JP2021137804A - サーキットボードおよび/または基板製造の部分ストリームからの金属塩含有溶媒を処理する方法 - Google Patents

サーキットボードおよび/または基板製造の部分ストリームからの金属塩含有溶媒を処理する方法 Download PDF

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Abstract

【課題】サーキットボードおよび/または基板製造からの金属塩含有溶媒を処理する方法、特に鉄と硫酸を効果的に除去する方法を提供する。【解決手段】i)サーキットボードおよび/または基板製造の異なるプロセス(150、250、300)からの金属塩含有溶媒をそれぞれ含む少なくとも2つの部分ストリーム(1、2、3)を提供する(100、200)段階と、ii)少なくとも2つの部分ストリーム(1、2、3)を、金属塩含有溶媒を含む全ストリーム(4)に組み合わせる(405)段階と、iii)全ストリーム(4)を処理する(400)段階とを備え、鉄の除去にはイオン交換体、硫酸の除去には膜透析を使用する。【選択図】図1

Description

本発明は、サーキットボードおよび/または基板製造からの金属塩含有溶媒を処理する(ドイツ語:Aufbereiten)ための方法に関する。更に、本発明は、当該方法を実行するための装置、特に産業プラントに関する。更に、本発明は、当該方法によって提供される発熱化学反応の廃熱の使用に関する。加えて、本発明は、当該方法および/または装置を調整するためのプロセス制御機器に関する。更に、本発明は、当該方法および/または当該装置および/または当該プロセス制御機器を制御するためのコンピュータプログラム製品に関する。
したがって、本発明サーキットボードおよび/または基板製造の技術分野に関し得る。特に、本発明は、サーキットボードおよび/または基板製造からの金属塩含有溶媒の処理(特に回収)の技術分野に関し得る。更に、本発明は、サーキットボードおよび/または基板製造におけるリサイクルの技術分野に関し得る。
サーキットボードおよび/または基板の生産のために、原理的に、大量の金属、特に重金属(例えば、銅、ニッケル、金、銀、パラジウム、スズ、鉄)が必要とされる。したがって、製造プロセスにおいて、金属含有残留物および金属含有溶媒(特に溶液)はそれぞれ、様残なプロセスにおいて生じる。
金属(塩)含有溶媒(および、それぞれ、処理対象の廃棄物および濃縮残留物)は、実質的に、サーキットボードおよび/または基板製造における2つの異なる処理プロセス(ドイツ語:Aufbereitungsprozess)において生じる。すなわち、i)エッチングプロセス(例えば、銅箔のエッチング)およびii)(電気)めっき処理プロセス(例えば、銅層を用いためっき処理)である。加えて、処理対象の金属(塩)含有溶媒は、エッチングプロセス、および、めっき処理プロセスからの洗浄プロセス中に生じる。これらの洗浄水は低濃度の金属、特に銅のみを含む。対照的に、エッチングプロセスおよびめっき処理プロセスからの処理対象の金属(塩)含有溶媒は、比較的高濃度の金属を含む。
エッチングプロセスからの処理対象の金属(塩)含有溶媒は通常、金属が(エッチングプロセスからの)酸の塩に化学的に結合されている金属塩(例えば、塩化銅(当該塩化物は塩酸から生じる))を含む。めっき処理プロセスからの処理対象の金属(塩)含有溶媒も通常、金属が電解の酸の塩に化学的に結合される金属塩(例えば、硫酸銅(当該硫酸塩は硫酸から生じる))を含む。加えて、めっき処理プロセスからの調製対象の金属(塩)含有溶媒は一般に、高濃度の異金属、例えば鉄を含む。
記載された金属(塩)含有溶媒から金属を回収する方法は原理的に知られているが、しかしながら、高度に純粋な形態(例えば99%から最大99.99%、特に、約99.9%純度)の回収金属だけが、サーキットボードおよび/または基板製造の利益となる。そのような回収は、例えば電解によって実行され得る。しかしながら、上述の金属(塩)含有溶媒は、この目的に対する適合性が非常に低い。なぜなら、純粋な金属(例えば銅)の堆積が阻害される、または複雑化するからである。鉄などの異金属は、高品質の電解を大幅に妨害し無効化する。
この理由から、サーキットボードおよび/または基板製造からの濃縮廃棄物は従来、高コストで環境に優しくない、および、耐久性が高くない方式でそれぞれ処分されてきた。
本発明の目的は、効率的でロバストな方式で、有用材料サイクル(内部プロセス、好ましくは連続的にリサイクルする)においてサーキットボードおよび/または基板製造からの廃棄物(例えば金属塩含有溶媒)の、費用効果が高く、環境に優しく、耐久性のある処理を可能にすることである。
この目的は、独立の特許請求による主題によって解決される。好ましい実施形態は、従属の特許請求からもたらされる。
本発明の態様によれば、サーキットボードおよび/または基板製造から金属塩含有溶媒を処理するための方法が説明される。当該方法は、i)サーキットボードおよび/または基板製造の異なるプロセス(例えばエッチングプロセス、めっき処理プロセス、洗浄水処理プロセス)からの(処理対象の)金属塩含有溶媒をそれぞれ含む少なくとも2つ、特に3つ以上の部分ストリームを提供する段階と、ii)少なくとも2つの部分ストリームを、金属塩含有溶媒を含む全ストリームに組み合わせる段階と、(iii)全ストリームを処理する(例えば、金属塩含有溶媒から金属を回収する)段階とを備える。
本発明の更なる態様によれば、サーキットボードおよび/または基板を製造するための産業プラントが説明される。産業プラントは、i)サーキットボードおよび/または基板製造の異なるプロセスからの金属塩含有溶媒を含む少なくとも2つの部分ストリームを提供し、少なくとも2つの部分ストリームを、金属塩含有溶媒を含む全ストリームに組み合わせるように適合される部分ストリーム制御モジュールと、ii)全ストリームを処理するように適合される処理モジュール(例えば、反応器、特に電解を含む)を備える。
本発明の更なる態様によれば、サーキットボードおよび/または基板製造における金属塩化物と金属硫酸塩(または、金属硝酸塩もしくは金属リン酸塩)との発熱化学反応(例えば、エッチングプロセスからの(部分ストリームの)酸性溶媒が処理されるときに塩メタシンセシス(ドイツ語:Umsalzen)において実行される)を使用して液体溶媒(例えば供給容器または電解槽)を加熱することが説明される。
本発明の更なる態様によれば、上述の方法および/または上述の装置を調整するためのプロセス制御機器が説明される。プロセス制御機器は、i)実行中のプロセスからの少なくとも1つのプロセスパラメータ(およびそれぞれの実際の値)、特に複数のプロセスパラメータを捕捉するためのデータベース、ii)少なくとも1つの予め定められたプロセスパラメータ(およびそれぞれの目標値)、特に複数の予め定められたプロセスパラメータを格納するように適合されたデータモデルユニット、ならびにiii)a)捕捉されたプロセスパラメータを予め定められたプロセスパラメータと(および、それぞれ、複数を互いと)比較するように、b)比較の結果に基づく制御操作を決定する(例えば、実際の値と目標値との間の差異を能動的に補償する)ように、および、c)予め定められた制御操作を実行する(例えば、流速などを適合させる)ように適合された演算装置を備える。
本発明の更なる態様によれば、サーキットボードおよび/または基板製造からの金属塩含有溶媒を処理するための方法を制御するためのコンピュータプログラム製品が説明される。これは、1または複数のプロセッサ(および、それぞれ1または複数のコンピュータ)によって実行されるとき、(上述の)当該方法および/または(上述の)当該装置および/または(上述の)プロセス制御機器を制御するコンピュータプログラム製品を含む。
本明細書の文脈において、「金属塩含有溶媒」という用語は、特に、金属塩を含む任意の(液体)溶媒を示し得る。金属塩は、金属と酸との間の化学的化合物である。そのような金属の例は、銅、ニッケル、金、銀、コバルト、カドミウム、マグネシウム、ナトリウム、パラジウム、スズを包含し得る。酸の例は、硫酸、塩酸、亜硝酸、リン酸を包含し得、金属塩はそれに対応して、例えば、硫酸塩、塩化物、硝酸塩またはリン酸塩として存在する。対応して、金属塩は例えば、硫酸銅または塩化銅であり得る。これは、金属イオンおよび塩イオンとして金属塩含有溶媒に存在し得る。金属塩含有溶媒は、金属塩の他に、例えば金属塩が溶解される水性または酸性であり得る溶液を含み得る。例えば、溶媒は水の他に、塩酸および/または硫酸も含み得る。例において、金属塩含有溶媒は、サーキットボードおよび/または基板の製造から生じ、対応する残留物を含み得る。更に、金属塩含有溶媒は、実質的に金属塩だけが同時に存在するように処理され得る。例において、金属塩含有溶媒は、(望ましくない)異金属(鉄など)を(実質的に)含まない。更なる例において、金属塩含有溶媒は異金属(の残留物)を含む。
本明細書の文脈において、「異金属」という用語は、特に、金属塩含有溶媒に(溶解の方式で)存在するが、そこでは(特定の用途にとって)望ましくない金属を示し得る。用途の場合に応じて、そのような異金属(および、それぞれ、イオン)の例は、鉄(Fe3+、Fe2+)、鉛(Pb2+)、スズ(Sn2+)、モリブデン(Mo3+)、ニッケル(Ni2+)、コバルト(Co2+)、インジウム(In3+)、カドミウム(Cd2+)、亜鉛(Zn2+)、クロム(Cr3+)、ナトリウム(Na)、パラジウム(Pd2+)を包含し得る。ある実施形態において、金属塩含有溶媒は、金属塩の金属が元素形態で存在し、リサイクルできるように処理されるべきである。異金属は、(例えば電解によって)処理の妨害または不具合を引き起こし得る。それにより、異金属を予め除去することが推奨され得る。例示的な実施形態において、金属塩含有溶媒は、めっき処理プロセスから生じ、銅元素は、金属塩硫酸銅から取得されるべきである。めっき処理プロセスに起因して、金属塩含有溶媒は、異金属、特に鉄を含み得る。異金属は異金属塩(例えば硫酸鉄)として存在し得る。これにより、硫酸銅の電解が大きく妨害され得る(カソードにおける銅堆積が阻害される)。低い(残留物)濃度において、回収中に異金属を酸化でき、一方、金属は還元される(および、それぞれ、堆積する)。
本明細書の文脈において、「異金属および金属塩含有溶媒」という用語は、特に、(上述のような)金属塩含有溶媒および(上述のような)異金属を含む溶媒を示し得る。ある実施形態において、異金属および金属塩含有溶媒は、めっき処理から生じる。特に、異金属および金属塩含有溶媒は、強酸性溶媒である(例えばpH値<1)。これは、異金属および金属塩含有溶媒が高濃度(例えば、100〜200g/Lの範囲)の硫酸などの強酸を含むという事実から生じ得る。
本明細書の文脈において、「処理」という用語は、特に、処理対象の溶媒(特に、少なくとも1つの望ましくない特性を有する溶媒)が1または複数のプロセス段階中に処理され、その結果、処理済み溶媒(特に、望ましくない特性をもはや含まない溶媒)が存在することを示し得る。例えば、処理対象溶媒は、少なくとも1つの金属塩が望ましくない金属塩含有溶媒であり得る。対応して、望ましくない金属塩をもはや(実質的に)含まない処理済み溶媒としての金属塩含有溶媒が存在するように処理対象溶媒が(例えば膜透析および化学反応の実行よって)処理され得る。
本明細書の文脈において、「部分ストリーム」という用語は、特に、(製造)プロセス中に溶媒(特に液体溶媒)が特定の(望ましい)プロセス方向に流されることを示し得る。換言すれば、(製造)プロセス中の溶媒の流れは、望ましい方式で制御され得る。「部分ストリーム」という用語は特に、対応する(製造)プロセスが少なくとも2つのそのような(異なるプロセス段階からの)ストリームを含むという事実に関し得る。同一の(製造)プロセスおよび同一の産業プラント中の(好ましい液体溶媒の)単一ストリームの各々はそれぞれ、部分ストリームと示され得る。部分ストリームは(具体的には)生産の廃棄溶媒の制御された流れであり得る。少なくとも部分ストリームのうち少なくとも2つ(特に3つ以上)が全ストリームに組み合わされ得る。実施形態において、第1部分ストリームは、サーキットボードおよび/または基板製造のエッチングプロセスからの処理済み金属塩含有溶媒(例えば硫酸銅および塩酸を含む)および廃棄物ストリームをそれぞれ含み、第2部分ストリームは、サーキットボードおよび/または基板製造のめっき処理プロセスからの処理済み金属塩含有溶媒(例えば硫酸銅、硫酸鉄および硫酸を含む)および廃棄物ストリームをそれぞれ含む。例において、これらは、全ストリームと混合され得、全ストリームは次に、例えば金属塩の金属を元素形態で回収するために処理される。
本明細書の文脈において、「サーキットボードおよび/または基板製造」という用語は、特に、産業プラント、例えばサーキットボード工場において実行される、サーキットボードおよび/または基板を製造するためのプロセスを示し得る。「サーキットボード」という用語は特に、プリントサーキットボード(PCB)に関し得、「基板」という用語は例えば、集積回路または有機インターポーザなどの半導体チップの基板に関し得る。サーキットボードおよび/または基板製造は通常、望ましい金属構造が取得されるようにエッチングによって金属が除去されるエッチングプロセス、および、金属がめっき処理によって処分されるめっき処理プロセスを包含する。サーキットボードおよび/または基板製造の出発材料は、実質的に、金属および電気絶縁材料(樹脂などの有機物質であることが多い)を包含する。プロセスの産物はそれぞれ、完成したサーキットボードおよび基板であり得る、または、中間産物でもあり得る。
本明細書において、「エッチングプロセス」という用語は特に、金属、特に銅をエッチングして、それにより、望ましい金属(導電性)構造を提供することを含む、サーキットボードおよび/または基板製造のプロセスを示し得る。例示的な実施形態によれば、このプロセスは、以下のように実行され得る。フォトレジストが、エッチングで除去されるべきでない銅の経路を保護し、エッチングで除去されるべき銅領域はフォトレジストでカバーされない。最初、この目的のために、銅層の全体がフォトレジストで被覆される。次に、マスクを通じて、フォトレジストが紫外線によって現像される。マスクは、フォトレジストが残留するべき(すなわち、望ましい導体トレースが提供されるべき)位置だけで紫外線を通過させる。現像中、レジスト(および、それぞれ、ポリマー)は、紫外線に晒された位置で架橋する。現像後、晒されなかった(および、それぞれ、現像されなかった)フォトレジストを容易に洗い流すことができる。その後、パネル(および、それぞれ、コンポーネントキャリアのプリフォーム)がエッチングされる。フォトレジストは導体トレースを保護し、フォトレジストでカバーされなかった銅はエッチング/除去される。エッチングプロセスが完了したとき、フォトレジストが除去され、および、それぞれ、剥がされ(レジストは架橋し、固体である)、導体トレースが残留する。剥がされたフォトレジストは、後に塩化鉄によって沈殿されることができる。
本明細書の文脈において、「めっき処理プロセス」という用語は特に、めっき処理が実行される、サーキットボードおよび/または基板製造中のプロセスを示し得る。めっき処理は、装置上で金属析出物の電気化学的堆積を示し得る。装置は、金属析出物(例えば銅)が例えば、電気伝導層構造および導体トレースのそれぞれとして機能し得るサーキットボードおよび/または基板として機能する。更に、例えば、横方向にめっき処理することにより、または、めっき処理によって完全に充填することにより、穴(ビア)を導電性にすることができる。例において、電流が電解槽に加えられる。正極(アノード)には、処分されるべき金属(例えば、銅またはニッケル)が配置され、負極(カソード)には、被覆の対象物(例えばサーキットボード)が配置される。電流によって、金属イオンが還元されて対象物上に堆積する。例において、本プロセスは、一連の電解槽によって実現され得る。めっき処理プロセスは、連続的に、または不連続的(バッチ式)に実行され得る。通常、ある量の金属塩含有溶媒が廃棄濃縮物(「ブリード」)として本プロセスにおいて取得される。プロセスに起因して、これは一般に、異金属および強酸の内容物を含み、その結果、従来は金属(金属塩)のリサイクルを経済的な方式で行うことが可能でない。
本明細書の文脈において、「不活性」および「活性」(ドイツ語:unedel)という用語は特に、以下のように理解され得る。第1金属の標準電位(酸化還元電位、それぞれ、DIN 38404−6による、「酸化還元電圧」)が第2金属の標準電位より高いとき、第1金属は、第2金属より不活性であり、第2金属は第1金属より不活性でない。金属および異金属を用いて効率的な電解が実行されるとき、異金属の酸化還元電位は、堆積される金属の酸化還元電位より低いべきである。
例えば、高い酸化還元電位を有する金属(堆積される金属)は、銅Cu2+(E0=+0.35V)、銅Cu(E0=+0.52V)、パラジウムPd2+(E0=+0.85V)、金Au3+(E0=+1.4V)、金Au3+(E0=+1.5V)、金Au(E0=+1.156V)、イリジウムIr3+(E0=+1.69V)、銀Ag(E0=+0.8V)を包含し得る。
例えば、低い酸化還元電位を有する金属(異金属)は、鉄Fe3+(E0=−0.04V)、鉄Fe2+(E0=−0.41V)、鉛Pb2+(E0=−0.13V)、スズSn2+(E0=−0.14V)、モリブデンMo3+(E0=−0.20V)、ニッケルNi2+(E0=0.23V)、コバルトCo2+(E0=−0.28V)、インジウムIn3+(E0=−0.34V)、カドミウムCd2+(E0=−0.40V)、亜鉛Zn2+(E0=−0.76V)、クロムCr3+(E0=−0.76V)、ナトリウムNa(E0=2.71V)を包含し得る。特に鉄(Fe3+−>Fe2+、E0=+0.77)において、(望ましくない)反応が生じ得、Fe2+によって堆積される銅は、再び電極からエッチングで除去される。
