Slutföra kretskort Lab & POV visitkort (8 / 13 steg)

Steg 8: Etch din PCB

Det är dags att göra magin! Detta är del där vi får bryta ut det badass etch tank vi gjort tidigare och pumpa ut hundratals kretskort.

Den viktigaste ingrediensen för att detta ska fungera är någon form av etsmedel. Som jag nämnde tidigare, jag bestämde mig på CuCl₂ (kopparförening klorid). Det är återanvändbara, mycket billigt, och kan göras från lättillgängliga kemikalier. Det är ett mycket bra alternativ till järnklorid, en gemensam hobby etsmedel som regenereras inte lätt och är ganska dyrt för en en gång använda produkten. Överraskande, är det ganska vanligt i PCB branschen, mycket eller möjligen ännu mer så än järnklorid.

Kemi
_______________________________________________________________________

Tyvärr, det är bara inte tillräckligt utrymme här för att gå in i större detalj på kemi, och detta är täckt i mycket större detalj i de två länkar så jag kommer vinden över det mesta. Det räcker att säga att ska artiklarna hänvisas till längst ned i detta steg vara din primära resurser.

Enkelt uttryckt, med tanke på rätt mängder syre, HCl (saltsyra), koppar och vatten, får vi en perfekt mängd etsmedel.

Reaktionen vi vill ska hända är:
Cu + 2 HCl + H₂O₂ --> CuCl₂ + 2 H₂O

Förkoppra kommer från början från kretskortet själv. Saltsyra är allmänt tillgänglig som en pool renare, säljs som Muriatic syra. Mine kan som 31.45% (20 graders Baume, eller 10.01 Molar). Väteperoxid finns i högre koncentrationer i hälsokostbutiker. Du vill att 35% livsmedelskvalitet (11,6 Molar); 3% sorten du få i avsnittet första hjälpen bara kommer inte att klippa den. Du behöver också en kanna destillerat vatten, som kranvatten är alldeles för orent.

För min 2 L tank behöver jag bara 1,6 liter av etsmedel. Nyckeltal i formeln ovan, och antar att min etsmedel bör vara 3 Molar HCl på dess slutliga volym, jag kom med .48L HCl, .92L H₂O, och .20L H₂O₂ som min reagens. Lägg till vattnet, sedan peroxiden, sedan den HCl. alltid lägga till syra till vatten, och aldrig tvärtom (som de mnemonic går, "Gör som du oughta, lägga till syra i watah [vatten]"). Och göra det utanför, i en pyrex fat. Det kommer att producera värme och rök ganska våldsamt först, men när du börjar använda lösningen till etch styrelser, den rykande kommer att minska när den vänder till kopparförening klorid.

Obs: Gör inte misstaget att blanda din etsmedel i hemgjord etch tanken. Absolut inte etch alltför många styrelser (sida vid sida) eller blanda rå koppar i din etsmedel, som jag gjorde, särskilt i en sluten sluten tank. Reaktionen kommer att vara våldsamt exoterm och fume viscously. Det kommer att smälta, spricka eller bryta öppna din etch tank från tryck och värme som är långt utöver vad som normalt produceras med en kontrollerad stabil etsmedel. Med en tillräcklig luft bubbelflaskan behöver du inte blanda i koppar från början ändå. Lösningen kommer att effektivt göra sig.

Etsning
_______________________________________________________________________

Efter blandning av etsmedel är det dags att etch! Om du har byggt din etchtank noga, allt du behöver göra är pcb i klippet på locket och placera den i tanken. Framsteg som etch kan observeras genom fönstret i sidan. Galgen jag för närvarande användning behöver förbättras eftersom brädorna måste vändas och ersättas av halvvägs igenom till etch delen täcks av klippet.
-en
Styrelserna kommer etch snabbt först i under en minut, och som lösningen börjar bli mättad, etch gånger kommer öka till fem minuter eller mer. När det blir orimligt lång, behöver du bara lägga till rätt mängd syra och / eller köra bubbelflaskan under en period att regenerera lösningen och minskning etch gånger. Igen, samråda med det ovan papperet för hur du gör det ordentligt. Det är en mycket bra referens.

När du kan se i styrelsen är fullt etsad, ta bort locket och dra ut styrelsen med plast tång. Låt den överskjutande etsmedel droppa in i tanken, och styrelsen i en plast badkar att skölja bort. Är det Scotch Brite pad och vissa aceton att ta bort lagret av toner och koppar spår bör polera upp till en ljus lyster.

När tanken inte är i bruk, bör etsmedlet förvaras i en lufttät glaskärl som inte kommer att användas för mat, av ljuset, och korrekt märkta. Under inga omständigheter bör etsmedlet hällas i avloppet, eftersom det är både giftig (hög kopparhalten) och korrosiva för metaller. Om du råkar spilla någon eller behöva kasta den, kan lösningen neutraliseras med kalk, och blandas med betong för bortskaffande. Ska du kasta den ordentligt, passar din princip för lokala farligt avfall! Där jag bor har en anläggning tar i avfall som denna gratis.

Det är OK om några av sköljvattnet hamnar i diskhon, förutsatt att du inte har kopparrör och att du lämnar vattnet därefter kör tillräckligt länge för att spola ut allt av systemet. Jag täcka och resuse även min sköljvattnet, behandling av allt som kommer i kontakt med syran som farligt avfall. Så gå inte hälla något i vasken, på allvar.

Referenser

1. Etsning med luft regenereras syra kopparförening klorid, Adam Seychell
2. Sluta med järnklorid etsmedel! (En bättre etsning lösning.)

Verktyg & tillbehör

• Redskap: (glasögon, lång gummihandskar, förkläde, splash sköld, etc.)
• Etch Tank
• Plast spill bricka
• Plast badkar (för att skölja)
• Icke-metalliska mätglaset eller graderad cylinder
• Aceton
• Plast pincett eller pincett