專利名稱：一種印制線路板酸性蝕刻液循環(huán)再生裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型適用于印制線路板蝕刻技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種印制線路板酸性蝕刻液循環(huán)再生裝置。
背景技術(shù)：
全球PCB產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值占電子元件產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值的四分之一以上，是各個(gè)電子元件細(xì)分產(chǎn)業(yè)中比重最大的產(chǎn)業(yè)，產(chǎn)業(yè)規(guī)模達(dá)400億美元。同時(shí)，由于其在電子基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)中的獨(dú)特地位，已經(jīng)成為當(dāng)代電子元件業(yè)中最活躍的產(chǎn)業(yè)。蝕刻作為PCB制程中的重要工藝，酸性蝕刻液因?yàn)榫哂袀?cè)蝕小、速率易于控制和易再生等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用。在蝕刻過(guò)程中，Cu2+與Cu作用生成Cu+，隨著蝕刻反應(yīng)的進(jìn)行，Cu+數(shù)量越來(lái)越多，Cu2+減少，蝕刻液蝕刻能力很快下降，為保持穩(wěn)定蝕刻能力，需加入氧化 劑使Cu+盡快轉(zhuǎn)化為Cu2+ ;同時(shí)當(dāng)蝕刻缸內(nèi)Cu2+濃度達(dá)到一定數(shù)值時(shí)或者蝕刻缸的溶液超過(guò)一定體積時(shí)，需要及時(shí)排除部分蝕刻液以保證蝕刻工序的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，該排出蝕刻液稱之為蝕刻廢液。為了對(duì)環(huán)境減少污染和達(dá)到一定的經(jīng)濟(jì)效益，大部分使用循環(huán)再生的方法來(lái)代替之前直接處理回收銅的方法，而由于技術(shù)的不成熟沒(méi)有廣泛發(fā)被使用，目前再生循環(huán)的方法如下I、萃取電沉積法該方法將酸性蝕刻廢液與萃取劑相混合，使萃取劑將蝕刻液中的銅離子萃取出來(lái)，經(jīng)硫酸反萃后得到硫酸銅溶液，電解后得到單質(zhì)銅，而被降低銅離子后的蝕刻液經(jīng)調(diào)配返回蝕刻線使用。此方法在萃取時(shí)需用氨水調(diào)節(jié)PH值至1-2才方萃取，而酸性萃取劑萃取能力非常差，銅離子降低慢，蝕刻液中容易夾帶萃取劑，在調(diào)節(jié)PH值的過(guò)程藥水會(huì)增量，并且無(wú)法提供氧化劑等弊病。2、離子膜電解再生法此方法是用陰離子膜使陰極與陽(yáng)極相隔開(kāi)，利用電解時(shí)離子遷移的原理使氯離子遷移到陽(yáng)極，陽(yáng)極液與蝕刻缸循環(huán)達(dá)到氧化亞銅離子從而再生。但此方法在電解再生的過(guò)程中能耗大，離子膜的成本高且易破損，產(chǎn)生的氯氣也不能回收，既造成拉資源的浪費(fèi)又污染拉環(huán)境。3、草酸沉淀法此方法是將草酸與酸性蝕刻液中的銅離子反應(yīng)，降低銅離子后的蝕刻液回用。但此方法只能回收鹽酸，提高鹽酸的摩爾濃度，無(wú)法再生酸性蝕刻中所需的氧化劑，反復(fù)使用后容易會(huì)增量且雜質(zhì)增多。