Alkalické leptanie dosiek plošných spojov

v domácich podmienkach.
Alkalické leptanie dosiek plošných spojov
Elektrolab Pridal  Elektrolab
  1308 zobrazení
6
 1
Výrobné postupy a návody

Pozor! Autor postupu nenesie žiadnu zodpovednosť v prípade akejkoľvek ujmy. Budete precovať s potencionálne nebezpečnými chemickými látkami!

Dnes som dostal opäť chuť podeliť sa o nejaké skúsenosti a tak som sa rozhodol napísať o mojich skúsenostiach s Alkalickým leptaním DPS, keďže som to už viac krát sľúbil.

Pred pol rokom ma oslovil jeden známy , že ak mám čas nech sa kuknem na jeden spôsob leptania DPS v priemysle. V prípade že by to bolo zaujímavé, aby som to preložil do normálej praktickej reči, tak aby sa to dalo použiť bežne doma. Tak som sa na to pozrel a zaujalo ma to a tu sú moje skúsenosti po ½ roku testovania a práce s týmto spôsobom leptania.

Takže ako už samotný názov tejto témy hovorí, že ide o ALKALICKÉ ( zásadité) LEPTANIE DPS. To čo bežne používame je kyslé leptanie teda buď CuCL – CuCL2 alebo FeCl3 – FeCL2 prípadne HCl + H2O2 a rôzne modifikácie. Jedná sa ale o dosť agresívne chemikálie, často smradľavé ( najme možnosť vylučovania CL2), ostávajú fľaky, diery, korózia ...... veď to poznáte. Lenže alkalické leptanie je omnoho menej agresívne, roztok ak je správne namiešaný smrdí len po slabom čpavku a dá sa krásne skladovať v plastových fľašiach. Nádoby sa jednoducho opláchnu a žiadne hrdzavé škvrny na druhý deň. Toto leptanie ja samozrejme šetrné k cínovým prekovom, takže aj preto sa v priemysle používa.

Dobré na tomto spôsobe leptania je ten, že ak si zarobíte roztok, tak vám vydrží naveky a už len prilejete občas trochu čpavku a roztok vám bude len pribúdať a pribúdať. Takže v podstate jedna fľaška čpavku + ½ kg chloridu amónneho vám bude stačiť na niekoľko rokov . toto sú úplne lacné chemikálie, samozrejme ak ich nekúpite v nejakom predraženom balení z elektroobchdu. Z prebytku tohoto roztoku vylúčite elektrolyticky prebytočnú Cu , niekedy doplním návod, lebo zatiaľ som ešte ten svoj roztok nevyčerpal. Takže vlastne len dodávate občas čpavok, ktorý unikne časom z roztoku.

Ďalšou výhodou oproti klasickým leptaniam je, že omnoho menej podleptáva cestičky a tak neni problém robiť 0,1- 0,2 mm cestičky, tak ako je vidno na mojich fotkách.

A nakoniec teórie uvediem už len, že proces leptania spúšťa kyslík zo vzduchu, teda jednoducho sa do zarobeného roztoku vloží akvaristický kamienok a jednoduchým akvaristickým kompresorm sa vháňa vzduch a prebubláva. Dokonca aj tieto dnešné plastové kamienky ( za socíku boli zo sklenenej frity ) dokážu dosť dlho odolávať . Ja ich mám od začiatku a ešte sa ani nezačali rozpadať.

Pre tých čo chcú vedieť viac, tu je princíp leptania -- vcelku obľúbené rovnice z hodín chémie:

2Cu + 2Cu(NH3)4Cl2 → 4Cu(NH3)2Cl

a tu regenerácie

4Cu(NH3)2Cl + 4NH3 + 4NH4Cl + O2 → 4Cu(NH3)4Cl2 + 2H2O

tieto srandy prebiehajú v tom roztoku.

 

Praktická časť

Príprava roztoku

Zarobiť roztok sa dá viacerími spôsobmi a ja vám predstavím zarobenie od úplného začiatku, kôli tomu aby ste nemuseli zháňať CuCl2. Samozrejme ak ho doma máte, lebo už prevádzkujete leptanie CuCL – CuCL2 tak je to pre vás jednoduchšie a možete prvú časť tohto návodu preskočiť.

Takže potrebujeme čistú meď (najlepšie kábel), chlorid amónny ( salmiak ), peroxid vodíka a čpavok. Všetko sú to bežne dostupné chemikálie, dokonca často v drogériách. Nádoby potrebné na zamiešanie sú najlepšie z chem. skla, teda väčšie kadičky. Plastová, pri neopatrnom miešamí môže byť problém, kôli teplu. Ale to je na vás, ja používam sklo. Nádoba na leptanie musí byť úzka vysoká, pretože sa neleptá poležiačky,ale postojačky. Bude to vidno z fotiek.

Takže množstvo roztoku na začiatok si musíte zvoliť podľa svojej nádoby.Na začiatok som si spravil len asi ½ l roztoku, ale je na vás koľko si ho vy spravíte.

