CN204999974U - 一种印刷电路板酸性蚀刻液亚铜离子氧化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种印刷电路板酸性蚀刻液亚铜离子氧化装置，其包括外壳、固定盘、盖板、喷管、喷射盘、分散盘及进水管，该固定盘及该盖板分别设置在该外壳的下端及上端，该喷管与该喷射盘连接且收容于该外壳内，该喷管及该进水管通过该分散盘连接，该盖板的中心设置有贯穿其上、下表面的进气口，该喷射盘包括与该分散盘连接的喷嘴及围绕该喷嘴设置的气孔；上述结构，酸性蚀刻液从该进水管流入该喷嘴并喷入该喷管中，氧化性气体在负压作用下从该进气口进入该喷管内，该氧化性气体与该酸性蚀刻液在该喷管内汇集并充分混合而发生化学反应，从而将酸性蚀刻液内的亚铜离子氧化成二价铜离子以实现亚铜离子氧化及氧化气体在酸性蚀刻液再生处理中的回收利用。

Description

一种印刷电路板酸性蚀刻液亚铜离子氧化装置

技术领域

本实用新型属于电路板酸性蚀刻液再生技术领域，尤其涉及一种用于将印刷电路板的酸性蚀刻液中产生的亚铜离子氧化成二价铜离子的印刷电路板酸性蚀刻液亚铜离子氧化装置。

背景技术

印制线路板(PCB板)也称印刷电路板，其以绝缘板为基材，切成一定尺寸，其上至少附有一个导电图形，作为基板，并在基板上部设有孔(如元件孔、坚固孔、金属孔等安装孔)，用来代替以往装置电子元器件的底盘，通过基板上的导电图形、焊盘及金属化过孔实现元件引脚之间的电气连接。作为电子产品最基本也是最核心的部件，印制线路板广泛运用于各类电子产品及大型设备及装置上。

目前全球印刷电路板产业产值占电子元件产业总产值的四分之一以上，是各个电子元件细分产业中比重最大的产业，产业规模达400亿美元。同时，由于其在电子基础产业中的独特地位，已经成为当代电子元件业中最活跃的产业。随着我国电子工业年增长率超过20％，也带动了印刷电路板及相关产业发展，我国已成为世界最大的印刷电路板生产中心。

蚀刻工艺是目前制造印刷电路板过程中必不可少的重要步骤，在印刷电路板生产过程中，通常用酸性或碱性蚀刻工艺生产电路板，因此，每年要产生大量的这种酸性或碱性蚀刻液。其中，酸性蚀刻液有盐酸、盐酸+氨酸钠、盐酸+双氧水等工艺，酸性蚀刻废液的主要成分为CuCl₂、HCl、NH₄Cl或NaCl等，其中铜含量为100～145g/L，酸度为1～4N，密度为1.2～1.4g/ml。产生的这些酸性蚀刻液因为具有侧蚀小、速率易于控制和易于再生等特点，被广泛应用。在蚀刻过程中，Cu²⁺与Cu作用生成Cu⁺，随着蚀刻反应的进行，Cu⁺数量越来越多，Cu²⁺减少，蚀刻液蚀刻能力很快下降，为保持稳定蚀刻能力，需加入氧化剂或鼓空气使Cu⁺尽快转化为Cu²⁺；同时当蚀刻缸内Cu²⁺浓度达到一定数值时或者蚀刻缸的溶液超过一定体积时，需要及时排除部分蚀刻液以保证蚀刻工序的正常运转，该排出蚀刻液称之为蚀刻废液。

而为了减少资源的浪费和对环境的污染，行业中往往使用电解蚀刻液再生的方法处理，但在电解处理过程中阳极肯定要产生氧化性的气体，如果不进行回收利用，不但造成经济的浪费，又造成了环境的二次污染。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种印刷电路板酸性蚀刻液亚铜离子氧化装置，旨在其不仅能实现连续自动化的操作，而且能有效避免酸性蚀刻液在再生处理过程中添加的氧化剂和自身产生的氧化性气体因无法回收利用造成的浪费。

