Чем протравить плату в домашних условиях: Травление печатной платы | Блог компании Сай Фон Технолоджис

Травление печатной платы | Блог компании Сай Фон Технолоджис

27.03.2019

Сталкиваясь с разработкой печатной платы впервые или стараясь минимизировать затраты при ежедневной работе с электроникой, разработчики стараются найти более доступные альтернативы в каждом этапе изготовления. В данной статье мы расскажем вам самые популярные методы травления печатных плат и разберем преимущества и недостатки каждой из них.

Для чего же необходимо травление?

В большинстве случаев, необходимо для снятия поверхностного слоя жировой пленки или загрязнений и для выявления структуры материалов. В художественной обработке металлов – для нанесения рельефного рисунка. На производстве печатных плат и интегральных схем (методом фотолитографии) таким образом формируются дорожки и контактные площадки. Также изготавливаются мембраны, путем вытравливания отверстий. Иногда таким образом полируют поверхность после неудачной механической обработки.

Чтобы разобраться, для чего необходимо травление, рассмотрим вкратце основные этапы разработки печатных плат:

1. Подготовка заготовки для нанесения защитного слоя. Весь процесс сводится к очистке и обезжириванию поверхности. В зависимости от степени загрязнения применяют несколько вариантов очищения, соответственно, чем чище, тем проще. Если заготовка не сильно загрязнена, то достаточно вымыть ее абразивной щеткой или мочалкой, при необходимости добавив мелкодисперсный абразивный порошок.

   Но если обнаружена толстая оксидная пленка, ее потребуется убирать раствором хлорного железа и обрабатывать на протяжении 5 секунд. После, обязательно промыть под холодной проточной водой.

   Чтобы обезжирить поверхность – протрите ее тканью, не оставляющей ворс (отлично подходит микрофибра), смоченную в ацетон, спирт или бензин. Следите за качеством смеси, чтобы в них не было никаких дополнительных примесей. После обработки промойте заготовку под проточной водой. Если на поверхности капель не осталось, значит обезжиривание прошло успешно.

2. Нанесение защитного покрытия. Можно нанести рисунок вручную на стеклотекстолит используя маркер (не смывающиеся водой) или рейсфедер. Минимальное значение толщины дорожки достигает 0,5 мм. Процесс трудоемок и популярен только в тех случаях, если требуется изготовить одну небольшую плату. Более облегченный вариант – перенесения рисунка, напечатанного на лазерном принтере в зеркальном отображении на подложке из алюминиевой фольги. Следующим этапом является перенос тонера на очищенный текстолит, применяя тепло от нагретого утюга (наиболее часто применяемый способ). Ширина дорожек получается тоньше предыдущего метода – 0,3 мм. С помощью лазерного гравера гораздо проще нанести трассу на заготовку. Никаких особых усилий прилагать не требуется. В специальной программе разрабатывается необходимый рисунок по размерам. Затем загружается в программу гравера.
   Текстолит покрывается черной матовой краской и помещается под гравером. Спустя небольшое количество времени рисунок будет полностью перенесен. Применив фоторезист можно добиться наиболее точного и качественного результата. На поверхность платы наносится фоторезист, следом накладывается фотошаблон и засвечивается. После этого лишние участки очищаются от фоторезиста растворителем NaOH.
3. Травление. Необходимо для удаления поверхностного слоя с заготовки, не затронув при этом рисунок дорожки.
4. Очистка от защитного покрытия, используя растворитель.
5. Монтаж платы. Необходимо просверлить отверстия в размеченных заранее местах. Диаметр отверстий подбирается в зависимости от деталей. После, обработать наждачной бумагой места сверлений от заусениц. После плату покрывают флюсом с последующим лужением. Каким способом будет проводиться лужение (погружая радиодеталь в припой или используя паяльник) решает сам разработчик.

В зависимости от используемого метода, этапы могут добавляться или меняться.

Травление и основные химические способы

Основные виды:

• химическое;
• электрохимическое;
• ионно-плазменное.

Чаще всего применяется химический способ, как самый простой и доступный. Рассмотрим более детально процесс травления:

• сначала шлифуется или обезжиривается поверхность;
• далее травитель (или электролита) вступает в реакцию с поверхностным слоем;
• по окончанию процедуры очищаем поверхность от остаточного материала растворителем.

