Поваренная соль и лимонная кислота. Травление печатных плат лимонной кислотой и перекисью водорода. В чем минусы

Печатная плата является одной из основных частей любой монтажной схемы. Перед тем, как сделать ту или иную радиолюбительскую конструкцию, радиолюбитель задумывается о том, как создать печатную плату. На сегодняшний день существует множество методов создания плат, которые ничем не будут отличаться от заводских, например, метод ЛУТ с применением лазерного принтера. Однако, он не всем доступен. Использование медного купороса, хлорного железа и других веществ травления труднодоступно для простых обывателей, да и следов грязи эти вещества оставляют достаточно. В данной статье мы рассмотрим, как перекись водорода, лимонная кислота, соль, помогает травить печатные платы, а также ознакомим вас с более чистым и доступным альтернативным методом.

Лимонная кислота и перекись водорода — безопасный и общедоступный состав для травления меди

Для приготовления раствора понадобится:

• Перекись водорода (3%), 100 мл. Приобрести можно в любой аптеке.
• Лимонная кислота, 80 г. Продукт можно купить в любом магазине.
• Поваренная соль, 1 ч. л. Продукт уже должен быть у вас на кухне.

Важно! Этого объема хватит для травления 100 см2 меди толщиной 35 мкм.

Прежде чем приготовить смесь:

1. Нарисуйте и напечатайте плату.
2. Вырежьте кусок текстолита.
3. Перенесите тонер на текстолит.
4. Оставьте отмокать.

Теперь приступайте к приготовлению раствора:

1. Возьмите стеклянный или пластиковый сосуд (только не металлический).
2. Подогрейте перекись. Для этого закрытую баночку со средством поставьте на водяную баню и оставьте до тех пор, пока температура не выровняется.
3. Вылейте перекись в сосуд (разбавлять не нужно, так как она и так 3%).
4. В емкость с перекисью засыпьте лимонную кислоту.
5. Размешайте ее.
6. Потихоньку добавляйте соль.

В итоге должна получиться прозрачная жидкость.

Важно! Пока раствор не остыл, опустите туда плату дорожками вниз.

Время протравки примерно 40-50 минут. Сам процесс во многом зависит от температуры смеси. В процессе травления она становится сначала зеленым, а когда вся кислота прореагирует и станет солью — перекрасится в голубой или синий цвет.

• Если раствор пенится (пузырится), то перекись водорода, лимонная кислота и соль взяты в неправильных пропорциях. В частности, скорей всего вы перебрали с солью. Добавьте в смесь немного перекиси и воды.
• Соль при изготовлении раствора не жалейте, так как она играет роль катализатора, и в процессе травления практически не расходуется.
• Примерно через 20 минут травления, достаньте и осмотрите плату на предмет подтравов, так как после того, как стравится фольга, может начать подтравливаться материал под рисунком или слоем тонера.
• Чем больше гидроперита, тем быстрее пройдет процесс. Но учтите, что раствор не хранится, и повторно его использовать нельзя, значит — если перекиси будет много, то она будет просто перерасходована. Избыток гидроперита можно определить по обильному пузырению во время травления.
• Чтобы понять, готова ли плата, не доставая ее, следите за раствором. Если он перестал шипеть и пузыриться, то либо травить больше нечего, либо средство выдохлось. Достаньте и проверьте.
• Тонер смывайте ацетоном.
• Если после смывки тонера плату опустить в остатки смеси, то дорожки меди станут розовыми и избавятся от окислов. Лудить такую обработанную плату намного быстрее и проще.

Достоинства домашнего метода:

1. Высокая скорость травления.
2. Процесс протекает при комнатной температуре.
3. Доступность.
4. Простота приготовления.
5. Самый дешевый метод травления меди.
6. Раствор из перекиси водорода, лимонной кислоты и соли безопасен — как для тела, так и для одежды.
7. Лимонная кислота и перекись водорода не оставляют грязных пятен.

Недостаток

Средний цитрат меди малорастворим, а значит — может выпасть в осадок, в том числе и на поверхность травления. Чтобы предотвратить проблему, не экономьте лимонную кислоту.

Традиционно платы травят хлорным железом, как это ранее было описано в статье про лазерно-утюжную технологию . Однако хлорное железо имеет ряд недостатков. В частности, оно оставляет несмываемые пятна на одежде и мебели. Плюс к этому хлорное железо продается только в специализированных магазинах и стоит сравнительно дорого. Поэтому сегодня мы рассмотрим альтернативный и лишенный названных недостатков подход, заключающийся в использовании перекиси водорода, лимонной кислоты и поваренной соли.