本实用新型是这样实现的，一种印刷电路板酸性蚀刻液亚铜离子氧化装置，其包括外壳、固定盘、盖板、喷管、喷射盘、分散盘及进水管，所述固定盘及所述盖板分别设置在所述外壳的相对两端，所述喷管与所述喷射盘连接且两者均收容于所述外壳内，所述喷管及所述进水管的一端通过所述分散盘连接，所述进水管的另一相对端与酸性蚀刻液生产线连接；所述盖板与酸性再生电解设备的阳极排气口管道连接，所述盖板的中心设置有贯穿其上、下表面的进气口，所述喷射盘包括与所述分散盘连接的喷嘴及围绕所述喷嘴设置的气孔；所述酸性蚀刻液通过所述进水管进入所述分散盘及所述喷射盘并喷入所述喷管中，所述氧化性气体在所述气孔产生的负压作用下从所述进气口进入所述喷管内与所述酸性蚀刻液混合并发生化学反应而将酸性蚀刻液内的亚铜离子氧化成二价铜离子。

进一步地，前述的外壳为中空圆柱状结构，所述外壳沿其轴向具有中空的两相对的上端、下端及侧面；所述固定盘卡设在所述下端上，所述盖板盖设在所述上端上，所述固定盘、所述盖板及所述侧面围成一收容空间以收容所述喷管、所述喷射盘及所述分散盘于其中，所述侧面于其靠近所述上端的位置沿所述外壳的径向开设有开孔，所述进水管的一端从所述开孔伸入所述收容空间内与所述分散盘连接。

进一步地，前述的外壳、所述固定盘、所述盖板、所述喷管、所述喷射盘、所述分散盘及所述进水管均采用耐酸碱腐蚀性材质制成。

进一步地，前述的固定盘呈圆盘状结构，其直径与所述外壳的下端的直径相等；所述固定盘靠近其圆心的位置等间距的设有四个开口，所述四个开口围绕所述固定盘的圆心设置。

进一步地，前述的盖板呈圆盘状结构，其直径与所述外壳的上端及所述固定盘的直径相等；所述进气口靠近所述上表面的一端的直径小于其靠近所述下表面一端的直径，所述进气口为一顶端小、底端大的锥形开口。

进一步地，前述的喷管为四根上、下开口的中空圆柱管结构，所述喷管的上、下开口的直径等于所述固定盘的开口的直径，且其轴向的长度小于所述外壳的轴向长度，所述喷管的下开口端收容在所述固定盘对应的开口中，从而使所述喷管通过所述固定盘固定在所述外壳上。

进一步地，前述的印刷电路板酸性蚀刻液亚铜离子氧化装置的下端固定在一个吸收缸上，且所述吸收缸与所述蚀刻液生产线连接。

进一步地，前述的喷射盘大致呈圆盘状，所述喷射盘沿其轴向的厚度大于所述喷管的轴向厚度，所述喷射盘沿其轴向由下至上依次包括底盘、中间盘及顶盘，所述底盘、所述中间盘及所述顶盘的直径相等，且依次叠加在一起；所述底盘沿其轴向对应所述喷管的上开口位置设置有收容槽，所述中间盘围绕其圆心设置有一个开槽，所述开槽的直径略小于所述外壳的直径；所述顶盘靠近其圆心的位置等间距的设有四个收容孔，所述喷嘴收容于所述收容孔内且与所述喷管相对应连接，所述气孔沿所述喷射盘的轴向围绕所述收容孔的周围开设。

进一步地，前述的喷嘴沿其轴向的中间设置有锥形孔，所述锥形孔与所述喷管相通，所述喷嘴的材料为钛或钛合金。

进一步地，前述的分散盘呈中空圆锥状结构，所述分散盘的上端直径小于其下端的直径，沿其轴向设置有锥形连通孔；所述分散盘的上端与所述进水管的下端连接，所述分散盘的下端与所述顶盘连接，所述四个喷嘴的锥形孔与所述连通孔连通。

进一步地，前述的进水管为一弯管结构，其包括水平管部及与所述水平管部连接的弯折管部；所述水平管部与设置有废液泵的蚀刻液生产线相连接，所述弯折管部与所述分散盘的上端连接。

