Щелочное травление ПП
Добрый день, уважаемые читатели. Сегодня мы поговорим с вами ещё об одной рецептуре, применяющейся для травления печатных плат - рецептуре на основе аммиачного комплекса меди.
Итак, рецептура щелочного травления меди на печатных платах выглядит следующим образом:
1. Хлорид меди(II) – 20-25г;
2. Хлорид аммония – 30-35г;
3. Карбонат аммония – 5-10г;
4. 10% раствор аммиака – до pH равным 8-9 + ещё 10-20% сверху.
Для приготовления раствора необходимо в 100 мл тёплой воды растворить 20-25г хлорида меди(II) – получится раствор насыщенного сине-зелёного цвета.
Далее к раствору небольшими порциями приливается 10% раствор аммиака и тщательно перемешивается до получения pH равным 8-9 плюс добавляется сверху примерно 10-20% избытка раствора аммиака по объёму от прилитого.
По мере добавления новых порций аммиака цвет раствора сначала изменится на голубоватый, потом станет синим и наконец фиолетово-синим. При этом раствор станет прозрачен и появится отчётливый запах аммиака. Сине-фиолетовый цвет раствора обусловлен образованием комплексного соединения – хлорида тетраамминмеди(II) - близкого родственника ранее рассмотренного сульфата тетрааминмеди(II). При использовании 10% раствора аммиака потребуется около 120-150 мл.
Теперь к полученному раствору необходимо добавить 30-35г хлорида аммония и тщательно перемешать, а потом 5-10г карбоната аммония и снова тщательно перемешать. Объём раствора необходимо довести водой до 250 мл, если он получился меньше. Итоговый цвет раствора показан в подборке фото ниже.
Перед травлением раствор необходимо нагреть до 40-50 градусов и поддерживать температуру на всём протяжении процесса травления.
Суть в том, что при травлении меди фактически происходит восстановление аммиачного комплекса меди(II) до аммиачного комплекса меди(I). При этом сама медь окисляется - происходит растворение металлической меди с незащищённых участков печатной платы.
При этом дополнительное введение хлорида аммония в раствор ускоряет процесс травления и увеличивает стабильность итогового раствора. Введение карбоната аммония необходимо для стабилизации pH раствора в процессе травления.
Основными достоинствами данного состава травления являются:
1. Все используемые компоненты раствора доступны в продаже;
2. Отработанный раствор можно хранить и использовать несколько раз (вплоть до полного истощения при условии хранения в герметичной таре);
3. Отработанный раствор достаточно просто утилизируется;
4. Раствор стабилен и не склонен к самопроизвольному закипанию (как в случае с растворами на основе перекиси водорода);
5. Существуют эффективные промышленные способы регенерации подобных травильных растворов. В домашних же условиях частично регенерировать раствор можно продувкой кислородом воздуха. При этом фактически происходит окисление аммиачного комплекса меди(I) до аммиачного комплекса меди(II);
6. частично извлечь медь из раствора можно электролизом отработанного травильного раствора. При этом также происходит частичная регенерация раствора.
Основными недостатками данного состава травления являются:
1. Раствор достаточно сильно пахнет аммиаком т.к. содержит его избыток;
2. При работе необходимо использовать полный комплект СИЗ: противоаэрозольный респиратор, защитные очки, перчатки. Кроме того, работать необходимо на свежем воздухе либо в вытяжном шкафу (с использованием приточно-вытяжной вентиляции);
3. Относительно низкая скорость травления - она несколько выше скорости травления при использовании хлорного железа.
Скорость травления достаточно сильно зависит от концентрации меди в растворе и температуры раствора - при слишком малом и слишком большом содержании меди в растворе происходит резкое изменение скорости травления, что является показателем нестабильности процесса, неприемлемой для практической эксплуатации раствора. Рабочей при промышленном применении является зона в области от 80 до 100 г/л меди по металлу.
С повышением температуры скорость травления повышается, но ее ограничивает разложение аммиачного комплекса...
Фактически данная рецептура травления является промышленной и достаточно активно используется при производстве печатных плат. Но в общем и целом, данный раствор вполне можно использовать в домашних условиях при травлении печатных плат, но при условии, если вы готовы работать с аммиаком.
А на этом на сегодня всё. Спасибо, что дочитали до конца!