Металлизация отверстий в домашних условиях

[mial]

Фильтровал до добавки. С рубином в инструкции четко написано, 30 мл солянки плотностью 1.19 на 100 литров, в моем случае на 5 литров получается 1.5 мл. С RV-T наверно неправильно посчитал, добавил 0.2 мл солянки плотностью 1.19, этого скорей всего мало, посчитал еще раз получилось 0.6 мл на 5 литров. Поправьте меня если неправильно посчитал. В инструкции написано 4-6 мг хлорид ионов на литр электролита.

[jagabar]

Чото я очкую,Славик. (С)
Ну в смысле расстроился. Я то замахнулся на гораздо большие размеры.
Надо наверно делать ячейку хулла, иначе фиг разберешься.

[mr_kot]

В инструкции написано 4-6 мг хлорид ионов на литр электролита.

Вот здесь описан процесс:

3. Хлор-ионы 0,04 – 0,06 г/дм3
(в пересчете на NaCl) (0,07 – 0,I0) г/дм3

Получается 40-60 мг/дм3

... чувствительностью электролита к присутствию ионов хлора. Если их концентрация в электролите ниже 0,04 г/дм3, осаждаются недостаточно блестящeе меднoе покрытиe, а при их избытке наблюдается шероховатость поверхности покрытия, и на аноде появляется сероватый налет.

Кто-то врет. Или инструкция, или сайт по ссылке.

[mial]

Отучайтесь цитировать полностью предыдущие посты
ploop



Моя описка, 40-60 мг на литр. Среднее на 5 литров 0.25 гр. с учетом то что в солянке плотностью 1.19 концентрация HCl 38% у меня получилось 0.6 кубика надо на 5 литров. Я добавил 0.2 кубика. Вечером добавлю недостающее и еще раз попробую. Химик из меня еще тот, надо было в школе учится...

[sr480]

а нельзя поваренную соль добавить вместо NaCl?

[mr_kot]

Можно, но нужна с индексом ХЧ, ЧДА
Та, что из магазина - не подойдет

[mial]

Подразобрался с электролитом на основе блеска RV-T. Добавил солянки, и пришлось добавить самого блеска. Покрыл плату, вроде ничего. Завтра постараюсь вытравить. А вот с Rubin что то пока не получается. Похоже я с кислотой переборщил. Кончился купорос, так можно было бы развести и добавить что бы уменьшить содержание кислоты. Оставил пока на потом. Попробую приготовить маленькое количество и подобрать оптимальное содержание серняги. Хоть количество и прописано вроде в инструкции, но я все время путаюсь при пересчете на аккумуляторную.

[diod78]

mial интересный состав у вас для лужения, не хотите попробовать его как металлорезист? Можно на готовой платке опустить в раствор перс. ам. если 20 мин продержится то супер.
Теоретически без маски можно на этом и закончить - полностью луженая плата Ну и реактивы экономим и токи для металлизации на порядки меньше (если без полигонов)

[mial]

diod78
Попробовать то можно, но я думаю навряд ли из этого что получится. Так как слой тонкий, и наверно довольно пористый. Но чисто для эксперемента я попробую как нибудь.

[sr480]

УРА!

Получил посылку от jagabar с RV-T и не только, за что ему огромное спасибо!
На выходных продолжу эксперименты с гальваникой. Попробую реверс тока (правда буду делать на реле - не знаю сколько оно выдержит, потом заменю на L298). Если всё удастся - выложу фотоотчет.

[feser]

Года 3 назад очень активно занимался этой темой достиг хороших результатов,к сожалению наработки в железе канули в Лету Сейчас занимаюсь восстановлением материальной базы,внедрением новых технологий выкладываю фото насоса от китайского чайника-поттера который после небольшой доработки прекрасно справляется с задачей циркуляции раствора в системе фильтрации электролита.К слову сказать этот же насос с успехом трудился у меня в установке струйного травления. может кому пригодиться P.S может кто-нибудь помочь в приобретении блескообразующих добавок?

[sr480]

Сделал сегодня электролит с добавкой RV-t, правда солянки у меня не было, но поверхность хоть и не как зеркало, но совсем другого качества: гладкая с наплывами меди (видно что не кристаллы).
Еще сделал реверс тока на реле, управляется с через arduino компьютером, задал прямой ток 3000 мс и обратный 600мс. Еще почитал, что нужно 250 мс к 12 мс. Форумчане поделитесь параметрами реверанс тока.

Позже выложу фотки и если кому надо программу расчета тока и времени от габаритов и параметров реверса.

[jagabar]

Честно говоря я вообще не добавлял ни солянки, ни натрия хлорида. Правда у меня емкость всего на 2 литра, но воду тупо налил из под крана и пропустил через бытовой фильтр.

[mial]

Вчера доделал платку с UV светиками. Несколько фото на суд так сказать.
Общий вид.


Диоды паялись с помощью вот такого шаблона сделанного из двп на новом станочке


На этом снимке хорошо видно металлизацию в крепежных отверстиях, и то как затекал припой при пайке на вторую сторону.


С подключенным питанием.

