Микропузырьковая ванна для травления печатных плат
Вступление. Не думаю, что открою большой секрет, если скажу, что на скорость и качество при травлении печатных плат влияют несколько основных факторов. Для примера: если процесс травления происходит в растворе хлорного железа комнатной температуры, то длится он, как правило, от 40 мин. до 2,5 часов (в зависимости от насыщенности раствора). Если же раствор подогреть, то сам процесс травления удается сократить по времени раза в полтора. Да и вообще, в идеале, сам раствор должен периодически перемешиваться, в этом случае процесс происходит еще быстрее. Эти факторы влияют непосредственно на скорость травления. Если же говорить о качестве плат, то это касается в первую очередь тех радиолюбителей, которые переносят рисунок на текстолит методом “лазерного принтера и утюга”. Несмотря на то, что тонер держится на фольге довольно крепко, если процесс травления затягивается по времени, то хлорное железо все же попадает под тонер. В этом случае дорожки получаются “пористыми”, что в свою очередь ухудшает качество самой платы и устройства в целом.
Технически же процесс перемешивания раствора можно осуществить несколькими способами (все зависит от изобретательности и “заточенности” рук), но наиболее оптимальным, на мой взгляд, является метод “микропузырьковой ванны”. Именно таким способом изготавливаются заводские платы. Суть метода довольно проста, но очень эффективна. На дне резервуара с хлорным железом расположена пластиковая трубка, в которой через равные промежутки пробиты отверстия. С одного конца трубка заглушена, с другого подается сжатый воздух. В результате, поднимающиеся со дна резервуара пузырьки воздуха естественным образом перемешивают раствор хлорного железа, тем самым, ускоряя процесс травления. Не предусмотрено, правда, подогрева раствора, но так как процесс травления происходит довольно быстро (5 – 10 минут), то данная опция в принципе не имеет смысла, раствор просто предварительно подогревается и заливается в резервуар уже теплым. Итак, на этом вступление можно завершить и приступить непосредственно к осуществлению задуманного.
Резервуар. В качестве резервуара для данной конструкции, естественно, можно использовать любую удобную емкость, мне же на глаза попались кюветы для проявки фотографий. Выглядят они следующим образом:
Трубка. Трубку так же можно использовать любую удобную, мне же показалось самым оптимальным использовать трубку от обычной медицинской капельницы, приобрести ее можно в аптеке всего за 15 рублей. Приклеивается она на обычный клей “Момент кристалл”. Отверстия делаются швейной иглой, с шагом примерно в 1 см:
Естественно, с одной стороны трубка заранее глушится, с другой стороны закрепляется наконечник от той же капельницы, для более удобного подключения к источнику воздуха (о нем немного позднее):
На этом этапе все же необходимо проверить работу самого устройства, просто налив в емкость воды. Дело в том, что все зависит от давления компрессора, от него непосредственно и пляшут диаметр и шаг отверстий, так что, возможно, придется поэкспериментировать:
Сетка. Может быть, кому-то этот пункт покажется лишним. Дело в том, что речь в нем пойдет о сетке, натянутой на расстоянии примерно 1,5 сантиметров от дна резервуара (зазор между трубкой и заготовками плат все же необходим). Сетку делать совсем не обязательно, для обеспечения необходимого зазора можно просто в отверстия плат (лучше всего в те из них, которые предназначены для крепления платы в устройстве) вставить 4-6 спичек так, чтобы они образовывали стойки. Сделать сетку можно, опять же, несколькими способами. Мой способ заключается в следующем: из пластмассы толщиной примерно в 1 мм вырезаются полоски шириной приблизительно 1,5 сантиметра и длиной чуть меньше каждой из сторон резервуара. В результате получается две длинных и две коротких полосы:
На каждой полоске делаются пропилы на половину толщины пластмассы, с шагом в один сантиметр:
Далее эти полоски приклеиваются на каждую из сторон используемой емкости:
Причем приклеиваются таким образом, чтобы пропилы были обращены в сторону стенки резервуара, и через этот пропил проходила тонкая леска:
Далее из лески по следующей схеме натягивается сетка. Сначала между длинными противоположными планками:
Затем между короткими:
В результате должна получиться сетка наподобие той, что натянута на теннисной ракетке:
Крышка. Собственно на этом можно было бы и закончить, но при испытании данного агрегата с водой выяснилась одна не совсем приятная особенность. Дело в том, что работающий агрегат разбрызгивает в разные стороны очень мелкие капли. Возможно, для кого-то это не будет являться проблемой, но лично у меня возникло желание сделать крышку. По размерам кюветы, из пластмассы была вырезана заготовка, в которой были просверлены отверстия достаточные для вентиляции, но недостаточные для загрязнения окружающего пространства:
Срезы на крышке сделаны по причине того, что с одной стороны выходит трубка, а с другой находится слив (к слову, сливать раствор при закрытой крышке стало намного удобнее, меньше вероятность его пролить). Крышка готова, осталось сделать для нее на резервуаре крепеж. Выполнен он не совсем стандартно: на кювету приклеиваются клипсы, предназначенные для крепления коаксиального кабеля:
Всего их шесть штук…
…по две с каждой стороны в качестве направляющих для крышки…
… и еще две как стопор при полностью закрытой крышке:
Компрессор. Вот теперь можно поговорить об источнике воздуха. Наиболее распространенным является пластиковая бутылка с клапаном, в которую при помощи насоса закачивается воздух. Возможен так же вариант с автомобильной камерой. В моем случае в качестве источника воздуха используется обычный микрокомпрессор для аквариума АЭН-3, который для большей производительности был немного доработан:
Собственно доработка сводилась к наиболее оптимальному расположению магнита в поле катушки (кто хоть раз разбирал подобные устройства, поймет, о чем идет речь). Путем таких нехитрых манипуляций удалось увеличить производительность компрессора примерно в два раза, чего оказалось вполне достаточно.
Вот таким образом, в результате всех трудов, появился незамысловатый агрегат…
…который, тем не менее, увеличил качество и скорость изготавливаемых устройств в несколько раз.
P.S. Возможно, кому-то многое в этой конструкции покажется лишним, ведь вместо сетки можно использовать спички, вместо крышки – кусок фанеры или старый журнал (только не по радиоэлектронике, тут уже дело принципа), а вместо компрессора вполне подойдут собственные легкие, вот только все вышеперечисленное комфорта при работе не добавит точно. Впрочем, это всего лишь мое сугубо личное мнение, а если все вышеизложенное кому-нибудь пригодится, то я с полной уверенностью смогу сказать, что поставленную цель я выполнил на все сто.
С уважением, Электронных Дел Мастер
www.edm2007.narod.ru
[email protected]
ICQ: 207-368-632