CN109701315A - Pcb除胶渣工序高锰酸钾还原再生装置 - Google Patents

Abstract

PCB除胶渣工序高锰酸钾还原再生装置,主槽(1)前侧顶部开溢流口，由溢流口连接出溢流管(4)连接进入前方安置的副槽(2)内，在副槽(2)内中安装搅拌装置(8)，在副槽(2)内安装再生设备(7)，副槽(2)外安装高频整流机(5)，高频整流机(5)与再生设备(7)连接，副槽(2)底部外壁开口通过安装有循环泵(3)的循环管线连接回主槽(1)。通过相互配合的系列工艺将Mn⁶⁺转换成Mn⁷⁺，有效提高除胶渣速率，显著降低溶液中厘泊值，降低高锰酸钾消耗量，减少废水排量降低污水处理成本，提升高锰酸钾溶液用于PCB生产除胶渣工艺品质。无需停线保养，维修方便，提高设备效率。

Description

PCB除胶渣工序高锰酸钾还原再生装置

技术领域

本发明涉及IPC分类B01D36/00过滤回路或过滤器与其他分离装置的组合装置的结构改进技术，尤其是PCB除胶渣工序高锰酸钾还原再生装置。

背景技术

高锰酸钾溶液用于PCB生产过程中化学沉铜(PTH)中的除胶渣湿制程加工工序，使用化学材料高锰酸钾溶剂对PCB基板钻孔后残留在孔壁上的胶渣产生咬噬，从而去除孔壁上的胶渣以便后工序的生产。高锰酸钾溶剂使用到一定时间后会因为形成有机物存积，而失去咬噬能力，这时需整槽换缸，在这个过程中，溶液中含有高浓度COD直接排放污水处理或委外处理需花费高昂费用且造成资源浪费。

PCB在PTH工序垂直线与水平线常见的品质问题有孔内无铜、铜瘤、通孔盲孔开路等，基本都是由于在除胶渣工序中孔壁上的胶渣没能咬噬掉或胶团塞孔、溶液穿孔时夹带有粉尘、胶团、铜末堵塞在孔内，加上溶液的黏度厘泊值会随着不断产生升高，继而由于溶液穿透流动性差，导致出现孔内无铜、产生铜瘤、背光不良的诸多品质问题，长期困扰制造商，特别是小孔、盲孔板、多层板、HDI板尤为严重。

目前，已经尝试各种方法在以上制程中拦截过滤杂质来改善产品品质，但由于除胶渣溶液需用高温的高锰酸钾溶液，具有强氧化性，这也使得相关改进一直难以得到突破。

相关改进技术的专利申请公开较少。

广东威迪科技股份有限公司提出的中国专利申请201511002284.9公开一种线路板除胶渣循环处理系统，包括有外水桶、内过滤桶、过滤泵和药洗泵；该外水桶连接有水桶排气管、水桶气压管、水桶补水管、第一清洗管和第二清洗管；该内过滤桶内设置有隔离滤膜，该内过滤桶连接有产水管、排水管、药洗补水管、过滤桶排气管和过滤桶气压管，能适用于高温度、强氧化性的高锰酸钾溶液，高效拦截隔离高锰酸钾溶液中的所有固体微粒，有效降低溶液中厘泊值，使溶液流动穿透性强不堵孔，爆膜时间快减少基板高锰酸钾溶液带出量，极大提高除胶渣效率，减少水洗水排量降低污水处理成本，降低高锰酸钾消耗量，稳定除胶渣速率，以解决因除胶渣不良所导致的孔内无铜、铜瘤、通孔盲孔开路等品质问题。

广东威迪科技股份有限公司、江西威迪环保科技有限公司和东莞市威迪环保装备有限公司提出的中国专利申请201810179569.7公开了一种PCB除胶渣药液过滤回用设备及其除胶渣药液过滤回用方法，包括有过滤膜组件、过滤泵、清洗桶、清洗泵、以及进液口、排污口、产水口、压缩空气口、自来水口，通过各自设置及相互配合，实现自动化过滤除胶渣。其主要是通过过滤膜组件、过滤泵、清洗桶、清洗泵以及各阀门的设置及相互配合，实现自动化清洗；其清洗采用药剂循环洗，自来水清洗有效地保证了粘附在过滤组件上的胶渣清除干净；如此，其过滤膜组件亦能达到反复循环使用无需更换之效果，节省了更换成本。

