"Wanna" do trawienia

Łaźnia "sposobem gospodarczym"

Tzw. płytki drukowane stanowią obecnie podstawę wszelkich konstrukcji elektronicznych. Również tych wykonywanych w warunkach domowych. Jakkolwiek w Internecie można znaleźć opisy wielu metod wykonywania "obwodów drukowanych", ale zdecydowana więszość z nich polega na wytrawianiu folii miedzianej na nieprzewodzącym podłożu. Skoro więc wspomiałem o trawieniu to powstaje pytanie: w czym to robić?

Obojętnie czego używasz do trawienia (chlorku żelaza czy nadsiarczanu sodu):

PAMIĘTAJ, że każda z tych substancji jest szkodliwa dla zdrowia,
a ich spożycie może zagrażać zdrowiu i życiu.

Zadbaj w szczególności, by do płynów zawierających te substancje
nie miały dostępu MAŁE DZIECI!!!

Zdjęcie powyżej nie stanowi zaproszenia do kuchni. Polipropylenowe pudełko (z pokrywką) do płatków kukurydzianych (cena ok. 7zł) umieszczona w 2,5l garnku emaliowanym z wodą stanowi prostą wannę do trawienia płytek PCB. Dodatkowo z łaźnią wodną.Po 45 minutach płytka gotowa...

Wcześniej używałem różnych pojemników, kuwet, itp. Niestety miały szereg wad. Wiem, że na rynku dostępne są "wanny do trawienia PCB", ale ich cena skutecznie... zniechęca.

Metoda (termotransfer) po kilku ćwiczeniach daje zadowalające efekty. Czy prezentowane rozwiązanie może zdziwić? Może. Ale jak widać na zdjęciu obok narzekać też nie ma na co. Zwłaszcza, że płytka była robiona "w biegu" ;)

Naczynie

Nie mam warsztatu, nie tworzę płytek na skalę przemysłową, więc wybór padł na "Spożywczy pojemnik do płatków kukurydzianych z polipropylenu" (o pojemności 1,5l), bo:

Łaźnia domowa

  • gdy nie trawię pudełko staje się pojemnikiem (z pokrywką), w którym przechowuję roztwór trawiący. Nie trzeba niczego przelewać i kąpiel nie wysycha,
  • pojemnik wykorzystywany jest od chwili sporządzania nowej kąpieli do momentu uznania, że roztwór już nie nadaje się do trawienia. Dolewam jedynie wodę,
  • wymiary pudełka (15cm x 6,5cm x 15,5cm) i materiał (polipropylen, PP), z którego został wykonany powoduje, że:
    • jest odporny na działanie czynników chemicznych. Daje się łatwo czyścić i myć (do PP słabo przylegają krystalizujące składniki kąpieli),
    • można w nim trawić płytki o wymiarach: 14cm na 12cm (większych raczej nie używam),
    • jest elastyczny (nie tłucze się ani też kruszy), ale i nie zmienia kształtu oraz rozmiarów długotrwale poddany temperaturze do 100oC,
    • można bezpośrednio go podgrzewać w garnku z wodą, a bezwładność termiczna kąpieli trawiącej wraz z otaczającą naczynie wodą powoduje stałe warunki trawienia. By schłodzić wystarczy pojemnik wyjąć z garnka,
  • nawet napełniony roztworem trawiącym (w 4/5 wysokości) nadal stoi stabilnie.

Kąpiel trawiąca

W artykułach: Termotransfer szczegółowo czy Termotransfer krótko opisałem przebieg wykonania płytek PCB w warunkach domowych. Wspomniałem, że dość istotnym elementem całego procesu jest właściwe przygotowanie kąpieli trawiącej. Bez względu na to czy trawimy w chlorku żelazowym (FeCl3) czy też nadsiarczanie sodu (Na2S2O8, B327).

Nie będę podawał jakie reakcje chemiczne zachodzą, bo chemicy i tak je znają. Pozostali - jeśli nie pamiętają tego ze szkoły - to i tak po chwili zapomną.

