Радиолюбительские технологии, схемы, хобби, проекты, разработки

Металлизация отверстий в печатных платах, ванна для гальваники


Комментарии: 44Просмотров: 40125

Способы изготовления печатных плат

Буквально несколько лет назад радиолюбители делали печатные платы на любительском уровне, то есть рисовали проводники будущих дорожек краской с помощью рейсфедеров, спичек и всевозможных приспособлений. Качество печатных плат в итоге было на низком уровне.

Недавно в мир радиолюбительского творчества пришли технологии, ЛУТ (лазерно-утюжная технология) и фоторезист, с помощью которых уровень печатных плат поднялся почти до качества сделанных на производстве.

Но радиолюбителям этого мало и они осваивают методы металлизации отверстий для двухсторонних печатных плат, например технология металлорезиста52 (и тентование, тут будет ссылка на раздел). Что бы заниматься качественной металлизацией печатных плат, нужна хорошая ванна для гальваники, об изготовлении которой пойдет дальше речь.

Ванна для гальваники

Для того чтобы сделать ванну дома:

Покупаем 10 литровый пластиковый контейнер для сыпучих продуктов. Выгибаем из медного прутка крепление для анодов, вставляем его в пазы.

Из медных прутков нарезаем стержни и изгибаем их на концах, затем вешаем их на заранее вставленную анодную рамку.

Качалка

Далее вырезаем из акрила или оргстекла крышку подходящего размера, вырезаем в ней прямоугольный паз для катодной штанги. Чтобы крышка не ездила по ванне, снизу приклеиваем буртики с четырех сторон.

С внешней стороны крышки крепим привод катодной штанги. В данном случае использовался двигатель от микроволновки на 220 вольт, который крутит чашку в камере микроволновки. На него был установлен эксцентрик из алюминия, который будет обеспечивать поступательные движения катодной штанги в процессе работы гальванической ванны.

Также приклеиваем упоры для крепления катодной штанги, которые будут надежно ее удерживать во время работы.

Как все приклеили и собрали, ставим крышку на место.

Катодная штанга

Делаем катодную штангу, вырезаем из того же акрила или оргстекла две заготовки по размеру вырезанного окна в крышке ванны. Затем клеим к каждой фольгированный текстолит, и припаиваем провода, сверлим отверстия под болты.

На одной заготовке сверлим два отверстия по бокам и вкручиваем туда винты диаметром 3 мм., затем обрезаем у них шляпки - это будет ось для движения катодной штанги.

На этой же заготовке сверлим сверху посередине отверстие и также вкручиваем туда винт на 3 мм. - это будет кронштейн для крепления тяги привода.

Устанавливаем все на место, в результате получается вот такая компактная ванна для гальваники.

Металлизация отверстий в печатных платах

Прим металлизации отверстий, плату сначала нужно покрыть слоем химической меди, затем нанести слой гальванической меди. Об этом и пойдет речь ниже.

Процесс металлизации отверстий

Сверлим и обрабатываем отверстия, затем обезжириваем плату.

Промываем плату, делаем микротравление в персульфате аммония, затем промываем печатную плату.

После промывки платы опускаем ее в раствор предактивации (NaCl и вода). После предактивации, не промывая плату, опускаем ее в раствор палладиевого активатора на 5..10 минут. После активации промываем плату в проточной воде 1..2 минуты.

Как приготовить такой активатор, написано в этой статье.

После промывки платы делаем ускорение в растворе NaOH 30 сек.. 1 мин, потом промываем плату в проточной воде 1..2 минуты и опускаем плату в раствор химического меднения. В результате получаем плату с металлизированными отверстиями.

Рецепт раствора для хим. меднения (усиление отверстий) и порядок работы с ним, описан этой статье.

Толщины слоя химической меди недостаточно, для усиления отверстий делаем гальванику медью.

Данная статья опубликована на сайте whoby.ru. Постоянная ссылка на эту статью находится по этому адресу http://whoby.ru/page/vannagalvanik

Читайте статьи на сайте первоисточнике, не поддерживайте воров.

Практические испытания ванны для гальваники

Крепим с помощью болтов печатную плату, подключаем ее к минусу источника, плюс подаем на аноды и начинаем процесс гальваники (металлизацию печатной платы).

Видео работы ванны гальваники.

Электролит для гальваники

Электролит для гальваники готовится по следующему рецепту:

Количество реактивов из расчета на 1 литр раствора..

Медный купорос - 220 гр.
Автомобильный аккумуляторный электролит плотностью 1,27..1,28 - 156 гр. (взвешиваем на весах).
Соль NaCl - 0,09 гр.
Аптечный активированный уголь - 1 пачка.
Блескообразователь Chemeta RV-T - 4 мл.