[feser]

О режимах реверса тока при металлизации довольно подробно написано здесь:

[sr480]

Приготовление электролита (1,5 дм3 в скобках указаны фактические количества веществ):
1. На 2/3 наполнить ванну дистиллированной водой (1 л);
2. 60 г/дм3 Серной кислоты (электролит сернокислотный плотностью 1,29 - 257 г.);
3. 220 г/дм3 Медь сернокислая (330 г. – предварительно измельчил комки, размешивал дрелью, осадка не было);
4. 3 см3/дм3 перекись водорода 30% (4,5 см3 перекиси водорода 34% (наудачу оказалась канистра 30 литров - использую в летнем бассейне вместо хлора) - раствор поменял цвет: стал зеленее, начал выделяться кислород и не только, поскольку запах был неприятный);

Справа отстоянный электролит, слева после добавления перекиси
5. Отстаивание 1,5 часа – раствор не изменил цвет, стенки ванны покрыты пузырьками воздуха;
6. 4 г/дм3 активированный уголь (20 таблеток активированного угля по 250 мг, перемешивание дрелью, таблетки растворились – выделялся газ, неприятный запах, образовался черный осадок);
7. Фильтрация через ткань и вату скорость фильтрации примерно 1 л/час (раствор стал прозрачнее, но все равно мутный, пока фильтровал - написал программу для расчета тока);
8. Отстаивание 6 часов – выпал небольшой осадок, который я благополучно перелил в ванну с электролитом;
9. 4 г/дм3 RV-T (6 г блескообразователя, раствор подкрасился блескообразователем, кажется раствор начал больше пениться и стал более тягучим).
Эксперименты
Для экспериментов используется фольгированный с двух сторон стеклотекстолит толщиной 1,5 мм и толщиной меди (по заявлению продавца, а микрометра у меня нет) 18 мкм, с отверстиями диаметром: 1,6 мм, 1 мм, 0,8 мм, 0,5 мм. Всего отверстий 21. Все отверстия раззенкованы. Активация текстолита в отверстиях графитом Graphite 33, наносится на поверхность, затем резиновым шпателем продавливается в отверстия, затем полируется зубочисткой до блеска, что снижает сопротивление. Затем остатки графита счищаются с поверхности шкуркой. Итоговое сопротивление между сторонами 300 Ом.

В экспериментах используется одна и та же заготовка, то есть каждый следующий эксперимент проводился поверх предыдущего.
Электролит постоянно перемешивается аквариумным насосом, заготовка не покачивается.

Реверс тока собран на реле, управляется с компьютера.

Скриншот программы

Установка в сборе
Эксперимент №1 «Наводим блеск»:
1. Ток: 2 А/дм2;
2. Реверс тока: 3000 мс прямой ток, 600 мс обратный ток [Технология производства ПП А.Медведев];
3. Расчетное время 57 минут для наращивания слоя 18 мкм.
Ход эксперимента:
В результате эксперимента по истечении расчетного времени было обнаружено, что в отверстиях не образовалась медь. Потому время эксперимента было решено увеличить в два раза.

Отверстие 1,6 мм – виден графит, заполнение не полное

Отверстия 1 и 0,8 мм заполнение удовлетворительное
Результаты:
• На поверхности медь матовая розовая, но наощупь гладкая, бархатистая, заметно что слой образован не ростом кристаллов, слой очень прочный без острых углов;
• В отверстиях у краев образовался более толстый слой, в некоторых отверстиях в середине виден графит – результат образования меди в отверстиях неудовлетворительный;
• Один из углов платы начал стравливаться, видимо, вызвано реверсом тока;
• На анодах образуется бурый подгар, который отваливается в ванну с электролитом при извлечении анодов, под нагаром аноды розовые.
Вывод:
Наращивание меди неравномерное, ввиду большого сопротивления графита градиент тока еще более слабый в отверстиях потому заполнение неравномерное с пропусками после 2 часов. Такие параметры подойдут для нанесения финишного покрытия.
Эксперимент №2 «Почему же медь в дырках не растет»:
1. Ток: 4,5 А/дм2;
2. Реверс тока: 250 мс прямой ток, 25 мс обратный ток [«Влияние режимов нестационарного электролиза и органических добавок в составе электролитов меднения на обработку отверстий печатных плат» А.В. Хмелев, Л.В. Головушкина, Е.А. Федорова];
3. Расчетное время 22 минуты для наращивания слоя 18 мкм.
Результаты:
• На поверхности медь матовая, шершавая, образована ростом кристаллов меди, по углам виден подгар (удовлетворительно).
• В отверстиях, визуально, образовался равномерный слой – результат хороший.
Вывод:
Больший ток привел к более быстрому осаживанию меди и как следствие росту кристаллов. Реверс тока обеспечил более равномерное заполнение отверстий.
Эксперимент №3 «От чего же всё покрылось матом?»:
1. Ток: 4,5 А/дм2;
2. Реверс тока: 3000 мс прямой ток, 600 мс обратный ток;
3. Расчетное время 27 минуты для наращивания слоя 18 мкм.