本明細書の文脈において、「反応セル」という用語は特に、金属塩含有溶媒から元素および非常に純粋な形態で金属塩の金属を回収することを可能にする任意の反応器を示し得る。「回収」という用語は特に、金属塩含有溶媒からの金属元素が(再利用の目的で)それぞれ分離および単離されることを示し得る。反応セルの例は電解セルであり得る。「電解」という用語は特に、化学的酸化還元反応を可能にするために電流が利用されることを意味し得る。したがって、電解セルは、カソード(負極)およびアノード(正極)と結合された、電流を提供するための直流電圧源を含み得る。電圧源は、アノードにおいて電子の欠乏を、カソードにおいて電子の過剰を引き起こし得る。実施形態において、金属塩含有溶媒が電解セルに追加される。それは金属としての銅と、異金属としての鉄とを含む。銅は、より高い酸化還元電位を有し(より不活性であり)、したがって、カソードにおいてそれぞれ還元および堆積される。対照的に、鉄はアノードにおいて酸化される。例示的な実施形態において、反応セルは好ましくは、複数の(例えば20)電解モジュールを含み、その中で、金属元素(例えば銅)がカソードで堆積する。この反応において、堆積される金属より化学的に不活性でない(電解質の)異金属の酸化が生じる。例において、回収は一連の電解槽として実現され得る。回収は連続的または不連続的(バッチ式)に実行され得る。
本明細書の文脈において、「分離」という用語は特に、成分が溶媒から、例えば、異金属(塩)が異金属および金属塩含有溶媒から分離されることを示し得る。例えば、金属塩含有溶媒を取得するために、異金属は異金属および金属塩含有溶媒から分離され得る。好ましくは、分離は(カチオン)イオン交換体によって実行され得る。例えば、イオン交換体は、金属塩含有溶媒がイオン交換体を通過する間に(吸着によって)異金属を選択的に分離する選択的イオン交換樹脂を含み得る。更なる実施形態において、(蒸発および)分離は結晶化によって実現され得る。
本明細書の文脈において、「透析」という用語は、特に、濃度駆動膜プロセスを使用して分子(特にイオン)を溶液から除去することを示し得る。実施形態において、金属塩含有溶媒が、膜の第1の側における第1フィード(透析液フィード)を介して提供され、第2フィード(拡散物フィード)を介して、更なる溶媒(例えば水)が膜の第2の側(第1の反対側)において提供される。膜は半透過型であり得、アニオン(例えば塩化物)が通過することを可能にするが(アニオン膜)、カチオン(例えばCu2+)を通過することを可能にしない。したがって、透析液として金属塩含有溶媒においてカチオンが濃縮され、拡散物として更なる溶媒においてアニオンが濃縮される。塩化物アニオンの例において、拡散物は強酸性になり、それにより、「酸透析」という用語も使用され得る。
以下で説明される膜透析については、それぞれ、同一の膜が利用され得る、または、(好ましくは)異なる膜が使用される。アニオン膜は、例えば臭素(Br)で官能化され得る。キャリア材料は例えばPETまたはPVCであり得る。特定の場合において、金属塩含有溶液は過酸化水素(H)を含み得る。この場合、好ましくは、例えばPEEK(ポリエーテルエーテルケトン)に基づく耐酸化性膜が使用され得る。
本明細書の文脈において、「再生」という用語は特に、(選択的)イオン交換体が第1動作状態から第2動作状態に移されることを示し得る。特に、第1動作状態において、金属(特にカチオン)がイオン交換体(および、イオン交換樹脂のそれぞれ)で吸着される。更に、特に第2動作状態において、金属は実質的に脱離される。したがって、第2動作状態において、イオン交換体は、再びロードされるように動作可能であり得、対応して、再び第1動作状態になり得る。有利なことに、再生は複数回にわたり繰り返され得る。例において、再生は再生溶媒、硫酸および/または塩酸などの特に再生酸によって実行される。再生において、再生溶媒は金属を脱離吸着し得る。浄化後、再生溶媒は再び使用され得る。更なる例において、再生溶媒を浄化する必要はない。その結果、イオン交換体を通る各(再生)サイクルごとに再生溶媒における金属濃度が増加する。これにより、本明細書において、「再生」はまた、回収される金属を濃縮することであり得る。
換言すれば、実施形態によれば、金属濃度が増加し、酸濃度が減少する。脱離された金属イオンを既に含む再生酸は、取得された酸濃度が低すぎて金属イオンを樹脂から解放できなくなるまで再使用される。次に、酸のプロトン(H)が連続的に樹脂に残留するので、酸濃度は減少する。
本明細書の文脈において、「方法内で生成」という用語は特に、方法において利用される溶媒(例えば、再生酸などの再生溶媒)が同一の方法中において(実質的に)生成(生産)されることを示し得る。例えば、再生溶媒は、サイクル内で複数回にわたってイオン交換体を通るように流され得る(酸濃度が低すぎて金属イオンを酸のプロトンと確実に交換することができなくなるまで反復的にリサイクルされる)。その結果、利用された再生溶媒が、洗浄水処理の方法内で生成される。別の例において、方法は、洗浄水処理だけでなく、更に、(好ましくは同一の産業プラント内における)サーキットボードおよび/または基板製造のプロセスも包含し得る。この例においても、大量の酸廃棄物(例えば、めっき処理および金属回収からの電解質)が、再生溶媒として洗浄水処理に転用され得、ここでも、方法内で生成される。1つおよび同一のサーキットボード/基板製造(例えば産業プラント内)の外部的に購入または生成される溶媒は、「方法外で生成」と示され得る。
本明細書の文脈において、「発生残留物」(ドイツ語:annfallende Ruckstande)という用語は特に、サーキットボードおよび/または基板製造のプロセス段階(例えば、エッチングプロセス、めっき処理プロセス、洗浄水処理)から生じる廃棄溶媒、および、複数の廃棄溶媒(特に液体溶媒)のそれぞれを示し得る。発生残留物は、例えば、重金属および/または酸残留物(例えば、銅、硫酸銅、塩化銅、鉄、ニッケル、金、塩酸、硫酸)を含み得る。特に、そのような残留物の処分は複雑で高コストであり得る。実施形態において、発生残留物は、(処理対象の、および/または、処理される)金属塩含有溶媒であり得る。
本明細書の文脈において、「有用材料サイクル」(ドイツ語:Wertstoffkreislauf)という用語は、特に、複数の有用材料(製造方法に必要な物質、例えば、主成分および/または出発材料/原材料)が製造プロセス(および、それぞれ、産業プラント)中に常に(および、それぞれ、連続的に)リサイクルされることを示し得る。特に、単一プロセス段階からの複数の有用材料が処理および/または回収され、単一プロセス段階に再び供給される。有用材料は、廃棄溶媒の成分、および、発生残留物のそれぞれの構成物としてプロセス段階を出るが、プロセス中のプロセス内プロセスの後に還流され得る。有用材料は、例えば、銅、ニッケル、金などの重金属を包含し得る。これらは、金属塩含有溶媒内の異なるプロセス段階において生じ得る。発生残留物は、部分ストリームにおいて流され得(溶媒の流れが具体的に制御され得る)、有用材料が回収され得るように、少なくとも部分的に共通に処理され得る。最後に(特に全ストリームの処理を介して)単一プロセス段階に還流される部分ストリームから、分離ストリームが分離され得る。これは次に、単一プロセス段階に還流され得る、および/または、濃縮(および、それぞれ、濃度の調節)などのプロセスを介して再び部分ストリームへ供給され得る。
本明細書の文脈において、「排出品質の溶媒」(ドイツ語:Medium in Einleitqualitat)という用語は、特に、法律上の標準および境界値に遵守して、汚水処理プラントおよび/または水域環境に流されることが許可される(液体)溶媒を示し得る。例において、排出品質の溶媒は、サーキットボード/基板製造の主成分を(実質的に)含まず、単に水、(非重金属)塩、および(場合によっては)有機物質から成る。好ましい実施形態において、排出品質の溶媒は、重金属をもはや(実質的に)含まない。排出品質の溶媒は、汚水処理プラントにおいて、または、例えば活性炭フィルタによって除去され得る有機残留物を含み得る。
本明細書の文脈において、「プロセス制御機器」という用語は特に、プロセス制御の実行に適切な各装置(または複数の装置)を示し得る。ここで、プロセスは(少なくとも部分的に)サーキットボードおよび/または基板製造に関する。特に、プロセス制御機器は、(少なくとも部分的に)有用材料サイクルをそれぞれ制御および調整するよう適合される。ここで、生産の残留物は、(重金属および/または酸の)廃棄物が実質的に生じないように還流される。この目的で、プロセス制御機器は特に、データベース(ユニット)およびデータモデルユニットを含み得る。ここで、前者は、捕捉された処理データを格納し、後者は、意図される望ましいプロセスデータを格納する。プロセス制御機器は、この方式で異なるプロセスステーションにおける実際のパラメータを決定するために、複数のセンサおよび測定装置に結合され得る。更に、プロセス制御機器は、捕捉されたパラメータを望ましいパラメータと比較し、それに基づき、制御操作を決定および実行する演算装置を含み得る。好ましい実施形態において、プロセス制御機器は、プロセスの制御および調整のそれぞれを連続的に改善できる自己学習アルゴリズム(AI)を含む。
本明細書の文脈において、「実質的に」という用語は、無視できる残留物および汚染のそれぞれが包含され得るように解釈され得る。許容される労力でそれ以上除去できない。これらの無視できる残留物および汚染のそれぞれは、実施形態において(意図的に)望ましくないが、合理的な労力でそれ以上除去できない。例えば、排出品質の溶媒は、重金属を実質的に含まないことがあり得る。このことは、無視できる残留物および汚染のそれぞれが(例えば、低い割合で、パーミル、または更にはppmの範囲において)存在し得ることを示し得る。これらの残留物および汚染のそれぞれは望ましくないが、それにもかかわらず、許容される技術的労力を有する方式で分離できないことを当業者であれば理解する。
本明細書の文脈において、「(プリント)サーキットボード」(PCB)という用語は特に、実質的にプレート形状のコンポーネントキャリア(柔軟、剛性、または半柔軟であり得る)を示し得る。これは、例えば、圧力を加えることによって、および/または、熱エネルギーを供給することによって、複数の電気伝導層構造を複数の電気絶縁層構造と積層することによって形成される。PCB技術に好ましい材料として、電気伝導層構造は、銅からできている。電気絶縁層構造は、樹脂および/またはガラスファイバ(いわゆるプリプレグまたはFR4材料)を含み得る。異なる電気伝導層構造は、積層を通じて貫通開口を形成することによって、例えば、レーザ穿孔または機械的穿孔によって、および、それらを電気伝導材料(特に銅)で充填することによって(それにより、貫通開口接続としてのビアが形成される)、望ましい方式で互いに接続され得る。プリントサーキットボードに埋め込まれ得る1または複数のコンポーネントの他に、プリントサーキットボードは典型的には、プレート形状のプリントサーキットボードの対向する表面の一方または両方に1または複数のコンポーネントを受けるよう構成される。それらは、はんだ付けによって、対応する主な表面に接続され得る。これらのコンポーネントも埋め込まれ得る。PCBの誘電体部は、補強構造(例えばガラスファイバまたはガラス球)を有する樹脂を包含し得る。
本明細書の文脈において、「基板」という用語は特に、(チップスケールパッケージ(CSP)のように)その上に搭載されるコンポーネント(特に電子コンポーネント)と実質的に同一のサイズを有する小さいコンポーネントキャリアを示し得る。特に、基板は、電気接続または電気ネットワークのためのキャリアを、または、プリントサーキットボード(PCB)と同等であるが、しかしながら、明確に高い密度で横方向および/または鉛直方向に配置される接続を有するコンポーネントキャリアも示し得る。例えば、横方向の接続は導電性経路であり、鉛直方向の接続は例えばボアホールであり得る。これら横方向および/または鉛直方向の接続は、基板において配置され、特にICチップにおいて、プリントサーキットボードまたは中間プリントサーキットボードとの、収容されるコンポーネントまたは収容されないコンポーネント(例えばダイ)の電気的および/または機械的接続を提供するために使用され得る。したがって、「基板」という用語は、「IC基板」も含み得る。基板の誘電体部補強粒子(例えば補強球、特にガラス球)を有する樹脂を包含し得る。
基板またはインターポーザは、少なくとも1つのガラス層(ケイ素(Si))または光構造化またはドライエッチング可能有機層から成り得る。有機物質/有機層として、エポキシ系ビルドアップ材料(例えばエポキシ系ビルドアップフィルム)、または、例えば、ポリイミド、ポリベンゾオキサゾール、もしくはベンゾシクロブテン官能化ポリマーなどのポリマー化合物が使用され得る。
実施形態において、コンポーネントキャリアは、積層型コンポーネントキャリアである。そのような実施形態において、コンポーネントキャリアは、圧力および/または熱を加えることにより、積層されて互いに接続される複数の層構造から構成される複合体である。
実施形態において、電気伝導層構造の少なくとも1つは、銅、アルミニウム、ニッケル、銀、金、パラジウム、マグネシウムおよびタングステンから成る群のうち少なくとも1つを含む。典型的には銅が好ましいが、他の材料およびその被覆バージョン、特に、グラフェンなど、超伝導材料での被覆も可能である。
本明細書において、「重金属」という用語は特に、5.0g/cmより大きい(代替的に4.5g/cmより大きい)密度を有する金属を示し得る。これは、例えば、銅、ニッケル、コバルト、金、銀、パラジウム、タングステン、スズ、亜鉛、鉄、鉛、クロム、ロジウム、カドミウムなどを含む。この定義によれば、アルミニウム、ケイ素、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウムなどは、例えば重金属として示されない。
例示的な実施形態によれば、本発明は、異なるプロセス段階の廃棄物の部分ストリームが全ストリームに混合され、次に、プロセスに関連する物質(例えば金属塩含有溶媒からの金属)が全ストリームから回収されるように、共通に処理される場合、サーキットボードおよび/または基板製造の金属塩含有廃棄溶媒の、費用効果が高く、環境に優しく、耐久性の高い処理が、(有用材料サイクル中の)効率的かつ堅牢な方式で可能になるという考えに基づき得る。
従来、サーキットボードおよび/または基板製造からの廃棄物および(金属塩および酸が豊富な)濃縮廃棄物は、高コストで環境に優しくなく、耐久性が高くない方式で処分されていた。廃棄物は、例えば、エッチングプロセス、めっき処理プロセス、および洗浄プロセスなどの異なるプロセス段階において生じ、それぞれ個別に入念に処分される。また、廃棄物ストリーム各々が異なる組成を有するという理由で、したがって、異なる方式で排出される必要がある。更に、これらの溶媒は通常、強酸性であり、したがって、特別な廃棄物として、入念に処分されることが予め定められる。したがって、量的に多い方式の回収(リサイクルに必須である)は、費用効果の高い方式では可能でないと考えられる。
現在、驚くべきことに、各単一プロセス段階からの廃棄物が(有利なことに、最初に方法内で処理され、次に)全ストリームに組み合わされる場合、段階金属塩含有廃棄溶媒からの(特に金属元素の)経済的な回収が可能であることが分かった。驚くべきことに、異なる組成にもかかわらず、共通の処理が可能であることが分かった。それにより、(異なるプロセス段階からの廃棄物の)部分ストリームが組み合わされる中央収集箇所が1つの同一の製造プロセス中に提供され得る。費用および労力を節約できる共通処理の後に、回収された材料を異なるプロセス段階へ還流することが可能になる。例えば、銅元素は、めっき処理プロセスへ直接的に還流され得、分離された酸はエッチングプロセスへフィードされ得る。好ましい実施形態において、回収が連続的に実行され得る。その結果、異なるプロセス段階からの発生廃棄物を永続的に処理でき、リサイクルしたものが単一プロセス段階へ直接提供され得る。
有利なことに、高い酸濃度が妨害させないが、酸自体が有用材料サイクルにおける処理プロセスの一部として維持され、(例えば、洗浄水処理を介して、または酸プロセスに直接)分離ストリーム内に還流されるように、部分ストリームを流して処理することが実行される。
サーキットボードおよび/または基板製造からの金属塩含有溶媒は従来(特に、高濃度の異金属および酸に起因して)、入念に処分されるべき廃棄物とみなされてきたが、現在は完全に逆に、1つの同一生産プロセス内で金属および酸を経済的に、効率的に還流することが可能であると説明されている。
実施形態によれば、第1部分ストリームは、第1処理プロセスにおいて処理される、サーキットボードおよび/または基板製造のエッチングプロセスからの第1処理済み金属塩含有溶媒を含む。特に、処理済み金属塩含有溶媒は、処理されるべき金属塩を(実質的に)含まない。これは、エッチングプロセスからの廃棄溶媒が、プロセスに含まれる高い酸含量に起因して、効率的かつ安全に全ストリーム内で処理できるという利点を有し得る。例えば、金属塩化物は、望ましくない副作用なしで安全に処理できる金属硫酸塩(または金属硝酸塩もしくは金属リン酸塩)に変換され得る。
例示的な例によれば、塩化銅の形態の銅(処理されるべき金属塩)および酸である塩酸が、処理されるべき溶媒としてエッチングプロセスから生じる。高含量の塩化物イオンは、回収中に、塩素ガスの制御不能な形成を促す(例えば電解)。追加的に、塩化物イオンは、電解電極で共析出し得る。これにより、堆積した銅の純度は負の影響を受ける。
更なる実施形態によれば、第1の処理済み金属塩含有溶媒は、膜透析によって酸の多段階除去(特に、厳密には2ステージ)を使用し、化学反応(特に塩メタシンセシス)を実行して、処理されるべき金属塩(特に塩化銅)および酸を含む、処理されるべき溶媒から取得される。特に、塩メタシンセシスは、更なる酸を追加することによって、処理されるべき金属塩を金属塩に変換することを含む。更に、特に、更なる酸は、硫酸(HSO)、塩酸(HCl)、亜硝酸(HNO)、リン酸(HPO)から成る群のうち少なくとも1つを含む。これは、処理されるべき複数の金属塩が、柔軟な方式で、プロセス内で望ましい金属塩に変換され得るという利点を有し得る。
塩メタシンセシスにおいて、酸(特に塩酸)が、現在存在する金属塩含有溶媒において生成される。例示的な実施形態において、エッチングプロセスからの塩化銅(処理されるべき金属塩)および亜硝酸(更なる酸)は、硫酸銅(金属塩)および塩酸と反応する。塩酸の除去および化学反応の少なくとも一部の両方は、更なる膜透析によって実行される。