Готовится электролит следующим образом:

В автомобильный электролит добавляем медный купорос, добавляем соль NaCl и доводим объем раствора до нужного горячей (90 градусов) дистиллированной водой. Растворяем медный купорос, как только растворится, добавляем в этот раствор активированный уголь и оставляем раствор на 1 час, периодически перемешивая. Затем фильтруем его от активированного угля. Как только отфильтровали, добавляем блескообразователь, электролит для гальваники готов. Температура электролита при работе 18..25 градусов.

Например: Нужно приготовить 10 литров раствора для гальваники, для этого берем 156*10 = 1,56 кг. автомобильного электролита, добавляем туда 220*10 = 2,2 кг. медного купороса и 10*0,09 = 0,9 грамма хлорида натрия (NaCl). Доводим объем раствора до 10 литров дистиллированной водой (вода горячая 90..100 градусов для лучшего растворения медного купороса, важно: не добавляем 10 литров воды, а доводим до 10 литров объем раствора).

Затем растворяем медный купорос, как только растворилось, добавляем туда активированный уголь 1*10 = 10 пачек и хорошо перемешиваем. Оставляем раствор на 1 час, периодически перемешивая. Фильтруем от угля и добавляем блескообразователь 4*10 = 40 мл. Электролит готов к применению.

Уголь здесь нужен для удаления органики из раствора, если им не очищать раствор, то блескообразователь быстро испортится в приготовленном растворе и придется добавлять его по новой, с предварительной очитской углем.

В качестве блескообразователя можно использовать желатин или этиловый спирт (сколько нужно добавлять, ищите в интернете, рецептов много), но качество блеска и покрытия будет немного хуже.

Процесс гальваники длился ровно 1 час.

После чего снимаем плату с катода, промываем от электролита меднения водой. Затем, чтобы медь не окислялась, опускаем плату на 20..30 секунд в слабый раствор серной кислоты, также можно использовать для этого автомобильный аккумуляторный электролит.

Итоги металлизации отверстий

Фотки платы с обеих сторон где видно качество покрытия металлизации отверстий.

Как видите результат металлизации печатной платы для домашних условий отличный. Ванна для гальваники и электролит гальванического меднения справились со своей задачей на пятерку.

В данной статье также были использованы изыскания пользователя mial по теме Металлизации отверстий с форума Радиокот.

Всем зеркальных дорожек. smile

Автор статьи: Admin Whoby.Ru

Комментариев: 44

1andrey28-11-2012 10:52

Статья мего крутая! но не хватает приготовления самого раствора для меднения! например сколько нужно медного купороса, нужно ли грать раствор и сколько нужно электролита для аккумулятора - (в качестве серной кислоты)

3Aneg04-12-2012 17:00

Не великоват ли именно этот пластиковый контейнер для гальванической ванны? Может стоит взять тоже прямоугольный контейнер, но с меньшей площадью дна и более высокими бортами? Тогда можно будет обойтись меньшим количеством электролита для той же площади платы.

4Admin04-12-2012 18:26

Aneg

Нет, не великоват. Расстояние между анодом и катодом должно быть в пределах 15 см. для более равномерного распределения плотности тока в ванне. Но ни кто не запрещает сделать меньше. smirk

5Дмитрий27-12-2012 16:11

А когда будет статья по активатору для гальваники? ( Ну та самая подготовка отверстий). Спасибо за качественную статью.

6Admin27-12-2012 18:31

Дмитрий

Будет две статьи по активаторам. Одна на основе серебра, вторая на основе палладия.

Между этапом активации отверстий и гальваникой есть еще один, это химическое меднение. Рецепт этого химического меднения тоже будет опубликован.

Сейчас пока нет времени, но думаю до середины января 2013 года я успею немного сделать и опубликовать. cool smile

7Иван06-01-2013 01:14

Есть вопросы по статье. Где взять такой эксцентрик? Какой блок питания сгодится лучше? И какой диаметр прутков? А так статья отличная, и результаты на фото тоже. Нужно попробовать соорудить ванночку-тоgrin

8Admin06-01-2013 01:45

Иван

Эксцентрик самодельный из куска алюминия, блок питания от компьютера, регулируемый. Диаметр прутков 5 мм., но можно ставить любые.

9Сергей06-01-2013 22:44

Я извиняюсь за ламерские вопросы, но как сделать блок питания? Что значит "регулируемый"? Насколько я понял для гальваники нужно низкое напряжение и высокий ток?

10Admin09-01-2013 16:42

Сергей

В данном случае применялось зарядное для аккумуляторов собранное по варианту С на основе БП компьютера. Подробнее можно почитать тут.. kazus.ru/forums/showthread.php?t=15129

11Дмитрий11-01-2013 12:24

Я извиняюсь, но хотелось бы уточнить последовательность процеса.

