Hallo liebe Leute :o) Nachdem ich eine ganze Zeit lang eigentlich recht passable Erfahrungen mit Natriumpersulfat gemacht hatte, habe ich seit mehreren Ätzungen nur noch schlechte Ergebnisse. Es zeigt sich immer das gleiche Phänomen: Geätzte Linien, die eigentlich und idealerweise eben und gleichmäßig geätzt sein sollten, wirken nun "pixelig" - unterm Mikroskop sieht man eine Besonderheit - nämlich so eine Art halbkugelförmige Ausbuchtungen (siehe Bild). Es ätzt also sehr ungleichmäßig und ist so einfach nicht zu gebrauchen. Der Grund größerer Flächen ist hingegen gleichmäßig geätzt (Bild 3), das Phänomen zeigt sich nur bei dünneren Linien. Ganz dünne Linien sind sogar unterbrochen, also stellenweise gar nicht geätzt. Auf Bild 2 sieht man gut, dass eben vor allem dünnere Linien davon betroffen sind, je breiter eine Linie wird, desto mehr egalisiert sich das Problem. Nun meine Frage, weiß vielleicht jemand, woran das liegen könnte? Glaubt Ihr, dass das vielleicht an den Luftbläschen liegen könnte, die sich immer wieder am Werkstück bilden und festsetzen? Wie gesagt, bis vor einiger Zeit hat immer alles super geklappt, und es haben sich eigentlich nur zwei Variablen verändert: - Die benutzte Tinte (vorher Original-Tinte, jetzt Billig-Tinte). Aber mit der Belichtungszeit bin ich schon runter und nach der Belichtung war eigentlich alles frei und clean (Mikroskop). - Neue Ätz-Lösung angesetzt. Also "frisch" (wobei das Pulver schon einige Monate verschlossen herum lag, aber das dürfte ja nicht viel ausmachen)? Gleiche Stärke, gleiche Menge wie sonst auch immer. Rätsel Wegen der Luftbläschen, falls es überhaupt daran liegt: Ich befreie das Werkstück gewohnheitsmäßig in regelmäßigen Zeitabständen davon - trotzdem dieses Resultat. Weiß jemand, woran es liegen könnte? Lieber Gruß!
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Hier noch ein Bild, auf dem man den Effekt schön sieht: Die "4", in diesem Schrifttyp, war die Vorlage (natürlich nicht ganz so sauber, da ich wegen der Billig-Tinte ja leider mit der Belichtungszeit runtergehen musste). Man sieht sieht diese halbkugelförmigen Ausbuchtungen überall, vor allem umso mehr dort, wo die Linien dünner und feiner werden. Zu dünne Linien werden schließlich auch dadurch unterbrochen.
Ist das Kupfer auf Epoxidharz? Das sieht so komisch aus. Mir ist sowas noch nie untergekommen (bei den zehn Platinen, die ich geätzt habe. ;-) Aber was heißt > Ich befreie das Werkstück gewohnheitsmäßig in regelmäßigen > Zeitabständen davon Das Ätzen sollte nur wenige Minuten dauern, da ist 'regelmäßig' vielleicht schon zu lang. Wie liegt denn die Platine? Ich lege sie immer mit der Kupferseite nach oben in die Lösung. Wie sieht die Belichtungsvorlage aus? Vielleicht verlaufen die Tintentropfen nicht und deshalb entstehen solche runden Strukturen. Das halte ich aber für unwahrscheinlich.
Guny M. schrieb: > Neue Ätz-Lösung angesetzt. Konzentration, maximal erreichte Temperatur? Was versuchst du zu ätzen, die ersten Bilder sehen nach einem faserigen Material aus?
Das Material ist Kupfer (auch wenn´s hier unter dem Mikroskop eher silbern schimmert). Die Ätztemperatur liegt immer zwischen ca. 45°-51° Celsius. Konzentration: 125 Gramm NAPS auf 0,5 Liter Wasser. Mit genau denselben Variablen hat bisher immer alles geklappt, die Ätzungen wurden fein uns sauber. Mit der frischen Lösung aber nicht mehr - obwohl diese Variablen unverändert sind...
Dann taugt die Tinte nix. Schau dir mal eine alte Vorlage genauer an. Und dann die neue Vorlage.
Klar ist die Tinte schlechter, weswegen ich mit der Belichtungszeit runtergehen musste. Aber die entsprechenden Linien, die man oben auf den Bildern sieht, habe ich vor dem Ätzen per Mikroskop überprüft - sie waren durchgängig frei...