実施形態によれば、(金属塩含有溶媒の)金属塩および(処理されるべき溶媒の)処理されるべき金属塩は、銅、ニッケル、コバルト、スズ、カドミウム、マグネシウム、ナトリウムから成る群の少なくとも1つの金属を含む。更なる実施形態によれば、処理されるべき金属塩は、金属塩化物(特に塩化銅、CuCl)を含む。更なる実施形態によれば、金属塩は、金属硫酸塩(特に硫酸銅、CuSO)を含む。更なる実施形態によれば、酸は塩酸、HClを含む。
更なる実施形態によれば、化学反応は発熱反応であり、当該方法は更に、液体溶媒(特に供給容器または電解槽における液体溶媒)が同一のサーキットボードおよび/または基板製造において加熱されるように、反応の熱を(少なくとも一部)放散する段階を含む。これは、サーキットボードおよび/または基板製造プロセスに必要なエネルギーが直接的にプロセス内生成され、提供されるという利点を提供し得る。
実施形態において、上述の化学反応(特に塩化銅から硫酸銅)は強く発熱し、その結果、それにより生成される廃熱は追加的にエネルギー源として使用することができることが分かった。例示的な例において、このようにして、化学(発熱)反応によって1日あたり800kWが提供され得る。このエネルギーは次に、1つの同一のサーキットボードおよび/または基板製造プロセスにおける(例えば、供給容器または反応セルにおける電解槽の中の)液体溶媒を温め/加熱するために直接利用(放散および転用のそれぞれ)され得る。驚くべきことに、有用材料サイクルに供給する必要があるエネルギーはより少ないことも分かった。発熱、プロセス内反応が効率的なエネルギー源として使用され得るからである。
更なる実施形態によれば、第2部分ストリームは、第2処理プロセスにおいて処理される、サーキットボードおよび/または基板製造のめっき処理プロセスからの第2の処理済み金属塩含有溶媒を含む。特に、処理済み金属塩含有溶媒は、異金属を(実質的に)含まない。更に、特に異金属は、鉄、鉛、スズ、モリブデン、ニッケル、コバルト、インジウム、カドミウム、亜鉛、クロム、ナトリウム、パラジウムから成る群のうち少なくとも1つを含む。これは、めっき処理プロセスからの廃棄溶媒が、プロセスに起因して高含量の酸および異金属を含み効率的かつ安全に全ストリームにおいて処理できるという利点を有し得る。
特に、鉄などの異金属は、高品質の電解を大幅に妨害する。対応するプロセスによって、この問題は克服され得る。更に、最初妨害するとみなされた金属が、分離された形態において、再び興味深い原材料になり得る。したがって、めっき処理からの(また、したがって全ストリームからの)廃水は、経済的に重要な金属原材料を格納するように、再び官能化され得る。実施形態において、異金属は(少なくとも部分的に)異金属塩として存在する。
更なる実施形態によれば、第2の処理済み金属塩含有溶媒は、異金属および金属塩含有溶媒からの異金属、特に鉄の分離を使用して、異金属および金属塩含有溶媒から取得される。特に、選択的イオン交換樹脂を、更には、特に二重官能化イオン交換樹脂を含むイオン交換体を用いる。これは、特に効果的かつ選択的な分離が可能であるという利点を有し得る。
本明細書の文脈において、「イオン交換体」という用語は特に、溶解されたイオンを同一の電荷(正または負)の他のイオンによって置き換えできる材料(および、装置のそれぞれ)を包含し得る。イオン交換体は、例えば、イオン交換材料が充填されたカラムとして、または、溶液が流れる膜として実現され得る。交換されるべきイオンは、イオン交換材料にそれぞれ結合および吸着される。例において、イオン交換体は選択的イオン交換樹脂を含み、更に、特に二重官能化イオン交換樹脂を含む。
実施形態において、イオン交換体のイオン交換樹脂のキャリア材料はポリスチレンを含む。特に、2つの官能化基(二重官能化イオン交換樹脂)、例えば、i)ホスホン酸基およびii)スルホン酸基を含む。第1の酸の群は、第2の酸の群より高いpK値を有する。より高いpK値の酸は、より低いpK値の酸(強酸)より弱い酸であり、熱分解が生じにくい。それにより、再生中、異金属は、樹脂によってより容易に脱離され得る。
実施形態によれば、驚くべきことに、厳密に2つの官能基を有する特別なイオン交換樹脂の使用により、異金属(特に鉄)の(効率的)脱離が可能になることが分かった。これは特に注目に値する。なぜなら、イオン交換樹脂(特に単一官能化)は部分的に、異金属の不可逆的吸着の傾向があるからである。Fe3+の場合、不可逆的吸着が一般に観察された。
例示的な例において、イオン交換体は2つのステージで構築される。下流に配置される(第2)イオン交換体は、上流に配置される(ロードされるべき)イオン交換体の金属残留物を取る。第1のイオン交換体が、増加した金属残留物を含むとき、それは再生され得、後に下流に配置される(第2)位置に切り替えられ得る。
更なる実施形態によれば、異金属および金属塩含有溶媒は強酸性溶媒である。特に、pH値は3より低く、特に2より低く、更に、特に1より低い。更なる実施形態によれば、異金属および金属塩含有溶媒は硫酸(HSO)を含む。特に、50g/Lより高い濃度、特に150g/Lより高い濃度。更に、特に、濃度は100〜200g/Lの範囲である。更なる実施形態によれば、金属塩は金属硫酸塩(特に硫酸銅、CuSO)を含む。更なる実施形態によれば、処理は、異金属および金属塩含有溶媒の異金属を酸化することを含む(特に鉄の場合、Fe2+からFe3+)。
更なる実施形態によれば、第3部分ストリームは、第3の処理プロセスにおいて処理される、サーキットボードおよび/または基板製造の洗浄水からの第3の処理済み金属塩含有溶媒を含む。特に、処理済み金属塩含有溶媒における金属塩は、洗浄水と比較して濃縮される。これは、洗浄水における実際に無視できる低濃度にかかわらず、有用な物質の効率的リサイクルが可能となるという利点を有し得る。
例において、洗浄水(および、残留水のそれぞれ)は、適切な方式で金属原材料源として利用できない。なぜなら、濃度が低すぎる、および/または、汚染が高すぎるからである。処理されるべき洗浄水溶媒は、サーキットボード製造プロセスの複数の洗浄水を混合することによって取得され得る。例えば、洗浄水は、エッチングプロセス(拡散物として)、めっき処理(電解の残留物として)など、異なるプロセス段階から、または、金属の回収から生じ得る。洗浄水は分離ストリームを介して単一の処理プロセスに供給され得る。洗浄水は酸性(特に強酸性)溶媒であり得る。更に、洗浄水は(低)濃度の金属塩を含み得る。特に、金属塩は、有利な方式で処理中に濃縮され得る。
実施形態によれば、再生溶媒は硫酸(HSO)を含む。特に、硫酸は、めっき処理プロセスおよび/または電解による回収など、サーキットボードおよび/または基板製造のプロセスから生じる。更なる実施形態によれば、再生溶媒は、高い酸濃度、特に、200g/L以上、更に、特に300g/L以上、更に、特に400g/L以上、更、特に500g/L以上(例えば硫酸)を有する。更なる実施形態によれば、金属は、銅、ニッケル、コバルト、パラジウム、ロジウム、スズ、カドミウム、マグネシウム、ナトリウム、鉄、金、銀から成る群のうち少なくとも1つの金属を含む。更なる実施形態によれば、金属は金属塩として(特に、金属硫酸塩、更に、特に硫酸銅として)存在する。
更なる実施形態によれば、第3の処理済み金属塩含有溶媒が、(例えば上述のような)イオン交換体を使用して処理されるべき溶媒から取得される。これは、金属の特に効率的な濃縮が可能であり、重金属(特に排出品質)を(実質的に)含まない廃水が取得されるという利点を有し得る。
更なる実施形態によれば、イオン交換体の再生は、再生溶媒において金属が少なくとも部分的に溶解され、再生物が提供されるように、再生溶媒をイオン交換体に流すことによって実行される。特に、再生溶媒は(少なくとも部分的に)方法内で生成される。
これにより、(実質的に)1つの同一の再生溶媒をイオン交換体に反復的に通過させ、再生溶媒における重金属の(選択的)濃縮を実現することが可能となる。2つの特別な利点もこれの結果である。i)(実質的に)排出品質の重金属および非酸性溶媒がプロセスを出るように洗浄水が浄化され得る。ii)重金属分離のプロセスにより、1つの同一の再生溶媒は、重金属に関して反復的に(選択的に)濃縮され、それにより、そのような(高度に)濃縮された(金属塩含有)溶媒が取得され、金属の経済的な回収(例えば電解)が可能となる。これらすべての段階は、1つの同一のサーキットボードおよび/または基板製造プロセスにおいて実行され得る(したがって、閉じた有用材料サイクルを提供する)。従来の再生技法と比較して、少しの液体溶媒だけが生じ、原理的には、再生物から水をそれ以上除去する必要がない。
更なる実施形態によればイオン交換体の再生物は、イオン交換体における1または複数の再生段階に使用される。特に、再生物における金属の濃度は、各再生段階ごとに増加し、酸濃度は減少する。これは、材料が節約され得、同時に再生物における濃縮が生じて廃棄物が低減するという利点があり得る。
更なる実施形態によれば、処理は連続的に実行される。これは、処理されるべき溶媒の連続的な濃縮が生じ、イオン交換体が特に効率的再生され得るというそれぞれの利点を有し得る。
更なる実施形態によれば、当該方法は、第3部分ストリーム無しで第1部分ストリームおよび第2部分ストリームを組み合わせる段階を備える。これは、(高度)濃縮溶媒だけが共通に処理され、その結果、より高い収率、したがって、効率が達成され得るという利点を有し得る。
更なる実施形態によれば、当該方法は、第1部分ストリーム無しで第2部分ストリームおよび第3部分ストリームを組み合わせる段階を含む。これは、安全かつ効率的な処理が可能となるという利点を有し得る。例において、第1部分ストリームにおける処理されるべき金属塩(特に金属塩化物)の濃度が(処理にもかかわらず)、なお非常に高く、その結果、効率的かつ安全な回収が可能でないことが生じ得る。この場合、第1部分ストリームを別々に処理できる。
更なる実施形態によれば、当該方法は、3つすべての部分ストリームを組み合わせる段階を含む。これは、すべての部分ストリームを特に効率的に共通に処理することが可能となるという利点を有し得る。
更なる実施形態によれば、全ストリーム(また、部分ストリームの1つのそれぞれ)の処理(および組成の調節のそれぞれ)は、以下の特徴の少なくとも1つを含む。
i)(全ストリームの)金属塩含有溶媒(電解質)からフィルタ、好ましくは活性炭フィルタによって有機成分を濾過する。
ii)イオン交換体によって、(全ストリームの)金属塩含有溶媒(電解質)から(酸化)異金属(特に鉄)を分離する。これは、金属塩含有溶媒が電解質として浄化され、異金属は他のプロセス段階のための原材料として取得されるという利点を有し得る。
iii)(全ストリームの)金属塩含有溶媒(電解質)から酸(特に硫酸)を分離する。これは、選択的に調節(再調節)することを可能にし、分離された物質は、少なくとも部分的に方法内で再使用される。更なる実施形態によれば、酸を分離することは、膜透析(および、酸透析のそれぞれ)を実行して、金属塩を含む透析液、および、酸を含む拡散物を取得することを含む。一方、これは、過剰な酸が(連続的に)電解質から除去され、同時に、分離された酸が、分離ストリームとして異なるプロセス段階へ還流され得るという利点を提供し得る。
更なる実施形態によれば、全ストリームの処理は、(特に電解によって)金属元素を反応セルにおける全ストリームの金属塩含有溶媒から回収することを含む。金属塩含有溶媒の金属元素(例えば銅)は、サーキットボードおよび/または基板を製造するためのプロセスに再供給されるために、(高度に)純粋な形態で反応セルにおいて回収されるべきである。特に、取得された金属元素は、めっき処理プロセスに還流される。
本明細書の文脈において、「反応セル」という用語は特に、金属塩含有溶媒から元素としての高度に純粋な形態で金属塩の金属を回収することを可能にする任意の反応器を示し得る。「回収」という用語は特に、金属塩含有溶媒からの金属元素が(再利用の目的で)それぞれ分離および単離されることを示し得る。反応セルの例は電解セルであり得る。例において、回収は、一連の電解槽として実現され得る。回収は連続的または不連続的(バッチ式)に実行され得る。
更なる実施形態によれば、当該方法は、サーキットボードおよび/または基板製造の処理プロセスからのプロセス残留物を含む少なくとも1つの分離ストリームを提供する段階であって、少なくとも1つの分離ストリームは、低濃度(特に、第3部分ストリームにおける金属塩の濃度より低い)の金属塩を含む、段階と、少なくとも1つの分離ストリームおよび第3部分ストリームを組み合わせる段階を備える。これは、無視できる低濃度の金属塩を有する部分ストリームも効率的に還流および/または処理され得るという利点を有し得る。
本明細書の文脈において、「分離ストリーム」という用語は、特に、別の部分ストリーム(および、処理プロセスのそれぞれ)から分離される部分ストリームを示し得る。例えば、エッチングプロセスからの部分ストリームは、酸透析によって処理され得る。拡散物(酸が豊富だが金属塩が少ない)は、分離ストリームとして分離され、更なるプロセス段階または処理段階(例えば洗浄水処理)へ供給され得る。別の例において、イオン交換体の再生物は、分離ストリームとして(例えば、めっき処理プロセスからの溶媒を処理するために)分離され得る。
更なる実施形態によれば、第1分離ストリームは、サーキットボードおよび/または基板製造のエッチングプロセスからの金属塩含有溶媒の第1処理プロセスから生じる。特に、第1酸含有拡散物を含む。これは、(処理のための膜透析段階の後に)非常に低濃度の金属塩だけを含む酸性の拡散物が(他のプロセスの更なる分離ストリームと共に)中央処理(例えば洗浄水)に供給されるという利点を有し得る。酸はサーキットボードおよび/または基板製造プロセスにおいて再使用され得るが、金属塩は(例えば、洗浄水処理を介して)濃縮され、再び回収され得る。
例示的な実施形態において、酸は上述のように洗浄水に流され得る。代替的に、酸はまた、エッチングプロセスに再び流され得る。第3の可能性は、FeClの生産のための再生酸として酸を使用することである。
更なる実施形態によれば、第2分離ストリームは、サーキットボードおよび/または基板製造のめっき処理プロセスからの金属塩含有溶媒の第2処理プロセスから生じる。特に、それは第2酸含有拡散物を含む。これは、依然として少量の金属塩を含む酸含有拡散物が同一の製造プロセスにおいて再使用され得るという利点を有し得る。
イオン交換体におけるめっき処理プロセスから部分ストリームを処理した後に、(イオン交換体を再生するために利用された)異金属含有産生酸性溶液が取得され得る。それは、酸透析によって浄化され得、酸含有拡散物が提供される。一方、酸含有拡散物は、金属塩を濃縮して金属塩含有溶媒を提供するために処理(例えば、洗浄水処理に関して)され得る。他方、酸含有拡散物は、酸を必要とするプロセス段階、例えばエッチングプロセスに酸を提供するために分離ストリームとして使用され得る。更に、酸含有拡散物は、(例えば酸透析において)浄化され得、次に、(特にイオン交換体のための)再生酸として複数回使用され得る。
更なる実施形態によれば、第3分離ストリームは、全ストリームの処理プロセスから生じる。特に、それは第3酸含有拡散物を含む。これは特に、全ストリームの廃棄物も有用材料サイクルにおいて還流され得るという利点を有し得る。
実施形態によれば、酸が全ストリームから分離される。酸の分離は、膜透析(および、酸透析のそれぞれ)を実行して、金属塩を含む透析液と、酸を含む拡散物とを取得することを含み得る。一方、これは、過剰な酸が電解質から(連続的に)除去され、同時に、分離された酸が分離ストリームとして異なるプロセス段階において還流され得るという利点を提供し得る。酸含有拡散物は、サーキットボードおよび/または基板製造からの洗浄水を処理するための方法に対して、第3分離ストリームとして提供され得る。これは、酸拡散物における低濃度の金属塩が効率的なプロセスによって(濃縮されて)回収され得るという利点を有し得る。
更なる実施形態によれば、当該方法は、i)少なくとも2つ(特に3つ)の分離ストリームを全分離ストリームに組み合わせ、ii)金属塩含有溶媒が濃縮される第3処理プロセスにおいて全分離ストリームを処理することを含む。これは、洗浄水処理が、複数の異なるプロセス段階と連携され得、分離ストリームのための効率的(直接的かつ中央的)処理ユニットとして機能するという利点を有し得る。
例えば、処理されるべき溶媒(および洗浄水のそれぞれ)は、i)(更なる)洗浄水および/または残留水、ii)第1分離ストリームによって提供されるエッチングプロセスからの残留物を処理するための方法からの拡散物、iii)第2分離ストリームによって提供されるめっき処理プロセスからの残留物を処理するための方法からの拡散物、iv)第3分離ストリームによって提供される処理済み残留物を回収するための方法からの拡散物から成る、サーキットボードおよび/または基板製造のための少なくとも1つの群によって提供され得る。
以下において、本発明の例示的な実施形態は、以下の図を参照して詳細に説明される。
本発明の実施形態によるサーキットボードおよび/または基板の製造における部分ストリームの概要を示す。 本発明の実施形態によるサーキットボードおよび/または基板の製造における部分ストリームの概要を示す。 本発明の実施形態によるサーキットボードおよび/または基板の製造における部分ストリームの概要を示す。 本発明の実施形態によるサーキットボードおよび/または基板製造のエッチングプロセスからの金属塩含有溶媒の第1処理プロセスを示す。 本発明の実施形態によるサーキットボードおよび/または基板製造のエッチングプロセスからの金属塩含有溶媒の第1処理プロセスを示す。 本発明の実施形態によるサーキットボードおよび/または基板製造のエッチングプロセスからの金属塩含有溶媒の第1処理プロセスを示す。 本発明の実施形態によるサーキットボードおよび/または基板製造のエッチングプロセスからの金属塩含有溶媒の第1処理プロセスを示す。 本発明の実施形態によるサーキットボードおよび/または基板製造のめっき処理プロセスからの金属塩含有溶媒の第2処理プロセスを示す。 本発明の実施形態によるサーキットボードおよび/または基板製造からの洗浄水から作られる金属塩含有溶媒の第3処理プロセスを示す。 本発明の実施形態によるサーキットボードおよび/または基板製造からの洗浄水から作られる金属塩含有溶媒の第3処理プロセスを示す。 本発明の実施形態によるサーキットボードおよび/または基板製造からの金属塩含有溶媒からの金属元素の回収を示す。 本発明の実施形態によるサーキットボードおよび/または基板製造からの金属塩含有溶媒からの金属元素の回収を示す。 本発明の実施形態によるサーキットボードおよび/または基板製造からの金属塩含有溶媒からの金属元素の回収を示す。 本発明の実施形態によるサーキットボードおよび/または基板製造からの金属塩含有溶媒からの金属元素の回収を示す。 本発明の実施形態によるサーキットボードおよび/または基板製造からの金属塩含有溶媒からの金属元素の回収を示す。 本発明の実施形態によるサーキットボードおよび/または基板製造における処理プロセスおよび回収の概要を示す。 本発明の実施形態による上述の方法(および、産業プラントのそれぞれ)の少なくとも一部を調整するためのプロセス制御機器を示す。