Не пренебрегайте соблюдением мер безопасности, так как при травлении металлов может выделяться водород.

Во избежание порчи заготовки, требуется защищать поверхность и края специальными масками.  При длительном взаимодействии с травителем, на краях маски может стравливаться материал.

На некоторых участках химическая реакция может отличаться по скорости от основной площади. Из-за этого травление бывает селективным.

Различают множество способов удаления меди с незащищенной маской участков. Рассмотрим основные.

·         Водный раствор хлорного железа. Считается самым популярным травителем.

Способ приготовления: В теплой воде h3O (300 мл) разводится 100 грамм хлорного железа FeCl3. Должна получиться насыщенная золотисто-желтая жидкость. Чем насыщенней эмульсия, тем быстрее будет проходить процесс, но обычно занимает от 15 до 60 минут. Также

на скорость влияет перемешивание (можно использовать компрессор, который постоянно перемешивает жидкость) и температура (можно периодически подогревать). После окончания процедуры, необходимо тщательно промыть плату под водой, лучше применить мыло, чтобы удалить остатки. Остаток можно сохранить в герметичной таре и применить несколько раз.

Из недостатков можно отметить невысокую скорость процесса и образование отходов на поверхности платы. Следует быть аккуратным, при работе с данным методом, так как при попадании на любые предметы появляются трудноудаляемые желтые пятна.

·         Азотная кислота (HNO3) – редко применяется из-за высокой испаряемости, резкого запаха, сильной гигроскопичности.

Для использования потребуется развести кислоту с водой в соотношении 1/3.

Главное не забывайте о последовательности смешивания. Кислота наливается в воду, а не наоборот. Прежде чем опускать заготовку в травитель, проверьте на момент полного высыхания лака, защищающего дорожки. В противном случае раствор разъест и его. Весь процесс занимает не более 5 минут, почему его и применяют. Соблюдайте меры предосторожности в работе с азотной кислотой.

·         Медный купорос (CuSO4) и поваренная соль (NaCl) и в воде. Применяют достаточно редко, из-за выделения яда и медленного протекания процесса (до 8 часов).

В пол литрах воды, нагретой до 50 градусов, растворяют 100 грамм соли, затем добавляют 50 грамм медного купороса.  Чтобы травление протекало быстрее, необходимо поддерживать температуру до 80 градусов.

·         Серная кислота (h3SO4) и перекись водорода (h3O2).

Стравливание происходит в течение часа. Возможно повторное использование, если хранить в темном месте и в не герметичной таре. Обладает возможностью к регенерации, путем добавления перекиси.

В 300 мл серной кислоты в воде добавляют 4 таблетки гидроперита. Температура должна сохраняться комнатная, а раствор – периодически перемешивать. Тщательно следите за соотношением составляющих. Если не хотите получить замедленную реакцию, то следите, чтобы не появлялись пузырьки, означающие переизбыток перекиси водорода.

·         Персульфат аммония ((Nh5)2S2O8). Для приготовления потребуется растворить 35 гр кристаллического вещества в 65 гр воды. На весь процесс уходит порядка 10 минут. Для оптимального действия требуется поддерживать температуру около 40 градусов, периодически помешивать.

·         Лимонная кислота в перекиси водорода.

Самый популярный метод. Все благодаря своей невысокой стоимости, быстрой работе и бережному отношению к фоторезисту.

Для качественного протекания процесса, нужно налить в небольшую ванночку 100 мл перекиси водорода, опустить в нее плату и засыпать 30 гр лимонной кислоты. Реакция произойдет моментально. Травление происходит очень быстро, но если подогреть, то процесс ускорится. Также для ускорения добавляют 3 гр соли, которая усиливает реакцию. Стравливание происходит равномерно. Жидкость быстро меняет свой цвет из прозрачного в синий. Чтобы понять время окончания, надо периодически споласкивать плату или слегка пошевелить ванночку.

Из недостатков можно отметить постоянное выделение газов, которое может раздражать дыхательные пути и глаза. Если решили нагревать раствор, то рекомендуется выполнять эту процедуру на свежем воздухе. Следите за температурой, так как при сильном нагреве возможна излишняя агрессия и взрыв.