Ничего из описанного далее я не придумывал сам, лишь отважно нашел через Google. Первоисточником, насколько я смог выяснить, является статья Безопасный общедоступный состав для травления меди в домашних условиях на сайте radiokot.ru, которую написал некто под ником Murlock в 2012 году. Впрочем, не исключаю, что такой способ травления плат мог быть независимо переоткрыт несколькими людьми. Статья классная и всячески рекомендуется к прочтению, здесь же я всего лишь привожу краткую выжимку.

Итак, нам понадобятся:

• 3%-ый раствор перекиси водорода. Баночка со 100 мл раствора была куплена в ближайшей аптеке за 12 рублей (0.21$);
• Лимонная кислота. Пакетик с 50 г лимонной кислоты обошелся мне в ближайшем продуктовом магазине в 35 рублей (0.60$);
• Поваренная соль. Есть в любой солонке и эффективно ничего не стоит;

Fun fact! Перекись водорода имеет срок годности, по истечении которого она перестает работать. Я проверял.

Эти компоненты смешиваются в стеклянной или пластиковой посуде в соотношении чайная ложка лимонной кислоты (это около 7.5 г) на 25 мл перекиси водорода, плюс чайная ложка соли. Количество соли не зависит от количества двух других реагентов, так как соль здесь выступает в качестве катализатора. Как следует перемешиваем и можно травить:

Раствор имеет приятный медицинский такой запах. Изначально раствор прозрачный, а в ходе реакции он становится голубым, при этом раствор может немного пузыриться. Медь растворяется полностью, без выпадения в виде осадка. По скорости реакция идет сравнимо со скоростью свежего раствора хлорного железа. Вытравить плату у меня занимало от 10 до 25 минут, в зависимости от количества меди, которую нужно вытравить. То есть, реакцию можно ускорить, предусмотрев в дизайне платы заполненные области.

Если вдруг вам интересно, что же такое я травил на приведенном выше фото — это была небольшая плата для прототипирования с DE9-портом :

Субъективно такой метод травления в разы приятнее, чем в случае с хлорным железом. Раствор не пачкается, реактивы всегда доступны рядом с домом и стоят копейки, реакция протекает быстро. В общем, теперь только так и травлю.

Дополнение: Есть, правда, и недостаток — раствор не хранится. Я проверил этот же раствор спустя неделю после приготовления, и он уже ничего не травит. Что же касается вытравленной платы, пример ее использования можно найти в посте Используем джойстик от Sega Genesis в проектах на Arduino .

А чем вы предпочитаете травить платы?

Для приготовления раствора, нужно взять 100 мл перекиси, 50 грамм лимонной кислоты и одну чайную ложку соли. Перекись вылить в пластиковую туру, высыпать туда соль и лимонку, затем перемешать всё, до полного растворения. Вода в растворе присутствовать не должна!

Для наглядного примера эффективности данного способа травления, я буду травить два одинаковых куска текстолита, один в растворе хлорного железа, а другой в растворе перекиси водорода и лимонной кислоты. Итак, я подготовил растворы, поместил туда кусочки фольгированного текстолита и засёк время.

Уже через 30 секунд, раствор с перекисью и лимонкой, стал активно выделять пузырьки. Это говорит о том, что реакция проходит хорошо. В растворе хлорного железа, пока тишина.

Спустя каких то 50 минут, плата из раствора перекиси и лимонки, полностью протравилась, жидкость обрела тёмно-бирюзовый цвет. Плата которая лежала в р-ре хж, протравилась только через 2 часа!

Из всего вышесказанного, сделаю кое какие выводы и расскажу о плюсах и минусах.

Перекись и лимонка.

Время травления платы, колеблется от 50 до 100 минут, в зависимости от площади, это плюс. Повторно использовать раствор можно, но не более 2-3 раз. Ингредиенты доступные и не дорогие, мне 50 г лимонки и 100 мл перекиси, обошлись в 32 рубля. Раствор оставляет дыры на одежде и тканевых вещах, это огромный минус, так что будьте аккуратнее, работайте в перчатках и не прикасайтесь к одежде. Вот что у меня случилось с тряпкой на следующий день:

Хлорное железо.

Данный ингредиент стоит от 50 рублей за 100 граммовую баночку. Достать его можно только в городах, где есть радиомагазины и химторги. Время травления платы, колеблется от 2-х часов и более, в зависимости от площади. Но есть большой плюс, раствором хлорного железа, можно протравить гораздо больше плат, к примеру я, после каждого травления, выливаю раствор хлорного железа в бутылку и пользуюсь им повторно, уже около года и каждый месяц, я собираю по 2-4 схемы и раствор ещё живой, существенная экономия!

