Неудачный опыт химического лужения

Всем привет.

Рецептов в инете много, часто копипаста с одного ресурса на другой. Но совершенно необязательно что эти рецепты рабочие…

А дело было так…

Потихоньку осваивая нанесение маски на свои платы решил я озаботиться химическим способом лужения, потому как большие полигоны паяльником толково не залудишь, а со сплавом Розе мне возиться неохота (да и не знаю как он с маской себя поведет). Поиск в продаже готовых составов по России ни к чему ни привел, местные радиолавки тоже ни о чем подобном не слышали. Потому вооружился я Гуглом и стал искать что нужно для осуществления моей затеи.

В сети очень быстро нагугливается эта страница и еще бесчисленное множество где с разными вариациями фигурирует практически один и тот же список.

Рассмотрев его со всех концов я решил не связываться с кислотами и попробовать один из 2х последних растворов (на какой удасться найти реактивы). Начал рыть инет в поисках магазинов где все это купить. На форумах часто упоминают РусХим, зашел на него, прикинул что есть, в принципе все устраивало, а т.к. дело было в пятницу вечером — решил обождать с заказом до понедельника. В понедельник захожу на сайт — 2ххлористое олово подорожало больше чем в 2 раза. На вопрос продавцу — приходит ответ, что пришла новая партия товара и все по новой цене. Стал я искать другой магазин, в результате нашел этот магазин в Питере. Хоть это и не интернет — магазин, но в регионы они шлют транспортной компанией и работают в розницу с физическими лицами.

Реактивы у них нашлись на раствор №4: алюмоаммонийные квасцы и 2х-хлористое олово. Написал письмо с запросом, на следующий день пришел ответ с объемом фасовки и ценой. Оплатил и через неделю получил все транспортной компанией.

Дальше все просто:
1. забодяжил раствор, олово растворилось быстро, дав белесый осадок, а квасцы растворялись крайне неохотно. Подогрел на водяной бане — дело пошло лучше, но в рецепте указана рабочая температура 18-20 градусов, а у меня все 60-70. Остудил — квасцы опять вывалились в осадок, словно и не растворял ничего…
2. Опять нагрел, сунул платку и…
3. И ничего… Полоскал ее так и этак, нагревая раствор, остужая раствор, пофигу все. Порыл еще раз инет на предмет данного раствора — несколько вариантов с похожими концентрациями, разве что в одном из них медную деталь советуют декапировать концентрированной кислотой, а потом прокипятить в данном растворе… И советшенно случайно нахожу статью в каком-то научном журнале, где автор пытался данный раствор использовать и у него нифига не вышло, плюс там был ответ какого-то консультанта, что в принципе ничего и не должно было быть а рецепт ошибочный.

Вот такие вот у меня пирожки с котятами.
Из плюсов — выяснил что плату с нанесенной маской лучше во всяких растворах не купать — после моих экспериментов примерно половина маски отпала даже без помощи скальпеля…
Из минусов — куда сейчас девать 2 кг алюмоаммонийных квасцов? Благо стоят они недорого, но просто так их хранить тоже не улыбается…

Если есть у нас знающие химики, может кто подскажет что можно сделать для запуска лужения на данных реактивах? Рецепт скорее всего не полный, потому и не работает…
  • +3
  • 20 июля 2012, 22:13
  • Ultrin

Комментарии (32)