Эмульсия не хранится. Регенерация возможна, но не необходима, так как гораздо проще приготовить новую порцию, учитывая ее невысокую стоимость. И рассчитать пропорции тоже легче. Не оставляет несмываемых следов.

Независимо от выбранного вам метода, не забывайте придерживаться правил безопасности, особенно работая с ядами и кислотами. Лучший вариант работать на открытом воздухе.

3 способа травления печатных плат в домашних условиях

Печатные платы широко используются радиолюбителями при создании разных механизмов, а также соединении разнообразных электронных комплектующих. Такие платы изготавливаются многими радиолюбителями дома, самостоятельно. Для этого специальный рисунок, из которого состоит печатная плата, переносится на так называемый фольгированный текстолит. Для перенесения рисунка применяется лазерный принтер, на котором распечатывается расположение дорожек и обыкновенный утюг, при помощи которого эти дорожки переносятся из бумаги на текстолит. Затем, после перенесения на текстолит рисунка, необходимо выполнить его травление. Существует несколько рецептов, способов травления печатных плат, которые активно используются радиолюбителями в домашних условиях.

Использование хлорного железа

Часто при травлении печатных плат в домашних условиях, используется хлорное железо. Чтобы выполнить процедуру травления рекомендуется воспользоваться пластиковой либо стеклянной емкостью, с налитой в нее водой. При этом следует отметить, что температура воды должна варьироваться в пределах 50-70 градусов по Цельсию. В противном случае, если температура воды выше этих значений, то нанесенный тонером или лаком рисунок начнет постепенно плавиться, а затем ходить.

Для травления платы в хлорном железе сначала нужно сделать специальный раствор. Необходимо взять хлорное железо, и небольшими порциями постоянно перемешивая, добавлять его в воду. Стоит отметить, что при изготовлении такого раствора рекомендуется использовать респиратор, так как при попадании хлорного железа в воду, начинается химическая реакция, в результате которой образуются вредные для здоровья человека испарения.

В итоге, после добавления в воду хлорного железа, должен получиться состав, обладающий бурым оттенком. Стоит отметить, что если полученная смесь обладает темновато – зеленоватым оттенком, то процесс протекания химической реакции будет длиться гораздо дольше.

Для травления печатной платы ее нужно поместить в получившийся раствор таким образом, чтобы печатные проводники оказались внизу. При травлении двухсторонних плат на низ емкости рекомендуется опускать тот слой, в котором присутствует максимальный, большой уровень плотности.

Для фиксации платы в растворе можно использовать небольшие куски пенопласта либо продольно протянутую над емкостью нить. При травлении плату, которая находится в растворе, рекомендуется периодически покачивать. Средняя продолжительность травления в растворе хлорного железа может составлять от 10 минут до 1 часа.

При этом следует отметить, что время травления в свежем, только что приготовленном растворе, может составлять около 3-30 минут. Это обусловлено тем, что на скорость протекания химических процессов влияет как концентрация сделанного раствора, так и показатели температуры воды.

Применение медного купороса и поваренной соли

Сделать раствор из медно купороса и поваренной соли достаточно просто. Для этого нужно взять 200 мл теплой, чистой воды и добавить в нее 1 столовую ложку медного купороса и 2 ст.л. повареной соли. Затем получившуюся смесь нужно тщательно перемешать, после чего можно приступать к процедуре травления.

Стоит отметить, что травление печатных плат при помощи такого метода занимает большое количество времени. Однако достоинством такого раствора выступает самовосстановление. Кроме того, большинство опытных пользователей, для того чтобы ускорить протекание реакции и процесс травления, рекомендуют периодически подогревать раствор и время от времени покачивать находящуюся в нем плату.

Использование перекиси водорода и лимонной кислоты

Многие радиолюбители, для быстрой травли плат, особенно при условиях комнатной температуры окружающей среды, используют такие средства как лимонная кислота и перекись водорода. Этот способ пользуется большой популярностью среди пользователей из-за доступности ингредиентов для создания раствора.

Чтобы сделать состав для травления нужно взять 100 миллилитров перекиси водорода (3%) и добавить в него лимонную кислоту (30 грамм). Затем в полученный состав необходимо добавить небольшое количество поваренной соли (около 5 грамм).