Неудовлетворительное качество поверхности

Отверстия 1,6 мм и 1 мм – заполнение хорошее

Срез отверстия 1,6 мм, видны детали пористого покрытия поверхности

Результаты:
• На поверхности медь еще более шероховатая чем в эксперименте №2, подгар по углам усилился наощупь шершавая, ясно видна кристаллическая природа образований, покрытие хрупкое - остается на руках, думаю, для нанесения резиста потребуется дополнительная обработка (не удовлетворительно);
• В отверстиях вновь образовались наплывы у краев.
Вывод: Данные параметры металлизации не приводят к качественному результату.

Итоговый вывод:
Эксперимент №3 показал, что рост кристаллов полученный в эксперименте №2 был вызван большим током, хотя в эксперименте №2 параметры реверса тока оказали положительный эффект и привели к сглаживанию слоя металлизации как в отверстиях так и на поверхности. Эксперимент №1 показал, что для осаживания прочного и гладкого покрытия требуется уменьшение тока, после эксперимента №1 не потребуется дополнительная обработка перед нанесением резиста. Эксперименты показали, что для нанесения прочного и равномерного покрытия следует применять меньший ток (2-3 А/дм2), а параметры реверса тока выбрать как в эксперименте №2 (250 мс / 25 мс). Возможно имеет смысл проводить гальванику в 2 этапа: 1й наращивание меди в отверстиях как в эксперименте №2, а затем нанесение финишного покрытия с током 1,5 А/дм2 и увеличенным временем реверсного тока, для сглаживания кристаллических образований.

Я потом уже понял, что видимо содержание добавки на последних экспериментах было меньше.

Фото шлифов – текстолит резал ножницами, потом шкурил, потому в отверстиях медь немного рассыпалась.

Шлиф отверстия 1,6 мм. Видно, что в середине отверстия медь более хрупкая и тонкая. Справа край заготовки, где образовывался максимально толстый слой – видно, что после первого эксперимента слой тонкий и равномерный, а после последующих двух видно утолщение, плюс видна неоднородность, можно предположить, что адгезия такого слоя слабая.

Шлиф отверстия 1 мм.

П.С.
Пока писал отчет - фильтровал электролит. Наконец он стал опять синим, кстати видимо добавка израсходовалась, поскольку цвет стал светлее – думаю истратилось около 1,5 мл, если я правильно посчитал (3 часа с током в среднем 2 А, при расходе 2,5 дм3 на 10000 Ач) – не ожидал, что так быстро будет расходоваться.

Вложить картинки не получилось - потому увеличенный размер кладу ссылками:
http://s018.radikal.ru/i520/1202/41/c64c08b3b669.jpg - после перекиси
http://s018.radikal.ru/i512/1202/81/c161b56e4080.jpg - сопротивление после графита
http://s58.radikal.ru/i162/1202/45/945e2aa4058f.jpg - монстр-реверс и аноды
http://i069.radikal.ru/1202/06/bf8054f49f34.jpg - гальваника
http://s017.radikal.ru/i438/1202/80/809c0358ec51.jpg - эксперимент 1 - 1,6 мм
http://s018.radikal.ru/i521/1202/ed/4886c02848fc.jpg - эксперимент 1 – 1 мм и 0,8 мм
http://i047.radikal.ru/1202/e6/09ddca4eb86d.jpg - эксперимент 3 – общий вид
http://s14.radikal.ru/i187/1202/6c/1dfa1d144f59.jpg - эксперимент 3 – 1,6 мм и 1 мм
http://s001.radikal.ru/i196/1202/3e/e0bceb0e1939.jpg - эксперимент 3 – 1,6 срез

Всё я пошел жечь чучело зимы…

[Vadim_vv]

Вчера доделал платку с UV светиками. Несколько фото на суд так сказать.

хим лужение? если не секрет - чем?

[mial]

sr480
Работа проделана большая. Отрицательный результат - тоже результат С блеском RV-T и реверсом у меня тоже ничего не получилось. Бросьте эту идею с реверсом, пробуйте просто получить нормальное покрытие прямым током. Отверстия закроются 100% гарантирую. Я на последней плате 3.1 мм делал, нормально получилось.

Vadim_vv, да это хим лужение. Покупал на ebay, tin powder называется. Но сейчас смотрю уже нет его.

[sr480]

mial будьте добры, поясните, при субтрактивной технологии вы фоторезист наносите перед гальваникой, чтобы закрыть всё кроме самих отверстий?

[mial]

mial будьте добры, поясните, при субтрактивной технологии вы фоторезист наносите перед гальваникой, чтобы закрыть всё кроме самих отверстий?

"Субтрактивная технология предусматривает травление медной фольги на поверхности диэлектрика по защитному изображению в фоторезисте или металлорезисте. Вариант этого процесса применительно к платам с уже металлизированными отверстиями называется тентинг-процессом. Пленочный фоторезист создает не только маскирующее покрытие на проводниках схемы, но и защитные завески над металлизированными отверстиями, предохраняющие их от воздействия травящего раствора."

То есть в моем случае гальваника на всю плату, затем фоторезист, и травление обычным способом.