Сказать кто победил, я не затрудняюсь, перекись и лимонка считай одноразовый раствор, но платы травит быстро. Хлорное железо доступно не всем, время травления от двух часов, но зато раствор служит долгое время. На этом закончу, не забывайте писать комментарии!

Доброго времени суток уважаемые коллеги начинающие и не очень радиолюбители! Решил опубликовать свою статью на хабре. Сегодня мы вместе с вами попробуем сделать печатную плату методом травления перекисью водорода в домашних условиях. Технология называется ЛУТ (лазерно-утюжная технология). Используется мамы или жены утюг, односторонний стеклотекстолит фольгированный, перекиси водорода бутылочка 100 мл., лимонная кислота 80-100 гр., чайная ложка поваренной соли. Сразу скажу, что это моя первая плата, никогда раньше не травил, но так как я решил вести свой сайт radioenot.ru я сделал это с подробным описанием и фотографиями. Так что, если я смог, то и у тебя получится!

Некоторые советуют специальный утюг старого образца, но у меня лично получается и на таком.

Но для начала нам надо приобрести фотобумагу. Фотобумага лучше прилипает к стеклотекстолиту, поэтому не тратте свое время и выбирайте лучшее, меньше будет заморочек потом. Я пробовал потом после этой платы использовать простую бумагу и получалось все очень плохо, хотя сносно, но дорожки некоторые приходилось дорисовывать водостойким маркером. Кстати, приобретите маркер, советую маркер для нанесения надписей на CD/DVD-диски или другой маркер, например хорошие отзывы слышал о лаковом маркере. Собственно нужен еще лазерный принтер, не абы какой, а именно лазерный.

В программе Sprint-Layout открываем готовый проект или рисуем сами, но для начала конечно лучше использовать что-то уже проверенное другими, и печатаем на фотобумаге предварительно убрав всякие вспомогательные элементы из печати, если такие будут отображаться на рисунке. После того как напечатали, можно переходить к нанесению рисунка на плату. Перед этим стеклотекстолит нужно зачистить мелкой шкуркой.

После чего кладем нашу бумагу рисунком вниз на плату и начинаем гладить нагревшимся утюгом. Можно сначала гладить одну сторону придерживая другую пальцем чтобы бумага не съехала в сторону. Гладить нужно примерно 5-10 секунд. Вообще сложно сказать какое время на это требуется, все зависит от того на сколько горячий утюг и с какой силой давить на плату. Я лично не замерял точное время, но узнав что некоторые делают это до того момента пока рисунок не начнет немного проступать через бумагу, взял это на вооружение и воспользовался методом, единственное убирал утюг как только чуть-чуть что-то начинало проступать на бумаге.

После глажки нам надо убрать бумагу с платы. Наливаем теплую воду в емкость и кладем туда нашу плату, после нескольких минут можно начинать оттирать пальцем намокшую бумагу аккуратно чтобы не повредить рисунок на плате.

Получилось так, что в некоторых местах были кое какие недочеты. Пригодился маркер, которым я и закрасил пропуски.

Теперь готовим раствор для травления перекисью. Льем бутылочку перекиси в емкость, размешиваем чайную ложку соли и 100 грамм лимонной кислоты пока не раствориться соль и кислота.

Кладем нашу плату в раствор. Но прежде хотелось бы рассказать о том как лучше всего получалось травить в домашних условиях, собственно домашние условия не очень подошли так как во время травления появился едкий запах кислоты, после чего я принял решение выставить все это дело на балкон, но так как на улице было холодно процесс окисления замедлился. Я сделал следующее: налил тазик горячей воды и поставил туда емкость с платой, получилась водяная баня, после чего процесс травления пошел прямо на глазах. Примерно через пол часа плата была протравлена.

Теперь нам надо удалить краску. Делается это очень просто, тампоном каким-нибудь смоченным в ацетоне.

Сверлим дырки маленьким сверлом.

Каждую дырочку видно отлично. Это и требовалось.

Далее надо облудить плату. Некоторые правда потом сверлят дырочки, после облуживания. Кто-то облуживает, кто-то нет. Я пошел по пути первых, намазал дорожки флюсом и постепенно начал наносить припой. Флюс использовал самодельный, изготовленный из канифоли и спирта.

Вот такую плату мы с вами сделали. Если я смог, то сможешь и ты. Удачи!

И лимонной кислотой - рецепт, пользующийся особой популярностью у радиолюбителей. Это не только быстрый, но и безопасный способ получить готовое для паяния элементов будущего прибора полотно.

Как травили платы в прошлом?