При этом следует отметить, что разбавлять полученную смесь не рекомендуется. Это обусловлено тем, что перекись стимулирует процесс травления. Поэтому чем выше концентрация перекиси в составе, тем интенсивнее будет протекать и сам химический процесс. Стоит отметить, что раствор, сделанный из перекиси и лимонной кислоты, является одноразовым. Поэтому он не пригоден для частых повторных использований, а также длительного хранения.

Травление дров. Десять советов по эффективному маринованию дров

Я люблю маринованные дрова почти так же сильно, как и маринованные продукты. В то время как первый превращает мои светлые работы по дереву в произведение искусства, второй всегда повышает уровень натрия, поэтому я предпочитаю работать с морилкой для травления. Протравить древесину легко, она не требует больших затрат и всегда гарантирует, что более мелкие зерна в более светлых породах дерева будут идеально видны. Используйте следующие десять советов по травлению и выделите свой следующий деревянный проект из толпы, и все это без резкого увеличения потребления натрия.

Что за маринование?

Не волнуйтесь, когда это будет сделано, это не будет выглядеть так!

Травление, побелка, отбеливание — существует длинный список названий различных процессов обработки древесины, чтобы сделать ее белее и светлее. По сути, побелка и отбеливание — это та же техника, что и травление, но каждый процесс имеет небольшие различия в методах нанесения и используемых материалах.

Травление (и аналогичные методы) предназначено для придания светлой древесине (например, ясеню или сосне) размытого эффекта коряги. На самом деле этот процесс является плагиатом, который исходит из старой европейской практики склеивания древесины едкой известью для предотвращения гниения и проникновения насекомых – 16 ^-й -й вариант пиломатериала, обработанного давлением. Благодаря извести древесина приобрела красивый эфирный эффект, который можно легко воспроизвести с помощью техники травления.

Купить морилку для травления или сделать самому?

Лично, если я могу сделать это дома бесплатно, зачем мне идти в магазин и покупать протравку? В магазинах он стоит около 10-20 долларов за галлон, но если у вас есть галлон старой белой грунтовки (или если вы можете купить галлон дешевой белой грунтовки), вы можете легко сделать свою собственную морилку, используя следующие ингредиенты:0003

• Однокомпонентная белая латексная грунтовка на водной основе
• Трехкомпонентная вода
• Соль и перец по вкусу

Команда юристов HomeFixated настаивает на том, чтобы вы не добавляли соль или перец, и настоятельно не рекомендует пробовать что-либо потенциально токсичное, например, многие краски и грунтовки. Теперь, когда у нас есть это, смешайте все вместе в ведре с краской, и вы готовы к травлению. Если вы хотите получить более темный, старомодный побеленный вид, добавьте меньше воды; всего одна-две части. Для более легкого оттенка используйте 4-6 частей воды и получите более мягкий эффект коряги, как я сделал для своего проекта.

Травление до совершенства

Я быстро покрасил 8-футовую доску, прежде чем она полностью высохла
Перед тем, как снимать старую одежду и обувь с краской, было бы неплохо сначала немного отшлифовать. Лучший способ добиться того, чтобы зерна выделялись на светлой древесине, — это немного отшлифовать их. Бумага с зернистостью 110 отлично справится с этой задачей, если вы несколько раз слегка отшлифуете зерно перед травлением. Стряхните пыль с проекта, прежде чем переходить к следующему шагу.

Как только у вас будет готова смесь для травления, сделанная своими руками или купленная в магазине, вы можете нанести ее на древесину. Это все равно, что рисовать обычной краской, ожидая, что она будет намного жиже, поэтому вы не сможете нанести столько же на кисть. Вы будете много окунаться в ведро с краской.

Втирайте его в волокна древесины круговыми движениями, а затем вытирайте вместе с волокнами

После того, как вы нанесли травильный раствор на древесину, вы можете вытереть его старой тряпкой. Чем дольше вы оставите травление на древесине, тем темнее будет травление. Однако, если вы оставите его слишком долго, и он высохнет, это придаст ему эффект побелки, который больше похож на высохшую краску, чем на протравленное дерево.