異なる図における同一または同様のコンポーネントには、同一の参照番号が提供される。
図1は、本発明の実施形態による、サーキットボードおよび/または基板の製造における、例えば産業プラント60におけるストリーム1〜7の概要を示す。サーキットボードおよび/または基板を製造するための方法は、発生するプロセス残留物11、21、31が、3つの主な部分ストリーム1、2、3(および、特に、少なくとも部分的に全ストリーム4)および(特に酸残留物を含む)3つの主な分離ストリーム5、6、7における有用材料サイクルにおいて流され、還流される(および、それぞれリサイクルされる)ように行われ、製造方法の(示される)動作状態において、(実質的に)排出品質の溶媒350だけが廃棄物として生じる。換言すれば、排出品質の溶媒350は、サーキットボード/基板製造の主成分をもはや(実質的に)含まず(特に重金属を含まず)、単に水、塩、および有機物質から成る。(示される)動作状態において、(実質的に)水352およびエネルギーだけが、製造方法に供給される必要がある(発生する酸残留物も(実質的に)有用材料サイクルに還流される)。したがって、実質的にそのような主成分(特に、銅などの重金属)だけが製造方法に供給され、完成したプリントサーキットボードおよび/または基板の構成物として製造方法を出る。原理的には、説明される有用材料サイクルにおいて、重金属残留物(例えば銅残留物)の95%以上、特に98%以上が還流され得る。有用材料サイクルの例示的な例において、分離された塩酸の少なくとも80%(特に、少なくとも85%、更には、特に少なくとも90%)が還流され、必要な硫酸の少なくとも70%(特に少なくとも75%、更には、特に少なくとも80%)が方法内で生成される。したがって、主成分は製造プロセスに(実質的に)追加されず、廃棄物として製造方法を出る。実際、原理的に、そのような廃棄物は(実質的に)生じない。
発生する残留物11、21、31、および、廃棄濃縮物のそれぞれは、処理されるべき金属塩含有溶媒として示され、例示的な実施形態において、特に、銅、硫酸銅、塩化銅、鉄、ニッケル、金、塩酸、硫酸を含み得る。処理されるべき金属塩含有溶媒11、21および31はそれぞれ、対応する処理プロセス100、200、300において処理され、次に、処理済み金属塩含有溶媒10、20、30をそれぞれ含む部分ストリーム1、2、3として、回収プロセス400へ供給される。処理後、回収された金属元素50は最後に、製造プロセスへ再び供給される(矢印52および54)。以下において、有用材料サイクルにおける部分ストリーム1〜7の原理的概要が提供される。更に、以下において、単一プロセスの詳細な説明が以下に続く。
第1部分ストリーム1は、第1処理プロセス100において処理される、サーキットボードおよび/または基板製造のエッチングプロセス150からの第1処理済み金属塩含有溶媒10を含む。(処理されるべき金属塩を実質的に含まない)第1処理済み金属塩含有溶媒10が、エッチングプロセス150からの処理されるべき溶媒11から取得される。処理されるべき溶媒11は、処理されるべき金属塩(例えば、塩化銅)および酸を含む。処理100は、膜透析による酸の多段階除去110、120および化学反応140の実行を包含する。膜透析において、第1酸含有拡散物116が生じる。更なる酸含有拡散物126は、エッチングプロセス150に直接提供され得る。
第2部分ストリーム2は、サーキットボードおよび/または基板製造のめっき処理プロセス250からの第2処理済み金属塩含有溶媒20を含む。(鉄を実質的に含まない)第2処理済み金属塩含有溶媒20は、めっき処理プロセス250からの鉄および金属塩含有溶媒21から取得される。処理200は、イオン交換体220によって鉄および金属塩含有溶媒21から鉄を分離することを包含する。イオン交換体220の再生222において、第2酸含有拡散物236が生じる。
第3部分ストリーム3は、サーキットボードおよび/または基板製造の洗浄水32および洗浄水混合物31のそれぞれからの第3処理済み金属塩含有溶媒30含む。第3処理済み金属塩含有溶媒30は、イオン交換体320を使用して第3処理プロセス300において取得され、処理済み金属塩含有溶媒30における金属塩は、洗浄水32と比較して濃縮される。
部分ストリーム1、2、3は、全ストリーム4に(少なくとも部分的に)混合され得る(段階405を参照)、または、個別にも処理され得る。処理400は、(電解)反応セル450における金属塩含有溶媒50から金属元素50(例えば銅元素)を回収400することを包含する。金属塩含有溶媒40の組成を電解質として(連続的に)調節することは、膜透析によって酸を分離440することを包含し、ここで、第3酸含有拡散物446が生じる。代替的に、拡散物446は、洗浄水を処理するためのイオン交換体320の再生に使用され得る。金属(特に銅)も有用材料サイクルに残留し、したがって、ほぼ完全に金属塩含有溶媒から除去され得る。これは、膜透析による更なる処理段階が省略され得るという利点を有する。取得された高度に純粋な金属50は、次に、エッチングプロセスへ再び還流される(矢印52を参照)、および/または、めっき処理プロセス250へ還流される(矢印54を参照)のに適切である。
第1分離ストリーム5は、第1処理プロセス100から生じ、第1酸含有拡散物136を含む。第2分離ストリーム6は、第2処理プロセス200から生じ、第2酸含有拡散物236を含む。第3分離ストリーム7は、全ストリーム4の処理プロセス410から生じ、第3酸含有拡散物446を含む。分離ストリーム5、6、7はそれぞれ、低濃度の金属塩(例えば硫酸銅)を含み、それぞれ、第3部分ストリーム3における金属塩の濃度より低い濃度である。分離ストリーム5、6、7はそれぞれ、(少なくとも部分的に)処理されるべき溶媒31、洗浄水の混合物(全分離ストリーム)に組み合わされる(段階305を参照)。また、製造方法の更なる洗浄水32がここで導入され得る。処理されるべき溶媒31は、第3処理プロセス300によって上述のように処理され、回収400のために濃度を明確に増加させる。
図2は、発明の更なる実施形態による、サーキットボードおよび/または基板の製造、例えば、産業プラント60における部分ストリームの概要を示す。有用材料サイクルは、別の説明において、図1について上述されるものに対応する。回収400は、電解質(および、金属塩含有溶媒のそれぞれ)40の組成を(連続的に)調節することを含むことが更に示される。したがって、反応セル450からの電解質は、有機フィルタ412によって、異金属420の分離によって、および、(酸濃度が高すぎるときに)酸440の分離によって(連続的に)処理される。
図3は、図1および図2について既に説明されたプリントサーキットボードおよび/または基板の製造の例示的な実施形態を示す。この具体的な実施形態において、処理されるべき金属塩は塩化銅を含み、金属塩は硫酸銅を含む。図1および図2について説明されるプロセスとの差異は、第1部分ストリーム1が第1回収プロセス401に供給されること(「塩化銅電解」という用語は、出発材料に関し、実際、硫酸銅電解が生じる)、および、第2部分ストリーム2および第3部分ストリーム3から成る全ストリーム4が第2回収プロセス402に供給されることから成る。
図4は、本発明の実施形態による、サーキットボードおよび/または基板製造からのエッチングプロセス150からの第1金属塩含有溶媒10を提供するための第1処理プロセス100を示す。第1処理プロセス100は、エッチングプロセス150からの処理されるべき溶媒11を処理するための方法を包含し、ここで、処理されるべき溶媒11は、第1金属塩含有溶媒10を提供するために、処理されるべき金属塩、および、酸15を含む。プロセス方向は矢印Pで示される。
以下の実施形態において、大部分の銅は例示的な例として使用される。しかしながら、ニッケル、コバルト、ロジウム、スズ、カドミウム、マグネシウム、ナトリウム、銀、金など、更なる金属にも同一のことが当てはまる。これらは、酸(例えば、塩酸、硫酸、亜硝酸、リン酸)と共に金属塩を形成し得る。
例示的な実施形態によれば、エッチングプロセス150から、処理されるべき溶媒11としての銅が、塩化銅の形態で(処理されるべき金属塩として)生じ、塩酸が酸15として生じる。高含量の塩化物イオンは、回収、例えば電解中に、塩素ガスの制御不能な形成を促進する。追加的に、塩化物イオンが電極で共析出し得、堆積した銅の純度に負の影響を与える。したがって、第1処理プロセス100において、塩化銅は硫酸銅に変換され、遊離酸15が分離される。
原理的に、第1処理プロセス100は、2つの方法の段階、すなわち、i)膜透析によって、処理されるべき酸含有溶媒11から酸15を多段階除去110、120し、処理されるべき、濃縮された実質的な非酸性溶媒141を提供する段階と、その後に、ii)処理されるべき、濃縮された実質的な非酸性溶媒141から金属塩含有溶媒を生成するための化学反応140を実行する段階とを備える。
化学反応140(特に、塩化銅から硫酸銅)は、発熱性が高く、それにより、生成された廃熱は、エネルギー源として追加的に使用され得ることが分かった。例示的な例において、このようにして、1日あたり800kWが化学(発熱)反応によって提供され得る。このエネルギーは次に、1つの同一のサーキットボードおよび/または基板製造プロセスにおいて(例えば、供給容器310、410、または、反応セル450の電解槽における)液体溶媒を加熱/温めるために直接利用(放散および転用のそれぞれ)され得る。驚くべきことに、有用材料サイクルに供給する必要があるエネルギーはより少ないことも分かった。発熱性のプロセス内反応が効率的なエネルギー源として使用され得るからである。
塩化銅から硫酸銅への反応の他に、例えば以下の塩メタシンセシス反応も(それぞれ、対応する酸と共に)生じ得る。
NiCl+HSO←→NiSO+2HCl
NiCl+2HNO←→Ni(NO+2HCl
CoCl+HSO←→CoSO+2HCl
CoCl+2HNO←→Co(NO+2HCl
3CoCl+2HPO←→Co(PO+6HCl
SnCl+HSO←→SnSO+2HCl
SnCl+2HNO←→Sn(NO+2HCl
CdCl+HSO←→CdSO+2HCl
CdCl+2HNO←→Cd(NO+2HCl
3CdCl+2HPO←→Cd(PO+6HCl
MgCl+HSO←→MgSO+2HCl
MgCl+2HNO←→Mg(NO+2HCl 3MgCl+2HPO←→Mg(PO+6HCl
2NaCl+HSO←→NaSO+2HCl
NaCl+HNO←→NaNO+HCl
3NaCl+HPO←→NaPO+3HCl
双方向矢印は平衡反応を表す。原理的に、生成物の側から開始し、例えば以下のようにHClで塩メタセシスすることが可能である。
NiSO+2HCl←→NiCl+HSO
生成中に酸が除去される場合、平衡は生成物の側へシフトし、例えば以下のように、双方向矢印は矢印に変換し得る。
NiSO+2HCl→NiCl+HSO(HSOが連続的に除去されるとき)
処理されるべき金属塩含有溶媒11は、エッチングプロセス150の流出容器151に収集され、透析液11として第1膜透析110に供給される。更に、脱塩水は、第1拡散物フィード113を介して膜透析110に供給される。
膜112は例えば、曲がった膜、または、プレート状の膜を含み得る。膜112は半透性であり、アニオン(例えば塩化物)は通過可能であるが(アニオン膜)、カチオン(例えばCu2+)は通過できない。膜透析110は、0.5〜5L/hm(特に、1〜2L/hm)の範囲のスループットを備える。以下で説明される膜透析については、それぞれ同一の膜が利用され得る、または、(好ましくは)(例えば、それぞれの金属塩含有溶液が、どの(エッチング)プロセスから生じるかに従って)異なる膜が使用される。アニオン膜は、例えば臭素(Br)で官能化され得る。キャリア材料は例えばPETまたはPVCであり得る。特定の場合において、金属塩含有溶液は過酸化水素(H)を含み得る。この場合、好ましくは、例えばPEEK(ポリエーテルエーテルケトン)に基づく耐酸化性膜が使用され得る。
第1膜透析110によって、処理されるべき溶媒11から酸15aの第1部分は除去され、それにより、第1濃度の処理されるべき金属塩を有する第1透析液115、および、酸15aの第1部分を含む第1拡散物116を取得する。
第1拡散物116は更に、(第1濃度より低い)第2濃度の処理されるべき金属塩を含む。これは、特に、カチオンが複合体および凝集体(例えば、銅と塩素の複合体)のそれぞれを形成するとき、カチオンの一部がなお膜112を通過するという事実に起因する。任意の特定の理論に拘束されることを望むものではないが、そのような凝集体の形成は、溶液におけるカチオンの濃度が増加するときに生じ得ると、ここでは考えられる。
その後、第1拡散物116が第2膜透析120を受ける。第1拡散物160は、透析液フィード121として第2膜透析120へ供給される。第2拡散物フィード123脱塩水が使用される。(第2濃度より低い)第3濃度の処理されるべき金属塩を有する第2透析液125、および、酸15bの第2部分を含む第2拡散物126を取得するために、酸15bの第2部分が第1拡散物116から除去される。第1拡散物116は更に、第2濃度の処理されるべき金属塩を含む。第2拡散物126は、第3濃度より低い第4濃度の処理されるべき金属塩を含む。第1拡散物116において処理されるべき金属塩のカチオンの濃度は、透析液フィード11におけるカチオン濃度より明確に低い。したがって、凝集体はもはや実質的に形成されず、無視できる量のカチオンだけが膜112、122を通って拡散すると考えられる。この理由から、好ましくは、厳密に2つの膜透析ステージ110、120が実行される。それにより、有利な方式において、高濃度の金属塩が実現され得、同時に、利用される液体の量は大きくなりすぎない。
処理されるべき金属塩を無視できる量だけ含むが高い酸濃度を有する第2拡散物126は、エッチングプロセス収集容器127に収集され、次に、サーキットボードおよび/または基板製造のエッチングプロセス150に再び提供される。特に、第2拡散物126が最初に処理される。第1透析液115および第2透析液126は組み合わされて、濃縮された、実質的に非酸性の処理されるべき金属塩含有溶媒141を提供する。追加的に、例えば硫酸を含む、更なる酸143が提供される。更なる酸143および濃縮された処理されるべき金属塩含有溶媒141が混合ユニット140(例えばKustan混合ユニット)において組み合わされ、化学反応140が開始される。化学反応140は、部分的に混合ユニット140において、および/または、部分的に第3膜透析130において生じる。反応140は、処理されるべき濃縮溶媒141から、塩メタシンセシスによって金属塩含有溶媒10を生成することを包含する。塩メタシンセシスにおいて、酸15(特に塩酸)は、現在存在する金属塩含有溶媒10において生成される。例示的な実施形態において、塩化銅(処理されるべき金属塩)および硫酸(更なる酸)が反応して硫酸銅(金属塩)および塩酸になる。この酸の除去、および、化学反応140の少なくとも一部の両方が第3膜透析130によって実行される。
処理されるべき更なる酸143および濃縮溶媒141の混合物は、透析液フィード131として、第3膜透析130へ供給される。第3拡散物フィード133として、脱塩水が使用される。金属塩を含む第3透析液135、および、酸15cの第3部分を含む第3拡散物136が取得される。
第3拡散物136は現在、酸15および更なる酸(例えば塩酸および硫酸)および低濃度の金属塩を含む。サーキットボードおよび/または基板製造の洗浄水からの金属塩含有溶媒を処理するために、この第3拡散物136は、第1分離ストリーム5の過程で方法300に提供される。この方法300において、第3拡散物136は、イオン交換体320によって(好ましくは更なる洗浄水32を用いて)処理される(図9および図10を参照)。
第3透析液135(任意で、蒸発器によって濃縮される)は金属塩含有溶媒10を構成する。それは、金属塩含有溶媒10から金属元素を回収400するために、第1部分ストリーム1を介して方法に提供される(図11〜図14を参照)。
好ましい例において、方法100は、膜透析110、120、130の少なくとも1つの拡散物フィード113、123、133の体積について最大値を指定する段階と、処理されるべき金属塩の濃度について最小値を指定する段階とを備える。指定された最大値を超えないように、および、指定された最小値を下回らないように、プロセスパラメータ(例えば、流速、流量など)は、制御(および、調整のそれぞれ)される。特に有利な方式において、この結果、不必要に大きい量の液体溶媒(水および酸のそれぞれ)が生じなくなるが、常に可能な限り最大の濃度の金属塩で行われる。したがって、単に厳密に2つの膜透析ステージ110、120を実行することが推奨され得る。これにより、3以上の透析において大量の液体溶媒が生じることなく最適な収率が提供される。更に好ましい実施形態において、方法100、特に、除去110、120、130が連続的に行われる。
図5は、図4において詳細に説明されたサーキットボードおよび/または基板製造のエッチングプロセス150からの金属塩含有溶媒の第1処理プロセス100を、明確性のために流れ図として再び示す。
