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 - 60^oC, bei reikia kad tas tirpalas cirkuliuotų - geriausias variantas naudoti burbuliukus. Jeigu tirpalo temperatūra 35^oC, 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 50^oC. 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).