本实用新型与现有技术相比，有益效果在于：本实用新型实施方式提供的印刷电路板酸性蚀刻液亚铜离子氧化装置，通过设置与蚀刻液生产线连接的进水管、与酸性再生电解设备的阳极排气口管道连接的盖板的进气口，及分别与所述进水管及所述进气口连接的具有气孔及喷嘴结构的喷射盘及喷管结构，从而使酸性蚀刻液在泵浦的作用下从所述进水管流入所述喷嘴并喷入所述喷管中，使所述酸性再生电解设备的阳极因电解产生的氧化性气体在所述气孔产生的负压作用下从所述进气口进入所述喷管内，所述氧化性气体与所述酸性蚀刻液在所述喷管内汇集并充分混合而发生化学反应，将酸性蚀刻液内的亚铜离子氧化成二价铜离子，从而不仅实现亚铜离子的氧化，而且实现氧化性气体在酸性蚀刻液再生处理中的回收利用。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的印刷电路板酸性蚀刻液亚铜离子氧化装置的立体分解示意图。

图2是图1中的印刷电路板酸性蚀刻液亚铜离子氧化装置的剖面示意图。

图3是图1中的印刷电路板酸性蚀刻液亚铜离子氧化装置的氧化及再生工艺流程示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1及图2所示，本实用新型提供的印刷电路板酸性蚀刻液亚铜离子氧化装置100用于对酸性蚀刻液中的亚铜离子进行氧化，所述印刷电路板酸性蚀刻液亚铜离子氧化装置100包括外壳1、固定盘2、盖板3、喷管4、喷射盘5、分散盘6及进水管7。所述固定盘2及所述盖板3分别设置在所述外壳1的下端11及上端10。所述喷管4与所述喷射盘5连接且两者均收容于所述外壳1内，所述喷管4及所述进水管7的一端通过所述分散盘6连接，所述进水管7的另一相对端与酸性蚀刻液生产线(未图示)连接；所述盖板3与酸性再生电解设备的阳极排气口管道(未图示)连接。在本实施例中，所述外壳1、所述固定盘2、所述盖板3、所述喷管4、所述喷射盘5、所述分散盘6及所述进水管7均采用耐酸碱腐蚀性材质制成。

所述外壳1为中空圆柱状结构，所述外壳1沿其轴向具有中空的两相对的上端10、下端11及侧面12。所述固定盘2卡设在所述下端11上，所述盖板3盖设在所述上端10上。所述固定盘2、所述盖板3及所述侧面12围成一收容空间120以收容所述喷管4、所述喷射盘5及所述分散盘6于其中。所述侧面12于其靠近所述上端10的位置沿所述外壳1的径向开设有开孔121，所述开孔121供所述进水管7的一端伸入所述收容空间120内与所述分散盘6连接。

所述固定盘2呈圆盘状结构，其直径与所述外壳1的下端11的直径相等。所述固定盘2靠近其圆心的位置等间距的设有四个开口20，所述四个开口20围绕所述固定盘2的圆心设置。可以理解，所述固定盘2还可以一体成型地设置在所述外壳1的下端11。

所述盖板3呈圆盘状结构，其直径与所述外壳1的上端10及所述固定盘2的直径相等。所述盖板3的中心设置有贯穿所述盖板3的上、下表面的进气口30以使从所述酸性再生电解设备的阳极排气口管道排出的气体从所述进气口30进入所述收容空间120内。所述进气口30靠近所述上表面的一端的直径小于其靠近所述下表面一端的直径，从而使所述进气口30为一顶端小、底端大的锥形开口。

所述喷管4为四根上、下开口的中空圆柱管结构。所述喷管4的上、下开口的直径等于所述固定盘2的开口20的直径，且其轴向的长度小于所述外壳1的轴向长度。所述喷管4的下开口端收容在所述固定盘2对应的开口20中，从而使所述喷管4通过所述固定盘2固定在所述外壳1上，进而可避免所述喷管4在喷出药液的时候出现晃动。所述印刷电路板酸性蚀刻液亚铜离子氧化装置100的下端固定在一个吸收缸(未图示)上，且所述吸收缸与所述蚀刻液生产线连接。

