Chemikalai Elektronikoje

Tenka kartais paieškoti vienokios ar kitokios informacijos apie įvairius ėsdiklius, tirpiklius, UV laką. Manau tai aktualus dalykas daugeliui, kurį verta pagvildenti.

Autorius neatsako už pateiktą medžiagą ir su ja susijusius padarinius. Straipsnis parašytas remiantis kitais šaltiniais, todėl puslapio autorius neužtikrina informacijos teisingumo.

Ėsdikliai

Ėsdikliai skirti pašalinti nereikalingam vario (Cu) sluoksniui nuo plokštės, paliekant tik reikiamą takelių vaizdą.

Geležies chloridas

Dažniausiai elektronikos mėgėjai naudoja geležies chloridą[FeCl3]. Tai gana bjaurus chemikalas, nes yra nuodingas, teplus ir gana agresyvus. Reaguoja su beveik visais metalais, todėl jį patartina laikyti plastikiniame inde. Geležies chloridas dažniausiai būna geltonų miltelių arba granulių pavidalu. Tai hidratuotas [FeCl3*6H2O]. Jį reikia ištirpinti šiltame vandenyje ir dėti jo tol, kol daugiau nebetirpsta (apie 1300 kg/m3 arba tai atitinka apie 400g/L). įdėjus vieną kitą šaukštelį valgomosios druskos, tirpalas tampa skaidresnis!

Dar būna nehidratuotas geležies chloridas – žaliai rudi milteliai. Jie, yra pavojingi, nes reakcijos metu išskiria daug šilumos, todėl gaminant tirpalą reikia jo dėti po truputį į vandenį – ir niekada nepilkite vandens ant miltelių, o dar geriau jų nenaudoti, nes yra saugesnių priemonių,

Kas gi vyksta reakcijos metu? FeCl3 yra stiprus oksidatorius, todėl jis reaguoja su variu:

FeCl3+Cu –> FeCl2+CuCl – mainų reakcija.

toliau

FeCl3+CuCl->FeCl2+CuCl2

toliau chloruotas varis savo ruožtu pradeda ėsdinti vari:

CuCl2 + Cu->2CuCl2

Taigi tirpale reakcijos metu yra šie produktai: FeCl3, FeCl2, CuCl2, CuCl.

PCB gamybai geriausia naudoti pašildytą tirpalą nuo 30 – 60oC, bei reikia kad tas tirpalas cirkuliuotų – geriausias variantas naudoti burbuliukus. Jeigu tirpalo temperatūra 35oC, tai tirpinimo greitis siekia 35um/min.

Turbūt daugeliui teko girdėti apie atidirbusio geležies chlorido tirpalo regeneracija. Galiu pasakyti tik tiek,kad regeneracijai šis tirpalas pasiduoda tikrai nelengvai. Klaidingas manymas yra jog regeneracija yra atliekama įdėjus nuriebalintu vinių. Čia paprasčiausiai yra atliekama vario utilizacija, kurios metu nuėsdinamas grynas varis, kuris vėliau yra išplaunamas ir naudojamas kitiems tikslams:

Cu2+ +Fe –50C– > Cu + Fe2+

Amonio persulfatas

Balti milteliai.

Amonio persulfatas (NH4)2S2O8 taip pat yra stiprus oksidatorius, kuris naudojamas variui ėsdinti:

(NH4)2S2O8 +Cu – > (NH4)2SO4 +CuSO4

Esant sumaišytam tirpalui vyksta šalutinė reakcija:

(NH4)2S2O8 + H2O – > 2NH4HSO4 + 1/2O2

Esant šiai šalutinei reakcijai tirpalas yra linkęs senėti prarasdamas savo savybes. Sumaišius miltelius su vandeniu praktiškai po 3 savaičių tirpalas pasensta ir nebeėsdina. Paparastai amonio persulfato yra dedama 200 – 250g/l. Tirpalas gali išėsdinti iki 35g vario vienam litrui tirpalo. Tirpalo temperatūra turėtų būti žemiau 50oC. Tirpinimo greitis siekia apie 25um/min.

Amonio persulfatas lyginant us geležies chloridu turi keletą privalumų – (mano pasirinkimas!!!):

1. Švarus – tirpalas netepa drabužių ar indų;
2. Tirpalas skaidrus – galima matyti ėsdinimo procesą;
3. Tolygesnis tirpinimo greitis

Trūkumai:

1. Tirpalas greitai sensta ;
2. Agresyvus natūraliems pluoštams – medvilnei, vilnai, linui.

Vario Chloridas

Vario chloridas ėsdina varį pagal reakciją:

CuCl2 + Cu – > 2CuCl

Tirpalo koncentracija 1070 -1120 kg/m3, temperatūra 45 – 50oC. vienam litre išėsdinama 10 – 20 g vario. Maksimalus ėsdinimo greitis – 35um/min.

Atidirbęs tirpalas gali būti regeneruojamas įpilant HCl rūgšties bei suslegiant, kad būtų deguonies. Šis tirpalas labiau tinka automatizuotam plokščių ėsdinimui.

Ryškalai

Kai plokštė yra apšvitinama UV spinduliais, reikia ją išryškinti, t.y. pašalinti apšvitintą fotorezisto sluoksnį.

NaOH

Natrio hidroksidas nėra pats geriausias pasirinkimas, nes norint jį naudoti reikia laikytis griežtų reikalavimų, nes jo veikimas yra jautrus tiek temperatūrai tiek koncentracijai, be to tai agresyvus chemikalas. Jeigu bus per maža koncentracija, tai gali visai neryškinti, jeigu per didelė, tai nuės visą fotorezistą. Norint jį naudoti reikia įgudimo. Tirpalo koncentracija 10g granulių 100ml vandens. Optimali ryškinimo temperatūra 20C.

