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蚀刻液再生
作者:LETOU   发布时间:2020-07-21 05:07

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  蚀刻液再生实际上是印制电路板(PCB)蚀刻线上排出的蚀刻母液采用封闭式循环系统,经蚀刻液再生循环设备将其中的铜离子萃取出来再返回生产线的过程。

  印制电路板(PCB)加工的典型工艺采用图形电镀法。即先在板子外层需保留的铜箔部分上(是电路的图形部分)预镀一层铅锡抗蚀层,然后用化学方式将其余的铜箔腐蚀掉,称为蚀刻。

  在蚀刻过程中,板面上的铜被[Cu(NH3)4]2+络离子氧化,其蚀刻反应如下:

  所生成的[Cu(NH3)2]1+为Cu1+的络离子,不具有蚀刻能力。在有过量NH3和Cl-的情况下,能很快地被空气中的O2所氧化,生成具有蚀刻能力的[Cu(NH3)4]2+络离子,其再生反应如下:

  2Cu(NH3)2Cl+2NH4Cl+2NH3+1/2 O2 →2Cu(NH3)4Cl2+H2O

  从上述反应可看出,每蚀刻1克分子铜需要消耗2克分子氨和2克分子氯化铵。因此,在蚀刻过程中,随着铜的溶解,要不断补加氨水和氯化铵,因而蚀刻槽母液会不断增加。由于所生成的[Cu(NH3)2]1+为Cu1+的络离子,不具有蚀刻能力,所以必须排除部分母液,增加新的子液(子液不含铜离子)来满足蚀刻要求。

  蚀刻液再生多应用于线路板生产企业中,相对于线路板生产企业生产工艺中,蚀刻工序可分为:碱性蚀刻、酸性蚀刻及微蚀三种。

  系统原理:在线路板的蚀刻过程中,蚀刻液中的铜离子浓度会逐渐升高而降低蚀刻效果,要使蚀刻液达到最佳的蚀刻效果,就必须将蚀刻液中的铜离子(Cu2+)、硫酸根离子SO42l-)和PH值保持在一个合理稳定的范围内,要持续蚀刻液中上述各种成份的最佳浓度,就需不断添加子液来取代已失去蚀刻能力的『废蚀刻液』即“母液”。而该系统则可将原本需要排放的母液即『废蚀刻液』再生成为新子液即『再生蚀刻液』,该系统现在主要采用的工艺是电解硫酸铜,主要流程是先用萃取剂萃取母液中的铜离子,富铜油相再用低浓度的硫酸铜溶液(即电解液)反萃,得到高浓度的硫酸铜溶液(即新电解液),然后电解出铜离子。而被反萃后的蚀刻液则需添加极少量的补充剂,变成子液循环使用。同时还回收氨洗水,将氨洗水再生后循环利用。

  酸性蚀刻再生采用“离子膜电解铜”工艺。该工艺是用离子膜将电解槽的阳极区和阴极区分隔成两个独立的区域;阳极区为废蚀刻液再生区,它将降铜后的废蚀刻液中的一价铜离子通过电化学反应生成二价铜离子,使废蚀刻液获得再生;阴极区为铜回收区,通过离子隔膜有选择性的使溶液中的离子定向迁移,让溶液中的铜离子得到电子还原成金属铜。

  微蚀废液回收铜系统设备是针对微蚀体系对铜表面加工后所产生的废液进行电解处理的设备。采用电解破除氧化剂——电沉积铜工艺来处理微蚀废液。电解破除氧化剂工艺是使用设备后微蚀废液在电极阴极的还原作用下使过硫酸钠、过硫酸铵和双氧水等氧化剂被还原,由较高浓度降低为0。电沉积铜工艺是在氧化剂降低为0后,使用设备使微蚀废液在电极阴极的还原作用下把Cu2+ 还原为单质铜,使废液Cu2+ 浓度降低95%以上易于废水处理排放,减轻环保处理Cu2+ 的压力,并在过程中得到有经济价值的副产物——电解板状铜(纯度大于99.95%)。


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