図6は、第1膜透析110および第2膜透析120の例示的な実施形態を示し、この具体例において、処理されるべき溶媒11は塩化銅(処理されるべき金属)および塩酸(酸15)を含む。膜透析および酸透析のそれぞれにおいて、半透膜112によって互いに空間的に分離された2つのフィード11、113が必要である。膜112は常に正電荷の状態にあり、陰イオンおよびHの両方ついて透過性があるが、陽イオンである銅イオン(Cu2+)については透過性がない。このセットアップにより、2つの空間的に分離された流出物(第1拡散物116および第1透析液115)も結果として生じる。これらはまた、同一の膜112によって互いから分離される。拡散物側のフィード113は、完全な脱塩水(VE水)から成り、透析液側のフィードは、エッチングプロセス150からの処理されるべき溶媒11を構成する。両方のフィード11、113の間の異なる物質濃度(特に酸濃度)は、透析を引き起こす拡散の駆動力である。連続的な動作により、特定の濃度の差異が膜112に沿って残り、また、分離が連続的に実行され得る。濃度の差異に起因して、塩酸15は水113の拡散物側に拡散し、銅は、透析液の側で濃縮する。低濃度の銅も第1拡散物116に入り、銅の大部分は第1透析液115に残る。それにもかかわらず、特定の場合において、第1拡散物116における銅濃度は、処理されるべき溶媒11における銅の濃度の約30%であり得る。したがって、第1拡散物116は、可能な限り更なる銅を分離するために、第2膜透析120によって処理される。第2膜透析120の第2拡散物126はエッチングプロセス150に還流され、第2膜透析120の第2透析液125は、処理されるべき濃縮(非酸性)溶媒141として、第1膜透析110からの第1透析液115と共通に更に処理される。
図7は、化学反応140および第3膜透析130の例示的な実施形態を示す。この具体例において、濃縮された、処理されるべき実質的な非酸性溶媒141(実質的に塩化銅を含む)は、図6の例に従って使用される(上を参照)。第2拡散物126はエッチングプロセス150に還流されるが、更なる段階において、処理されるべき濃縮溶媒141は、第3膜透析130を用いて(少なくとも部分的に)硫酸銅に変換される。この目的で、処理されるべき濃縮溶媒141は硫酸143において提供される。それにより、塩化銅は部分的に硫酸銅に変換される。しかしながら、この反応の平衡は抽出の側にあるので、硫酸銅への完全な変換が無効化され、塩化銅の形成が促進される。しかしながら、第3の膜透析130によって、形成された塩酸をin situで分離すること、および、反応平衡をこのように硫酸銅の側に駆動することが可能である。その結果、透析130中に、硫酸銅および塩酸が連続的に形成され、後者は連続的に分離される。(第3)拡散物フィード133として、VE水が使用される。変換された硫酸銅は第3透析液135にあり(金属塩含有溶媒10が存在する)、酸(塩酸および硫酸)は第3拡散物136の側に蓄積する。また、この段階において、低濃度の銅が第3拡散物136に入り、したがって、洗浄水処理プロセス300に供給される。ここで、銅は、例えば選択的イオン交換樹脂によって分離され得る。
図8は、本発明の実施形態による第2処理プロセス200を示す。ここで、サーキットボードおよび/または基板製造のめっき処理プロセス250からの異金属(特に鉄)および金属塩含有溶媒21が処理され、第2金属塩含有溶媒20を提供する。以下の実施形態は、異金属としての鉄について例示的に説明されているが、また、鉛、スズ、モリブデン、ニッケル、コバルト、インジウム、カドミウム、亜鉛、クロム、ナトリウム、パラジウムなどの他の異金属にも適用される。
最初に、鉄および金属塩含有溶媒21が、格納モジュール205においてめっき処理プロセス250から提供される。鉄および金属塩含有溶媒21は、pH値が3未満(特に1未満)の強酸性溶液である。これは、強酸(特に、100〜200g/Lの範囲の濃度の硫酸)によって引き起こされる。
第1段階として、Fe2+からFe3+への鉄の酸化210が実行される。好ましくは、これは、酸化剤としての酸素を用いて酸化モジュール210において生じる。更なる段階において、酸化鉄は(少なくとも部分的に)鉄および金属塩含有溶媒21から分離され、(実質的に鉄を含まない)金属塩含有溶媒20を提供する。分離のために、選択的イオン交換樹脂を有するイオン交換体220が使用される。この目的で、鉄がイオン交換体220の樹脂に吸着するように、イオン交換体220は、鉄および金属塩含有溶媒21によってロードされる(すなわち流される)(段階221)。その後、実質的に鉄を含まない金属塩含有溶媒20がイオン交換体220を出る。それは、金属塩含有溶媒20から金属元素50を回収400するための方法に供給され得る。
しかしながら、イオン交換体220を更に利用することを可能にするには、イオン交換体220に吸着された鉄は除去される必要がある。再生222は、酸溶液225が鉄を溶解する、すなわち脱離するイオン交換体220に酸溶液225を流すことによって実行される。対応して、鉄は、鉄含有酸性溶液226として、流された酸溶液225において、溶解された方式で存在する。この鉄含有酸性溶液226は、酸透析230によって処理され、鉄含有透析液235および酸含有拡散物236を提供する。酸透析230は、(例えば上述のように)膜透析によって実行される。特に、膜透析の少なくとも1つの膜は、曲がった膜、またはプレート状の膜を含む。
鉄含有酸性溶液226(還流240によって、酸含有拡散物236をそれぞれ有する)は、イオン交換体220を複数回再生するために使用され得る。例示的な例において、鉄含有酸性溶液226は、例えば沈殿剤231として使用される前に、再生溶媒として(最大)5〜6回使用され得る。
イオン交換体220のイオン交換樹脂のキャリア材料は、好ましくはポリスチレンである。それは、特に、2つの官能基(二重官能化イオン交換樹脂)、例えば、i)ホスホン酸基およびii)スルホン酸基を含む。第1の酸の群は、第2の酸の群より高いpK値を有する。より高いpK値の酸は、より低いpK値の酸(強酸)より弱い酸であり、プロトリシスが生じにくい。それにより、再生中に、樹脂によって鉄がより容易に脱離され得る。実施形態によれば、驚くべきことに、具体的には2つの官能基を有するこの特別なイオン交換樹脂の使用により、鉄の(効率的)脱離が可能となることが分かった。これは注目に値する。なぜなら、特に、(特に単一官能化)イオン交換樹脂は、部分的に鉄の不可逆的吸着の傾向があるからである。
鉄含有透析液235は、サーキットボードおよび/または基板製造におけるプロセス500に流され得る(231)。このプロセス500は、例えば、(廃水からの)ポリマーベースのフォトレジストを沈殿させることを包含し得る。例示的な実施形態において、鉄含有透析液235は塩化鉄を含む。これに関して、サーキットボードおよび/または基板製造のめっき処理プロセス250からの鉄および金属塩含有溶媒21の処理200は、プリントサーキットボードおよび/または基板のポリマーベースのフォトレジストを沈殿させるための塩化鉄の(好ましくは連続的な)生産のための出発材料231として使用され得る。
一般に、フォトレジストは、光活性開始剤および樹脂から成る。樹脂は官能化ポリマーまたはコポリマーであり得る。ポジ型レジストの樹脂は、例えば、ノボラックなど、レジストまたはフェノール−ホルムアルデヒドベースのポリマーである。光開始剤、例えば、ジアゾナフトキノン(混合物:DNQ−ノボラック)が使用され得る。ネガ型レジストの樹脂は、例えば、エポキシの基礎上の樹脂を包含する。更に、例えばポリアクリレートに基づくドライレジストもある。実施形態において、特にドライレジストは、特に効率的に沈殿させることができる。
酸含有拡散物236(特に処理後)は、酸透析230またはイオン交換体220の(酸)再生222に還流され得る。好ましくは、酸含有拡散物236は、第2分離ストリーム6において、サーキットボードおよび/または基板製造からの洗浄水を処理するための方法300に供給される。特に、酸含有拡散物236は、金属塩含有溶媒20からの低濃度の金属を含むからである。
例示的な実施形態によれば、めっき処理(ブリード)250からの鉄および金属塩含有溶媒21(廃棄濃縮物)は、硫酸銅および硫酸を含む。追加的に、これらの濃縮物は、硫酸鉄、Fe2+、およびFe3+の形態で鉄を含む。回収400(例えば電解)中、Fe2+はアノードでFe3+に酸化され、これは次に、濃度の増加と共に、カソードにおける銅堆積を阻害する。これを防止するために、鉄は電解質から予め分離される必要があるか、または、電解中に連続的に除去される必要があるかのいずれかである。イオン交換樹脂によって鉄イオンを効率的に分離することを可能にするべく、それらは第1段階において酸化される。この目的で、鉄でロードされるブリード21は、最初に収集タンク205において収集され、適切な酸化剤(例えばO、H、オゾン、KMnO)で処理される。酸素による処理の利点は、酸化剤の残留物が廃棄濃縮物に残留しないことである。次の段階において、ブリード21から取得されるFe3+は選択的イオン交換樹脂によって分離される。この目的で、Fe3+だけを樹脂に固定してCu2+を固定しない複数のイオン交換体220が直列に配置される。直列に接続される第1のイオン交換体にFe3+が完全にロード221され、通り抜け始めるとすぐに、それは直列のイオン交換体から外され、特別な再生222によってFe3+から解放される。廃棄濃縮物は更に、残りのイオン交換体220を介して流される。直列に配置された以前の第2のイオン交換体は第1のイオン交換体になる。樹脂をロードするとき、保持された鉄は、したがって、銅から分離される。この場合、流出物20は、銅がロードされた金属塩含有溶媒20から成り、鉄は再生222まで樹脂に留まる。金属塩含有溶媒20は、硫酸銅および硫酸の形態で銅を含む。樹脂の再生は、後の酸透析230によって回収され得る、過剰な30%HClによって実行される。それにより、例えば、7つの更なる再生段階222に更に使用できる。再生222において、反応:Fe3++4HCl→FeCl+HCl+3Hが生じる。酸透析230によって分離される塩化鉄は、フォトレジスト(ポリマーベースのドライレジスト)の沈殿のために、プロセス500の廃水プラントにおいて使用され得る。
妨害する鉄を分離するための更なる方法は、熱分離(示されない)、例えば結晶化から成る。この目的で、金属塩が結晶化して鉄が鉄含有溶媒に残留するように、鉄および金属塩含有溶媒21が蒸発される。その後、鉄含有溶媒が金属塩から分離され、金属塩は金属塩含有溶媒20に移される。
例示的な実施形態によれば、めっき処理250の鉄および金属塩含有溶媒21からの硫酸銅の結晶化が生じる。例えば、鉄が混入したブリード21はまず、硫酸に与えられ、その後、銅が硫酸銅として析出するまで蒸発される。溶解度が異なる硫酸銅および硫酸鉄の産物は、鉄が溶液に残り、硫酸銅が溶液から析出することを可能にする。これは、更なる段階において濾過され得、回収400に供給され得る。このプロセスは、増加するより高い純度の硫酸銅(結晶)を取得するために複数回にわたり反復され得る。例示的な例において、非常に高い純度は、第2結晶化の後に既に取得され得る。追加的に、または代替的に、沈殿および濾過された硫酸銅は、硫酸において再び溶解され得、鉄の脱離(残留鉄の除去)のためにイオン交換樹脂220に供給され得る。
更なる例において、硫酸銅は、めっき処理プロセス250に直接還流され得る。めっき処理中、硫酸銅の形態の銅が電解質へ添加され得る。この特別な実施形態において、回収400(例えば電解を介する)は省略され得る。これは、異金属(特に鉄)の大部分が除去されたという事実によって可能となり得る。次に、エッチングプロセス150からの処理された部分ストリーム1だけが電解方式で処理される必要がある。これは、正確にソートされた方式の回収につながり得る(部分ストリーム2ではなく、部分ストリーム1(任意で部分ストリーム3))。
図9は、サーキットボードおよび/または基板製造の洗浄水からの処理されるべき溶媒31を処理して第3金属塩含有溶媒30を提供するための、本発明の実施形態による第3処理プロセス300を示す。処理されるべき溶媒31は、サーキットボード製造プロセスの複数の洗浄水を混合することによって提供される(段階305を参照)。第1洗浄水は、第1分離ストリーム5を介して提供されるエッチングプロセス150からの残留物を処理するための第1処理プロセス100からの拡散物136である。第2洗浄水は、第2分離ストリーム6を介して提供されるめっき処理250からの残留物を処理するための第2処理プロセス200からの拡散物236である。第3洗浄水は、第3分離ストリーム7を介して提供される処理済み残留物からの金属元素50の回収400からの拡散物446である。更に、(生じた場合に)サーキットボードプロセスからの更なる洗浄水32が提供され得る。これらは最終的に、プロセスに供給される水352からもたらされる。説明される分離ストリーム5、6、7、352はすべて混合され得るか、部分的に混合され得るか、または、互いに別々に処理され得る。
更なる実施形態において、洗浄水のイオン交換体320は、低濃度の銅だけを含む使用された電解質41を用いて再生される。電解450中、望ましい堆積の割合を取得することを可能にするために、電解質40から分離される必要がある硫酸が生成される。硫酸濃度の増加につれて、堆積される銅50の量が減少する。酸が膜透析440によって電解質40から連続的に分離される場合、例えば、大量の水がこの目的に利用される。これは、適切な濃度の酸を再び回収することを可能にするために、蒸発塔などのエネルギー集約的な手段を必要とする。これの代替的手段は、電解質40が定義された酸および銅濃度(例えば、約5g/LのCu2+)に到達するまでだけ電解450を行うことである。その後、使用された電解質41は、洗浄水300を処理するためのイオン交換体320の再生に利用され得る。それにより、銅は有用材料サイクルに残留し、酸は、追加のプロセス段階における透析440を介して分離される必要がない。
例示的な実施形態において、電解450中に、大量の硫酸(例えば1日あたり1000L)が生じ得る。それにより、生成された硫酸の(実質的に)全量が、洗浄水の処理300のための再生酸(および、再生溶媒のそれぞれ)として利用され得る。これは、(実質的に)硫酸を有用材料サイクルに供給(および、それぞれ、購入)する必要がないという利点を提供し得る。具体的な実施形態において、それにもかかわらず、未使用の硫酸を「補充」することが可能である。
更なる実施形態において、(洗浄水の処理300および再生のそれぞれの他に)過剰な硫酸が追加的に洗浄水の前処理槽310へ流される。ここで、硫酸はまず中和311され、その後、イオン交換樹脂320に供給される。それにより、(使用された電解質41における)銅の残留濃縮物が有用材料サイクルにおいて維持され回収され得る。
(混合された)処理されるべき溶媒31は前処理310を受ける。なぜなら、(拡散物における強酸に起因して)非常に低いpH値が存在し得るからである。更に、低減される必要がある、過酸化水素などの強酸化剤が存在し得る。処理されるべき溶媒31のpH値の調節(中和)(311)は、例えば1から3(特に2)の範囲の値となるように、苛性ソーダによって実行され得る。処理されるべき溶媒31の化学的還元(312)は、還元剤、例えば亜硫酸水素塩によって達成される。
強酸性pH値、および、過酸化水素などの強酸化剤の両方がイオン交換樹脂を攻撃する。特に、過酸化水素は、樹脂を連続的に劣化させる。好ましくは、過酸化水素が既に実質的に除去された、洗浄水のためのイオン交換樹脂において、イミノ二酢酸(ドイツ語:Iminodiessigsaure)で官能化されたポリスチレンが使用される。過酸化水素が除去されなかった洗浄水の場合、好ましくは、ポリスチレンからできたキャリア材料を有する過酸化水素抵抗性(および、酸化剤抵抗性のそれぞれ)の樹脂が使用され、追加的に、ジビニルベンゼンによって架橋される。この追加の架橋は、ポリマーを酸化剤から効果的に保護する。例示的な例において、この樹脂は、過酸化水素の最大濃度が20g/Lであるようにロードされ得る。
追加的に、または代替的に、前処理槽310は、過酸化水素を劣化させる活性炭フィルタ313と連結され得る。これは、同時に、更なる労力を生じさせることなく、有機残留物が洗浄水から除去され得るという利点を有する。
特に、活性炭フィルタ313は、有機成分を濾過するために前処理槽310に連結され得る。これは、溶媒の望ましいCSB値(および対応する排出品質)が達成され得るという利点を提供し得る。
実際の処理はイオン交換体モジュール340によって実行される。まず、処理されるべき溶媒31に含まれる金属がイオン交換体320に残留するように、イオン交換体320は、処理されるべき溶媒31でロードされる。それにより、廃水327は、イオン交換体320から流れ出る。廃水は実質的に、水、塩(例えばマグネシウム、ナトリウム、カルシウム塩)および有機物を含み、(実質的に)重金属を含まない。したがって、この廃水溶媒350は、汚水処理プラントにおける排出品質を有する。重金属の濃度は15mg/L未満、特に、銅の濃度は0.5mg/L未満(したがって、例えば、オーストリア共和国の境界値内)であり、溶媒が水域環境に供給され得るように、排出品質の廃水溶媒350が(例えば、プロセス内汚水処理プラント351において)浄化される。この浄化は重金属に関連しないが、有機物残留物に関連する。これらは、例えば活性炭フィルタによって単純に除去され得る。例えば、浄化(351)後、排出品質の溶媒350における、有機化合物の濃度の指標であるCSB(化学的酸素要求量)は、300mg/L未満,特に、75mg/L未満(更には、特に65mg/L未満)であり得る。CSB値は、酸素が酸化剤である場合に、被酸化性物質の酸化に必要である酸素の量(mg/L)を指定し得る。例えば、この境界値は、オーストリアの法律によれば、75mg/Lである。汚水処理プラントのCSB境界値は、大きく変動し得、例において、300mg/Lである。
例示的な例において、イオン交換体320は2つのステージで構築される。下流に配置された(第2)イオン交換体は、上流に配置された(ロードされる)イオン交換体の銅残留物を取り、重金属境界値(排出品質を参照)のコンプライアンスのためのセーフガードとして機能する。第1イオン交換体が、増加した銅残留物を含むとき、それは再生され得、その後、下流に配置された(第2)位置に接続され得る(上のイオン交換体220の説明も参照されたい)。
