CN108359990A - 一种碱性蚀刻液及其循环使用方法 - Google Patents

一种碱性蚀刻液及其循环使用方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108359990A
CN108359990A CN201810324639.3A CN201810324639A CN108359990A CN 108359990 A CN108359990 A CN 108359990A CN 201810324639 A CN201810324639 A CN 201810324639A CN 108359990 A CN108359990 A CN 108359990A
Authority
CN
China
Prior art keywords
alkaline etching
copper
liquid
etching liquid
solution
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201810324639.3A
Other languages
English (en)
Inventor
聂国勇
李德良
陈仁华
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Changsha Li Jie Environmental Protection Technology Co Ltd
Original Assignee
Changsha Li Jie Environmental Protection Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Changsha Li Jie Environmental Protection Technology Co Ltd filed Critical Changsha Li Jie Environmental Protection Technology Co Ltd
Priority to CN201810324639.3A priority Critical patent/CN108359990A/zh
Publication of CN108359990A publication Critical patent/CN108359990A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F1/00—Etching metallic material by chemical means
    • C23F1/10—Etching compositions
    • C23F1/14—Aqueous compositions
    • C23F1/32—Alkaline compositions
    • C23F1/34—Alkaline compositions for etching copper or alloys thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F1/00—Etching metallic material by chemical means
    • C23F1/46—Regeneration of etching compositions

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • ing And Chemical Polishing (AREA)
  • Manufacturing Of Printed Circuit Boards (AREA)

Abstract

本发明公开了一种碱性蚀刻液及其循环使用方法，所述碱性蚀刻液包括氯化铜、有机胺、氧化剂、添加剂以及去离子水；每升碱性蚀刻液中氯化铜占10‑150g，有机胺占10‑200g，氧化剂1‑100g，添加剂占1‑100g，其余为去离子水。本发明的碱性蚀刻液，在使用过程中溶液是碱性，对设备要求不高；使用成本低，操作安全环保，检测控制系统简单；低侧蚀，蚀刻速度快；稳定性高。该方法采用膜分离技术和沉淀还原的技术相结合，可以很好的实现蚀刻液的循环再生利用，反应后的产物是氮气和水，不带入其它杂质，过滤沉淀铜后的滤液可以回用于配制新蚀刻液。