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提供一種印制線路板酸性蝕刻液循環(huán)再生裝置，其裝置運(yùn)行時(shí)不但可以連續(xù)自動(dòng)化，同時(shí)能有效的解決酸性蝕刻液再生需要額外添加氧化劑和再生循環(huán)的技術(shù)問(wèn)題。本實(shí)用新型的目的通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)一種印制線路板酸性蝕刻液循環(huán)再生裝置，包括蝕刻廢液儲(chǔ)存槽、復(fù)合隔膜電解槽、蝕刻液溢流槽、射流吸收槽、射流器、管道和廢液泵，所述復(fù)合隔膜電解槽通過(guò)復(fù)合隔膜分為陰極室和陽(yáng)極室所述蝕刻廢液儲(chǔ)存槽與陰極室相連并與生產(chǎn)線蝕刻缸相通；所述蝕刻液溢流槽與陽(yáng)極室相連，并通過(guò)管道和廢液泵與生產(chǎn)線蝕刻缸相通；所述射流器的進(jìn)氣口與所述陽(yáng)極室的排氣口相連，所述射流吸收槽與射流器相連并與生產(chǎn)線蝕刻缸相通并循環(huán)。優(yōu)選的，所述蝕刻廢液儲(chǔ)存槽、復(fù)合隔膜電解槽、蝕刻液溢流槽、射流吸收槽、射流器和生產(chǎn)線蝕刻缸之間通過(guò)管道和廢液泵相連。優(yōu)選的，所述陰極室內(nèi)放有無(wú)涂層金屬鈦板，并與直流電源的負(fù)極相連；所述陽(yáng)極室內(nèi)放有涂有釕、銠、銥等貴金屬涂層的導(dǎo)電鈦陽(yáng)極板，并與直流電源的正極相連。優(yōu)選的，所述復(fù)合隔膜電解槽內(nèi)可分成若干個(gè)陰極室和陽(yáng)極室，也可是多個(gè)復(fù)合隔膜電解槽并聯(lián)或串聯(lián)。優(yōu)選的，所述射流器的進(jìn)水口與射流吸收槽的底部相連，射流器的出水口與射流吸收槽的頂部相連。優(yōu)選的，所述酸性蝕刻液循環(huán)再生裝置還包含廢氣處理裝置，該廢氣處理裝置分別和陰極室、蝕刻液溢流槽和射流吸收槽的頂部排氣口相連通；所述廢氣處理裝置還包括堿液噴淋裝置。通過(guò)此酸性蝕刻液循環(huán)再生裝置利用電解原理在陰極析出單質(zhì)銅，并生成酸性蝕刻液，酸性蝕刻液通過(guò)復(fù)合隔膜從陰極室流入陽(yáng)極室，在陽(yáng)極室內(nèi)利用氯離子電解原理產(chǎn)生的強(qiáng)氧化劑氯氣，氧化蝕刻廢液中的亞銅離子。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的技術(shù)方案的優(yōu)點(diǎn)為本實(shí)用新型的一種印制線路板酸性蝕刻液循環(huán)再生裝置，利用電解原理在陰極析出單質(zhì)銅，降低了蝕刻廢液中的銅離子濃度，且利用氯離子電解原理產(chǎn)生強(qiáng)氧化劑氯氣，氧化蝕刻廢液中的亞銅離子，既解決了現(xiàn)有技術(shù)中額外地添加氧化劑來(lái)氧化亞銅離子的技術(shù)問(wèn)題，降低了生成成本，而且不添加雜質(zhì)到再生的蝕刻液中，保證了再生的蝕刻液和新鮮的蝕刻液的一致性；同時(shí)還可以回收純度很高的陰極銅，而且沒(méi)有廢水排放，實(shí)現(xiàn)了蝕刻工序清潔生產(chǎn)。

圖I是本實(shí)用新型的一種印制線路板酸性蝕刻液循環(huán)再生裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實(shí)用新型的一種印制線路板酸性蝕刻液循環(huán)再生裝置的流程示意圖。圖中標(biāo)號(hào)說(shuō)明1、蝕刻廢液儲(chǔ)存槽，2、復(fù)合隔膜電解槽，3、蝕刻液溢流槽，4、射流吸收槽，5、射流器，6、管道，7、廢液泵，8、生產(chǎn)線蝕刻缸，2. I、陰極槽，2. 2、陽(yáng)極槽。