RSS свернуть / развернуть
Возник вопрос не по теме )) А можна ли таким способом делать переходные соединения в двусторонних платах, без приминения гальванизацыи?
0
именно таким — нет. Есть способы химического осаждения меди, вроде даже без гальваники, но там реактивы долбанутые… Ну их нафиг…
0
Я вот все думаю попробовать металлизацию дырок попробовать делать испарением металла в вакууме — рутинная операция, странно почему её не применяют для этого дела… Само собой наносится пол микрона, дальше — гальваника.
0
Давайте уж сразу бомбардировкой отверстий атомами меди с использованием ускорителя. Чего мелочиться? У каждого на кухне отыщется. :)
+1
Зря я свой мини колайдер позавчера разобрал, грездо ЮСД надо было срочно ))
0
Ну да — рутинная же операция! :)
0
Я вот понять не могу, в чем вы это собираетесь делать? Из чего должна быть емкость, чтоб кроме того чтоб создать в ней вакуум (что в принципе не очень сложно) еще и зажечь в ней плазму, у которой температура совсем даже не 100 и даже не 300 градусов…?
0
Большие платы само собой в домашних условиях никуда не засунуть. А вот 5x7см — вполне реально.
А с температурой — это вопрос технологии, это решаемо.
0
Тут, видимо, стоит напомнить, что диэлектрики, которые используются в качестве основы для печатных плат редко нормально переносят температуры выше 350-400 градусов (а большинство — значительно ниже).
0
Отчего же, в промышленности и такой метод применяют. Во всяком случае пробуют. Но технологичность процесса явно хуже, судя по тому, что массового перехода на подобные технологии не наблюдается. Вместо этого наблюдается массовый переход на так называемые технологии прямой металлизации (самый популярный способ — совмещенный палладиевый активатор, но есть целый ряд беспалладиевых технологий). Кстати, набирающий сейчас у любителей гипосульфитный метод относится к этой же группе.
0
А если взрывом медного проводника большим током?
0
Разве что в атмосфере инертного газа. Только производительность такого метода оставляет желать лучшего. Все массово применяемые технологии обрабатывают все отверстия за один проход, сколько бы их не было.
0
По поводу производительности я так себе это представляю: плата закреплена в держателе, с одной стороны платы подаем в переходное отверстие тонкую медную проволоку без изоляции держа её зажимом типа крокодил, с другой стороны таким же зажимом принимаем проволоку. С помощью педали подаем импульс тока. Проволока взрывается — переходим к следующему отверстию. Работаем с применением защитных очков, перчаток и одежды. Если приноровиться, то можно осуществлять эту операцию довольно быстро — быстрее чем запаивать проволочные перемычки для переходных отверстий или запаивать thruhole выводы с обоих сторон платы (дальнейшие этапы увеличения толщины медного покрытия будут проходить, в основном, в автономном режиме и их мы не будем учитывать как наше затраченное рабочее время:) )
Тут есть один момент: при взрыве провода, уцелевший его конец, со стороны подачи, будет увенчан маленьким шариком оплавленного металла, который по диаметру может быть больше диаметра отверстия. Потому придется этот шарик обрезать. Вот тут бы не помешала бы третья рука, иначе производительность труда будет сильно снижаться :).

А вот по поводу инертного газа — тут надо что-то придумать, ибо распыляемый расплавленный металл будет мгновенно окисляться.
0
Это может и быстрее пропайки переходов руками, но тот же гипофосфитный активатор обрабатывает все отверстия сразу, независимо от диаметра и количества отверстий. Ну и, как говорится, «нафига козе баян» с проволочками, если есть доступное работающее решение?
0
Ну это так — из области извращений:)
Да и всё же гипофосфитный активатор надо еще достать…

Зачем нужен полунаколенный ЛУТ, если есть полупрофессиональный фоторезист?
Или зачем фоторезист, когда есть ЛУТ, который делается за меньшее количество шагов и при меньшем количестве оборудования и материалов?
0
Да и всё же гипофосфитный активатор надо еще достать…
У меня уже есть.

Зачем нужен полунаколенный ЛУТ, если есть полупрофессиональный фоторезист?
Или зачем фоторезист, когда есть ЛУТ, который делается за меньшее количество шагов и при меньшем количестве оборудования и материалов?
С худшей воспроизводимостью и геморройным изготовленим плат с металлизацией.

Как раз выбор «ЛУТ vs пленочный фоторезист» достаточно легко делается на основании совсем небольшого списка критериев. Если не нужны платы с маской и/или металлизацией, не нужно делать более одной платы за раз, то ЛУТ действительно проще. Если что-то из списка нужно, то фоторезист будет проще. Например, добавление маски требует того же оборудования, что и фоторезист (и изготовления фотошаблонов), так что ЛУТ теряет преимущество в меньшем количестве оборудования, а фоторезист хорошо ложится в единую технологическую цепочку и не будет иметь проблем с совмещением рисунка дорожек с фотошаблоном маски (при правильном выборе принтера, естественно). Аналогично с добавлением других пунктов.
0
Без гальваники получение нужной толщины слоя весьма и весьма муторный процесс. Если мне не изменяет память, у самых производительных процессов химмеднения скорость редко превышает 1-2мкм в час. Для сравнения — при плотности тока 1А/дм2 скорость гальванического осаждения для сернокислых электролитов составляет около 13мкм в час. Даже без специальных блескообразователей плотность тока в 2 А/дм2 легко достигается (с блескообразователями — от 4А/дм2 и выше), пропорционально растет и скорость осаждения.
0
Лудят после нанесения маски. Под маской всегда нелуженая медь!
0
Значит я маску нанес хреново, что она отскочила. Тех процесс нанесения еще надо отлаживать для себя.
0
Химическое лужение, даже выполненное в заводских условиях, требует оплавления или пайки в течение 2-3 дней. Со временем паяемость ухудшается, после хранения в типичных домашних условиях более месяца — паять без активных флюсов обычно уже невозможно.