现有已公开的上述工艺除胶渣再生系统，通常安装设计在高锰酸钾槽内槽壁两侧，占用槽内空间较多；保养清洗不便；另外，药水在打气的作用下，极易腐蚀阴阳极导线；在保养或维修时需停线处理。

发明内容

本发明的目的是提供PCB除胶渣工序高锰酸钾还原再生装置，合理解决系有技术问题。

本发明的目的将通过以下技术措施来实现：包括主槽、副槽、循环泵、溢流管、高频整流机、再生设备和搅拌装置；主槽前侧顶部开溢流口，由溢流口连接出溢流管连接进入前方安置的副槽内，在副槽内中安装搅拌装置，同时，在副槽内安装再生设备，副槽外安装高频整流机，高频整流机与再生设备连接，副槽底部外壁开口通过安装有循环泵的循环管线连接回主槽。

尤其是，副槽容积不小于主槽。

尤其是，在副槽和主槽之间并行连接二根溢流管。而且，搅拌装置位于二根溢流管在副槽壁上的二个出口之间。

尤其是，在副槽中至少安装二部再生设备，再生设备均匀的安装在溢流管开在副槽壁顶部上的出口两侧。

尤其是，再生设备中安装内芯负极，再生设备表层为金属网状正极。十二部再生设备分为两排，每排六部设置，每只均连通120A直流电。

尤其是，在副槽内靠近循环泵一端的引出口前分离遮挡竖立安装挡板，该挡板将副槽内腔分隔成容积比4:1且局部连通的二个空间。

尤其是，副槽顶部设置两组铜排，高频整流机与再生设备通过铜排10连接。

尤其是，副槽顶部中间位置和右侧各设置一台马达，分别连接搅拌装置和循环泵。

尤其是，主槽、副槽的槽体上方分别安装盖板，而且，主槽、副槽上方装有抽风装置。

尤其是，溢流口位于主槽内壁3/4高度以上位置。

本发明的优点和效果：在主槽外设置溢流-循环连通的专用高锰酸钾药液再生处理副槽，有效提高除胶渣速率，显著降低溶液中厘泊值，降低高锰酸钾消耗量，减少废水排量降低污水处理成本，提升高锰酸钾溶液用于PCB生产除胶渣工艺品质。无需停线保养，维修方便，提高设备效率；人员操作时不在行车工作区域内，对生产及人员均无影响。

附图说明

图1为本发明实施例1结构示意图。

附图标记包括：

1-主槽、2-副槽、3-循环泵、4-溢流管、5-高频整流机、6-排液口、7-再生设备、8-搅拌装置、9-挡板、10-铜排。

具体实施方式

本发明原理在于，通过相互配合的系列工艺将Mn⁶⁺转换成Mn⁷⁺。高锰酸钾的氧化性随酸性的增强而增强，在酸性条件下，高锰酸钾被还原成Mn²⁺；在中性条件下被还原成MnO₂；在碱性条件下被还原成MnO₄ ^2-，所以二氧化锰在酸性条件下不能存在。高锰酸钾在强酸性的环境中具有更强的氧化性，但在碱性条件下氧化有机物的反应速度比在酸性条件下更快。在高碱性条件下，高锰酸钾使环氧树脂碳链氧化裂解；

主反应式：4KMnO₄+C(环氧树脂)+4NaOH→4K₂MnO₄+CO₂+2H₂O；

4KMnO₄+3C(环氧树脂)+2H₂O→4MnO₂+3CO₂+4KOH；

3C(环氧树脂)+6KMnO₄→3K₂MnO₄+3CO₂+3H₂O；

Mn⁶⁺不稳定，会水解成Mn⁷⁺和Mn⁴⁺；

3K₂MnO₄+2H₂O→3KMnO₄+2MnO₂↓+4KOH；

为了降低MnO₂不溶性污泥产生，可用再生法，将Mn⁶⁺再生为Mn⁷⁺；

4K₂MnO₄+O₂+2H₂O→3KMnO₄+2MnO₂↓+4KOH；

在点击还原法下，阳极：H₂O→H₂，MnO₄ ^-→MnO₂↓，MnO₄ ^-→MnO₄ ^2-；

阴极：MnO₄ ^2-→MnO₄ ^-。

本发明包括：主槽1、副槽2、循环泵3、溢流管4、高频整流机5、再生设备7和搅拌装置8。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