その後、再生溶媒325、326をイオン交換体320に流すことにより、イオン交換体320の再生322が生じる。それにより、金属は再生溶媒325、326に少なくとも部分的に溶解され、再生物326が提供される。まず、再生溶媒325である更なる酸325(例えば硫酸)がイオン交換体320を流れ得る(322)。更なる酸325は、直接提供され得る、および/または、サーキットボードおよび/または基板製造の分離ストリーム5、6、7から、特に、(第3分離ストリーム7を介した拡散物446の)回収(および、生成のそれぞれ)400のための方法から生じ得る。望ましい効率を確実にするために、再生溶媒325、326は好ましくは、(少なくとも部分的に)方法内で生成されるべきである。したがって、再生溶媒325、326の回収が意図される。そのため、再生溶媒については、更なる酸325および再生物326の組成が結果として生じる。取得された再生物326は、再生酸の他に、金属濃度(例えば、硫酸銅として硫酸に存在する銅)を有する。この濃度は、複数の再生段階が対応して提供されるように、複数の再生段階322によって大幅に増加され得る。この要件は、有利な方式で、再生溶媒325、326の望ましい回収に対応する。取得された再生物326は、再生物格納モジュール328に供給される。必要な場合、それは更なる酸325とそこで混合され得る。再生物格納モジュール328から、金属濃度を既に含む再生物326がイオン交換体320を2回目に流れる(322)。それにより、イオン交換体320になお吸着された金属によって、金属濃度は再び増加される。この第2の再生段階322の後、第3の再生段階322が再生物326を用いて実行される。それにより、複数の再生段階(例えば、5以上)の後に、再生物326における金属濃度がますます増加し、イオン交換体320に残留する金属がますます減少する。再生物326における望ましい(金属)最低濃度が達成されるとき、再生物326は、イオン交換体モジュール340から金属塩含有溶媒30として引き抜かれ得る(矢印329)。次に金属塩含有溶媒30は、第3部分ストリーム3を介して、金属元素50を金属塩含有溶媒30から回収400するための方法に供給され得る。有利なことに、説明された処理方法300は連続的に行われる。
例示的な実施形態によれば、サーキットボードおよび/または基板製造の洗浄水からの処理されるべき溶媒31(廃棄濃縮物)は、硫酸銅の形態で存在する比較的低濃度の銅だけを含む。したがって、存在する銅は、選択的イオン交換樹脂320(銅に対して選択的)によって廃棄濃縮物31から分離される。樹脂で固定された銅は、その後、特別な再生技法によって解放される。従来の樹脂は、最大含有量が1.5から最大8重量パーセントである塩酸を用いて再生されるが、本発明者は驚くべきことに、再生322は、高度に濃縮された酸を用いても効率的に実行可能であることを発見した。したがって、銅は、例えば濃硫酸325によって樹脂から解放され得る。
例示的な実施形態において、パラメータは以下のように使用される。HSO濃度:約1.5〜8重量パーセント;HSOの量(並流):少なくとも120g/L樹脂;およびHSOの量(逆並流):少なくとも80g/L樹脂。しかしながら、特に、約25重量パーセントの硫酸濃度が使用され得る。これは、第1の再生の後、約20重量パーセントに減少する。再生は好ましくは、再生に必要な酸の量を可能な限り低く維持するために、逆並流(antiparallel flow)で行われる。逆並流において再生されるとき、約30%の酸が節約のあれる可能性があり得る。
したがって、再生物326として生成された硫酸銅溶液は、回収400のために直接使用され得る。それにより、樹脂の再生322に必要な硫酸325の体積が低く維持され得る。濃硫酸325、326の体積が制御される再生322は、連続的に、または不連続的に行われる。したがって、銅の固定後、濃硫酸を用いて樹脂を再生322できる前に、樹脂が下げられ(ドイツ語:abgesenkt)、洗浄される。金属塩含有溶媒30における十分な高濃度の銅を取得するために、硫酸325、326は、複数の再生段階322に使用(回収)される。従来の再生技法と比較して、少ない液体溶媒だけが生じ、水を再生物326からそれ以上除去する必要がない。
図10は、図9において詳細に説明されたサーキットボードおよび/または基板製造の洗浄プロセスからの金属塩含有溶媒の第3処理プロセス300を、明確性のために流れ図として示す。
図11は、本発明の実施形態によるサーキットボードおよび/または基板製造の金属塩含有溶媒40から金属元素50を回収するための方法400を示す。方法400は、金属塩(例えば硫酸銅)および異金属(例えば鉄)を含む金属塩含有溶媒40を提供405することを包含する。ここで、異金属は、(堆積されるべき)金属より、化学的に不活性でない。
したがって、この目的で、異金属の標準電位(酸化還元電位、それぞれ、DIN 38404−6による「酸化還元電圧」)は、堆積されるべき金属の酸化還元電位より低い必要がある。
高い酸化還元電位を有する金属(堆積されるべき金属)は、例えば、銅Cu2+、E=+0.35V;銅Cu、E=+0.52V、パラジウムPd2+、E=+0.85V;金Au3+、E=+1.4V;金Au3+、E=+1.5V;金Au、E=+1.69V;イリジウムIr3+、E=+1.156V;銀Ag、E=+0.8Vである。
高い酸化還元電位を有する金属(異金属)は例えば、鉄Fe3+、E=−0.04V;鉄Fe2+、E=−0.41V;鉛Pb2+、E=−0.13V;スズSn2+、E=−0.14V;モリブデンMo3+、E=−0.20V;ニッケルNi2+、E=−0.23V;コバルトCo2+、E=−0.28V;インジウムIn3+、E=−0.34V;カドミウムCd2+、E=−0.40V;亜鉛Zn2+、E=−0.76V;クロムCr3+、E=−0.76V、ナトリウムNa、E=−2.71Vである。特に、鉄(Fe3+→Fe2+、E=+0.77)において反応が生じ、堆積した銅は、Fe2+によって再び電極からエッチングで除去される。
金属塩含有溶媒40の金属元素50(例えば銅)は、サーキットボードおよび/または基板を製造するためのプロセスに再供給されるために、反応セル450において純粋な形態で回収されるべきである。特に、金属元素50は、めっき処理プロセス250に還流される(54)。任意で、金属元素50も、エッチングプロセス150に還流され得る(52)。卑異金属は、好ましくは電解451と関連して実行される、金属元素50の回収を妨害する。複雑な更なる処理プロセスの代わりに(金属塩含有溶媒40は、特定の場合において3つの異なる処理プロセス100、200、300から既に生じている)、現在、異金属の酸化452が反応セル450において実行される。
金属塩含有溶媒40は、i)第1部分ストリーム1によってエッチングプロセス150の金属塩含有溶媒10から、ii)第2部分ストリーム2によってめっき処理プロセス250からの金属塩含有溶媒20から、および、iii)洗浄水を処理するための方法300の金属塩含有溶媒30から提供される。これらの部分ストリーム1、2、3は、回収400に供給される全部分ストリーム4に混合される(段階405を参照)。実施形態(下の図12を参照)によれば、第1部分ストリーム1は、全部分ストリーム4として単独でも使用され得る。特に、第1部分ストリーム1の金属塩含有溶媒10が、無視できない処理されるべき金属塩(例えば塩化銅)および/または酸の残留物を含むとき。めっき処理プロセス250の金属塩含有溶媒20、および、洗浄水を処理するための方法300からの金属塩含有溶媒30は次に、例えば更なる全ストリーム4に混合され得る。
金属塩含有溶媒40を有する全ストリーム4は、両側の流体連通419a、bにおける反応セル450と接続された、供給容器および調和槽410のそれぞれに流される。示される実施形態において、供給容器410は、(反応セル450における電解451のための電解質40を構成する)金属塩含有溶媒40の組成を調整するために使用される。好ましくは、回収400のための方法は、連続的に行われる。それにより、供給容器410は、有利な方式で電解質40の望ましい組成を調整する。代替的に、または追加的に、電解質40の組成の調節(それぞれ、連続的に実行される調整)が、反応セル450から直接実行され得る(例えば、下の図12および図13を参照)。反応セル450は好ましくは、金属元素50(例えば銅)がカソードに堆積される、複数の(例えば20)電解モジュール451(Eモジュール)を含む。この反応において、堆積されるべき金属より化学的に不活性でない異金属(電解質40)の酸化452が生じる(上を参照)。更に、反応セル450は、サーキットボードおよび/または基板製造における再利用52、54に適切である高度に純粋な形態で金属元素50を取得するために、金属元素50がカソードから再び分離される複数の解放モジュール455(Lモジュール)を含む。分離は、高度に純粋な金属塩溶液を提供するために、例えば酸によって実行され得る。例えばプレート状に形を変えられ得る高度に純粋な粒子として金属を取得するために、機械的可能も分離である。利点として、反応セル450が連続的に動作する。例えば、Eモジュール451とLモジュール455との間の連続的な移送が実行され得る。これは、例えば、柔軟な搬送システム(示されない)(例えば、シーリング、またはグリッパに沿って駆動する車両)によって実現され得る。特に、搭載されたカソードをEモジュール451から空のLモジュール455へ移送し、その後、枯渇したカソードを金属50の分離後の空のEモジュール451に配置する。
回収400は、空気循環を調整するシステム460によってサポートされ得る。流入空気462および流出空気461は調整され得、温度は熱交換器によって調整され得る。(例えば蒸発器416からの)飽和した流出空気464はフィルタ463に供給され得る。蒸発器416(例えば蒸発塔)は、金属塩含有溶媒40において金属塩を濃縮するために使用され得る。自然の蒸発(電解は、例えば約50℃または60℃、特に、40℃〜70℃の範囲で行われる)がブロック465に示される。電解質40の温度は、温度調整器414、例えばヒータによって、約40℃〜60℃の範囲で調節される。
(供給容器410および/または反応セル450からの)金属塩含有溶媒40の組成の調節(特に連続的な調整)は、実質的に3つの段階、すなわち、i)フィルタ412、好ましくは活性炭フィルタによって、金属塩含有溶媒40から有機成分を濾過すること、ii)イオン交換体420によって、酸化された異金属を金属塩含有溶媒40から分離すること、および、iii)酸(特に硫酸)を金属塩含有溶媒40から分離440することを包含する。
イオン交換体420は、選択的イオン交換樹脂、特に、ポリスチレン(上のイオン交換体(樹脂)の更なる仕様を参照)を含む(例えば、樹脂重量700kgで樹脂体積は1000L)。異金属が酸化された方式で存在する金属塩含有溶媒40でイオン交換体がロードされるように(段階421を参照)、金属塩含有溶媒40(蒸発器416による任意の濃縮の後)は、ポンプリザーバ(ドイツ語:Pumpvorlage)モジュール415を介してイオン交換体420に供給される。この異金属は、イオン交換体420の樹脂に吸着する。そのように取得された金属塩含有溶媒40は、酸化された異金属を実質的に含まず、反応セル450または供給容器410に再び流され得る。示される例において、取得された金属塩含有溶媒40は、金属塩含有溶媒40から酸を分離440するために、透析フィード441として使用される(下の説明を参照)。
ロードされたイオン交換体420は、酸性溶液425をイオン交換体420に流すことによって再生される(422)。これは、再生に必要な酸の量を可能な限り低く維持するために、好ましくは逆並行で実行される。例えば、約30%の酸が節約される可能性があり得る。
それにより、異金属は酸性溶液425に溶解され、異金属含有産生酸性溶液426、430は再生物426として取得される。連続的な回収を可能にするべく、再生物426は、イオン交換体420における複数の更なる再生段階422のための更なる再生溶媒425、426として(少なくとも部分的に)使用される。好ましくは、各再生段階422ごとに、再生物426における異金属の濃度が増加する。それにより、いくつかの再生段階422の後に、濃縮された再生物430が存在する。再生物426および濃縮再生物430のそれぞれの異金属含有産生酸性溶液は、サーキットボードおよび/または基板製造における更なるプロセス500に提供される(段階431を参照)。例示的な実施形態によれば、塩化鉄が再生物430において形成されるように、異金属は鉄であり、酸425は塩酸である。これは、例えば廃水からフォトレジストを析出し(下を参照)、水を処理するために、それぞれ沈殿剤として使用され得る。例示的な実施形態によれば、異金属の分離420は、塩化鉄を(特に連続的に)生産するために個別のプロセスとして行われ得る。
電解450中、望ましい堆積の割合を取得することを可能にするために電解質40から分離される必要がある硫酸が生成される。硫酸濃度の増加と共に、堆積される銅50の量が減少する。酸の分離440は膜透析の実行を含む。金属塩含有溶媒(および、電解質のそれぞれ)40は、透析液441として膜透析440に供給される。膜透析440の拡散物のフィード443は脱塩水を含む。膜442は、他の膜透析のために、上述のように構築され得る。分離440により、大幅に低い酸濃度を有する金属塩含有溶媒が透析液445として取得され、拡散物446は、高い酸濃度(特に硫酸)を有する。サーキットボードおよび/または基板製造からの洗浄水を処理するために、第3分離ストリーム7の過程において酸含有拡散物446が方法300にそれぞれ提供(段階447を参照)および還流される。
それぞれ代替的および追加的に、電解質40の連続的な膜透析440は、大量の水を必要とし、これは次に、適切な濃度の酸を回収するために蒸発塔などの手段を必要とする。電解450は、電解質40が定義された酸および銅濃度(例えばCu2+は約5g/L)に到達するまでだけ行われる。その後、この使用された電解質41は、洗浄水を処理300するためのイオン交換体320の再生のために使用され得る。それにより、銅は有用材料サイクルに残留し、酸は、追加のプロセス段階における透析440を介して(連続的に)分離される必要がない。
図12は、図11について詳細に説明された、金属塩含有溶媒40から金属元素50を回収400するためのプロセスを、明確性のために流れ図として再び示す。この例示的な実施形態において、金属塩含有溶媒40として、エッチングプロセス150の残留物11の処理からの金属塩含有溶媒10が使用される(まず調和槽410に流される)。金属塩含有溶媒40の組成の調節および調整のそれぞれは反応セル450から実行される。反応セルは、活性炭フィルタ412、蒸発器(塔)および膜透析440と流体連通される。この例示的な実施形態において、イオン交換体420は必要でない。なぜなら、(エッチングプロセス150の残留物11の処理からの)金属塩含有溶媒10は、低濃度の異金属(例えば鉄)だけを含むからである。
例示的な実施形態において、処理されるべき金属塩11は塩化銅である。塩化物の大部分は、膜透析110、120、130および塩メタシンセシス140によって除去され得る。それにもかかわらず、塩化物の残留量が電解質40に残留し得る。電解質40における高すぎる塩化物濃度は、堆積した銅50の塩化物汚染につながり得る。塩化物濃度の増加と共に、塩素ガスの形成の可能性も増加する。したがって、電解セル450は、追加的に、塩素ガスの排出を防止するべき吸引ユニットを備え得る。塩素ガスは、電解槽の表面に沈殿する重い気体である。したがって、槽の表面に沿って空気供給および空気吸引装置(原理的には図において左から右)が設置される。排気された空気は次に、フィルタ(空気クリーナ)を介してプロセスの外に流される。
堆積した銅の量が、プロセスへの可能な還流に対応する純度を実現するという目的で、塩化物濃度は高くなりすぎない必要がある。実施形態において、境界値は、電解質において約3g/L Clである。部分ストリーム1からの金属塩含有溶媒10を使用して正しくソートされることは、したがって、塩化物濃度が高すぎるとき、銅堆積が他の分離ストリーム2、3とは別々に実行されるという利点を提供し得る。
図13は、図11について詳細に説明された、金属塩含有溶媒40から金属元素50を回収400するためのプロセスを、明確性のために流れ図として再び示す。この例示的な実施形態において、金属塩含有溶媒40として、めっき処理プロセス250の残留物21の処理からの金属塩含有溶媒20、および、洗浄水31の処理からの金属塩含有溶媒30の混合物が使用される(まず調和槽410に流される)。金属塩含有溶媒40の組成の調節および調整のそれぞれは反応セル450から実行される。それは、活性炭フィルタ412、蒸発器(塔)416、膜透析440、およびイオン交換体420と流体連通する。特に、めっき処理プロセス250の残留物21の処理からの金属塩含有溶媒20は、高濃度の異金属(例えば鉄)を含み得る。
図14は、反応セル450における電解451による金属塩含有溶媒40からの金属元素50の回収400の例示的な実施形態を詳細に示す。この例示的な実施形態において、金属塩は硫酸銅を含み、金属元素50は銅を含む。電解質40における硫酸銅の適切な濃度を確実にするべく、蒸発器(示されない)が電解の上流に配置される。Eモジュール451a,bにおいて、プレートまたはドラム電解により、銅は約50℃〜60℃の温度で堆積され得る。銅溶液(電解質)40はEモジュール内を循環し、具体的には、必要な場合はカソードに流される(Eモジュール451aを参照)。それにより、カソードにおいて、銅堆積の発生が増加する。当該方法は好ましくは連続的に動作する。カソードにおける堆積による電解質40における銅の枯渇は、未使用の硫酸銅溶液で連続的に補充される。
特別な実施形態において、電解は最大で定義された硫酸塩および銅イオンの濃度(例えば、約100−300g/Lの硫酸においてCu2+は約5g/L)になるまで行われる。銅の堆積の割合は、酸濃度を介して間接的に制御され得る。酸濃度がより高くなるほど、硫酸銅の形態の銅も、おそらくより多く析出する。その後、(酸性)電解質が排出され、再生の助け(再生溶媒)として、洗浄水の処理300のためにイオン交換樹脂に供給される。
この実施形態において、(他の金属および金属塩のそれぞれと同様に)蒸発塔は必要とされない。なぜなら、連続的に除去される必要がある水流が無いからである。これは、大きな利点を構成し得る。なぜなら、蒸発塔は動作中に非常に多くのエネルギー、例えば400kW/h、および約10000kW/日を消費するからである。このようにして、使用されるエネルギーを節約でき、有用材料サイクルに供給される必要があるエネルギーが低くなる。