Используя всякие упрощенные «наколенные» технологии, вряд ли получите покрытие лучше заводского.

Да и вообще, прежде чем хвататься за рецепты из Интернета, неплохо бы ознакомиться с промышленными, отработанными годами, техпроцессами, узнать особенности, преимущества и недостатки существующих технологий. Литературы по этой теме — полно. Например:
физико-химические основы производства радиоэлектронной аппаратуры. Н.К. Иванов-Есипович, Высшая школа, 1979г.

В.А. Ильин. Цинкование, кадмирование, оловянирование и свинцевание. Библиотечка гальванотехника, Машиностроение, 1983г.

А.М. Ямпольский Гальванические покрытия. Машиностроение, 1978г.

П.С. Мельников. Справочник по гальванопокрытиям в машиностроении.
Машиностроение 1979г.

Ну и куча другой литературы по технологии производства РЭА. Там и действительно работающие рецепты, и особенности их использования, и много других тонкостей.

Ну, и главное, все же — надежность.
Не так уж трудно — осадить какой — либо металл на что-нибудь. Проблема в основном в том, что будет с ним дальше. Через неделю, через год, при горячей пайке, под действием флюсов, окружающей среды…
Не окислится ли он, не отслоится ли, не превратится ли в серую грязную гадость…

Не зря же большинство промышленных химических процессов (металлизации, например), обычно требуют дефицитных и ядовитых веществ — цианидов, солей драгметаллов… А главное — тщательной очистки и подготовки поверхностей. Если бы все было так просто… Я в свое время тоже много чего перепробовал. Даже хромирование (чего проще — хромовый ангидрид и серная кислота) — имеет столько нюансов, что для большинства самодельщиков в домашних условиях невозможно.

Особо осторожно следует подходить к домашней металлизации переходов. На моей памяти, в 70х-80х годах процентов 90, а то и больше, отказов в заводских платах, были связаны именно с дефектами металлизации… Не думаю, что дома кто-то сделает лучше заводского технолога.
+2
  • avatar
  • SWG
  • 21 июля 2012, 07:32
Вы совершенно правы на счет того что качество домашнего вряд ли будет выше заводского. Такой цели и не стоит. А т.к. платы я делаю не в промышленых масштабах, то оплавление или запайка после хим лужения обычно будет проводиться в тот же день или на следующий.

За список литературы спасибо.
0
Прежде чем хвататься за книжки тридцати- и более летней давности, имеет смысл поинтересоваться технологиями, которыми пользуется современная промышленность. Рекомендую поискать «Технология производства печатных плат», автор Медведев А.М. Она есть в формате djvu. Там есть рецепты всех технологических процессов более-менее современного уровня.
Да, применительно к химлужению есть вот такой вот патент. Изменения в составе «классического» раствора там не очень большие, но результат, по заверениям автора патента, значительно лучше.
0
Пытался нагуглить где достать этот Волгонат, который в качестве добавки в патенте используется… Ну, в волгограде есть пара контор, но у них поставка жд-цистернами 3-5 и более тонн. С учетом его расхода 1 г.л. Этого хватит всему сообществу на несколько поколений… А производство его — какой-то жуткий техпроцесс с использованием всяких там реакторов и жесткого УФ излучения…
0
Странно и как — то несолидно называть «изобретением» всего лишь небольшое изменение существующего общеизвестного рецепта (как и процесса), да еще брать на это патент…
Такие «изобретения» у любого заводского технолога — каждый день пачками. Подумаешь, заменил один тип смачивателя другим, якобы сразу все улучшив. Это тянет максимум — на рацпредложение, стоимостью 10р.