Description

一种碱性蚀刻液及其循环使用方法
技术领域
本发明涉及一种蚀刻液技术领域，具体涉及一种碱性蚀刻液及其循环使用方法。
背景技术
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。
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SO4 2-)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。铜蚀刻液是印刷线路板(蚀刻工序)、金属清洗及表面处理、标牌制作、铜湿法冶金等行业中广泛使用的、通过化学或电化学腐蚀来溶解铜或铜矿物的溶液，又称为烂板液、腐铜液、蚀刻剂等，如印刷线路板(PCB)行业蚀刻工序在线使用或面临(更换)报废的蚀刻液，后者惯称为废蚀刻液。在使用中，须使铜蚀刻液的铜浓度控制在一定的范围内，如40-150g/L，以获得使用者在该工序所要求的应用指标如印刷线路板行业在蚀刻工序所要求的蚀刻指标，它包括蚀刻速度、蚀刻容量和侧蚀(因子)系数等。当腐铜液中的铜浓度偏离其控制范围如太高或太低时，其应用指标如印刷线路板行业蚀刻工序的蚀刻指标将恶化，铜蚀刻液此时面临(更换)报废。更换就是用不含铜(如PCB行业的所谓新鲜蚀刻液)或含铜浓度较低的溶液去部分或全部更换那些因铜浓度较高而应用指标变差的铜蚀刻液(如PCB行业的所谓废蚀刻液)，更换出来的铜蚀刻液中除了含铜外，还含有其它物质，如PCB行业的所谓废蚀刻液中就含有大量氯化物，氯酸盐，表面活性剂，难降解有机化合物等，因此更换过程就是一个铜蚀刻液报废的过程，即产出工业废物的过程；因为其高毒性和复杂性，PCB行业排出的所谓废蚀刻液被国家环保总局定性为危险液体废物，禁止越境转移。对于这类危险液体废物，有的小型PCB企业直接排放，严重污染环境；较大的PCB企业或废物处理单位则进行了以提铜为出发点的资源化利用如加工硫酸铜等，但加工过程会进一步产出数十倍于液体废物量的工业废水，其中的铜浓度普遍高于国家环保局的废水排放标准，液体废物中的非铜成分更没有采取针对性的治理措施。因此，铜蚀刻液(更换)报废后的处理或治理过程是一个使污染源进一步扩散的过程，对水资源和生态环境造成破坏。如何从铜蚀刻液中选择性分离铜、从而使其铜浓度保持在使用者所希望的范围内，以延长其使用寿命甚至实现循环使用，一直是众多科技人员的工作目标。
发明内容
本发明的目的是提供一种碱性蚀刻液及其循环使用方法，以解决现有技术中的问题。
本发明的技术方案之一：
一种碱性蚀刻液，所述碱性蚀刻液包括氯化铜、有机胺、氧化剂、添加剂以及去离子水；每升碱性蚀刻液中氯化铜占10-150g，有机胺占10-200g，氧化剂1-100g，添加剂占1-100g，其余为去离子水；
所述有机胺选自乙胺、乙醇胺、邻苯二胺、乙二胺、三乙烯四胺中的一种或者几种；
所述氧化剂选自氧气、氯酸盐、双氧水、高锰酸盐中的一种或几种；
所述添加剂选自二硫酸盐、碳酸盐、碳酸氢盐、氨水、硫氰酸盐、硫代硫酸钠中的一种或几种。
进一步的，所述碱性蚀刻液的工作pH为8-11，工作温度为10℃-110℃；蚀刻pH可采用常规酸碱来调节或采用缓冲溶液来稳定，蚀刻液使用中可采用常规的喷淋。
本发明的技术方案之二：
一种碱性蚀刻液的循环使用方法，包括以下步骤：
(1)将碱性蚀刻生产线进行蚀刻后所产生的碱性蚀刻废液抽提出来；
(2)利用膜分离技术将碱性蚀刻废液中的铜提取，通过加入沉淀剂和还原剂使溶液中多余的铜离子沉淀出来；所述沉淀剂包括含S2-或S-的物质，或含巯基(-SH)的物质，如硫化铵，硫氢化铵(NH4HS)，乙二硫醇；还原剂是能够还原溶液中的一价铜或(和)二价铜的物质，如硼氢化钠，水合肼，氢气，甲醛；
(3)通过过滤器过滤掉蚀刻液中的杂质；
(4)通过溶液配比将过滤的废液转换成可再次利用的碱性蚀刻液，循环利用。
进一步的，所述的膜选自陶瓷膜和有机高分子膜，而有机高分子膜包括阴离子交换膜和阳离子交换膜。
本发明的有益效果是：
1、本发明的碱性蚀刻液，在使用过程中溶液是碱性，对设备要求不高；使用成本低，操作安全环保，检测控制系统简单；低侧蚀，蚀刻速度快；稳定性高。
2、该该方法采用膜分离技术和沉淀还原的技术相结合，可以很好的实现蚀刻液的循环再生利用，反应后的产物是氮气和水，不带入其它杂质，过滤沉淀铜后的滤液可以回用于配制新蚀刻液。
3、在回收碱性蚀刻废液中的铜后，碱性蚀刻废液可再生循环利用，达到充分利用碱性蚀刻废液中的各种资源，降低印制板的蚀刻成本，减少污染物的排放。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种碱性蚀刻液，每升碱性蚀刻液中氯化铜占150g，乙二胺120g，三乙烯四胺30g,氯酸钠20g，5克碳酸氢铵、20硫代硫酸钠、20克亚氯酸钠，其余为去离子水；用35％的盐酸将其pH调节为9-11，用去离子水将其体积调节为1升，然后置于50±10℃的水浴中，通过一喷射装置将该液对着铜厚为18μm的覆铜板进行喷淋，2-5分钟后发现被喷淋部位的铜全部被蚀刻掉，说明由本法组配的铜蚀刻液可有效溶解铜。
一种碱性蚀刻液的循环使用方法，包括以下步骤：
(1)将碱性蚀刻生产线进行蚀刻后所产生的碱性蚀刻废液抽提出来；
(2)利用膜分离技术将碱性蚀刻废液中的铜提取，通过加入硫化铵和水合肼使溶液中多余的铜离子沉淀出来，使得铜浓度变为110克/升；所述膜为陶瓷膜；
(3)通过过滤器过滤掉蚀刻液中的杂质；
(4)调节溶液配比将过滤的废液转换成可再次利用的碱性蚀刻液，升循环利用。
用乙醇胺或乙二胺或氨水将其pH调节为10-11，温度调节为50±10℃，通过一喷射装置将该液对着铜厚为18微米的覆铜板进行喷淋，2分钟后发现被喷淋部位的铜全部被蚀刻掉，说明铜蚀刻液可循环使用。
实施例2
一种碱性蚀刻液，每升碱性蚀刻液中氯化铜占150g，乙醇胺140g，乙胺20g,氯酸钠10g，2克碳酸氢钠、12硫代硫酸钠、15克亚氯酸钠，其余为去离子水；用35％的盐酸将其pH调节为9-10，用去离子水将其体积调节为1升，然后置于50±5℃的水浴中，通过一喷射装置将该液对着铜厚为18μm的覆铜板进行喷淋，2分钟后发现被喷淋部位的铜全部被蚀刻掉，说明由本法组配的铜蚀刻液可有效溶解铜。
一种碱性蚀刻液的循环使用方法，具体步骤同实施例1，不同在于使得铜浓度变为105克/升；所述膜为阴离子交换膜。将上述滤液用乙醇胺或乙二胺或氨水将其pH调节为9-10，温度调节为50±5℃，通过一喷射装置将该液对着铜厚为18微米的覆铜板进行喷淋，2-3分钟后发现被喷淋部位的铜全部被蚀刻掉，说明铜蚀刻液可循环使用。

