Kupfer ätzen, ammoniakalische Kupfersulfatlösung

Anonymous U. schrieb:
> Hat wer eine Idee, aus welcher Substanz die Flocken
> bestehen, oder wie ich das rausfinden könnte?
Zuerst fällt Kupferhydroxid aus, welches sich im Überschuss von 
Ammoniaklösung unter Bildung des Kupfertetrammin-Komplexes wieder 
auflöst.

https://de.wikipedia.org/wiki/Kupfer%28II%29-hydroxid
https://de.wikipedia.org/wiki/Tetramminkupfersulfat

> Der Versuch fand bei Zimmerthemperatur statt.
Zum Ätzen mit dem Zeug kann ich nichts sagen, aber eine höhere 
Temperatur wird vermutlich nicht schaden - zumindest wenn nicht 
allzuviel Ammoniak abdampft.

Anonymous U. schrieb:
> Meine Ätzlösung setze ich wie folgt an: Kupfersulfat in Wasser auflösen,
> so dass 35g Kupfer auf 1l Wasser kommen. Danach mit 25%igem
> Ammoniakwasser mischen, bis der pH-Wert von 8,6 erreicht ist.

Dürfte nicht gerade angenehm sein bei dem Geruch.
(Hab jahrelang beruflich mit so einem Zeug gearbeitet).
Daher kann das nur in geschlossenen Anlagen benutzt werden.

> Kupfersulfat in Wasser gelöst ergibt eine klare, blaue Flüssigkeit. Wenn
> ich dann die Ammoniaklösung hinzugebe, wird die Suppe trübe. Es bilden
> sich Flocken. Wenn ich weiter Ammoniaklösung hinzugebe, lösen sich die
> Flocken wieder auf. Die Flüssigkeit ist nun wieder klar, aber viel
> dunkler als vorher. Hat wer eine Idee, aus welcher Substanz die Flocken
> bestehen, oder wie ich das rausfinden könnte?

Das Kupfer geht doch in Lösung und die Flocken werden das Sulfat sein
das unter bestimmten Verhältnissen wieder ausfällt, aber dann später 
wieder in Lösung geht, wenn sich die Parameter ändern.
Hängt eben von dem Prozesszustand der Lösung ab. Für genauere Angaben 
bedarf es schon der Kenntnisse eines Chemikers.

> Ich habe nun in diese Lösung einen Kupferdraht und Lötzinn reingetan.
> Man kann erkennen, dass das Kupfer angegriffen wird, Lötzinn jedoch
> nicht. Allerdings tut sich nach einer halben Stunde beim Kupfer gar
> nichts mehr. Woran kann das liegen? Der Versuch fand bei
> Zimmerthemperatur statt.

Zum Tauchverfahren ist diese Chemie auch nicht geeignet, sondern wohl
fürs Sprühprozessverfahren konzipiert. Da muss die Suppe auch noch
erwärmt und durchmischt werden.
Das man das Kupfer wieder elektrolytisch abscheiden kann, ist sicher
nicht schlecht, aber ob sich das wirtschaftlich im globalen Wettbewerb 
durchsetzen kann, dürfte bezweifelt werden.

Anonymous U. schrieb:
> Allerdings tut sich nach einer halben Stunde beim Kupfer gar
> nichts mehr. Woran kann das liegen? Der Versuch fand bei

https://www.sciencemadness.org/whisper/viewthread.php?tid=63387&goto=search&pid=416846

I use tetraamminecopper(II) sulfate on occasion to etch copper foil 
using a tin resist. The ammonia concentration has to be very high to 
etch copper, and even then it is a slow process. Etching thin (1-2mils 
for example) copper foil may take a half hour or so, with stirring.

Since the ammonia has to remain concentrated for etching purposes, it is 
necessary to perform the etching in a sealed bottle.

I use 30% ammonia to make up the solutions. I doubt the store-bought 
concentrations would work for etching copper.

Anonymous U. schrieb:

> der Ätzlösung relativ einfach ist. Außerdem darf bei dem Ätzvorgang Zinn
> nicht angegriffen werden,

Das andere Verfahren aus dem Dokument evtl. mal testweise probieren?
ca 64gr Salmiak/Lötstein in 100ml Salmiakgeist 25% (~1,2 mol) aufloesen.
koennte mit H202 oder sonstwie zugefuehrter Luft funktionieren.

Wie gut oder bescheiden, weis ich aber nicht.

(moechte wetten fast jeder hat noch irgendwo so einen unbenutzten weisen 
Klotz rumliegen vom allerersten Notbraeter ..)


zum aetzen mit de.wikipedia.org/wiki/Tetramminkupfersulfat
findet sich aber wirklich so gut wie nichts.

Beim Rezept von Werner H. ist halt unguenstig das man die chemikalien 
nur in unguenstigen Portionen bekommt, wenn man erst alles besorgen 
muss.
Da kommt ein Kg Ammoniumpersulfat auch wenn es nicht gewuenscht ist bald 
guenstiger mit mittlerweile auch fast 20-30 Euro, so man es noch 
bekommt.

egal schrieb:
> zum aetzen mit de.wikipedia.org/wiki/Tetramminkupfersulfat
> findet sich aber wirklich so gut wie nichts.