Вот когда, кажется, Якоби (если не ошибаюсь), открыл гальванопластику — это я понимаю, изобретение. Вся же последующая гальваника — лишь разновидности этого процесса. И уж никак не изобретения.
+1
Патент обычно делают на технологию. Даже если в нее внесены лишь незначительные изменения. И ничего странного в этом нет — половина запада на этом живет. Если учесть объем проделаной работы — то это все же не рац.предложение, а нечто большее. Рац.предложения обычно дают писать студентам, чтобы начинали копить публикации в копилке для будующей научной деятельности…
А то что назвали изобретением — ну изобретали же они :)
+1
Подобное «всего лишь небольшое» изменение является результатом изрядного количества экспериментов и научного поиска. Даже при наличии условий и информации о том, куда копать, это изрядный кусок работы. Я по этим граблям побегал, так что знаю о чем говорю.
0
Любая разработка инженера — электронщика тоже содержит немало новизны, перебора вариантов, поиска оптимальных решений. Но почему-то электронщики не бегут патентовать каждую свою разработку. Хотя творчества вкладывают в это немало… Просто принято считать, что это — работа, за которую тебе платят деньги. Чего ее еще и патентовать — то?

Потому и смешно читать про таких «изобретателей»…

Кстати, мы на работе с 60х по 90е годы постоянно выписывали журнал ИР («Изобретатель и рационализатор»), так что некоторое представление о изобретательстве и патентовании имею…
0
Вы все правильно говорите, но дело в том, что в СССР это явление вообще небыло масово распространено, потому как только что-то запатентуешь на тебя сразу повесят ярлык «буржуй», «спекулянт» и т.д.
На запеде же инженеру дается возможность поработать и на себя в том числе, потому там патентование чего-то что было придумано в процессе выполнения работы — в порядке вещей, если конечно нет контрактных ограничений, секретности и т.п.
У нас на територии бывшего СНГ еще очень сильно влияние Советского времени, большинство привыкло считать что раз за работу платят зарплату, то вроде как и дополнительных денег просить уже наглость. Но сама работа вполне может этого стоить.
0
блин, не бывшего, а просто СНГ :)
0
Любая разработка инженера — электронщика тоже содержит немало новизны, перебора вариантов, поиска оптимальных решений.
Я бы убрал слово «электронщика».
Просто принято считать, что это — работа, за которую тебе платят деньги. Чего ее еще и патентовать — то?
Если, к примеру, в схеме устройства используется оригинальное схемное решение, которое никто ранее не применял и оно не опубликовано в литературе, оно вполне может быть объектом патентования.
Потому и смешно читать про таких «изобретателей»…
К примеру Baxandall diode не содержит ни одного нового элемента или схемного решения, всего лишь небольшая модификация уже существующих или известных ранее схемных решений. Однако эта небольшая модификация приводит к существенному улучшению характеристик. Это изобретение или вам тоже про это «смешно читать»?
0
Во-первых, советское производство 70х-80х врядли можно считать адекватным примером для сравнения. С тех пор много воды утекло, многие материалы и технологии существенно изменились. Та же металлизация, например, прошла минимум несколько технологических революций. Так что нет никаких причин по которым воспроизведенный в домашних условиях процесс был бы существенно хуже промышленного.
Во-вторых, значительное число проблем с переходами на тех платах были, в немалой степени, обусловлены размерами плат и перепадами температуры в процессе пайки волной, да и самих переходов было значительно больше в силу применения почти исключительно трухольных компонентов. Большие размеры и значительное число отверстий приводят к низкой жесткости платы на изгиб, что, в свою очередь, приводит к внутренним обрывам. Переход к смд компонентам уменьшил количество отверстий на порядок, а то и на два, а пайка рифловом значительно уменьшила локальный перегрев платы.

Сейчас в домашних условиях доступны материалы и компоненты о которых тогдашние технологи могли только мечтать, начиная от пленочного фоторезиста и до высокоэффективных блескообразователей, не говоря уже о значительно более высоком качестве стеклотекстолита.
0
Делал лужение так: Лудил заготовку из фольгированного стеклотекстолита нагревая её на термостоле и растирая кусочек обыкновенного припоя обычной тряпкой в результате получал тонкое и плотное блестящее покрытие, затем фоторезист, засветка и проявление.
При травлении небольшая хитрость: сначала открываем медь в растворе ХЖ, дальнейшее травление продолжаем в перхлориде аммония, дело в том что перхлорид аммония с припоем не реагирует, а ХЖ растворяет полуду очень даже интенсивно, в результате на выходе получаем ПП с уже залуженными дорожками.
0
Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.