Blaski i cienie trawienia PCBWarto za to pamiętać, że na proces trawienia wpływają przede wszystkim:

  • stężenie czynnika trawiącego (ilość chlorku lub nadsiarczanu rozpuszczonego w określonej ilości wody). I tak zgodnie z informacją na opakowaniach środków trawiących należy:
    • 250g chlorku żelaza rozpuścić w 0,5-1l wody o temp. ok. 50oC (podwyższona temperatura korzystnie wpływa na proces rozpuszczania), następnie ostudzić do ok. 35-40oC,
    • w przypadku nadsiarczanu sodu (B327) 100g (pojedyncze opakowanie) należy rozpuścić w ok. 0,5 l. wody o temp. ok. 50oC (uwaga jw.).

Od czego to zależy?

Trzeba pamiętać jednak, że efektywne stężenie środka trawiącego spada (w przypadku wielokrotnego trawienia). Zbyt duże stężenie nie jest korzystne (zbyt agresywne trawienie i podtrawianie). W przypadku roztworów zużytych czas procesu znacznie się wydłuża!

  • temperatura roztworu trawiącego - w przypadku obu kąpieli trawiących zalecane temperatury trawienia to 20-40oC. Zasada jest taka, że im wyższa temperatura tym szybciej zachodzi proces trawienia. Im chłodniejsza tym wolniej.

    Ale z własnego doświadczenia wiem, że w przypadku zbyt chłodnych kąpieli trawiących proces wydłuża się w czasie tak bardzo, że pojawiają się (niepożądane) podtrawienia wynikające ze... zbyt długiego kontaktu płytki z roztworem trawiącym.
    Z kolei zbyt duża temperatura (powyżej 40oC) choć skraca czas trawienia to też mogą pojawić się problemy z podtrawieniami wynikające ze.. zwiększonej reaktywności środka trawiącego. Czyli i tak źle. I tak niedobrze!

    Dlatego jak we wszystkim niezbędne jest zachowanie umiaru i ... nabranie doświadczenia!

  • mieszanie - jest to czynnik szczególnie istotny dla tych, którzy trawią w chlorku. Tworzący się (oprócz chlorku miedziowego) chlorek miedziawy jest słabo rozpuszczalny w wodzie (w odróżnieniu od siarczanu miedzi dla kąpieli w nadsiarczanie) i może "separować" trawione obszary od roztworu trawiącego.

 Płytkę w kąpieli trawiącej zawieszam (na ołówku, pisaku, patyczku do szaszłyków, itp. które kładę "w poprzek" pojemnika z PP):

  • płytki jednostronne - taśmie samoprzylepnej (sprawdź jaki wymiar taśmy utrzyma ciężar Twojej płytki),
  • płytki dwustronne - nitce (lub sznurku) przewleczoną przez dodatkową dziurkę. Gdy płytka jest duża (cięższa) warto skorzystać ze sznurka i/lub sfazować krawędzie dziurki. Rozmoczona nitka może nie wytrzymać!.

Mieszanie konwekcyjne i podczas podglądania efektów trawienia. Czas trawienia (zależny od wyżej wskazanych parametrów) to ok. 3-8min. Wydłużony czas trawienia (>10min) najczęściej świadczy o zbyt zużytym lub rozcieńczonym roztworze trawiącym. I od razu widać to na druku. Czasami - gdy mi się spieszy - "przygrzeję". Też widać.

Pocynowane płytki...Po wytrawieniu spłucz płyny trawiące wodą z płytki. I pod lupą sprawdź czy wszystko jest tak jak winno być. Dobrze jest to zrobić patrząc na płytkę "pod światło". Unikniesz w ten sposób kłopotów z uruchamianiem układu.

Jeśli wszystko jest ok. można przystąpić do jej pocynowania. Ochroni to ścieżki płytki przed utlenianiem. Istotnie ułatwi lutowanie.

Płyny do trawienia wraz z pojemnikiem wracają na półkę. Przechowuję je tak, by nie miały do nich dostępu małe dzieci!!! I tak już od kilku lat.

Jeśli jesteś zainteresowany tym co jeszcze udało mi się zrobić z lutownicą w ręku zapraszam do Warsztatu krótkofalowca.