所述喷射盘5的结构与所述喷管4的结构类似，也大致呈圆盘状。所述喷射盘5沿其轴向的厚度大于所述喷管4的轴向厚度。所述喷射盘5沿其轴向由下至上依次包括底盘50、中间盘51、顶盘52及四个喷嘴53。所述底盘50、所述中间盘51及所述顶盘52的直径相等，且依次叠加在一起。所述底盘50沿其轴向对应所述喷管4的上开口位置设置有收容槽(未标号)以收容所述喷管4的上开口端于其中。所述中间盘51围绕其圆心设置有一个开槽(未标号)，所述开槽的直径略小于所述外壳1的直径。所述顶盘52靠近其圆心的位置等间距的设有四个收容孔520，所述喷嘴53收容于所述收容孔520内且与所述喷管4相对应连接。所述喷射盘5沿其轴向围绕所述收容孔520的周围开设有多个气孔521以便供氧化性气体进入。所述喷嘴53沿其轴向的中间设置有锥形孔530。所述锥形孔530与所述喷管4相通。在本实施例中，所述喷嘴53为采用钛或钛合金材料制成。

所述分散盘6呈中空圆锥状结构，所述分散盘6的上端直径小于其下端的直径，沿其轴向设置有锥形连通孔600。所述分散盘6的上端与所述进水管7的下端连接，所述分散盘6的下端与所述顶盘52连接，从而使所述四个喷嘴53的锥形孔530与所述连通孔600连通。

所述进水管7为一弯管结构，其包括水平管部70及与所述水平管部70连接的弯折管部71。所述水平管部70与设置有废液泵的蚀刻液生产线相连接，以便使所述废液在泵浦的作用下从所述水平管部70进入所述装置100内。所述弯折管部71与所述分散盘6的上端连接。

请接合图3所示，所述印刷电路板酸性蚀刻液亚铜离子氧化装置100在对亚铜离子进行氧化时，所述进水管7与所述蚀刻液生产线连接，酸性蚀刻液在泵浦的作用下从所述进水管7进入所述装置100内，并在所述分散盘6的作用下均匀的流入所述喷嘴53，通过所述喷嘴53喷入所述喷管4中。同时，因所述盖板3的进气口30与所述酸性蚀刻液电解再生设备的阳极排气口用管道连接，在酸性蚀刻液喷射的过程中，设置在所述喷射盘5周围的所述气孔521产生负压，因所述外壳1的密封作用，所述负压汇集在所述进气口30处，从而使所述酸性再生电解设备的阳极因电解产生的氧化性气体在负压的作用下从所述进气口30进入所述喷管4内，并与所述喷嘴53喷出的酸性蚀刻液在所述喷管4内汇集并充分混合。由于进入该装置100内的气体具有氧化性，因此，该气体在所述喷管4内与酸性蚀刻液混合而发生化学反应，从而将酸性蚀刻液内的亚铜离子氧化成二价铜离子，其反应式为CuCl→(氧化)CuCl₂，进而实现亚铜离子的氧化。而从所述喷管4中流出的酸性蚀刻液最终流入所述吸收缸内，而所述吸收缸内的药水与所述蚀刻液生产线进行循环，进而达到补充具有蚀刻能力的二价铜离子到蚀刻液生产线中，实现氧化性气体在酸性蚀刻液再生处理中的回收利用。

本实用新型实施方式提供的印刷电路板酸性蚀刻液亚铜离子氧化装置，通过设置与蚀刻液生产线连接的进水管7、与酸性再生电解设备的阳极排气口管道连接的盖板3的进气口30，及分别与所述进水管7及所述进气口30连接的具有气孔521及喷嘴53结构的喷射盘5及喷管4结构，从而使酸性蚀刻液在泵浦的作用下从所述进水管7流入所述喷嘴53并喷入所述喷管4中，使所述酸性再生电解设备的阳极因电解产生的氧化性气体在所述气孔521产生的负压作用下从所述进气口30进入所述喷管4内，所述氧化性气体与所述酸性蚀刻液在所述喷管4内汇集并充分混合而发生化学反应，将酸性蚀刻液内的亚铜离子氧化成二价铜离子，从而不仅实现亚铜离子的氧化，而且实现氧化性气体在酸性蚀刻液再生处理中的回收利用。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种印刷电路板酸性蚀刻液亚铜离子氧化装置，包括外壳、固定盘、盖板、喷管、喷射盘、分散盘及进水管，所述固定盘及所述盖板分别设置在所述外壳的相对两端，所述喷管与所述喷射盘连接且两者均收容于所述外壳内，所述喷管及所述进水管的一端通过所述分散盘连接，所述进水管的另一相对端与酸性蚀刻液生产线连接；所述盖板与酸性再生电解设备的阳极排气口管道连接，所述盖板的中心设置有贯穿其上、下表面的进气口，所述喷射盘包括与所述分散盘连接的喷嘴及围绕所述喷嘴设置的气孔；所述酸性蚀刻液通过所述进水管进入所述分散盘及所述喷射盘并喷入所述喷管中。