Запечатайте сделку

Если вам нравится, как это выглядит, вы можете перейти к герметизации проекта полиуретаном. Если вам не нравится цвет, и вы хотите, чтобы он был немного темнее, вы можете подождать, пока он высохнет, и нанести еще один слой травильного пятна. В любом случае, убедитесь, что травление полностью высохло (минимум четыре часа), прежде чем покрывать его полиэтиленом, иначе вы можете получить пузыри на отделке.

Десять советов по идеальному травлению

Независимо от того, какую древесину вы протравливаете, воспользуйтесь следующими десятью советами, чтобы добиться идеального травления:

1. Используйте правильную древесину. Протравленная древесина светлого цвета действительно популярна, а темная древесина действительно проваливается.
Шлифование
2. помогает разгладить текстуру древесины. Чтобы выделить текстуру в светлых породах древесины, перед травлением лучше всего зашлифовать ее наждачной бумагой с зернистостью 110.
3. Кондиционирование мягкой древесины. Если вы работаете с особенно мягкой древесиной, вы можете использовать кондиционер для древесины, чтобы поднять волокна перед травлением.
4. Кисти действительно не имеют значения. Не беспокойтесь об использовании своей причудливой кисти. Подойдет дешевая щетка для мусорного ведра.
5. Darker Effect=More Stain- Если вы хотите, чтобы ваша древесина была меньше протравлена ​​и больше побелена, оставьте протравку на дольше, прежде чем вытирать ее.
6. Протрите и протрите. После того, как вы нанесли пятно, сотрите его, пока оно не высохло. Но прежде чем вытереть его, размажьте его против волокон, а затем вытрите против волокон.
7. Махровая ткань. Используйте хорошую махровую тряпку, чтобы вытереть пятно травления после его нанесения. Если тряпичный материал слишком тонкий, он будет накапливать травильные пятна и в конечном итоге просто размажет вещи, а не удалит их.
8. Разные цвета для разных эффектов. Вы можете добавить другие цветовые эффекты, добавив в смесь цветную латексную краску, но следите за правильным соотношением краски и воды.
9. Высушенный для герметизации. Прежде чем наносить полиуретан, убедитесь, что ваша морилка хорошая и сухая, иначе вода в травильной морилке испарится, что со временем приведет к отслаиванию и образованию пузырей.
10. Перемешанный; Не взбалтывать. В отличие от Джеймса Бонда, полиуретан лучше всего работает при перемешивании; не потрясен. Если во время смешивания в полиуретан попадут пузырьки, это оставит дефекты и пятна на окончательной отделке.

Готовый или самодельный, решать вам!

Готовое решение можно найти в General Finishes Whitewash от нашего спонсора Rockler по цене менее 20 долларов за литр.

Купить сейчас через Rockler

У вас есть проекты по травлению, которыми вы гордитесь? Или какие-то советы, которые мы пропустили? Дайте нам знать в комментариях ниже.

Об Эрике

С тех пор, как Эрик построил свой первый пандус для скейтборда на подъездной дорожке к своим родителям; он дышал, спал и ел самодельную конструкцию. Будучи мастером-плотником во втором поколении, управляющим двумя строительными фирмами во Флориде, Эрику довелось поработать над всем: от особняков Мак-Мансии до местного торгового центра и туалета для кошатницы. Итак, когда дело доходит до конструкции s@#t; он мужчина – буквально. Нет инструмента или строительного материала, который Эрик не использовал и не злоупотреблял им, а если и есть; он качается в темном углу, нервно ожидая, когда он появится на работе.

Подпишитесь на нашу рассылку новостей

Получите доступ к бесплатным призам, обзору продукции, обзорам, инструкциям и многому другому!

• Электронная почта*

Подробнее | Конфиденциальность электронной почты

Травление дерева краской из натурального молока

Перейти к содержимому

Если кто-то предложит маринование во второй половине дня, те, кто не знаком с терминологией «сделай сам» и проектами по благоустройству дома, могут разумно предположить, что им следует собрать бушель огурцов и немного уксуса и приступить к работе. Хотя это звучит вкусно, в мире ремесел и деревообработки травление — это нечто совершенно другое.

Что такое техника травления?