Čistú meď si nastrihám ne potrebnú veľkosť a dáme do kadičky.

Potom ju zalejeme kyselinou chlorovodíkovou (HCL).

Do toho pridáme veľmi opatrne trochu peroxidu vodíka , ale VEĽKÝ POZOR !!!!!! najme tí čo neleptajú s takouto zmesou bacha, lebo sa po chvíli začne vyvíjať veľké množstvo tepla a reakcia sa bude zrýchľovať, až vám to celé vyvrie a môžete sa POLEPTAŤ a POPÁLIŤ. Takže ochranné pomôcky sú na mieste a je dobré ak budete môcť ten roztok nejako chladiť. Ale ak budete rozumne po ml pridávať peroxid a vždy počkáte, aby prebehla reakcia, tak sa nič nestane. Meď sa postupne rozpustí.

Keď sa minie všetok peroxid z roztoku, tak roztok stmavne.

Treba ešte pridať opatrne peroxid ( ale predtým schladiť !), až sa roztok vyčíri na pekne zelený. Roztok musí byť kyslý. Ak nie je treba priliať ešte kyselinu chlorovodíkovú.

Po ukončení rozpúšťania pridáme opatrne čpavok. Ale pozor na jeho výpary, ako vidno z fotky stačí aby sa priblížil ku kyseline chlorovodíkovej a už vzniká biely dym chloridu amónneho, takže sa nezľaknite a samozrejme toto treba miešať vonku, alebo na dobre vetranej miestnosti.

Pomaly a za stáleho miešania prilievame čpavok. Reakcia bude prudká a vyvíja sa opäť teplo. Takže naozaj velmi opatrne.

Spočiatku bude vznikať bielo modrá zrazenina medeného amónneho komplexu.

Pridávame čpavok a miešame ďalej až začne roztok pomaly modrieť.

Ak už je roztok modrý , ale stále má v sebe nejakú zrazeninu, tak už treba dávať pozor, lebo prebytok voľného čpavku je na škodu a môže pri leptaní poškodiť fotorezist. Takže miešame a po kvapkách pridávame pomaly čpavok až ostane roztok sýto fialový, ale priesvitný ( treba silnú baterku ).

Ph takéhoto roztoku nesmie presiahnuť pH9, ale papierikom sa to zle meria, lebo roztok je fialovo modrý.

Ak ste toto zvládli a máte správne namiešaný roztok, pridajte k nemu ešte ½ kg chloridu amónneho (salmiaku) na 5l roztoku a nechajte rozpustiť. Roztok je hotový a pripravený na mnoho leptaní DPS. Uskladnite ho v plastovej bandaske a má neobmedzenú životnosť.

Leptanie plošného spoja

Nebudem to veľmi popisovať fotky hovoria za seba. Len dodám že treba zabezpečiť rovnomerné bublinky z oboch strán ( v prípade obojstranného ) DPS. Je treba vcelku dosť veľa vzduchu, takže silnejší kompresor. Leptanie je rýchle pri 50-60°C, trvá tak 1-3 min, ale pri normálnej teplote a dostatku vzduchu trvá aj 15 min. V zime treba rozhodne prihrať. Roztok je vyčerpaný keď nechce leptať, alebo sa zmení farba z fialovo-modrej na modro bielu a roztok sa zakalí. potom treba pridať trochu čpavku. Ale zatiaľ som sa sem nedostal a to som už cca 15-20x leptal. Na začiatku sa roztok sám stabilizuje po prvom druhom leptaní a potom už dáva kvalitnejšie vyleptané DPS.

Na koniec pár fotiek z hotových výrobkov, ktoré vravia sami za seba.

 

Tak a ešte znovu upozorním na miešanie tých chemikálií, treba to robiť opatrne, opatrne, opatrne .... opatrne a rozumne. Všetci ste mali chémiu minimálne na ZŠ a tak apelujem na váš zdravý úsudok a opatrnosť. Násťročný géniovia, toto neni návod na poleptanie, alebo ublíženie, tak neblbnite .... neviem prečo ale stále predpokladám že toto budú čítať dospelý a rozumný ľudia a nik si neublíži. no uvidíme :)

Autor "mato3000"

Ďakujem za prečítanie :)

Become a Patron!



Páčil sa Vám článok? Pridajte k nemu hodnotenie, alebo podporte jeho autora.
 

     

Komentáre k článku

Ľubomír Gonda pred 2 rokmi

Ojooooj, zase ma bude mrzieť vyleptať nejaké plošáky... je to nakazlivé ;) to autor zabudól spomenúť :-D ;) skvelý návod, vďaka ;)

Pre komentovanie sa musíte prihlásiť.

Vyhľadajte niečo na našom blogu

PCBWay Promo
PCBWay Promo
PCBWay Promo
Minalox.sk Promo
Minalox.sk Promo
Minalox.sk Promo
Webwiki Button