Claims (4)

1.一种碱性蚀刻液，其特征在于，所述碱性蚀刻液包括氯化铜、有机胺、氧化剂、添加剂以及去离子水；每升碱性蚀刻液中氯化铜占10-150g，有机胺占10-200g，氧化剂1-100g，添加剂占1-100g，其余为去离子水；
所述有机胺选自乙胺、乙醇胺、邻苯二胺、乙二胺、三乙烯四胺中的一种或者几种；
所述氧化剂选自氧气、氯酸盐、双氧水、高锰酸盐中的一种或几种；
所述添加剂选自二硫酸盐、碳酸盐、碳酸氢盐、氨水、硫氰酸盐、硫代硫酸钠中的一种或几种。
2.根据权利要求书1所述的一种碱性蚀刻液其特征在于，所述碱性蚀刻液的工作pH为8-11，工作温度为10℃-110℃；蚀刻pH可采用常规酸碱来调节或采用缓冲溶液来稳定，蚀刻液使用中可采用常规的喷淋。
3.权利要求书1或2所述碱性蚀刻液的循环使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将碱性蚀刻生产线进行蚀刻后所产生的碱性蚀刻废液抽提出来；
(2)利用膜分离技术将碱性蚀刻废液中的铜提取，通过加入沉淀剂和还原剂使溶液中多余的铜离子沉淀出来；所述沉淀剂包括含S2-或S-的物质，或含巯基(-SH)的物质，如硫化铵，硫氢化铵(NH4HS)，乙二硫醇；还原剂是能够还原溶液中的一价铜或(和)二价铜的物质，如硼氢化钠，水合肼，氢气，甲醛；
(3)通过过滤器过滤掉蚀刻液中的杂质；
(4)调节溶液配比将过滤的废液转换成可再次利用的碱性蚀刻液，循环利用。
4.权利要求书3所述碱性蚀刻液的循环使用方法，其特征在于，所述的膜选自陶瓷膜或有机高分子膜。
CN201810324639.3A 2018-04-12 2018-04-12 一种碱性蚀刻液及其循环使用方法 Pending CN108359990A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810324639.3A CN108359990A (zh) 2018-04-12 2018-04-12 一种碱性蚀刻液及其循环使用方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810324639.3A CN108359990A (zh) 2018-04-12 2018-04-12 一种碱性蚀刻液及其循环使用方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108359990A true CN108359990A (zh) 2018-08-03