Сначала активируем по этой статье - http://whoby.ru/page/himmedag

Потом идет гальваника по этой - http://whoby.ru/page/vannagalvanik

Еще хотелось бы узнать о нужности блескообразователя и возможности обойтись без него, никак не могу найти (я с Украины).

Заранее спасибо grin

12Дмитрий11-01-2013 13:12

И еще хотелось бы узнать напряжение и силу тока на дм2 для данного процеса.cheese

13Admin12-01-2013 10:14

Дмитрий

Плотность тока 2 А/дм.кв.

Если плата имеет размер например 70*90 мм., то ток на источнике нужно выставить 2,52 ампера.

Как считалось..

Площадь одной стороны платы (меди):

0,7*0,9 = 0,63 дм.кв.

Так как у платы две стороны, то общая площадь меди равна..

0,63*2 = 1,26 дм.кв.

Плотность тока нужна 2 А/дм.кв., умножаем ее на общую площадь..

1,26*2 = 2,52 А - это ток, который нужно выставить на источнике для данного размера платы.

Думаю тут понятно?

14Admin12-01-2013 10:25

Дмитрий

Перед химическим меднением, диэлектрик нужно еще активировать. Этой статьи еще пока нет, но она на подходе (активатор на основе серебра).

Блескообразователь выполняет не только функцию блеска, его наличие влияет на качество осадка меди.

В качестве добавки можно использовать желатин или спирт. Рецепты смотрите в интернете, но прежде чем делать платы, нужно обкатать все это на чем то не нужном.

15Дмитрий13-01-2013 01:49

Побродив по разных форумах наткнулся на информацию о возможности замены блескообразователя Chemeta RV на ЛТИ который есть в каталогах на сайтах Украины. Что вы думаете о такой замене? Заранее спасибо. Жду статью о активаторе. Руки чешутса попробовать smile

16Дмитрий13-01-2013 01:51

Про Амперы понятно. А важно сколько вольт используетса при гальванике?

17Admin13-01-2013 02:03

Дмитрий

По поводу ЛТИ сказать ни чего не могу, пробуйте. Поищите еще добавку J-PLATE CU 400, только электролит там другой.

В этом (в котором используется Chemeta RV-T) медного купороса больше чем кислоты - называют медным электролитом, а для J-PLATE CU 400 нужен состав, где кислоты больше чем медного купороса - называют кислотным электролитом.

Это очень важный момент, иначе добавка будет не правильно работать.

В моем источнике на холостом ходу 15 вольт, под нагрузкой 2..5 вольт (зависит от тока).

18QuaziKing01-04-2013 19:35

Зачем нужен активированный уголь?

19Admin05-04-2013 12:18

QuaziKing

Для очистки электролита от органики. Уголь потом нужно отделить от раствора фильтрованием, а уже только потом добавлять блеско-добавку.

20Саша10-07-2013 19:44

А плату опускать в раствор уже вытравленную?

21Admin11-07-2013 09:05

Саша

Сначала металлизируется вся плата, потом вытравливается.

http://whoby.ru/page/metgfmed

22Ярослав12-07-2014 17:28

Подскажите пожалуйста, какое напряжение и какой ток необходимо выставлять?

23Admin14-07-2014 16:24

Ярослав

Изначально не верный вопрос, напряжение не нужно выставлять. Выставляем силу тока, а напряжение само выставится какое нужно. Обычно (при токе 0..20 ампер) оно выставляется от 0 до 5 вольт. Напряжение будет зависеть от расстояния между анодом и катодом и плотности электролита (закон Ома).

Для разных электролитов (рецептов) плотность тока разная. Плотность тока также зависит и от используемого блеска.

В данном электролите использовался блеск Chemeta RV-T, плотность тока должна быть 2 А/дм.кв.

Плотность тока и сила тока (выставляемая на источнике) это разные вещи, не путайте.

Как рассчитать ток, который нужно выставить на источнике при плотности тока 2 А/дм.кв. я подробно ответил в 13 комментарии Дмитрию.

Если не понятно, спрашивайте, не стесняйтесь. smirk

24василий03-09-2014 12:36

подскажите, а можно добавить Тиомочевину, как блескообразователь, а то ни где не могу найти Chemeta RV-T (еще вопрос конечно продадут ли мне тиомочевину..но она хоть вроде есть) smile

25Аноним03-09-2014 12:59

вопрос про Тиомочевину отпадает..только юр.лицам продают (но ответить всеж можете..малоли полезно на будущее..) в общем не знаю что использовать в качестве блескообразователя :( беда..город вроде большой а ничего не купить)

26Admin04-09-2014 10:57

Василий

Тиомочевина продается без каких либо ограничений физическим лицам. Просто та фирма, где вы пытались купить, работает только с юр. лицами и это не значит что ее не продают физикам.