更に、本実施形態において、生じた酸を分離するのに酸透析440は必要ない。なぜなら、濃縮された酸が再生の助け(再生溶媒)325、326として(直接)使用され得るからである。それにより、プロセス全体に必要な水の量も低減される。
具体例において、単一の電解セル450は好ましくは、バッチ式(非連続的)で動作される。すなわち、電解質を排出している間、電解は停止する。しかしながら、並列に実行される複数の電解セル450のプロセス構成により、連続の銅堆積プロセスが可能となる。
Eモジュール451a内の体積は自動で監視される。各モジュールは、制御方式で水流を排出するための、いわゆる槽吸引ユニットを有する。それにより、水の蒸発と比較して、硫酸銅溶液40の追加が制御される。水の蒸発の速度(リットル/時間)は、硫酸銅溶液の必要な追加(リットル/時間)に適合される。十分にはるかに高度な純粋な銅がEモジュール451aのカソード上で堆積されるとき、堆積した銅を有する基板(カソード)は、銅解放モジュールへ自動的に搬送される(Lモジュール455aを参照)(段階a)。これは、鉛直に昇降する装置を備え、全体的な一連のモジュール(Eモジュール451a,bおよびLモジュール455a,b)の上の各モジュール位置に到達し得るプログラム制御された搬送システムによって実行される。特定の銅濃度がLモジュール(ここでは455b)の電解質40において達成される(段階b)とき、銅が枯渇した基板キャリア(以前のカソード)は、搬送システムによって、Lモジュール(455bを参照)から自由なEモジュール451bへ自動的に再び配置される(段階c)。基板キャリアにおける重量の減少(銅の解放)は、重量の増加(銅堆積)によっても測定され得る。この動作モードによって、Eモジュール451とLモジュール455との間のシャトル動作が確立される。銅ロードは具体的には、存在する銅の残留物(ドイツ語:Redumaten)に硫酸銅として分配され、このようにして生産に還流される。ここで、銅濃度は追加的に適合され、サーキットボード生産に送られ得る。残留物の分配システムは存在を維持する。電極に堆積される銅を解放するための更なる方法は、酸、例えば硫酸によって銅を溶解することである。また、この場合、銅は液体の形態でプロセスへ還流され得る。まず、銅が酸化されるべきである。なぜなら、硫酸が酸化し、更なる結果として、銅はゆっくりとだけ溶解するからである。したがって、酸化(補助)剤が供給され得る(もっとも単純な場合、酸素)。過酸化水素によって、溶解は大幅に加速されて生じ得る。また、固体の形態で銅をプロセスに還流するために、堆積した銅の払落し(ドイツ語:Abklopfen)、および、その後の破砕が使用され得る。操作中、有利な方式において、通常、過剰な酸を相殺するために膜透析440が(連続的に)実行される。
図15は、金属塩含有溶媒40から金属元素50を回収する間の膜透析440の例示的な実施形態を詳細に示す。電解中の蒸発速度は、循環、電解質温度、および吸引速度による影響を受け得る。硫酸塩(SO 2−)の濃縮および電解質のごみを防止するため、ある種の「肝臓機能」を連続的に実行する膜透析440が再び提供される。硫酸は電解質441から分離され、したがって電解質40のpH値は一定に維持される。銅を溶解するために必要な(硫酸)拡散物446(上を参照)が連続的に未使用の酸で補充され、その後、Lモジュール455a,bに供給される。透析液455は活性炭フィルタを介して流され、これにより、そうでなければ電解質に蓄積するであろう追加の残留有機物質を分離する。その後、反応セル450および電解451のそれぞれの透析液445が還流される。
図16は、本発明の実施形態によるサーキットボードおよび/または基板製造における処理プロセス100、200、300および回収400の概要を示す。概要は、すべてのプロセス、および、それから生じる有用材料サイクルの連結を示す。すべてのプロセスはそれぞれ、上に説明された実施形態について既に詳細に説明された。
図17は、本発明の実施形態による上述の方法(および、産業プラント60のそれぞれ)の少なくとも一部を調整(および、それぞれ、制御)するためのプロセス制御機器600を示す。示される例において、サーキットボードおよび/または基板製造のエッチングプロセス150からの第1金属塩含有溶媒10を提供するために、プロセス制御機器600は第1処理プロセス100において実装される。このようにして、プロセス制御機器600はまた、更なる(上述の)プロセス(および方法のそれぞれ)において実装され得る。
プロセス制御機器600は、i)実行中(動作状態の)プロセス(示される例では第1処理プロセス100)から少なくとも1つのプロセスパラメータ611を捕捉するためのデータベース610を含む。例示的な実施形態において、プロセスパラメータ(値および/または範囲)611がすべての処理段階で(例えばセンサによって)捕捉され、データベース610に供給されることが示される。したがって、プロセスパラメータは、「実際」の値(例えば、HCl濃度、銅濃度、圧力差など)を構成する。プロセス制御機器600は更に、ii)少なくとも1つの予め定められたプロセスパラメータ621(値および/または範囲)を格納するよう適合されたデータモデルユニット620を含む。示される例において、1または複数のデータモデルによる複数のプロセスパラメータが、異なるプロセス段階について、データモデルユニット620において提供される。したがって、これらの予め定められたプロセスパラメータ621は「目標」値を構成する。プロセス制御機器600は更に、iii)a)捕捉されたプロセスパラメータ611(複数のこれらのパラメータのそれぞれ)を予め定められたプロセスパラメータ621(および、複数のこれらのパラメータのそれぞれ)と比較する(例えば、「実際」の値を「目標」値と比較する)ように、b)比較の結果に基づく制御操作631を決定する(例えば、「実際」の値と「目標」値との間の差異を能動的に比較考慮する)、および、c)決定された制御操作631を実行する(例えば流速を適合する)ように適合された演算装置630(例えば、単一(別個の)ユニットまたは複数のユニット)を含む。
(ソフトウェアベースの)プロセス制御機器600の例示的な実施形態によれば、データベース610は、実行中のプロセスからのデータ(プロセスパラメータ611)を収集し、それぞれ、以前のプロセス段階からの値(プロセスパラメータ611)にアクセスし、したがって、(すべての)「実際」の値を保存する。(例えばデータベースの形態でもデータモデルユニット620に格納される)互いに依存するデータモデルおよび複数のデータモデルのそれぞれは、特に、「目標」値(および「目標」範囲)を含み、任意選択で、関係および変数(例えば、「実際」の値611の検証に使用される参照値/参照モデルとしてのデータモデル621)も含む。演算装置630は、「実際」の値を「目標」値と比較し(それぞれ、「実際」の値611と組み合わせたデータモデル621に基づいて演算段階を実行する)、その後、比較結果に対応する動作(制御操作631)を設定する(例えば、「実際」の値は「目標」値に対応し、「実際」の値は「目標」値から逸脱し、「実際」の値は特定の基準を満たす、など)。決定された制御操作631は、上述のような方法の段階(の少なくとも一部)を含み得る。
例示的な実施形態によれば、演算装置630は、比較および/または決定のための自己学習アルゴリズム(AI)625(例えば、ニューロンネットワークによって実現される)を含む。自己学習アルゴリズム625は、決定された制御操作631を自動的に実行する、および/または、それを検証のためにユーザに提供するよう適合される。更に、自己学習アルゴリズム625は、比較に基づいて、新しい予め定められたプロセスパラメータ622を決定し、それをデータモデルユニット620に自動的に供給する、および/または、それを検証のためにユーザに提供するよう適合される。好ましくは、自己学習アルゴリズム625は、ユーザによる検証結果を学習の基礎として使用するよう適合される。例示的な実施形態によれば、演算ユニット630は、システムにおいて直接実装されるか、または、検証のためにオペレータに提供されるかのいずれかである動作(制御操作631)を設定する自己学習アルゴリズム625を含む。加えて、検証におけるオペレータの決定は、次に、AI機能のための学習の基礎を形成し得る。更に、捕捉された「実際」の値611に基づいて、AIは、自動的、または、オペレータ制御方式のいずれかでデータモデルに取得される新しい「目標」値/範囲621をそれぞれ作成および提示し得る。
具体的な実施形態において、以下のプロセスパラメータ611がそれぞれ監視および測定され(以下では、それぞれ、例示的な測定方法が指定される)、データベース610において捕捉される。
i)充填レベル:超音波測定、
ii)流量:流量計、
iii)H濃度:酸化還元電位を介する、
iv)酸濃度;pH値(インライン)または滴定(ドローサンプル)、
v)有機物濃度;測光(インライン)またはサイクリックボルタンメトリー(ドローサンプル)、
vi)塩化物濃度;滴定(ドローサンプル)、
vii)鉄/銅濃度;測光または密度測定(インライン)または滴定(ドローサンプル)、
viii)温度;温度センサ(インライン)、
ix)拡散物と透析液との間の膜透析における圧力差;圧力センサ(インライン)
この具体的な実施形態において、演算装置630によって、決定された(測定された)プロセスパラメータ611と予め定められたプロセスパラメータ621とを比較した(および、評価、データ分析)後に、例えば、以下の制御操作631(および、動作のそれぞれ)が演算装置630によって決定および実行(および、それぞれ、トリガ)される。
i)塩素ガス形成(例えば、気体センサを介する);制御操作:電解オフ、
ii)高すぎる過酸化物ロード;制御操作;洗浄水を処理するためのイオン交換体のロードなし、
iii)低すぎる充填レベル;制御操作;ポンプオフ、
iv)電解質における高すぎる鉄濃度;制御操作:イオン交換樹脂のスイッチオン、
v)電解質における高すぎる酸濃度;制御操作:膜透析のスイッチオン、または、電解セルの排出、
vi)電解質における低い銅濃度;制御操作:電解セルの排出、および、洗浄水の前処理槽への電解質の供給、
vii)膜透析における高すぎる圧力差;制御操作:流量(流速)の適合、
viii)洗浄水を処理するためのイオン交換体の浸透物における銅濃度;制御操作:再生、
ix)めっき処理廃水から鉄を脱離するためのイオン交換体の浸透物における鉄濃度;制御操作:再生、
x)透析液における高すぎる塩化物濃度;制御操作:流量(流速)の適合。
本発明の例示的な実施形態は、サーキットボードおよび/または基板製造からの金属塩含有溶媒を処理する、特に、金属元素を回収するための方法に関する。
態様1
サーキットボードおよび/または基板製造からの金属塩含有溶媒を処理するための方法であって、上記方法は、
金属塩および異金属を含む上記金属塩含有溶媒を提供する段階であって、上記異金属は、上記金属より化学的に不活性でない、段階と、
特に電解によって、上記金属元素を反応セルにおける上記金属塩含有溶媒から回収する段階と、実質的に同時に、
上記異金属を酸化する段階と
を備える方法。
態様2
以下の特徴、すなわち、
上記金属は、銅、ニッケル、コバルト、パラジウム、ロジウム、スズ、カドミウム、マグネシウム、ナトリウム、銀、金から成る群のうち少なくとも1つの金属を含むこと、
上記金属塩は金属硫酸塩、特に硫酸銅CuSOを含むこと、
上記異金属は、鉄、鉛、スズ、モリブデン、ニッケル、コバルト、インジウム、カドミウム、亜鉛、クロム、ナトリウム、パラジウムから成る群のうち少なくとも1つを含むこと、
特に、酸化は、Fe2+からFe3+の反応を含むこと、
酸化は反応セルにおいて、特に電解中に実行されること、
の少なくとも1つを更に含む、態様1に記載の方法。
態様3
上記金属塩含有溶媒を上記反応セルへ連続的に供給する段階を備える、態様1または2に記載の方法。
態様4
上記金属塩含有溶媒の上記組成を調節する、特に選択的に調節する段階であって、特に、調節は、連続的に実行される調整を含み、更には、特に調節は、供給容器、特にプロセス方向の反応セルの上流に配置された調和槽から生じる方式で実行され、更には、特に上記供給容器および上記反応セルは特に、互いに連続的に流体連通する、段階を備える、上述の態様のいずれかに記載の方法。
態様5
上記方法は、特に、以下の特徴、すなわち、
特に活性炭フィルタによって、有機成分を上記金属塩含有溶媒から濾過する段階と、
温度を特に40℃〜70℃、更に特に、45℃〜65℃の範囲で調整する段階と、
特に蒸発器によって、上記金属塩を上記金属塩含有溶媒において濃縮する段階と
の少なくとも1つを調節する段階を備える、上述の態様のいずれかに記載の方法。
態様6
上記方法、特に調節は、以下の特徴、すなわち、
特に酸化された上記異金属を上記金属塩含有溶媒から分離する段階と、
イオン交換体、特に、選択的イオン交換樹脂、更に特に二重官能化イオン交換樹脂を含むイオン交換体によって、特に酸化された上記異金属を少なくとも部分的に分離する段階と、
上記異金属が上記イオン交換体に残留する、特に、吸着するように、上記異金属が酸化される上記イオン交換体を上記金属塩含有溶媒でロードする段階と、その後、
上記異金属が上記酸性溶液に溶解され、異金属含有産生酸性溶液が再生物として提供されるように、酸性溶液を上記イオン交換体に流すことによって、上記イオン交換体を再生する段階
の少なくとも1つを備え、再生は更に、
上記イオン交換体における1または複数の更なる再生段階のために、上記再生物を少なくとも部分的に再生溶媒として使用する段階であって、特に、濃縮再生物が存在するように、上記再生物における上記異金属の濃度が各再生段階ごとに増加する、段階と、
上記異金属含有産生酸性溶液をプリントサーキットボードの製造における更なるプロセス、特に、フォトレジストを沈殿させるためのプロセスに提供する段階と
を含み、上記異金属は鉄を含み、上記酸性溶液は塩酸HClを含み、上記異金属含有産生酸性溶液は塩化鉄FeClを含む、
上述の態様のいずれかに記載の方法。
態様7
上記方法、特に調節は更に、
酸、特に硫酸を上記金属塩含有溶媒から分離する段階を備え、特に上記酸の分離は、
上記金属塩を含む透析液、および、上記酸を含む拡散物を取得するために、膜透析を実行する段階を含む、上述の態様のいずれかに記載の方法。
態様8
以下の特徴、すなわち、
上記膜透析の上記拡散物のフィードが、溶剤、特に脱塩水を含むこと、
上記膜透析は、0.5〜5L/hm、特に、1〜2L/hmの範囲のスループットを有すること、
上記膜透析の少なくとも1つの膜は、曲がった膜またはプレート状の膜を含むこと、
上記酸含有拡散物を第3分離ストリームとして、上記サーキットボードおよび/または基板製造からの上記洗浄水を処理するための方法を提供すること
の少なくとも1つを更に含む、態様7に記載の方法。
態様9
上記方法は、
第1部分ストリームを介するエッチングプロセスからの金属塩含有溶媒、
めっき処理プロセスからの金属塩含有溶媒(特に、上記異金属は、第2部分ストリームを介する、実質的に上記めっき処理プロセスから生じる)、
第3部分ストリームを介する、上記洗浄水を処理するための方法からの金属塩含有溶媒
から成る、サーキットボードおよび/または基板製造についての少なくとも1つの群によって上記金属塩含有溶媒を提供する段階を備える、上述の態様のいずれかに記載の方法。
態様10
上記サーキットボードおよび/または基板製造からの金属塩含有溶媒を処理するための装置であって、上記金属塩含有溶媒は、金属塩および異金属を含み、上記異金属は、上記金属より化学的に不活性でなく、上記装置は、
上記金属元素を上記金属塩含有溶媒から回収し、実質的に同時に、上記異金属を酸化するよう適合された反応セル、特に、電解セルを備え、更に、上記反応セルとの流体接続において、特に直接的に連結可能である以下のコンポーネント、すなわち、
フィルタ、特に、有機成分を上記金属塩含有溶媒から濾過するための活性炭フィルタ、
特に、酸化された上記異金属を上記金属塩含有溶媒から分離するためのイオン交換体、
酸、特に硫酸を上記金属塩含有溶媒から分離するための膜透析、および、
供給容器であって、提供される上記金属塩含有溶媒の上記組成を調節する、特に、連続的の実行される調整を行うよう適合される供給容器
のうち少なくとも1つを備える、デバイス。 態様11
以下の特徴、すなわち、
上記イオン交換体が上記プロセス方向において上記膜透析に関して上流に接続されること、
上記イオン交換体、上記膜透析、および、上記フィルタのうち少なくとも1つが、流体連通される上記供給容器と直接連結可能であること
のうち少なくとも1つを更に含む、態様10に記載の装置。
態様12
上記サーキットボードおよび/または上記基板の製造のために上記フォトレジストを沈殿させるための、酸で再生するイオン交換体を使用して電解酸化鉄から取得された塩化鉄の使用(鉄は、サーキットボードおよび/または基板の製造の回収プロセスから生じる)。
本発明の更なる例示的な実施形態は、サーキットボードおよび/または基板製造、特にめっき処理プロセスからの異金属および金属塩含有溶媒を処理するための方法に関する。
態様1
上記サーキットボードおよび/または基板製造からの異金属および金属塩含有溶媒を処理するための方法であって、上記方法は、
上記異金属および金属塩含有溶媒を提供する段階と、
上記異金属、特に鉄を上記異金属および金属塩含有溶媒から少なくとも部分的に分離して金属塩含有溶媒を提供する段階を備える、方法。
態様2
以下の特徴、すなわち、
上記異金属は、鉄、鉛、スズ、モリブデン、ニッケル、コバルト、インジウム、カドミウム、亜鉛、クロム、ナトリウム、パラジウムから成る群のうち少なくとも1つを含むこと、
上記金属塩は、銅、ニッケル、コバルト、パラジウム、ロジウム、スズ、カドミウム、マグネシウム、ナトリウム、銀、金から成る群のうち少なくとも1つの金属を含むこと、
上記金属塩は、金属硫酸塩、特に、硫酸銅CuSOを含むこと
のうち少なくとも1つを含む、態様1に記載の方法。
態様3
上記異金属および金属塩含有溶媒は、強酸性溶媒であり、特にpH値<3、特にpH値<2、更に、特にpH値<1である、態様1または2に記載の方法。
態様4
上記異金属および金属塩含有溶媒は、特に、50g/Lより高い濃度、特に150g/Lより高い濃度、更に特に、100〜200g/Lの範囲の濃度の硫酸HSOを含む、上述の態様のいずれかに記載の方法。 態様5