Guny M. schrieb: > Glaubt Ihr, dass das vielleicht an den Luftbläschen liegen könnte, die > sich immer wieder am Werkstück bilden und festsetzen? Das sind keine Luftbläschen, sondern Sauerstoff aus dem Peroxid, und sie befinden sich normaler Weise nicht auf dem Kupfer, sondern auf dem Lack. Guny M. schrieb: > Die Ätztemperatur liegt immer zwischen ca. 45°-51° Celsius. Könnte schon zu hoch sein, ich würde nicht über 40°C gehen. Wenn du eine nennenswerte Gasentwicklung hast, ist die Temperatur zu hoch und das Persulfat zersetzt sich ohne etwas geätzt zu haben. Guny M. schrieb: > Also "frisch" (wobei das Pulver schon > einige Monate verschlossen herum lag, aber das dürfte ja nicht viel > ausmachen)? Kommt auf die Lagerungsbedingungen an. Licht und Verunreinigungen können die Zersetzung beschleunigen: https://de.wikipedia.org/wiki/Kaliumperoxodisulfat Dieser Artikel behandelt zwar das K-Salz, aber das Na-Salz verhält sich sehr ähnlich. Lichtgeschützte und saubere Lagerung sind also angesagt. Was einmal aus den Vorratsgefäß entnommen wurde, wird nicht mehr zurückgeschüttet. Eine Waage hilft bei der korrekten Dosierung. Du solltest auch nicht viel mehr Lösung ansetzen, als du am Tag verbrauchen kannst, denn das Salz ist bei weitem stabiler als die Lösung, die gewöhnlich beim Ätzen auch noch verunreinigt wird. Wenn sich gegen Ende der Ätzung hochglänzende Kupferflächen bilden, ist das meist ein Zeichen, dass die Peroxid-Konzentration nicht mehr ausreicht. Mit wenigen Millilitern H2O2 (ich verwende nur das 30%ige) kann man das Problem augenblicklich beheben. Die meisten Bastler verwenden aber eher zuviel Ätzmittel als zuwenig.
Noch ein Wort zur Stöchiometrie: Eine Europakarte 100mm x 160mm enthält bei der üblichen Beschichtung mit 35µm Kupfer pro Seite 0,56cm³ des Metalls. Das sind 5g Kupfer oder 0,0785 Mol. Theoretisch genügen dafür 18,7g reines NaPS. In der Praxis wird man deutlich mehr verwenden, damit die Reaktion bis zum Schluß mit befriedigender Geschwindigkeit verläuft. 30g sollten aber in jedem Fall reichen. Das Salz ist sehr gut in Wasser löslich, aber da nach dem Ätzen ja auch nöch die Reaktionsprodukte Kupfersulfat und Natriumsulfat gelöst bleiben sollen, wird man keine gesättigte Lösung (> 50%-ig!) herstellen, sondern sich mit etwa 25% begnügen. Das wären in obigem Beispiel etwa 120mL Wasser. Das entspricht auch der von dir verwendeten Konzentration. Aber ein halber Liter davon ist schon Verschwendung. Bei kleineren Platinen erst Recht. Aufheben sollte man die zuviel hergestellte Lösung nicht, denn sie zersetzt sich allmählich, und dann kennt niemand mehr den Gehalt an NaPS. Du erkennst, dass die Lösung selbst in einer Ätzwanne, welche den Aussenmaßen der Platine in etwa entspricht, diese nur einige mm hoch bedeckt. Du kannst mehr Wasser verwenden, aber dadurch verlängert sich die Ätzzeit.
Danke für die Tipps. :o) Ich habe bisher immer 0,5 Liter angerührt und diesen halben Liter dann mehrfach verwendet, bis die Lösung ein relativ dunkles Blau angenommen hat. Geätzt habe ich immer auf Sicht - bei mir muss das nicht ganz sooo exakt sein, wie bei Euch bzw. denjenigen, die Mikroplatinen herstellen, meine Arbeiten sind ja in der Regel gröber. Ich habe bisher das einmal angerührte NAPS auch relativ offen stehen lassen und über ein, zwei Wochen wiederverwendet - das ging sogar gut, bislang alles ohne Probleme. Nur bei solchen Feinheiten, wie die Linien oben, macht es sich vielleicht deutlicher bemerkbar. Die Lagerung des Pulvers war dunkel und trocken. Ich denke mal, ich werde es mal mit einer schwächeren Lösung probieren und versuchen - da fällt mir nämlich ein, dass die alte Lösung, mit der es super klappte, mir einmal versehentlich über 60° erhitzt ist - trotzdem waren die Ätzungen zufriedenstellend. Und wenn ich das richtig verstanden habe, dann wird NAPS bei über 50° also abgeschwächt? Und dann noch die lange Lagerung der bereits angesetzten Lösung... Ergo - vielleicht ist meine jetzige Lösung zu stark bzw. zu aggressiv. Auch die restlichen Tipps wird ich mal beherzigen.