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。[0027]參閱圖1，本實(shí)用新型一種印制線路板酸性蝕刻液循環(huán)再生裝置，包括蝕刻廢液儲(chǔ)存槽I、復(fù)合隔膜電解槽2、蝕刻液溢流槽3、射流吸收槽4、射流器5、管道6和廢液泵7等，復(fù)合隔膜電解槽2由陰極室2. I和陽(yáng)極室2. 2構(gòu)成。陰極室2. I與陽(yáng)極室2. 2中間由復(fù)合隔膜相分開(kāi)，陰極室2. I內(nèi)放有無(wú)涂層金屬鈦板并與直流電源的負(fù)極相連；陽(yáng)極室2. 2內(nèi)放有涂有釕、銠、銥等貴金屬涂層的導(dǎo)電鈦陽(yáng)極板，并與直流電源的正極相連。印制線路板酸性蝕刻液中含有銅離子，并且二價(jià)銅離子對(duì)蝕刻起主要作用；在生產(chǎn)過(guò)程中隨著生產(chǎn)的進(jìn)行，蝕刻液中二價(jià)銅離子會(huì)逐漸減少，亞銅離子逐漸增加，這使得蝕刻液的蝕刻能力大大降低，成為廢液。廢液中含有大量的二價(jià)銅離子和一定量的亞銅離子，且銅離子總量超過(guò)了一定數(shù)值，已經(jīng)不再具備蝕刻能力。本實(shí)用新型提供的印制線路板酸性蝕刻液循環(huán)再生裝置，將蝕刻廢液儲(chǔ)存槽I和生產(chǎn)線蝕刻缸8相連通，儲(chǔ)存生產(chǎn)線蝕刻缸8中的蝕刻廢液，并且將該蝕刻廢液通過(guò)廢液泵7作用下提供至陰極室2. I中。在電流的作用下蝕刻廢液在陰極室2. I內(nèi)發(fā)生還原反應(yīng)，其銅離子被還原成單質(zhì)銅，然后通過(guò)復(fù)合隔膜流向陽(yáng)極室2. 2，而同樣在電流的作用下蝕刻液在上述陽(yáng)極室2. 2發(fā)生氧化反應(yīng)，其ORP氧化還原電位升高。降低銅離子和升高ORP氧化還原電位的蝕刻液又有了新的活性，其通溢流管道流入上述蝕刻液溢流槽3內(nèi)，當(dāng)生產(chǎn)線蝕刻缸內(nèi)控制系統(tǒng)發(fā)出比重過(guò)高的信號(hào)后由所述廢液泵7抽入生產(chǎn)線蝕刻缸8內(nèi)，再次發(fā)出信號(hào)后停止，而加入再生液后生產(chǎn)線蝕刻缸8內(nèi)多余的藥水便從溢流口流出至上述蝕刻廢液儲(chǔ)存缸I中。而所述蝕刻液溢流槽3內(nèi)的再生液添加的目的在于降低生產(chǎn)線蝕刻缸8內(nèi)的比重和提高部分缸內(nèi)ORP氧化還原電位。進(jìn)一步，陰極室2. I和蝕刻廢液儲(chǔ)存槽I相連通，該蝕刻廢液進(jìn)入陰極室2. I后，在陰極板上析出單質(zhì)銅，具體反應(yīng)式表示為Cu2++2e=Cu，使蝕刻廢液中的銅離子濃度大為降低，然后由于進(jìn)水和出水液位差的原因，蝕刻液遷移至陽(yáng)極室2. 2中，在電流作用下，陽(yáng)極的氯離子失去電子，生成氯氣，具體反應(yīng)式表示為2Cl_-2e=Cl2，由于氯氣的強(qiáng)氧化作用，將陽(yáng)極室中的亞銅離子氧化為二價(jià)銅離子，具體反應(yīng)式表示為C12+2CuC1 =2CuC12，從而實(shí)現(xiàn)了含銅離子酸性蝕刻液的再生。由于電解的過(guò)程中產(chǎn)生Imol銅就會(huì)產(chǎn)生Imol氯氣，雖在上述陽(yáng)極室2. 2內(nèi)氧化亞銅離子消耗了一部分，但還有大量的氯氣會(huì)從陽(yáng)極室2.2內(nèi)溢出，本實(shí)用新型為達(dá)到完全再生的目的，將蝕刻廢液再生后，產(chǎn)生的多余氯氣通過(guò)射流器5的作用下與上述射流吸收槽4內(nèi)的蝕刻液反，應(yīng)具體反應(yīng)式表示為C12+2CuC1 =2CuC12。