JP2014028347A - 集積回路の処理方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】金を含む金属及び樹脂を含有する集積回路を過熱水蒸気により加熱することで、樹脂を炭化する加熱処理と、炭化物と金属とを分離する分別処理と、金属より金を分離回収する分離回収処理とを含む、集積回路の処理方法。
【選択図】図1
Description
本発明は、従来の方法における上記した問題点を解決する方法であり、集積回路に使用の金を高純度に回収する方法を提供する。
本発明の集積回路の処理方法は、金を含む金属及び樹脂を含有する集積回路を過熱水蒸気により加熱することで、樹脂を完全に分解し、集積回路より金及びその他の金属を効率良く回収することが出来る。樹脂を炭化する加熱処理と、炭化物と金属とを分離する分別処理と、金属より金を分離回収する分離回収処理とを含む。
〔加熱処理〕
加熱処理は、金を含む金属及び樹脂を含有する集積回路を加熱し、該樹脂を分解する処理である。
金を含む金属及び樹脂を含有する集積回路は、金で形成されたワイヤー(金ワイヤー)を樹脂で被覆したボンディングワイヤーを含む集積回路であってもよい。また、集積回路は、ボンディングワイヤーを構成するする樹脂とは異なる樹脂を含んでいてもよい。
金ワイヤーを被覆した樹脂としては、熱硬化性エポキシ樹脂及びフェノール樹脂等が挙げられる。
集積回路に含有される樹脂としては、熱硬化性エポキシ樹脂及びフェノール樹脂等が挙げられる。
例えば、加熱処理装置10に配設され、加熱装置15が側壁に備えられている加熱炉11内に、網板12を搬入する。
加熱処理における加熱に供する時間は加熱の温度によって異なるが、10分〜5時間が好ましく、10分〜3時間であることが更に好ましい。加熱時間を上記の範囲にすることで、モールド樹脂を完全に分解させ、モールド樹脂よりボンディングワイヤーを分離することが出来、金を効率良く高純度に回収することができる。
加熱流体は高温空気による加熱でもよいが、水蒸気加熱、特に過熱水蒸気は熱容量が大きく、熱効率が良いので過熱水蒸気による加熱が最も好ましい。該加熱により集積回路に含まれる樹脂を効率よく脆性化、分解して炭化するものである。
加熱流体の雰囲気が炉内に滞留する方が熱容量は大きく短時間で処理できる。加熱流体を吹き付ける方法は熱容量が小さく、処理時間が長くなるが装置が簡素化できるメリットはある。加熱温度、加熱方法、及び加熱時間については全体の処理コストを勘案して処理できる。
分別処理は炭化物と金属とを分離する処理である。
本発明によれば加熱処理した集積回路は、樹脂が充分に炭化するため、分別処理によって、加熱処理により炭化した樹脂(炭化物)と金ワイヤー、金以外の金属ワイヤー並びに金属(金属片)を容易に分離することができる。
前述したように、集積回路に含まれる金はボンディングワイヤーに含有されており、ボンディングワイヤーは金ワイヤーが樹脂(熱硬化性エポキシ樹脂)でモールディングされている。
炭化物と金属とを分離する際にボンディングワイヤーに含有されていた金を選択的に分離回収することで、金の回収がより効率良く行える。
分離は、振動篩い、比重選別により行うことができる。
加熱処理により炭化した樹脂(炭化物)は脆く壊れやすいので、殆どの炭化物は分離されるが、炭化物の一部は金(金ワイヤー)から分離されずに表面に付着したまま残ることがある。金ワイヤー、金以外の金属ワイヤー並びに金属(金属片)と炭化物の分離を促進するため、振動又は機械的外力を与えることができる。振動と機械的外力を組み合わせて与えることもできる。機械的外力としては、ブラシ、ショットブラスト等による処理が挙げられる。
機械的な外力を与えることにより、炭化物は、金ワイヤー、金以外の金属ワイヤー並びに金属(金属片)から容易に剥離される。
なお、前記した9メッシュ、150メッシュのタイラー標準篩とは、それぞれ篩目の開き量が2mm、106μmとなるような篩いである。
分別処理された各金属及び金属ワイヤーを酸で洗浄する酸洗処理について説明する。
酸洗処理により、各金属及び金属ワイヤー表面に残存する、わずかな種類の異なる金属を効果的に除去することができる。
ここで、塩酸の代わりに硫酸や硝酸を使用することもできるが、塩酸の方が後処理が容易である。この場合の塩酸による酸洗時間は、常温で5〜30分程度が好ましいが、濃度によって異なる。
酸洗浄した各金属及び金属ワイヤーは水洗を行うことが好ましい。
また、公知の方法(特開平6−127946号公報)により、酸洗に用いた塩酸液から、溶解させた金属を分離回収することができる。
酸洗浄し、水洗した各金属及び金属ワイヤーを、塩化第二鉄水溶液、又は塩酸が添加された塩化第二鉄水溶液を用いて該金属及び金属ワイヤーに含有される金属成分を溶解させてもよい。
また、塩化第二鉄水溶液中に、更に塩酸(HCl)を添加することも可能であるが、この場合、塩化水素35質量%水溶液の塩酸と塩化第二鉄50質量%水溶液を20:80〜50:50の体積比率で混合するのがよい。