Wikipedia ist auch nicht das 1:1-Abbild der Welt. Kupferätzen mit 
ammoniakalischer Lösung ist in der LP-Industrie in grossem Massstab 
eingeführt, u.a. hat es den Vorteil, sehr viel Cu aufnehmen zu können 
(ich erinnere mich an sowas wie 120 g/l), und die gesättigte Lösung wird 
vom Hersteller zum Recycling zurückgenommen, wir hatten da 800 
l-Container auf Paletten. Temperaturen waren so um die 40 Grad.

Bei Wikipedia hat sich halt noch niemand gefunden, der einen fundierten 
Artikel schreibt, Fachleute für das Ätzen von Leiterplatten gehören 
nicht zu den verbreitesten Berufsgruppen, wahrscheinlich kennen die sich 
alle. Als anerkannter Beruf existiert das glaube ich garnicht.

Georg

Georg schrieb:
>> zum aetzen mit de.wikipedia.org/wiki/Tetramminkupfersulfat
>> findet sich aber wirklich so gut wie nichts.
>
> Wikipedia ist auch nicht das 1:1-Abbild der Welt.

Hi, "zum aetzen mit ..../Tetramminkupfersulfat" finden sich im Netz auch 
unter unter Bemuehung anderer Quellen so gut wie keine privaten 
Erfahrungsberichte, Wikipedia nur als Stichwortgeber.

Wer nutzt daheim schon Metallresiste, ausser zu experimentellen Zwecken.

nemesis... schrieb:
>> dunkler als vorher. Hat wer eine Idee, aus welcher Substanz die Flocken
>> bestehen, oder wie ich das rausfinden könnte?
>
> Das Kupfer geht doch in Lösung und die Flocken werden das Sulfat sein
> das unter bestimmten Verhältnissen wieder ausfällt, aber dann später
> wieder in Lösung geht,

Das wird wohl zum kleinen, aber visuell sichtbar Teil, 
kupfer(ii)hydroxid sein das ausfaellt, was sich aber gleich wieder mit 
Ammoniak als Tetramminkupfer(ii)hydroxid, welches dan wieder dunkelblau 
wird, aufloest das sind wohl nur wenige (ein oder zwei) Prozent und wird 
vom Disassioziationgrad (NH4+ OH-)abhaengen.

Uhu U. schrieb:
> Wie läuft denn der Herstellungsprozess mit Zinnresist ab?

Ganz grob:

1. LP (also Basismaterial mit beidseitig Cu) bohren

2. Chemisch und galvanisch durchkontaktieren, dann sind auch die 
Bohrungswände verkupfert (die Platte sieht aus wie ein massives 
Kupferblech)

3. Aufbringen und entwickeln von Photoresist, wobei die Leiterbahnen 
usw. frei bleiben, und die Innenwände der Bohrungen sowieso

4. die freien Flächen (Leiterbahnen, Pads usw.) werden verzinnt oder 
vernickelt, also auch die Bohrungen

5. mit einer Ätzflüssigkeit, die die Metallisierung nicht angreift, wird 
das Kupfer ausserhalb der Leiterbahnen usw. entfernt - da die Bohrungen 
verzinnt sind, bleiben die Metallhülsen darin erhalten

6. Das Metall, das als Ätzresist gedient hat, wird meistens entfernt, da 
es z.B. die seitlichen Wänder der Leiterbahnen nicht bedeckt, daher wird 
anschliessend neu metallisiert, z.B. aufgeschmolzen. Man kann auch 
zuerst schwarzoxidieren und Lötstopplack aufbringen, dann ist unter dem 
Lack keine Metallisierung.

Georg

Georg schrieb:
> 6. Das Metall, das als Ätzresist gedient hat, wird meistens entfernt, da
> es z.B. die seitlichen Wänder der Leiterbahnen nicht bedeckt, daher wird
> anschliessend neu metallisiert, z.B. aufgeschmolzen.

Das muss sogar entfernt werden, weil es gar nicht lötbar ist.

> Man kann auch
> zuerst schwarzoxidieren und Lötstopplack aufbringen, dann ist unter dem
> Lack keine Metallisierung.

Schwarzoxidieren braucht man nur noch bei Prepegs, also bei Multilayern,
damit die Lagen beim Verpressen besser haften, insbesondere bei
Masseflächen. Wenn die Außenlagen geschwärzt wurden, dann weil
das im Prozess einfach mit gemacht wurde. Nötig ist es allerdings nicht.
Um die Bohrungen (nicht die Leiterbahnen) mit Lötzinn zu umschmelzen
ist dann die Lötstopplackmaske da (nicht nur fürs Wellenlöten u.a.).
Die Leiterbahnen brauchen kein Lötzinn mehr. Früher waren die
Leiterbahnen verzinnt, aber das hatte Nachteile, wie z.B.
Schlangenlinien im Lötstoplack (nach dem Maschinenlöten) der auch
manchmal ab platzte.

Zwischen 1. und 2. gehört noch eine Bürstprozess um die Bohrungen zu
entgraten.