Na2SiO3

Šis produktas yra daug geresni nei NaOH, nes jį naudojant yra daug mažesnė rizika nuėsdinti reikalingus takelius. Net per ilgai palaikius plokštę tirpale, maža rizika kad bus nuėstas naudingas sluoksnis. Vadinasi jie nėra jautrūs temperatūrai. Šaltiniai rašo (http://computronics.com.au/kinsten/dp/)kad sumaišytas tirpalas (DP 50) galioja parą. Tačiau kitoj vietoj radau parašyta, kad tirpalas galioja pora metų (http://www.technick.net/public/code/cp_dpage.php?aiocp_dp=guide_pcb). Būtų gerai, kad kas nors įrašytų komentaruose, kaip ten yra praktiškai.

Vienas iš žinomų ryškalų kurį galima gauti Lietuvoje yra DP 50 (Na2SiO3) arba analogiškas produktas pavadinimu SENO-4007.

DP 50 dažniausiai būna 50g baltų kristalų maišiukas. Tirpalo užtenka 1 litrui vandens. Jeigu ryškinami mikrotakeliai, tai koncentracija turi būti 1:15. Ryškalo temperatūra geriausiai apie 18 – 24C, ryškinimo trukmė apie 0.5 – 2 min. Ryškalo užtenka apie 20 PCB (10x15cm).

Skelbta Elektronika Pažymėti: ,
10 comments on “Chemikalai Elektronikoje
  1. Elektornix parašė:

    kur perki Amonio persulfata ?

  2. admin parašė:

    Paskutini karta pirkau Lemonoj. Kainuoja 6Lt.

  3. admin parašė:

    Pasirodo Lemonoj ne Amonio persulfatas bet Natrio persulfatas (kodas. B327 – lenkiskai: Nadsiarczan sodu)(Na2S2O8). Savybės kaip supratau panašios i amonio persulfato. Esant laikui praplėsiu aprašyma įdedant Natrio persulfato savybes bei reakcijos formule.

    • Raimybinis parašė:

      Labas. Pirmąkart čia apsilankiau, paskaičiau ir visai nieko straipsniukas.
      Norėjau dėl Lemonos baltų miltelių pridurti. Tirpalą (maišelį supyliau į maždaug pusę litro vandens) užmaišiau pernai rudenį, gal rugsėjo-spalio mėnesį. Po pirmo ėsdinimo jis pasidarė žydros spalvos ir po to labai nežymiai keičia atspalvį. Ėsdinu nedaug ir retai, bet tirpalas savo „jėgos“ lyg ir nepraranda. Tik turbūt per silpną tirpalą padariau, nes reikia gana ilgai laukti, kol visą plotą nugrauš (ima netolygiai – kai kur greičiau nuvalgo, kitur lieka dar vario. Va dabar jau daugiau nei valandą ėsdina, bet dar vietomis likę vario. Kaltinu nevienodą vario folijos sluoksnį).
      Graužiant išsiskiria ant vario paviršiaus kažkokios dujos, o kvapas – šiek tiek jaučiasi cloro (panašiai kaip senas Domestos ar viešuose tulikuose chlorkalkės, bet žymiai silpniau – tik prikišus arti nosį).

  4. Praktikas parašė:

    Teko naudoti vario sulfatą (daržovių ir sodo apsaugai nuo kenkėjų naudoja ir yra prekyboje prie trašų) + 3 didelius valgomosios druskos šaukštus+0,5 ltr šilto vandens. Procesas ilgokas, apie 7-8 h, bet tikrai nesuėda perdaug (dažyti galima bet kokiu laku, kad ir nagų)

  5. Praktikas parašė:

    Patikslinu receptą: vario sulfato 2 dideli valgomieji šaukštai+3 tokie pat šaukštai druskos + 0,5 litro šilto vandens. Ėsdina apie 7-8 h, bet be rizikos, kad nuės ten kur nereikėtų.

  6. Anonymous parašė:

    man pasakykit kaip galima su tuo vienu pakeliu 20ploksciu isesdinti?:)))

  7. saulius parašė:

    ar tikrai dp 50 sud4tis yra Na2SiO3 , nes noriu isigyti didesnio kiekio is ivairiu parduotuviu sako kad ne viena nezino tokios chemines formules yra tik tokios
    Na2SiO3 5H2O
    Na2S2O5
    Na2S2O3 5H2O

  8. Anonymous parašė:

    Kur pirkti Natrio Hidroksida, Lietuvoje ?

  9. paprastas parašė:

    Aš naidoju labai paprastą mišinuką 🙂
    Ji sudaro du komponentai. Tai geležies sūrikas. Jai neklystu jį naudoja skardinių stogų dažymui. Perku senukuose, viena dežutė miltelių apie 4,50 LT. Ir druskos rūgštis. Ją naudoja irgi kažkur statyboje. Pigiausia apie 2,50 LT pirkau Lytagroje. Geležies suriką pilu į ruštį kol vyksta reakcija. Iš viso to gaunasi toks rudas skystimas kuris viską tepa :). Geriausia viska maišyti į stiklinį inda kurį bus galima užkimšti PLASTMASINIU kamščiu. Metalinį kamštį garai gan greitai suės. Visa tai palieku kelioms dienoms, kad nusestų nuosėdos. Tada jau galima naudoti. Prieš ėsdinant įsipilti reikiamą kiekį į kitą indą to marmalo ir įpilti apie 10% vandens (geriau šilto, greičiau ėsdins plokštę). Kai ėsdinu tai tą indą su tuo marmalu įdedu į didesnį indą į kurį būnu įpylęs verdančio vandens.

Parašykite komentarą