これにより、金属成分中の各種金属は塩化物を形成し、塩化第二鉄水溶液に溶解する。
この具体的な方法は、特許第4018832号公報に記載されているため、以下簡単に説明する。
次に、銅が除去された脱銅水溶液中に鉄粉を添加し、かつ鉄イオン濃度を制御してニッケルを析出させ分離回収する。これにより、塩化第二鉄水溶液中から銅とニッケルを回収できる。
以上の方法により、集積回路に含まれる金以外の金属成分も回収することで、これらを再利用できるので、資源の有効利用が図れる。
〔1〕
金を含む金属及び樹脂を含有する集積回路を過熱水蒸気により加熱することで、樹脂を炭化する加熱処理と、炭化物と金属とを分離する分別処理と、金属より金を分離回収する分離回収処理とを含む、集積回路の処理方法。
〔2〕
〔1〕に記載の集積回路の処理方法であって、
金を含む金属及び樹脂を含有する集積回路が、金で形成されたワイヤーを樹脂で被覆したボンディングワイヤーを含む集積回路である集積回路の処理方法。
〔3〕
〔1〕又は〔2〕に記載の集積回路の処理方法であって、
前記加熱が、610℃〜730℃で行われる集積回路の処理方法。
〔4〕
〔3〕に記載の集積回路の処理方法であって、
前記加熱における加熱時間が、10〜180分である集積回路の処理方法。
〔5〕
〔1〕〜〔4〕のいずれか1項に記載の集積回路の処理方法であって、
前記集積回路が、ロジック、トランジスタアレイ、CPU、周辺LSI、メモリー、PLD、ドライバー、レギュレータ、オペアンプ、高周波アンプ、コンバータ、アナログスイッチ、リセットIC、又はフォトカップラである集積回路の処理方法。
(加熱処理)
集積回路サンプルを610℃の過熱水蒸気雰囲気に投入し、集積回路の重量減少率の経時変化とサンプルの状況確認を実施した。
(1)加熱温度:610℃(過熱水蒸気雰囲気温度)
(2)加熱方法:過熱水蒸気雰囲気内に集積回路サンプルを投入した。
(加熱処理)
実施例1における過熱水蒸気雰囲気を610℃から730℃に変更した以外は実施例1と同様にして集積回路の重量減少率の経時変化とサンプルの状況確認を実施した。
以下表2実施データを示す。また、図3に加熱処理の処理時間と集積回路の重量減少率の関係を表す図を示した。
(分別処理)
実施例1及び2の加熱処理後、振動篩い((株)興和工業所製振動篩い機KF−1200−2W、篩い目開き2mm、106μm)により炭化した樹脂の炭化物と金属片とを分離させた。振動篩い後、水力分別(表面積負荷9m3/(m2・h))により、金ワイヤーを単体回収することが出来た。回収した金の純度は、99.99%であった。
分別処理後、炭化物を除いた金属を籠に入れて、濃度が35質量%の塩酸に30分浸漬した。これによって、錫、鉛、亜鉛、アルミニウム、カルシウム、クロム、マグネシウムが塩酸に溶けた。
また、金属が溶解した塩酸より、特開平6−127946に記載の方法を用いて、錫、鉛を回収することができる。
なお、この酸洗処理は常温で行ったが加熱してもよい。
実施例1及び2の酸洗後の金属を籠に入れて、温度が常温から60℃(この実施例では40℃)の塩化第二鉄液中に浸漬させ、含有される金属成分を塩化第二鉄液に溶解させた。なお、使用した塩化第二鉄液の塩化第二鉄の濃度は30〜50質量%、塩化第二鉄液への浸漬時間は60〜180分(平均120分)とした。特開平6−127946に記載の方法を用いて、塩化第二鉄液より該溶解金属である銅を回収した。回収した銅の純度は95.0%以上であった。
11:加熱炉
12:板
15:加熱装置
17:容器
21:集積回路
Claims (5)
- 金を含む金属及び樹脂を含有する集積回路を過熱水蒸気により加熱することで、樹脂を炭化する加熱処理と、炭化物と金属とを分離する分別処理と、金属より金を分離回収する分離回収処理とを含む、集積回路の処理方法。
- 請求項1に記載の集積回路の処理方法であって、
金を含む金属及び樹脂を含有する集積回路が、金で形成されたワイヤーを樹脂で被覆したボンディングワイヤーを含む集積回路である集積回路の処理方法。 - 請求項1又は2に記載の集積回路の処理方法であって、
前記加熱が、610℃〜730℃で行われる集積回路の処理方法。 - 請求項3に記載の集積回路の処理方法であって、
前記加熱における加熱時間が、10〜180分である集積回路の処理方法。 - 請求項1〜4のいずれか1項に記載の集積回路の処理方法であって、
前記集積回路が、ロジック、トランジスタアレイ、CPU、周辺LSI、メモリー、PLD、ドライバー、レギュレータ、オペアンプ、高周波アンプ、コンバータ、アナログスイッチ、リセットIC、又はフォトカップラである集積回路の処理方法。
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2012
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