На счет использования ее в качестве блеска - не проводил опытов, но слышал про это. Посоветовать ни чего не могу по этому вопросу.

27Александр04-02-2015 13:46

Почитал литературу в интернете о меднении плат и там сказано, что на повышение качества осаждения влияет: активное помешивание, понижение температуры и понижение плотности тока. Так как блескообразователь в не промышленных объемах достать нереально, то есть ли резон, используя желатин, вынести ванну на балкон в мороз и дать плотность в 1А/дм.кв. ?

29Аноним05-02-2015 09:16

Спасибо, я этот сайт уже в Ваших ссылках выше находил, но и там не отыскал влияние плотности тока, температуры и состава электролита в совокупности на качество осаждения. Придется много экспериментировать.

30Александр05-02-2015 13:20

Спасибо за ответ и еще вопрос: чем лучше фильтровать раствор, я читал что целлюлозосодержашими фильтрами крайне не желательно из-за органики.

31Admin05-02-2015 17:04

Александр

Я дал отстоятся, декантацией перелил основную часть раствора, оставшуюся отфильтровал через ватные диски.

32Александр07-02-2015 02:53

Приветствую, Chemeta RV-T запрещена для ввоза в россию, что можно из доступного вместо нее использовать?

33Admin07-02-2015 09:29

Александр

Прочитайте 26 комментарий. Блеск Cupracid210, состоит из трех растворов.

Вот пример с этим блеском..

1. http://radiokot.ru/forum/viewtopic.php?p=2221195#p2221195

2. http://radiokot.ru/forum/viewtopic.php?p=2248975#p2248975

34Евгений26-03-2015 23:25

Ярослав! Спасибо за вашу проделанную работу! Вы очень помогли и избавили от большого количества вопросов!

36Сергиев Посад11-04-2015 16:45

Привет всем)интересно, у кого как ванна себя ведет через продолжительное время? jplate cu400 разлагается ведь... У меня вот стабильно через 3 месяца матовые набросы на заготовках после гальваники. Кто как побеждает и какие у кого конкретно симптомы того, что блеск в ванне разложился???

37Kuna21-04-2015 16:57

Расскажите а как вы сделали вы и как используете блок питания

39LesSoft25-10-2017 23:48

Здравствуйте! А если плату покрыть фоторезистом и оставить только ту часть которая нужна для металлизации. Площадь для расчета поверхности меднения, для установки силы тока, будет только та которая попадает в раствор? Или в расчет пойдет вся плата?

40Admin26-10-2017 00:00

LesSoft

Да, для расчета идет площадь, которая контактирует с электролитом.

41Адлер15-01-2019 23:03

Имеет ли значение последовательность приготовления электролита при использовании другой блескообразующей добавки (Cupracid 210)?

вот здесь описана немного другая последовательность: https://ugreaktiv-galvanika.ru/magazin-2/product/cupracid-210-protsess-blestyashchego-vysokodekorativnogo-medneniya-1

1. растворяется купорос в воде.

2. добавляется уголь, перемешивается, выстаивается.

3. фильтруется.

4. добавляется серная кислота.

5. добавляется соль

6. добавляеются компоненты блескообразователя..

42Admin15-01-2019 23:54

Адлер

Нужно растворять, как рекомендует производить блеска. Но не исключено, что в электролите и в соли NaCL могут быть органические соединения и добавив уголь только в медный купорос, приведет к неполной нейтрализации этих соединений.

Поэтому лучше добавлять уголь в электролит содержащий все реактивы (кроме блеска).

43Адлер15-01-2019 23:58

Ну это, видимо, в случае "спорных" компонентов... у меня есть к-та класса ХЧ и соль чистая таблетированная (используется для посудомоечных машин и других устройств для регенерации ионнообменной смолы.) хотел купить просто порошком ХЧ, но в наличии не было, буду дальше растворять таблетки.

44Admin16-01-2019 00:34

Ну как бы и рекомендации производителя блеска рассчитаны на реактивы не из садового магазина, однако уголь используется.

Оставьте комментарий!

grin LOL cheese smile wink smirk rolleyes confused surprised big surprise tongue laugh tongue rolleye tongue wink raspberry blank stare long face ohh grrr gulp oh oh downer red face sick shut eye hmmm mad angry zipper kiss shock cool smile cool smirk cool grin cool hmm cool mad cool cheese vampire snake excaim question

Вы можете войти под своим логином или зарегистрироваться на сайте.

(обязательно)