Guny M. schrieb: > Und wenn ich das richtig verstanden habe, dann wird NAPS bei > über 50° also abgeschwächt? Es zersetzt sich. Dadurch sinkt die Konzentration. Guny M. schrieb: > Und dann noch die lange Lagerung der bereits angesetzten Lösung Das ist wahrscheinlich nicht so gut. Ich mache immer nur so viel Lösung, wie ich für die Platine brauche. Dann wird der Rest nicht schlecht und es entsteht deutlich weniger verbrauchte Lösung.
Guny M. schrieb: > Ich habe bisher das einmal > angerührte NAPS auch relativ offen stehen lassen und über ein, zwei > Wochen wiederverwendet Dabei fällt Staub hinein, und der fördert i.A. die Zersetzung ziemlich stark.
Vielleicht solltest du besser mit FeCl3 ätzen. Das sieht zwar nicht so hübsch aus, aber es ist ein schonendes Ätzverfahren, das sogar bei Zimmertemperatur funktioniert. Außerdem ist diese Ätzlösung unbedingt stabil, sie gast nicht und zersetzt sich nicht, -weder durch Dreck noch durch Licht. Allerdings sollte man auch diese Lösung nicht ewig an der Luft stehen lassen, weil sich dann ein Schlamm bilden kann, der durch die Oxidation des beim Ätzen gebildeten Fe2+ zu (wieder) Fe3+ durch den Luftsauerstoff bildet. Bei dieser Oxidation erhöht sich der pH-Wert der Lösung und die Eisenverbindungen sind dann nicht mehr löslich. Falls dieses Mißgeschick passiert, kann man es durch Zugabe von etwas Salzsäure beheben.
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>> "Vielleicht solltest du besser mit FeCl3 ätzen."
Zwei Köpfe ein Gedanke :o) Hab ich heute nämlich gleich mal gemacht und
hier ist das Ergebnis (Bild).
Sieht schon toll aus, sehr sauber.
Warum ätzen denn eigentlich die meisten Kupfer mit Naps (tun sie doch,
oder)?
Weil es sauberer ist, und man sieht was man ätzt?
was sind denn so jeweils die Vorzüge von Naps oder Eisenchlorid?
Also ich finde, Eisenchlorid ätzt sehr schön und sauber und meiner
Meinung nach dauert es auch nicht unbedingt viel länger.
PS: Eisenchlorid - es bildet sich ja immer etwas Ätzschlamm auf dem
Werkstück, passiert das immer oder wirklich nur, wenn ich es zu lange in
der Luft habe stehen lassen? Und muss man diesen in regelmäßigen
Abständen vom Werkstück entfernen, absprühen etc., weil dieser sonst das
weitere Ätzen behindert?
PPS: Und danke nochmal für all die Tipps! :o)
Guny M. schrieb: > Weil es sauberer ist, und man sieht was man ätzt? Jo. Guny M. schrieb: > PS: Eisenchlorid - es bildet sich ja immer etwas Ätzschlamm auf dem > Werkstück, passiert das immer Ja immer. Das Zeug einfach nach unten fallen lasse, also Kopfüber in die Suppe. Oder das Bad gut bewegen. Schaum ätzen soll auch gut funktionieren, nur mit Schäumungsmittel Bier, hab ich keine wirklich gute Erfahrung gemacht. Die Wirkung lässt schnell nach (Tage/Wochen?). Da ständig Bier nach kippen ist sicher auch nicht das wahre (und es Stinkt nach Bier).
Guny M. schrieb: > Und bei welcher Temperatur am besten (Eisenchlorid)? :) Eigentlich egal, so ab 20°C bis ... keine Ahnung. Ich wärme nur vor, ~40-60°C schätze ich. Kurz um, ich hab noch nicht viel Erfahrung mit Fe3. Hab mich lange mit NaPs rumgeplagt. Da ich aber nur selten Ätze, bin ich wegen Lager und dem Temperatur Problem, umgestiegen.