Протравка древесины очень близка к побелке и отбеливанию в том смысле, что все они представляют собой способы обработки древесины и создания своего рода «отмывки» светлого прозрачного цвета, который все еще позволяет просвечивать рисунок древесины. Вы даже можете использовать белую краску, чтобы создать эффект побелки на деревянном покрытии.

Термин «маринование» восходит к 16 веку, когда европейцы обрабатывали древесину едким щелоком, чтобы предотвратить разрушение деревянной мебели и даже самой конструкции дома. В отличие от многих подобных профилактических мер, травление фактически улучшало внешний вид поверхностей, на которых оно использовалось, и так родилась новая декоративная тенденция.

Протравить можно почти любую деревянную поверхность, но эффект гораздо заметнее на более легких материалах. Вы можете протравить ставни, стены, полы, изделия из дерева, кухонные шкафы, двери в ванную, стол для пикника или старое кресло-качалку бабушки. Используйте эту технику, чтобы создать фокусную стену или переосмыслить рамку для картины, или стратегически использовать ее во всем своем пляжном домике для шикарного, поношенного вида, который кажется домашним и художественным.

Имейте также в виду, что, хотя маринованная отделка часто может выглядеть простовато, это не обязательно так. В зависимости от основного древесного рисунка, покрытия краской, техники и даже инструментов, которые вы используете для нанесения, травление может быть как преднамеренно неполированным, так и гладким и изысканным, как вы пожелаете. Однако, поскольку молочная краска содержит известь, она может сделать древесину, содержащую дубильные вещества, например, дуб, темнее. Всегда сначала делайте тестовую область.

Зачем использовать краску «Настоящее молоко»

Краска «Настоящее молоко» — прекрасный выбор для протравливания по нескольким причинам:

• Укрывистость зависит от вас. Для более легкой стирки просто добавьте немного больше воды. Для более укрывистого покрытия используйте более высокое соотношение порошка и воды.
• Легко создавайте собственные цвета, смешивая краски, пока не найдете нужный оттенок. Вместо того, чтобы открывать несколько традиционных банок с краской и бороться с грязными каплями и разливами, вы просто черпаете немного порошка Real Milk Paint из одного контейнера, а немного из другого и смешиваете их вместе.
• Срок годности не менее двух недель. Смешайте настоящую молочную краску сегодня и используйте ее для любых проектов, которые у вас появятся в ближайшем будущем.
• Это безопасно и нетоксично. Используйте его, чтобы протравить мебель для детской комнаты вашего ребенка или заняться проектом «сделай сам» в своей гостиной или кабинете и никогда не беспокоиться о ядовитых испарениях.
• Настоящая молочная краска безвредна для окружающей среды — настолько, что вы можете сбрасывать остатки в своем саду, и она действительно поможет почве, а не навредит ей.

Как протравить: пошаговые инструкции

• Шаг первый: подготовьте поверхность, удалив грязь и мусор, а затем используйте наждачную бумагу с низкой или средней зернистостью, чтобы открыть поры древесины, чтобы они Лучше впитать краску. Очистите поверхность после шлифования еще одним быстрым протиранием безворсовой тканью.
• Шаг второй: смешайте краску Real Milk Paint вашего любимого цвета (она должна быть жиже, чем обычно, чтобы получить надлежащий эффект травления — для начала попробуйте смешать 2 части воды с 1 частью порошка) и используйте чистую сухую кисть для нанесения краски. сделайте тестовый патч с вашим травильным раствором. Используйте чистую сухую тряпку, чтобы втереть краску в дерево, работая против волокон. Возьмите еще одну чистую тряпку, чтобы удалить лишнее пятно.
• Третий шаг: если вам нравятся результаты, продолжайте повторять второй шаг, работая небольшими участками, пока не будет завершена вся поверхность. Если вам нужно большее или меньшее покрытие, отрегулируйте смесь краски и сделайте еще один пробный патч.
• Шаг четвертый: Дайте краске высохнуть, а затем закрепите ее одним из наших финишных кремов с низким уровнем блеска, абсолютно матовым или глянцевым покрытием. В зависимости от поверхности и желаемого эффекта хорошим выбором может быть также восковой герметик Real Milk Paint Soft Clear.