实施例1：如附图1所示，主槽1前侧顶部开溢流口，由溢流口连接出溢流管4连接进入前方安置的副槽2内，在副槽2内中安装搅拌装置8，同时，在副槽2内安装再生设备7，副槽2外安装高频整流机5，高频整流机5与再生设备7连接，副槽2底部外壁开口通过安装有循环泵3的循环管线连接回主槽1。

前述中，副槽2容积不小于主槽1。

前述中，在副槽2和主槽1之间并行连接二根溢流管4。而且，搅拌装置8位于二根溢流管4在副槽2壁上的二个出口之间。

前述中，溢流管4在副槽2壁顶部上开出口。

前述中，在副槽2中至少安装二部再生设备7，再生设备7均匀的安装在溢流管4在副槽2壁顶部上的出口两侧。

前述中，再生设备7再生设备7中安装内芯负极，再生设备7表层为金属网状正极。十二部再生设备7分为两排，每排六部设置，每只均连通120A直流电。

前述中，副槽2底部远离循环泵3一端设置排液口6。

前述中，在副槽2内靠近循环泵3一端的引出口前分离遮挡竖立安装挡板9，该挡板9将副槽2内腔分隔成容积比4:1且局部连通的二个空间。

前述中，高频整流机5与再生设备7通过铜排10连接。

本发明实施例中，主槽1也即除胶渣槽。距离主槽1前壁中部上侧设置二个溢流口，从主槽1两个溢流口分别通过连接溢流管4延伸进入副槽2，溢流口位于主槽2内壁3/4高度以上位置，溢流管4为型号316不锈钢材质，钢厚3MM,直径150MM；距离主槽1前侧至少1米处安置副槽2，副槽2设计长、宽、高尺寸为170*80*105cm，副槽2材质包括：槽内壁用型号316不锈钢材料，槽外壁材质为防火隔热PP胶板。

本发明实施例中，副槽2外壁右侧安装循环泵3，循环泵3材质为型号316不锈钢，循环泵3作用为：将副槽2再生后的药水抽入主槽1。

副槽2内部设备安装结构从左至右设计包括：

再生设备7系统中内芯为铜棒材质，呈负极性；再生设备7表层为不锈钢网包裹，十二部再生设备7分为两排，每排6只设置；

副槽2中心位置安装搅拌装置8，保持副槽2内药水浓度均衡，防止药水沉淀。

副槽2底部排液口6，使废液回收时，能直接排除。

副槽2右侧，距离槽体1/5位置，设置一块药液滞留挡板9，挡板9使药水全部通过再生设备7后再流到循环泵3吸入口处，挡板9比副槽2内壁宽度小20cm，高度同副槽2高度一致，防止药水未充分再生便被吸入循环泵3中，造成再生药液不充分；挡板9材质为不锈钢316，厚度3MM；为了确保副槽2槽液能够充分得到再生；

副槽2右侧下方，为循环泵3接口，供副槽2槽液被抽出。

副槽2顶部结构上安装铜排10和火牛线，铜排10又称铜母排或铜汇流排，是由铜材质制作的，截面为矩形或倒角(圆角)矩形的长导体(现在一般都用圆角铜排，以免产生尖端放电)，在电路中起输送电流和连接电气设备的作用。铜排在电气设备，特别是成套配电装置中得到了广泛的应用；一般在配电柜中的U、V、W相母排和PE母排均采用铜排；铜排在使用中一般标有相色字母标志或涂有相色漆，U相铜排涂有“黄”色，V相铜排涂有“绿”色，W相铜排涂有“红”色，PE母线铜排涂有“黄绿相间”双色。火牛线上导体采用了TR软铜导体绞合，绝缘部分采用双层结构，内层主要作为绝缘，外层作为保护层，使产品可以通过较大电流的情况上，保证安全和使用寿命。副槽2顶部结构特征包括：

