2023/12/17(日)ドラッグストアや100円ショップで入手できるエッチング液を試す

2023/12/17 19:24 電子工作
『ドラッグストアや100円ショップで入手できるエッチング液』と言っても、エッチング液そのものを販売しているわけではありません。
ですが、エッチング液を作る材料をドラッグストアや大手の100円ショップで容易に入手できます。

今回、当方では初めて試すのですが、元情報は既にネット上に複数、かなり出回っています。
なので二番煎じですが、今回は初めてということもあり、要点だけ示す形になります。

きっかけは、地元の電子部品販売店で、サンハヤト社製のエッチング液が買えなくなったからなのです。
解る人には、どこの販売店か判ってしまうと思います。狸小路にある某店です。再度置いてくれることを希望しています。はい。
通信販売で本州の販売店から入手可能ですが、送料がかかる(結果、トータルで割高になる)上に、北海道では、早くても翌々日配達なので、入手の際、使い勝手があまりよろしくない。

代替になるもの(「腐食液」「エジンバラ液」と称するもの)はあるのですが、「店舗で直接入手できるか」から調べるのが、多忙な我が身にはとても手間で時間取れないので、これから紹介する手法に落ち着いたというところです。コメントで販売情報や価格の共有を頂けると嬉しいです。

前置きがまた長くなってしまいましたが、ここから本題になります。

○必要なもの
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・クエン酸
・食塩
・オキシドール(500㎖ ものが望ましい)
=> この3つでエッチング液を作ります。
   クエン酸やオキシドールは、現在は100円ショップでは販売されていないようです。
   最近、クエン酸やオキシドールは、ダイソーや Seria といった大手の100円ショップで販売されているようです。
   【2024/01/12 追記】


・ジップロックまたは同等品(冷凍用を選ぶこと)
=> これは、100円ショップあたりでも入手できますね。

・重曹
・アルミホイル
=> 廃液処理で使います。
   重曹もダイソーやSeria といった大手の100円ショップで販売されているようです。【2024/01/12 追記】

・重量計
・計量カップ(200㎖ ものでよい)
・耐熱プラスチックトレイ(20cm x 30cm 以上、深さ 5cm 程度が望ましい)
・コーヒーフィルター
・コーヒードリッパー(プラスチック製のもの)
=> 調合や廃液処理に使います。重量計は郵便物の重量を計測する秤などが使えます。ホームセンターなどで販売しています。
   計量カップ・耐熱プラスチックトレイ・コーヒードリッパーは、一度でもエッチング処理に使用したら、
   有害物質が付着するため、本来の用途には使えません。
   なので、専用のものを別途用意するようにしましょう。重量計以外は、100円ショップで入手できるもので充分です。

○準備
クエン酸 4:食塩 1 の割合で混合粉末を作ります。
例えば、クエン酸40g に対し 食塩 10g という割合です。

どの紹介記事見ても4:1の記載ですが、食塩の割合を少し増やすと、エッチングが早く進むようです。
次に、混合粉末をオキシドールに溶かします。
オキシドールをジップロックに入れ、混合粉末を溶かします。完全に粉末が溶けるまで、攪拌してください。

オキシドールは、エッチング対象のプリント基板が浸かる程度で充分です。
基板サイズが 150mm x 75mm だったら、オキシドールは 150㎖ が適量かと思います。
150㎖ のオキシドールに対し、クエン酸 40g 食塩 10g で上手く行きます。
オキシドールの量に応じて、クエン酸と食塩の量を変えます。但し、4:1の割合は崩さないようにしましょう。

この様子を撮影するのを忘れたので、今回は割愛ということで。。。
液は無色透明のオキシドールの色、そのままです。


○エッチング実施
オキシドール混合液にエッチング対象のプリント版を入れると、途端にエッチング反応が始まります。
オキシドール混合液は、銅イオンが溶けだし、マリンブルーの色に変わっていきます。
湯煎すると反応が早く進みます。湯煎の際、液が35℃を越えないように注意します。
泡が湧いてきますので、揺すりながら泡を落としつつ状況を観察してください。
また、生暖かくなる程度に発熱するので、この点も注意してください。

ちなみに、この工程は従来のサンハヤト社製感光基板でも上手くいきます。
2023/12/08 発売開始の、新しいサンハヤト社製感光基板では、まだ試すことが出来ていません。もし新しい感光基板で、このエッチング手法を試した方が居られたら、コメントで結果共有して頂けると嬉しいです。

塩化第二鉄液によるエッチング同様、パターンの細かい部分から、広い場所にエッチングが進んで行きます。
エッチングは、最初は「本当に進んでいるのか?」という感じですが、終盤は一気に進むようです。
ここで、耐熱プラスチックトレイに水道水を入れておきましょう。水道水はプリント版が全部浸かる程度でよいです。

エッチングが終わったら、液からプリント版を引き上げて、耐熱プラスチックトレイに満たした水道水に浸し、水洗いします。

この途中経過も撮影するのを忘れたので、今回は割愛ということで。。。
物珍しさと、どうなるか判らない状態だったので、メンタル的余裕が無かったのが実際のところ。

エッチング完了後の結果だけは撮影しました。2枚同時で15分程度にて完了しました。
感光基板で露光した際に残るマスク素材を落とした後なので、銅箔が見えています。
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結構そこそこな規模の回路なので、最初からぶっつけ本番なのが、かなりのリスクでした。
でも見ての通り、大変上手くいったので、この点は満足です。

○廃液処理
基本的に、この方法で作成したエッチング液は、再利用できないと思ったほうがよいでしょう。
サンハヤト社製エッチング液も、使用後のエッチング液を暫く保存したあとに再度使ってみると、実に使えない状態になっていることが多々あるので、そんなものかと思っています。

このままでは、有毒ということで下水に流せないので、廃液処理を行います。
廃液処理には、マリンブルーになった液に対して、1cm x 3cm 程度の短冊状にカットしたアルミホイルを数枚ずつ投入し、銅イオンを析出するということを行います。

この反応はアルミホイルを一度にたくさん入れると、反応が激しくなって液が熱くなるので、注意しつつ作業を行います。
液がこんな色になって、アルミホイルによる反応が起きなくなったら、この工程は終了です。
また、この工程で水素が発生します。有毒ガスではないですが、換気を良くし、火気を近づけないようにしましょう。
20231217_3.jpg


析出した銅の粉末混じりのヘドロのような液になります。まだ、これで作業完了ではありません。
酸性が強すぎて、このままでは下水に流せません。試しに pH試験紙でチェックしてみるとこんな感じです。
20231217_4.jpg


重曹を混ぜて中和します。銅粉末はもえないゴミで処分する必要があるため、予めコーヒードリッパーとコーヒーフィルターで、ろ過して分離すると良いでしょう。
下水に流すには pH 5.8 ~ pH 8.6 の範囲である必要があります。100㎖ に対し、重曹20g 程度が適当かと思います。
適当にpH 見ながら少しずつ混ぜたので、適量が良く判っていません。

中和した液は、2倍量以上の水道水と一緒に下水に流します。
次回、作業した際には、もうすこしマトモな手順を書き残したいと考えています。