2.如权利要求1所述的印刷电路板酸性蚀刻液亚铜离子氧化装置，其特征在于，所述外壳为中空圆柱状结构，所述外壳沿其轴向具有中空的两相对的上端、下端及侧面；所述固定盘卡设在所述下端上，所述盖板盖设在所述上端上，所述固定盘、所述盖板及所述侧面围成一收容空间以收容所述喷管、所述喷射盘及所述分散盘于其中，所述侧面于其靠近所述上端的位置沿所述外壳的径向开设有开孔，所述进水管的一端从所述开孔伸入所述收容空间内与所述分散盘连接。

3.如权利要求2所述的印刷电路板酸性蚀刻液亚铜离子氧化装置，其特征在于，所述外壳、所述固定盘、所述盖板、所述喷管、所述喷射盘、所述分散盘及所述进水管均采用耐酸碱腐蚀性材质制成。

4.如权利要求3所述的印刷电路板酸性蚀刻液亚铜离子氧化装置，其特征在于，所述固定盘呈圆盘状结构，其直径与所述外壳的下端的直径相等；所述固定盘靠近其圆心的位置等间距的设有四个开口，所述四个开口围绕所述固定盘的圆心设置。

5.如权利要求4所述的印刷电路板酸性蚀刻液亚铜离子氧化装置，其特征在于，所述盖板呈圆盘状结构，其直径与所述外壳的上端及所述固定盘的直径相等；所述进气口靠近所述上表面的一端的直径小于其靠近所述下表面一端的直径，所述进气口为一顶端小、底端大的锥形开口。

6.如权利要求5所述的印刷电路板酸性蚀刻液亚铜离子氧化装置，其特征在于，所述喷管为四根上、下开口的中空圆柱管结构，所述喷管的上、下开口的直径等于所述固定盘的开口的直径，且其轴向的长度小于所述外壳的轴向长度，所述喷管的下开口端收容在所述固定盘对应的开口中。

7.如权利要求6所述的印刷电路板酸性蚀刻液亚铜离子氧化装置，其特征在于，所述印刷电路板酸性蚀刻液亚铜离子氧化装置的下端固定在一个吸收缸上，且所述吸收缸与所述蚀刻液生产线连接；

所述喷射盘大致呈圆盘状，所述喷射盘沿其轴向的厚度大于所述喷管的轴向厚度，所述喷射盘沿其轴向由下至上依次包括底盘、中间盘及顶盘，所述底盘、所述中间盘及所述顶盘的直径相等，且依次叠加在一起；所述底盘沿其轴向对应所述喷管的上开口位置设置有收容槽，所述中间盘围绕其圆心设置有一个开槽，所述开槽的直径略小于所述外壳的直径；所述顶盘靠近其圆心的位置等间距的设有四个收容孔，所述喷嘴收容于所述收容孔内且与所述喷管相对应连接，所述气孔沿所述喷射盘的轴向围绕所述收容孔的周围开设。

8.如权利要求7所述的印刷电路板酸性蚀刻液亚铜离子氧化装置，其特征在于，所述喷嘴沿其轴向的中间设置有锥形孔，所述锥形孔与所述喷管相通，所述喷嘴的材料为钛或钛合金。

9.如权利要求8所述的印刷电路板酸性蚀刻液亚铜离子氧化装置，其特征在于，所述分散盘呈中空圆锥状结构，所述分散盘的上端直径小于其下端的直径，沿其轴向设置有锥形连通孔；所述分散盘的上端与所述进水管的下端连接，所述分散盘的下端与所述顶盘连接，所述四个喷嘴的锥形孔与所述连通孔连通。

10.如权利要求9所述的印刷电路板酸性蚀刻液亚铜离子氧化装置，其特征在于，所述进水管为一弯管结构，其包括水平管部及与所述水平管部连接的弯折管部；所述水平管部与设置有废液泵的蚀刻液生产线相连接，所述弯折管部与所述分散盘的上端连接。