副槽2顶部设置两组铜排10，连接副槽2的火牛线与再生设备7，再生设备7通过铜排10连接到高频整流机5上。铜排10规格：长度60MM，宽度30MM，铜厚3MM。

副槽2顶部中间位置，设置一台马达，为搅拌装置8提供搅拌动力，同时也为主槽1、副槽2的槽体上方抽风装置工作提供动力。

副槽2顶部右侧，设置另一台马达，为循环泵3提供工作动力。

本发明实施例在工作中，除胶渣槽也即主槽1中的高锰酸钾药液，通过高位的两个溢流口流出，由溢流管4引入副槽2，由搅拌装置8均质后，经过再生设备7处理，随后在偏于一端的循环泵3引流导向作用下，药液绕过挡板9经过循环管线输流回主槽1。

本发明实施例中，主槽1、副槽2的槽体内壁使用316不锈钢材质，外面用隔热PP材料包裹，起到安全防护作用。主槽1、副槽2的槽体上方使用不锈钢盖板盖住防止高温挥发，而且，上方装有抽风装置。设备大部分结构远离高温主槽1，避免形成打气，设备运行时药水不会溅到再生设备7上，使设备腐蚀几率降到最低。

以上仅为本发明技术方案的实施方式之一，并非对本发明的范围作任何限制，受到本发明的启发，对以上实施例所作出的修改或等同变化，可能仍处于本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.PCB除胶渣工序高锰酸钾还原再生装置,包括主槽(1)、副槽(2)、循环泵(3)、溢流管(4)、高频整流机(5)、再生设备(7)和搅拌装置(8)；其特征在于，通过相互配合的系列工艺将Mn⁶⁺转换成Mn⁷⁺，主槽(1)前侧顶部开溢流口，由溢流口连接出溢流管(4)连接进入前方安置的副槽(2)内，在副槽(2)内中安装搅拌装置(8)，同时，在副槽(2)内安装再生设备(7)，副槽(2)外安装高频整流机(5)，高频整流机(5)与再生设备(7)连接，副槽(2)底部外壁开口通过安装有循环泵(3)的循环管线连接回主槽(1)。

2.如权利要求1所述的PCB除胶渣工序高锰酸钾还原再生装置，其特征在于，副槽(2)容积不小于主槽(1)。

3.如权利要求1所述的PCB除胶渣工序高锰酸钾还原再生装置，其特征在于，在副槽(2)和主槽(1)之间并行连接二根溢流管(4)，而且，搅拌装置(8)位于二根溢流管(4)在副槽(2)壁上的二个出口之间。

4.如权利要求1所述的PCB除胶渣工序高锰酸钾还原再生装置，其特征在于，在副槽(2)中至少安装二部再生设备(7)，再生设备(7)均匀的安装在溢流管(4)在副槽(2)壁顶部上的出口两侧。

5.如权利要求1所述的PCB除胶渣工序高锰酸钾还原再生装置，其特征在于，再生设备(7)中安装内芯负极，再生设备(7)表层为金属网状正极；十二部再生设备(7)分为两排，每排六部设置，每只均连通120A直流电。

6.如权利要求1所述的PCB除胶渣工序高锰酸钾还原再生装置，其特征在于，在副槽(2)内靠近循环泵(3)一端的引出口前分离遮挡竖立安装挡板(9)，该挡板(9)将副槽(2)内腔分隔成容积比4:1且局部连通的二个空间。

7.如权利要求1所述的PCB除胶渣工序高锰酸钾还原再生装置，其特征在于，副槽(2)顶部设置两组铜排(10)，高频整流机(5)与再生设备(7)通过铜排(10)连接。

8.如权利要求1所述的PCB除胶渣工序高锰酸钾还原再生装置，其特征在于，副槽(2)顶部中间位置和右侧各设置一台马达，分别连接搅拌装置(8)和循环泵(3)。

9.如权利要求1所述的PCB除胶渣工序高锰酸钾还原再生装置，其特征在于，主槽(1)、副槽(2)的槽体上方分别安装盖板，而且，主槽(1)、副槽(2)上方装有抽风装置。

10.如权利要求1所述的PCB除胶渣工序高锰酸钾还原再生装置，其特征在于，溢流口位于主槽(2)内壁3/4高度以上位置。