Guny M. schrieb: > PS: Eisenchlorid - es bildet sich ja immer etwas Ätzschlamm auf dem > Werkstück, passiert das immer oder wirklich nur, wenn ich es zu lange in > der Luft habe stehen lassen? Und muss man diesen in regelmäßigen > Abständen vom Werkstück entfernen, absprühen etc., weil dieser sonst das > weitere Ätzen behindert? Wie ich schon schrieb: Du kannst das verhindern, indem du etwas Salzsäure zugibst. Im Prinzip stiftet die das Chlor, das bei der Regeneration des beim Ätzen gebildeten FeCl2 zu FeCl3 durch den Luftsauerstoff verbraucht wird, und sorgt ausserdem dafür, dass die Lösung schön sauer bleibt. Wenn die Lösung zu schwach sauer ist, fallen die Hydroxide von Kupfer und Eisen in Form von Schleim oder Schlamm aus. Sie lösen sich bei Säurezugabe aber sofort wieder auf. Solange muß man nicht warten, sondern man kann die Säure auch schon vor dem Ätzen hinzufügen, um der Schlammbildung vorzubeugen. Entsprechend der obigen Rechnung braucht man nicht viel davon. Für die 5g Kupfer einer Europaplatine reichen maximal 5,7g reines HCl oder weniger als 15 mL der handelsüblichen etwa 33%igen Säure. Guny M. schrieb: > Weil es sauberer ist, und man sieht was man ätzt? Das ist ein Grund. Es gibt aber noch einen schwerwiegenderen Grund: HCl ist ein Gas und es entweicht der HCl-haltigen Ätzlösung in geringen Mengen. Diese HCl-Spuren in der Luft reichen aus um allmählich sämtliches Eisen und Stahl in der Umgebung, sogar im ganzen Zimmer verrosten zu lassen. So kann man teures Werkzeug in unansehnlichen Schrott verwandeln. Also am besten die Lösung nach dem Ätzen die Lösung in eine Glasflasche füllen (Kunststoff ist für das HCl-Gas durchlässig) und gut lüften. Auch die PE-Flasche, in der du die HCl im Baumarkt gekauft hast, "stinkt" vor sich hin!!! Ich bewahre solche Lösungen im Freien in einem Blecheimer (damit der Kunststoff nicht durch Sonnenlicht morsch wird) auf, und ausserdem befindet sich die Flasche noch in zwei ineinander gesteckten Müllbeuteln, bei denen sich in jedem noch eine gute Handvoll Marmorkies befindet. Der Marmorkies kann das HCl-Gas binden: CaCO3 + 2 HCl ---> CaCl2 + CO2
KORREKTUR: nachtmix schrieb: > Der Marmorkies kann das HCl-Gas binden: > CaCO3 + 2 HCl ---> CaCl2 + CO2 Ich hab natürlich das Wasser vergessen ;-) Also: CaCO3 + 2 HCl ---> CaCl2 + CO2 + H2O
nachtmix schrieb: > Also am besten die Lösung nach dem Ätzen die Lösung in eine Glasflasche > füllen (Kunststoff ist für das HCl-Gas durchlässig) und gut lüften. Das Zeug baut da aber Druck auf! Lieber nicht völlig dicht verpacken und gut Lüften.
Teo D. schrieb: > Das Zeug baut da aber Druck auf! Die Ätzlösung nicht, aber im Sommer kann der Druck in der HCl-Vorratsflasche ansteigen. Also den Pott besser in den Schatten als in die prallen Sonne stellen. Alternativ eine nicht so starke HCl verwenden. Die Apotheker bezeichnen die 25%ige HCl als konz. Das ist deutlich weniger als die Baumarktqualität (und teurer), und dementsprechend ist auch der Dampfdruck der HCl geringer. Dafür gibts Tabellen, in denen für verschiedene Konzentrationen der Dampfdruck gegen die Temperatur aufgetragen ist.
nachtmix schrieb: > Die Ätzlösung nicht, aber im Sommer kann der Druck in der > HCl-Vorratsflasche ansteigen. Mea Culpa.... Ich hatte da noch NaPs im Kopf (das prickelt so schön:).
Guny M. schrieb: >>> "Vielleicht solltest du besser mit FeCl3 ätzen." > > Zwei Köpfe ein Gedanke :o) Hab ich heute nämlich gleich mal gemacht und > hier ist das Ergebnis (Bild). > Sieht schon toll aus, sehr sauber. Ich weiß ja nicht. Leiterzüge kenne ich eigentlich anders. Das sieht eher aus wie die Nervenzellen in meinem Kopf :-)
michael_ schrieb: > Ich weiß ja nicht. > Leiterzüge kenne ich eigentlich anders. > Das sieht eher aus wie die Nervenzellen in meinem Kopf :-) Was du nicht sagst. ;P PS: OK, in diesem Thread, erwähnt Er glaube ich nicht explizit, das Er zukünftige Kunstgegenstände damit beackert.
Teo D. schrieb: > PS: OK, in diesem Thread, erwähnt Er glaube ich nicht explizit, das Er > zukünftige Kunstgegenstände damit beackert. Ja, das stimmt :o) Das auf den Bildern sind also keine Leiterbahnen - sondern meist Gröberes - ihr würdet wohl sagen "Ackerfurchen" :D
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