сплавов. Сегодня мы продолжим данный разговор и обсудим ещё некоторые детали.
Как уже отмечалось ранее, процессы, протекающие при травлении персульфатами очень сильно похожи на процессы, протекающие при травлении перекисью водорода в присутствии серной кислоты. В соответствии с этим процесс травления можно несколько модифицировать, добавив в исходный раствор травления 5-7г хлорида натрия. В этом случае все основные протекающие процессы будут полностью идентичны составу на основе перекиси водорода и серной кислоты.
Кроме того, скорость гидролиза персульфатов в кислой среде увеличивается. Этим фактом можно воспользоваться и незначительно подкислить исходный раствор травления небольшим добавлением серной кислоты. Учитывая приведённые рекомендации модифицированный раствор травления будет выглядеть следующим образом:
- 30-35г персульфата аммония;
- 5-7г хлорида натрия;
- 5-7 мл 30% раствора серной кислоты;
- 100-150 мл дистиллированной воды.
Травление в модифицированном растворе протекает в среднем в 2-3 раза быстрее (даже если раствор будет чуть тёплым). Но, как обычно, добавление хлорида натрия — это палка о двух концах. С одной стороны мы увеличиваем скорость травления, а с другой стороны модифицированному раствору свойственны все те же недостатки, что и описанному ранее раствору на основе серной кислоты и перекиси водорода, включая возможность выделения хлора и хлороводорода при большом избытке хлорида натрия (но стоит отметить, что происходить это будет менее интенсивно из-за постепенного гидролиза используемого персульфата).
В подборке фото ниже показан процесс травления меди в модифицированном растворе.
А на видео в реальном времени это выглядит вот так:
Основными достоинствами данного состава травления являются:
- приемлемая скорость травления;
- травильный раствор практически не оставляет трудновыводимых пятен (как раствор хлорного железа, например);
- все используемые компоненты раствора относительно легкодоступны;
- самопроизвольное закипание раствора менее вероятно даже на платах с большой стравливаемой площадью (т.е. процесс травления протекает значительно спокойнее, чем при использовании состава на основе серной кислоты и перекиси водорода);
- отсутствие необходимости значительно подогревать раствор для ускорения процесса травления;
- низкая вероятность образования на поверхности травления малорастворимых соединений.
Основными недостатками данного состава травления являются:
- раствор способен портить и обесцвечивать некоторые материалы (из-за присутствия перекиси водорода и серной кислоты);
- необходимость при работе использовать СИЗ (противоаэрозольный респиратор, защитные очки, перчатки);
- приготовленный раствор хранится плохо т.к. в нем продолжается распад перекиси водорода при гидролизе персульфата т.е. повторно использовать раствор не удастся;
- стоимость персульфата аммония примерно в 2-2.5 раза выше стоимости лимонной кислоты на момент написания данной статьи (при покупке в магазине хим. реактивов).
- при большом избытке хлорида натрия и серной кислоты возможно образование ощутимых объёмов хлора и хлороводорода;
- приготовление раствора требует навыков обращения с кислотами (даже 30-40% раствор серной кислоты способен оставлять ожоги, а так же портить одежду из некоторых материалов).
Подводя итог можно заключить — составы травления на основе персульфатов обладают вполне неплохими характеристиками для домашнего травления печатных плат и при этом являются более предсказуемыми, нежели растворы на основе перекиси водорода и кислот (т.к. перекись водорода и кислоты там изначально присутствуют в максимальной концентрации, а при использовании персульфатов высвобождаются постепенно).
Таким образом данная часть статьи подходит к концу и осталось рассмотреть только один небольшой момент. Если вы обратили внимание, то при избытке хлорида натрия большинство используемых растворов травления приобретают сначала бирюзовый, а потом ярко-зелёный цвет. Как мы уже говорили ранее это связано с образованием и распадом комплексов меди — акватированных и хлорокомплексов.
На видео ниже данный процесс показан наглядно. Если к такому позеленевшему раствору прилить воды, то раствор снова окрасится сначала в бирюзовый цвет, а потом станет сине-голубым.
А на фото это выглядит вот так:
А на этом на сегодня всё! Хотя нет, почти всё…
Если у вас нет в наличии для подкисления серной (сульфаминовой) кислот, то можно приготовить раствор травления следующего состава:
1. 30-35г персульфата аммония;
2. 10-15г хлорида натрия;
3. 100-150 мл дистиллированной воды.
Эффективность такого раствора травления будет примерно соответствовать раствору, описанному выше.
Вот теперь точно всё ))))))))) Спасибо, что дочитали до конца!