Раньше, чтобы сделать требовалось приложить немало усилий. Сначала схема разводилась на бумаге, потом в заготовке проделывали отверстия, после чего переносили дорожки на фольгированный текстолит или гетинакс, используя при этом лакокрасочные изделия. После высыхания покрытия его отдирали, а плату погружали в емкость с лугом для вытравливания.

Труднее всего было травить плату. Так как для этих целей использовали луг на основе В радиокружке такое средство не было дефицитным, а вот дома приходилось искать альтернативу, в качестве которой чаще всего выступал медный купорос.

Обработка платы несла в себе еще один секрет: плата травилась неравномерно. Некоторые дорожки разъедались, а местами поверхность недотравливалась. Все из-за неопытности умельцев или многократного использования лужного раствора.

Современные методы обработки плат

Травление платы перекисью водорода и не новинка. Многие слышали о таком методе и раньше. Выбрав такой вариант подготовки платы, вы откроете для себя не одно преимущество по сравнению с травлением в хлорном железе. Например, качество обработки, безопасность и экологичность перекиси в сочетании с окислителем.

Рецепт обработки платы дома

Все, что необходимо для того, чтобы выполнить травление платы перекисью водорода и лимонной кислотой, вы найдете в своей аптечке и на кухне или без проблем сможете приобрести. Еще одно неоспоримое преимущество обработки плат таким способом - стоимость ингредиентов для создания раствора. Вот и еще одно преимущество водородной смеси - она обойдется намного дешевле хлорного железа.

Компонентный состав

• 3%-я - 100 мл.
• Кислота лимонная - 30 грамм.
• Поваренная соль - 5 грамм (в качестве вспомогательного компонента прохождения реакции).
• Вода (в случае надобности).

Важно! Раствора, приготовленного в такой пропорции, хватит, чтобы вытравить медную фольгу толщиною в 35 мкм и площадью 100 кв. см.

Подготовка платы

1. Нарисуйте и напечатайте плату.
2. Вырежьте необходимых размеров кусок текстолита.
3. Перенесите тонер на текстолит и оставьте отмокать, после чего удалите.

Как приготовить раствор?

1. Подогрейте перекись водорода: поставьте бутылочку на водяную баню и дождитесь, пока температуры двух веществ не выровняются.
2. Возьмите чашку. Подойдет любая, только не металлическая.
3. Перелейте разогретую перекись в чистую сухую посудину и всыпьте лимонную кислоту.
4. Тщательно перемешайте смесь.
5. Помешивая, добавляйте соль, которая в растворе играет роль катализатора.

Как правильно травить плату?

Чтобы травление платы перекисью водорода и лимонной кислотой прошло быстрее, можете воспользоваться двумя контейнерами. Просто поместите меньшую емкость с лугом в контейнер большего размера и налейте в нее горячую воду. Это ускорит и усилит процесс.

Травление платы в р-ре перекиси водорода выполняют так: плату помещают в луг стороной, на которой нарисованы дорожки, вниз, чтобы продукты распада легко опускались на дно емкости. Чтобы реакция проходила более равномерно, раствор нужно время от времени слегка помешивать. Весь процесс занимает не более 10 минут.

По завершении травки плату необходимо нейтрализовать и промыть под проточной водой.

Такой метод обработки платы полностью безопасен. Делать платы теперь можно и на работе, и дома, и в офисе, а работать с небезопасными реагентами при этом совсем не обязательно.

Важно! Если раствор сильно пенится, то соли вы всыпали слишком много. Подлейте еще перекиси, иначе реакция пройдет чересчур активно, дорожки могут быть повреждены.

Если в процессе реакции вы вытянете плату и взглянете на нее, то не сможете заметить отличий, по сравнению с тем, как проходит травление печатной платы в хлорном железе, их просто нет. Главное отличие - быстро проходящая реакция и менее опасный процесс для человека.

Как понять, что плата уже вытравилась?

В водородно-кислой среде реакция проходит по формуле: Cu+ H3Cit +H2O2→ H +2H2O. Травление печатной платы в перекиси водорода можно считать завершенным, если в растворе прекратились какие-либо реакции: он больше не шипит и не пузырится.

Готовую плату очищают и промывают водой. Тонер или краску стирают ацетоном. После чего плату тщательно протирают и обезжиривают.

Важно! Проверяйте дорожки на целостность после обработки платы. Поврежденная схема не будет работать.

Как вы могли убедиться, травление платы перекисью водорода в домашних условиях не только возможно, но и безопасно. Не составит труда найти необходимые компоненты для приготовления травящего состава, а сам процесс займет не более 15 минут. Сегодня любой радиолюбитель, благодаря простым и точным советам, сможет поэкспериментировать дома без нанесения вреда себе и окружающим.