射流器5的進(jìn)氣口與陽(yáng)極室2. 2的排氣口相連，射流器5的進(jìn)水口射流吸收缸4底部相連，其出水口與射流吸收缸4頂部相連。而射流吸收槽4內(nèi)的蝕刻液與生產(chǎn)線蝕刻缸8內(nèi)的酸性蝕刻液強(qiáng)制循環(huán)，使其蝕刻缸內(nèi)的亞銅離子氧化成二價(jià)銅離子，保證酸性蝕刻液有足夠的蝕刻活性。本印制線路板酸性蝕刻液循環(huán)再生裝置還包括一個(gè)廢氣處理裝置，該廢氣處理裝置分別和陰極室2. I、蝕刻液溢流槽3、射流吸收槽4頂部排氣口相連通，收集陰極室2. I、蝕刻液溢流槽3、射流吸收槽4中的廢氣(氯氣和氯化氫)，在廢氣處理裝置中，包括一個(gè)堿液供應(yīng)裝置，該強(qiáng)堿液供應(yīng)裝置提供堿溶液，利用強(qiáng)堿溶液和上述廢氣進(jìn)行中和反應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)廢氣的達(dá)標(biāo)排放。而該堿液供應(yīng)裝置為強(qiáng)堿液噴淋裝置。堿溶液沒(méi)有限制，可以為氫氧化鈉、氫氧化鈣等。[0034]參閱圖2，本實(shí)用新型的一種印制線路板酸性蝕刻液循環(huán)再生裝置的流程示意本實(shí)用新型的印制線路板酸性蝕刻液循環(huán)再生裝置，利用電解原理在陰極析出單質(zhì)銅，減少蝕刻廢液中銅離子的含量，從而達(dá)到蝕刻廢液再生循環(huán)的目的；利用電解原理產(chǎn)生強(qiáng)氧化劑氯氣，來(lái)氧化蝕刻廢液中的亞銅離子，解決了現(xiàn)有技術(shù)中額外地添加氧化劑來(lái)氧化亞銅離子的技術(shù)問(wèn)題，降低了生產(chǎn)成本，而且不添加雜質(zhì)到再生的蝕刻液中，保證了再生的蝕刻液和新鮮的蝕刻液的一致性。本實(shí)用新型再生裝置的射流裝置保證電解產(chǎn)生的氯氣不直接排放而是返回至生產(chǎn)線蝕刻缸中，一方面提高了氯氣的利用率，另一方面也減少了廢氣的排放量，減少環(huán)境污染。本實(shí)用新型再生系統(tǒng)的廢氣處理裝置，對(duì)本再生系統(tǒng)產(chǎn)生的廢氣如氯氣、氯化氫氣體進(jìn)行中和處理，保證了廢氣的零排放，實(shí)現(xiàn)了環(huán)保的要求。上述實(shí)施例只是為了說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的是在于讓本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員能夠了解本實(shí)用新型的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。凡是根據(jù)本實(shí)用新型內(nèi)容的實(shí)質(zhì)所作出的等效的變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在 本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種印制線路板酸性蝕刻液循環(huán)再生裝置，其特征在于，該酸性蝕刻液循環(huán)再生裝置包括蝕刻廢液儲(chǔ)存槽(I)、復(fù)合隔膜電解槽(2 )、蝕刻液溢流槽(3 )、射流吸收槽(4)、射流器(5)、管道(6)和廢液泵(7)，所述復(fù)合隔膜電解槽(2)通過(guò)復(fù)合隔膜分為陰極室(2. I)和陽(yáng)極室(2. 2): 所述蝕刻廢液儲(chǔ)存槽(I)與陰極室(2. I)相連并與生產(chǎn)線蝕刻缸(8)相通； 所述蝕刻液溢流槽(3 )與陽(yáng)極室(2. 