Family

ID=63007952

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810324639.3A Pending CN108359990A (zh) 2018-04-12 2018-04-12 一种碱性蚀刻液及其循环使用方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108359990A (zh)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109023375A (zh) * 2018-08-30 2018-12-18 深圳市华星光电技术有限公司 蚀刻液循环系统及蚀刻装置
CN109112541A (zh) * 2018-10-29 2019-01-01 深圳市中南环保科技控股有限公司 环保型高效双液型酸性蚀刻液
CN109778194A (zh) * 2019-03-22 2019-05-21 深圳市祺鑫天正环保科技有限公司 碱性蚀刻再生液的添加剂和碱性蚀刻再生液
CN110204213A (zh) * 2019-06-17 2019-09-06 长兴科艺玻璃工艺品有限公司 一种蒙砂玻璃的环保制备方法
WO2020206860A1 (zh) * 2019-04-11 2020-10-15 深圳市华星光电技术有限公司 铜离子处理系统及其废水处理系统
CN116641055A (zh) * 2023-06-21 2023-08-25 惠州昊化电子材料有限公司 一种碱性蚀刻液及其制备方法
CN117638091A (zh) * 2023-12-18 2024-03-01 广东盈华电子科技有限公司 一种用于锂电池的多孔铜箔及其制备方法和应用

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109023375A (zh) * 2018-08-30 2018-12-18 深圳市华星光电技术有限公司 蚀刻液循环系统及蚀刻装置
CN109023375B (zh) * 2018-08-30 2021-03-02 Tcl华星光电技术有限公司 蚀刻液循环系统及蚀刻装置
CN109112541A (zh) * 2018-10-29 2019-01-01 深圳市中南环保科技控股有限公司 环保型高效双液型酸性蚀刻液
CN109778194A (zh) * 2019-03-22 2019-05-21 深圳市祺鑫天正环保科技有限公司 碱性蚀刻再生液的添加剂和碱性蚀刻再生液
WO2020206860A1 (zh) * 2019-04-11 2020-10-15 深圳市华星光电技术有限公司 铜离子处理系统及其废水处理系统
CN110204213A (zh) * 2019-06-17 2019-09-06 长兴科艺玻璃工艺品有限公司 一种蒙砂玻璃的环保制备方法
CN116641055A (zh) * 2023-06-21 2023-08-25 惠州昊化电子材料有限公司 一种碱性蚀刻液及其制备方法
CN117638091A (zh) * 2023-12-18 2024-03-01 广东盈华电子科技有限公司 一种用于锂电池的多孔铜箔及其制备方法和应用
CN117638091B (zh) * 2023-12-18 2024-06-14 广东盈华电子科技有限公司 一种用于锂电池的多孔铜箔及其制备方法和应用

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108359990A (zh) 一种碱性蚀刻液及其循环使用方法
CN111560615B (zh) 一种酸性蚀刻废液在线回收铜、氯气及蚀刻液再生的方法
CN109868476B (zh) 一种含铜离子和硝酸根的刻蚀液回收再利用方法
CN104894599A (zh) 一种退锡废液的回收利用工艺
CN105483707A (zh) 一种碱性氯化铜蚀刻废液提铜回用的方法
CN102618873B (zh) Pcb蚀刻线氨洗水循环系统及方法
CN202359203U (zh) 微蚀刻液再生回收系统
CN104962742A (zh) 一种从酸性废蚀刻液中回收铜的方法
CN111926331A (zh) 碱性蚀刻液及其原位电解提铜再生利用装置和方法
CN105002501A (zh) 一种可节约资源的酸性蚀刻废液循环再生系统
CN115449849A (zh) 一种微蚀液在线电解提铜循环再生工艺
CN102912375A (zh) 从酸性蚀刻液中回收铜的方法及其专用装置
JP2010046653A (ja) 廃液処理方法
CN108358356A (zh) 一种从含铜棕化废液中回收铜及再利用硫酸的方法
CN101024546A (zh) 铜蚀刻液再生循环方法及装置
CN109943850B (zh) 提高酸性蚀刻液再生回用率的系统及方法
CN1854343A (zh) 一种铜蚀刻液及其循环使用方法
CN103397341B (zh) 一种从碱性废蚀刻液中回收铜的方法
CN111663155B (zh) 一种硝酸铜废削铜液综合回收处理方法
CN204151415U (zh) 一种碱性蚀刻液再生循环生产线
CN112110532B (zh) 一种利用铜粉处理含氯溶液中氯离子的方法
CN106637215B (zh) 一种线路板酸性蚀刻废液资源电解氧化剂回用方法
CN107313069A (zh) 一种将酸、碱废蚀刻液混搭回收铜的方法
CN106757182A (zh) 一种pcb表面金属铜的循环再生利用工艺
CN212770968U (zh) 碱性蚀刻液原位电解提铜再生利用装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20180803