Винная кислота при травлении ПП
Добрый день, уважаемые читатели.
В предыдущих статьях мы с вами уже рассматривали достаточно много различных рецептур травления меди и её сплавов, а также возможность применения для этих целей тех или иных кислот в составах на основе перекиси водорода... Сегодня мы продолжим данный разговор и рассмотрим в качестве кандидата при травлении печатных плат винную кислоту, как альтернативу лимонной.
Итак, раствор травления на основе винной кислоты и перекиси водорода будет выглядеть следующим образом:
- 25-30г винной кислоты;
- 10-12 мл 35-40% раствора перекиси водорода;
- 5г хлорида натрия;
- 90-100 мл дистиллированной воды.
Если вы используете 3% аптечный раствор перекиси водорода то раствор травления будет выглядеть следующим образом:
- 25-30г винной кислоты;
- 5г хлорида натрия;
- 100 мл 3% раствора перекиси водорода.
В общем-то процесс травления в винной кислоте похож на процесс с использованием лимонной кислоты, но основным продуктом реакции в данном случае будет плохо растворимый в воде тартрат меди (растворимость в воде при 20 градусах Цельсия около 0.04г/100 мл).
На видео ниже показан нормальный процесс протекания травления на тестовой заготовке через несколько минут после начала травления.
По видео отлично видно, что на поверхности тестовой заготовки образуется тонкий слой нерастворимого тартрата меди. Частично решить проблему позволяет обеспечение достаточной циркуляции травильного раствора (например, постоянным покачиванием ванны с травильным раствором).
Как и при использовании других кислот протекающие процессы в данном случае являются экзотермическими т.е. протекают с выделением тепла, разогревающего травильный раствор. В описываемом составе скорость разогрева ощутимо выше скорости разогрева состава на основе лимонной кислоты. Если не принять должных мер, то возможно закипание травильного раствора с образованием едкого аэрозоля. На видео ниже показан процесс бурного распада перекиси водорода в растворе с уже извлечённой тестовой заготовкой.
Ранее мы уже упоминали, что процессу распада перекиси водорода способствует повышение температуры раствора, а также присутствие ионов переходных металлов (одним из которых является медь). При этом винная кислота аналогично лимонной может выступать в качестве топлива, окисляясь дополнительно перекисью водорода с выделением теплоты. И не просто может, а делает это даже эффективнее. Именно поэтому раствор уходит в разнос значительно быстрее…
В реальности подобные процессы (разогрева раствора и распада перекиси водорода) могут протекать ещё интенсивнее. Это можно продемонстрировать, если приготовить травильный состав на основе перекиси водорода и серной кислоты (или любой другой из описанных ранее с относительно растворимыми продуктами реакции), а в качестве переходного металла использовать более активный металл (например, железо).
В этом случае, при добавлении железной стружки будет наблюдаться достаточно быстрый разогрев травильного раствора и достаточно бурный распад перекиси водорода. Данный процесс в реальном времени показан на видео ниже.
Хорошо видно, что примерно в середине видео вся добавленная стружка уже прореагировала с травильным раствором и дальнейший процесс идёт самопроизвольно. Кстати, при лабораторном способе получения кислорода из раствора перекиси водорода в раствор последней просто добавляют диоксид марганца.
В подборке фото ниже показаны описанные выше процессы травления с использованием винной кислоты:
Основными достоинствами данного состава травления являются:
- неплохая скорость травления;
- отсутствие необходимости подогревать раствор для ускорения процесса травления.
Основными недостатками данного состава травления являются:
- возможность выпадения тартрата меди на поверхность травления (вплоть до прекращения процесса травления);
- возможность самопроизвольного закипания травильного раствора при определённых условиях с образованием едкого аэрозоля;
- необходимость при работе использовать СИЗ (противоаэрозольный респиратор, защитные очки, перчатки);
- приготовленный раствор не хранится т.к. в нем продолжается распад перекиси водорода т.е. повторно использовать раствор не удастся;
- более низкая стабильность процесса травления и более быстрый разогрев травильного раствора по сравнению с раствором на основе лимонной кислоты;
- я очень сильно сомневаюсь, что у вас дома валяется пакет с винной кислотой.
Подводя итог можно заключить, что, в общем-то, винную кислоту вполне можно использовать для травления печатных плат в домашних условиях, но только в том случае, когда ничего другого (лимонной кислоты, серной кислоты, сульфаминовой кислоты) просто напросто нет под руками, а вытравить плату нужно срочно. Во всех остальных случаях я бы не рекомендовал использовать винную кислоту (как и ортофосфорную).
А на этом на сегодня всё. Спасибо, что дочитали до конца!