2 )相連，并通過(guò)管道(6 )和廢液泵(7 )與生產(chǎn)線蝕刻缸(8)相通； 所述射流器(5)的進(jìn)氣口與所述陽(yáng)極室(2. 2)的排氣口相連，所述射流吸收槽(4)與射流器(5)相連并與生產(chǎn)線蝕刻缸(8)相通并循環(huán)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的印制線路板酸性蝕刻液循環(huán)再生裝置，其特征在于，所述蝕刻廢液儲(chǔ)存槽(I)、復(fù)合隔膜電解槽(2 )、蝕刻液溢流槽(3 )、射流吸收槽(4)、射流器(5 )和生產(chǎn)線蝕刻缸(8)之間通過(guò)管道(6)和廢液泵(7)相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的印制線路板酸性蝕刻液循環(huán)再生裝置，其特征在于，所述陰極室(2. I)內(nèi)放有無(wú)涂層金屬鈦板，并與直流電源的負(fù)極相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的印制線路板酸性蝕刻液循環(huán)再生裝置，其特征在于，所述陽(yáng)極室(2. 2)內(nèi)放有涂有釕、銠、銥等貴金屬涂層的導(dǎo)電鈦陽(yáng)極板，并與直流電源的正極相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的印制線路板酸性蝕刻液循環(huán)再生裝置，其特征在于，所述復(fù)合隔膜電解槽(2)內(nèi)可分成若干個(gè)陰極室(2. I)和陽(yáng)極室(2. 2)，也可是多個(gè)復(fù)合隔膜電解槽(2)并聯(lián)或串聯(lián)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的印制線路板酸性蝕刻液循環(huán)再生裝置，其特征在于，所述射流器(5)的進(jìn)水口與射流吸收槽(4)的底部相連，射流器(5)的出水口與射流吸收槽(4)的頂部相連。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種印制線路板酸性蝕刻液循環(huán)再生裝置，包括蝕刻廢液儲(chǔ)存槽、復(fù)合隔膜電解槽、蝕刻液溢流槽、射流吸收槽、射流器、管道和廢液泵，復(fù)合隔膜電解槽通過(guò)復(fù)合隔膜分為陰極室和陽(yáng)極室蝕刻廢液儲(chǔ)存槽與陰極室相連并與生產(chǎn)線蝕刻缸相通；蝕刻液溢流槽與陽(yáng)極室相連，并與生產(chǎn)線蝕刻缸相通；射流器的進(jìn)氣口與陽(yáng)極室的排氣口相連，射流吸收槽與射流器相連并與生產(chǎn)線蝕刻缸相通并循環(huán)。本實(shí)用新型利用電解原理在陰極析出單質(zhì)銅，減少蝕刻廢液中銅離子的含量；利用陽(yáng)極電解產(chǎn)生氯氣來(lái)氧化蝕刻液溢流槽和陽(yáng)極室中的亞銅離子，本實(shí)用新型在回收過(guò)程中無(wú)污染物的排放，既實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)效益又達(dá)到了保護(hù)環(huán)境和再生利用的多層利益。
文檔編號(hào)C23F1/46GK202492580SQ20122003434
公開(kāi)日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2012年2月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月3日
發(fā)明者何世武, 吳超, 崔磊, 李建光, 李明軍, 王丹, 王大定 申請(qǐng)人:昆山市潔馳環(huán)?？萍及l(fā)展有限公司