上記異金属および金属塩含有溶媒の上記異金属を酸化させる、特に、Fe2+からFe3+にすることを含む、上述の態様のいずれかに記載の方法。
態様6
分離は更に、イオン交換体、特に選択的イオン交換樹脂を含むイオン交換体、更に特に二重官能化イオン交換樹脂を使用することを含み、特に、上記イオン交換体の使用は、上記イオン交換体を上記異金属および金属含有溶媒でロードすることを含み、特に上記異金属は実質的に酸化され、上記異金属は上記イオン交換体に実質的に残留し、特に吸着し、上記金属塩含有溶媒を提供する、上述の態様のいずれかに記載の方法。
態様7
後に酸性溶液を上記イオン交換体に流すことによって、上記イオン交換体をロードして再生する段階を更に備え、上記異金属は、上記酸性溶液に溶解され、異金属含有産生酸性溶液が提供される、態様6に記載の方法。
態様8
以下の特徴、すなわち、
酸透析によって上記異金属含有産生酸性溶液を処理し、異金属含有透析液、特に、塩化鉄含有および酸含有拡散物を提供すること、
上記サーキットボードおよび/または基板製造の更なるプロセス、特にフォトレジストを沈殿するためのプロセスにおいて、特に鉄含有透析液の上記異金属含有産生酸性溶液を提供すること、
上記酸透析は、膜透析によって実行され、特に、上記膜透析の少なくとも1つの膜は、曲がった膜またはプレート状の膜であること、
洗浄水の処理、エッチングプロセス、分離プロセス、酸透析、再生の方法から成る群の上記サーキットボードおよび/または基板製造の少なくとも1つのプロセスにおいて、上記酸含有拡散物を第2分離ストリームとして提供すること、
特に処理の後に、上記酸含有拡散物を連続的に上記酸透析に、または、上記イオン交換体の再生に還流すること、
上記酸性溶液は、塩酸HClを含み、処理された上記異金属含有産生酸性溶液は塩化鉄FeClを含むこと
の少なくとも1つを更に含む、態様7に記載の方法。
態様9
少なくとも部分的に熱分離する段階を備え、特に更に、
上記金属塩が結晶化し、上記異金属、特に鉄が、異金属含有溶媒において維持されるように、特に硫酸を含む上記異金属および金属塩含有溶媒を蒸発させる段階、および、
上記異金属含有溶媒を上記金属塩から分離し、特に、上記金属塩を上記金属塩含有溶媒に移す段階
を備える、態様1から5のいずれかに記載の方法。
態様10
以下の特徴、すなわち、
分離、特にロードおよび/または再生は連続的に行われること、
上記方法は更に、特に蒸発器によって、上記金属塩含有溶媒において上記金属塩を濃縮する段階を備えること、
上記方法は更に、特に電解によって、反応セルにおける上記金属塩含有溶媒から金属元素を回収する段階を備えること
の少なくとも1つを更に備える、上述の態様のいずれかに記載の方法。
態様11
上記サーキットボードおよび/または基板製造、特にめっき処理プロセスからの異金属および金属塩含有溶媒を処理するための装置であって、
上記異金属および金属塩含有溶媒を提供するための格納モジュールと、
金属塩含有溶媒を提供するために、上記異金属、特に鉄を上記異金属および金属塩含有溶媒から少なくとも部分的に分離するための、特にカチオン交換器を含む分離モジュールと
を備える装置。
態様12
特に、上記サーキットボードおよび/または基板の製造のためのフォトレジストを沈殿させるための塩化鉄を連続的に生産するための出発材料としての、サーキットボードおよび/または基板製造のめっき処理プロセスからの鉄および金属塩含有溶媒の使用。
本発明の更なる例示的な実施形態は、上記サーキットボードおよび/または基板製造、特にエッチングプロセスからの処理されるべき溶媒を処理するための方法に関する。
態様1
上記サーキットボードおよび/または基板製造、特にエッチングプロセスからの処理されるべき溶媒を処理するための方法であって、処理されるべき上記溶媒は、処理されるべき金属塩および酸を含み、上記方法は、
処理されるべき濃縮溶媒を提供するために、膜透析によって、処理されるべき上記溶媒から上記酸を複数のステージにおいて除去する段階と、その後、
処理されるべき上記濃縮溶媒から金属塩含有溶媒を生成するための化学反応を実行する段階と
を備える、方法。
態様2
以下の特徴、すなわち、
処理されるべき上記金属塩および上記金属塩は、銅、ニッケル、コバルト、スズ、カドミウム、マグネシウム、ナトリウム、銀、金から成る群のうち少なくとも1つの金属を含み、処理されるべき上記金属塩は、金属塩化物、特に塩化銅CuClを含むこと、
上記金属塩は金属硫酸塩、特に硫酸銅CuSOを含むこと、
上記酸は塩酸HClを含むこと
の少なくとも1つを含む、態様1に記載の方法。
態様3
上記化学反応は塩メタシンセシスを含み、
特に、上記塩メタシンセシスは、更なる酸を追加することによって、処理されるべき上記金属塩を上記金属塩に変換することを含み、更に特に、上記更なる酸は、硫酸HSO、塩酸HCl、亜硝酸HNO、リン酸HPOから成る群のうち少なくとも1つを含む、態様1または2に記載の方法。
態様4
複数のステージにおいて除去することは、厳密に2つのステージ、特に厳密に2つの膜透析ステージを含む、上述の態様のいずれかに記載の方法。
態様5
除去は更に、
第1膜透析によって、上記酸の第1部分を、処理されるべき上記溶媒から除去して、第1濃度の処理されるべき上記金属塩を有する第1透析液、および、第2濃度の処理されるべき上記金属塩を有する上記酸の上記第1部分を含む第1拡散物を取得すること、および、その後、
第2膜透析によって、上記酸の第2部分を上記第1拡散物から除去し、第3濃度の処理されるべき上記金属塩を有する第2透析液、および、第4濃度の処理されるべき上記金属塩を有する上記酸の上記第2部分を含む第2拡散物を取得することであって、
特に、除去は更に、以下の特徴、すなわち、
特に上記酸を含む上記第2拡散物を上記サーキットボードおよび/または基板製造におけるエッチングプロセスに提供し、特に、上記第2拡散物は最初に処理されること、
上記第1濃度は、上記第2濃度以上であること、
上記第3濃度は、上記第4濃度より大きいこと、および、
上記第3濃度は、上記第2濃度以下である、こと、ならびに、
上記第1透析液および上記第2透析液を組み合わせて、処理されるべき濃縮された上記金属塩含有溶媒を提供すること
のうち少なくとも1つを含む、上述の態様のいずれかに記載の方法。
態様6
上記化学反応の実行は、
上記金属塩含有溶媒において酸を生成すること、
第3膜透析において少なくとも部分的に上記反応を実行すること、および、
上記第3膜透析によって、上記金属塩含有溶媒からの上記酸の第3部分を除去し、上記金属塩を含む第3透析液、および、上記酸の上記第3部分を含む第3拡散物を取得すること
を更に含む、上述の態様のいずれかに記載の方法。
態様7
上記方法は、
上記第3拡散物を部分ストリームとして、上記サーキットボードおよび/または基板製造の洗浄水からの金属塩含有溶媒を処理するための方法に提供する段階を更に備え、
特に、上記第3拡散物は、イオン交換体によって処理され、
更に特に、上記イオン交換体は、耐酸化性、特に過酸化水素抵抗性のイオン交換樹脂を含む、
態様6に記載の方法。
態様8
以下の特徴、すなわち、
上記膜透析の上記拡散物のフィードの体積の最大値を指定すること、
処理されるべき金属塩の濃度の最小値を指定すること、
指定された上記最大値を超えないように、および、指定された上記最小値を下回らないように、上記プロセスパラメータを制御すること、
上記膜透析の上記拡散物の少なくとも1つのフィードが、溶剤、特に脱塩水を含むこと、
上記膜透析は、0.5〜5L/hmの範囲、特に1〜2L/hmの範囲のスループットを有すること、
処理、特に除去は連続的に行われること、
過酸化水素Hを除去すること、
特に蒸発器によって、上記金属塩含有溶媒において上記金属塩を濃縮すること、
特に電解によって、反応セルにおいて上記金属塩含有溶媒から金属元素を回収すること
の少なくとも1つを含む、上述の態様のいずれかに記載の方法。
態様9
上記化学反応は発熱反応であり、上記方法は更に、同一のサーキットボードおよび/または基板製造内で液体溶媒、特に供給容器または電解槽における液体溶媒が加熱されるように、反応熱の少なくとも一部を放散する段階を備える、上述の態様のいずれかに記載の方法。
態様10
上記サーキットボードおよび/または基板製造のエッチングプロセスからの処理されるべき溶媒を処理するための装置であって、処理されるべき上記溶媒は、処理されるべき金属塩、および酸を含み、上記装置は、
処理されるべき濃縮溶媒を提供するために、膜透析によって、処理されるべき上記溶媒から上記酸を除去するための第1膜透析モジュール、および、プロセス方向でその後の第2膜透析モジュールと、プロセス方向でその後の
処理されるべき上記濃縮溶媒から金属塩含有溶媒を生成するために化学反応を実行するための反応器と
を備える装置。
態様11
以下の特徴、すなわち、
膜透析モジュールの少なくとも1つの膜が、曲がった膜、またはプレート状の膜を含むこと
膜透析モジュールの少なくとも1つの膜が、耐酸化性、特に、過酸化水素抵抗性膜を含むこと
の少なくとも1つを含む、態様10に記載の装置。
態様12
サーキットボードおよび/または基板製造における液体溶媒を加熱するための、金属塩化物から金属硫酸塩または金属亜硝酸塩または金属リン酸塩への発熱化学反応の使用。
本発明の更なる例示的な実施形態は、サーキットボードおよび/または基板製造からの処理されるべき溶媒、特に、洗浄水および/または残留水を処理するための方法に関する。
態様1
サーキットボードおよび/または基板製造からの処理されるべき溶媒、特に、洗浄水および/または残留水を処理するための方法であって、処理されるべき上記溶媒は金属を含み、上記方法は、
処理されるべき上記溶媒でイオン交換体をロードする段階であって、上記金属は少なくとも部分的に上記イオン交換体に残留する、段階と、
再生溶媒を上記イオン交換体に流すことによって上記イオン交換体を再生する段階であって、上記金属は少なくとも部分的に上記再生溶媒に溶解し、再生物が提供され、上記再生溶媒は少なくとも部分的に方法内で生成される、段階と
を備える、方法。
態様2
上記再生溶媒は、高い酸濃度、特に200g/L以上、更に特に300g/L以上、更に特に400g/L以上、更に特に500g/L以上を有する、態様1に記載の方法。
態様3
以下の特徴、すなわち、
上記再生溶媒は硫酸HSOを含むこと、
上記金属は、銅、ニッケル、コバルト、パラジウム、ロジウム、スズ、カドミウム、マグネシウム、ナトリウム、鉄、銀、金から成る群のうち少なくとも1つの金属を含むこと、
上記金属は、金属塩、特に金属硫酸塩、更に特に硫酸銅CuSOに存在すること
の少なくとも1つを備える、態様1または2に記載の方法。
態様4
再生は更に、
方法内で再生溶媒を提供するために、処理されるべき上記溶媒からの上記金属の少なくとも一部、および、上記再生溶媒の少なくとも一部を含む上記再生物を提供することを含み、
特に再生は更に
上記イオン交換体における少なくとも1つの更なる再生段階のために、上記再生物を少なくとも部分的に更なる再生溶媒として使用することを含み、
更に特に、再生は更に
上記再生物を使用して、少なくとも3、特に少なくとも5、更に特に少なくとも8の更なる再生段階を実行することを含み、特に、上記再生物における上記金属の濃度は各再生段階ごとに増加する、
上述の態様のいずれかに記載の方法。
態様5
再生は更に、
更なる酸、特に硫酸を上記再生溶媒、特に上記再生物に供給し、特に、上記更なる酸は実質的に方法内で生成されず、更に特に、上記更なる酸は実質的に上記サーキットボードおよび/または基板製造、特に回収のためのプロセスから生じることを含む、
上述の態様のいずれかに記載の方法。
態様6
上記方法は、
上記サーキットボードおよび/または基板製造についての群の少なくとも1つによって、処理されるべき上記溶媒を提供する段階であって、上記群は、
洗浄水および/または残留水、
第1分離ストリームによって提供される、エッチングプロセスからの処理済み残留物についての方法からの拡散物、
第2分離ストリームによって提供される、めっき処理プロセスからの残留物を処理する方法からの拡散物、
第3分離ストリームによって提供される、処理されるべき残留物を回収するための方法からの拡散物
から成る、段階を備える、上述の態様のいずれかに記載の方法。
態様7
上記方法は、
処理されるべき上記溶媒を前処理する段階であって、特に、前処理は更に、以下の特徴、すなわち、
特に苛性ソーダによって、処理されるべき上記溶媒のpH値を調節すること、
特に亜硫酸水素塩によって、処理されるべき上記溶媒を化学的に還元すること、
特に活性炭フィルタによって、処理されるべき上記溶媒からの有機成分および/または残留物を濾過すること
の少なくとも1つを含む、段階を備える
上述の態様のいずれかに記載の方法。
態様8
上記方法は、
廃水を上記イオン交換体から分離する段階であって、上記廃水は実質的に重金属を含まず、特に、上記廃水は排出品質に存在し、更に特に、重金属の濃度は15mg/L未満を含み、更に特に、銅の濃度は0.5mg/L未満を含み、および/または、鉄の濃度は2mg/L未満を含む、段階を備える、上述の態様のいずれかの方法。
態様9
上記方法は、以下の特徴、すなわち、
上記再生物からの金属塩含有溶媒を提供すること、
特に電解によって、反応セルにおける上記金属塩含有溶媒から金属元素を回収すること、
処理は連続的に行われること
の少なくとも1つを含む、
上述の態様のいずれかに記載の方法。
態様10
上記サーキットボードおよび/または基板製造からの処理されるべき溶媒、特に洗浄水および/または残留水を処理するための装置であって、処理されるべき上記溶媒は金属を含み、上記装置は、上記金属がイオン交換体に残留するように、処理されるべき上記溶媒でロードするためのイオン交換体を有するイオン交換体モジュールを備え、
上記金属が少なくとも部分的に再生溶媒に溶解され、再生物が提供されるように、上記再生溶媒を上記イオン交換体に流すことによって上記イオン交換体を再生し、
上記再生溶媒は少なくとも部分的に装置内で生成される、
装置。
態様11
以下の特徴、すなわち、
イオン交換体からの上記再生物を格納するための格納モジュールであって、上記再生物は、処理されるべき上記溶媒からの上記金属の少なくとも一部、および、上記再生溶媒の少なくとも一部を含む、格納モジュール、
上記再生物を少なくとも部分的に、上記イオン交換体における1または複数の更なる再生段階のための更なる再生溶媒として使用すること、
上記イオン交換体は、酸化剤抵抗性、特に、過酸化水素抵抗性のイオン交換樹脂を含むこと
の少なくとも1つを更に含む、態様10に記載の装置。
態様12
上記サーキットボードおよび/または基板製造からの複数の廃水を共通に処理するためのイオン交換体の使用であって、排出品質を有する、重金属を含まない廃水が提供される、使用。
本発明の更なる例示的な実施形態は、有用材料サイクルにおけるサーキットボードおよび/または基板を製造するための方法に関する。
態様1
サーキットボードおよび/または基板を製造するための方法であって、生じた残留物は、部分ストリームにおいて有用材料サイクルに還流され、上記製造方法の動作状態において、廃棄物として、実質的に排出品質の溶媒だけが生じる、方法。
態様2
排出品質の上記溶媒は、サーキットボードおよび/または基板製造の主成分、特に重金属を実質的に含まない、態様1に記載の方法。
態様3
排出品質の上記溶媒における重金属の濃度は、15mg/L未満を含み、特に、排出品質の上記溶媒における銅の濃度は、0.5mg/L未満を含む、
態様1または2に記載の方法。
態様4
以下の特徴、すなわち、
上記溶媒は実質的に、水、塩、および有機物を含み、特にそれらから成ること、
上記排出品質は、上記溶媒が、合法的な境界値および/または標準を遵守して汚水処理プラントに排出可能されるという事実に関すること、
上記排出品質は、上記溶媒が、合法的な境界値および/または標準を遵守して水域環境に排出可能であるという事実に関すること、
実質的に水およびエネルギーだけが上記動作状態において上記製造方法に供給されること、
また、生じた酸は、上記有用材料サイクルに還流されること、
上記方法は更に、排出品質の上記溶媒を浄化する段階であって、溶媒は水域環境に排出可能であり、特に、有機化合物の濃度についての指標であるCSB値が300mg/L、特に75mg/L未満であるように浄化する、段階を備えること、
実質的に上記サーキットボードおよび/または基板製造の主成分だけが上記動作状態の上記製造方法に供給され、上記サーキットボードおよび/または基板の構成物として上記製造方法を出た主成分を置き換えること、
上記サーキットボードおよび/または基板製造の主成分が、上記廃水の構成物として上記製造方法を出た主成分を置き換えるために、上記動作状態における上記製造方法に実質的に供給されないこと、
上記サーキットボードおよび/または基板製造の主成分は金属、特に重金属、更に特に、銅、鉄、ニッケル、金、銀、パラジウム、スズから成る群の少なくとも1つであること、
生じた上記残留物は、重金属、特に、銅および/または鉄、金属硫酸塩、金属塩化物、塩酸、硫酸から成る群のうち少なくとも1つを含むこと、
上記有用材料サイクルにおいて、上記重金属の残留物、特に、上記銅残留物の90%以上、特に95%以上、更に特に98%以上は還流されること、
上記有用材料サイクルにおいて、分離された上記塩酸の少なくとも80%が還流され、必要な硫酸の少なくとも70が方法内で生成されること
の少なくとも1つを含む、上述の態様のいずれかに記載の方法。
態様5
上記部分ストリームは、以下の特徴、すなわち、
上記サーキットボードおよび/または基板製造のエッチングプロセスからの第1部分ストリーム、
上記サーキットボードおよび/または基板製造のめっき処理プロセスからの第2部分ストリーム、
上記サーキットボードおよび/または基板製造の洗浄水および/または残留水からの第3部分ストリーム
の少なくとも1つを含む、上述の態様のいずれかに記載の方法。
態様6
上記第1部分ストリームは、第1処理プロセスにおいて処理される、上記サーキットボードおよび/または基板製造のエッチングプロセスからの第1処理済み金属塩含有溶媒を含み、特に、上記処理済み金属塩含有溶媒は、処理されるべき金属塩を実質的に含まない、更特に、酸を実質的に含まない、
態様5に記載の方法。
態様7
複数のステージで膜透析による酸の除去、および、化学反応、特に塩メタシンセシスの実行を使用することにより、上記第1処理済み金属塩含有溶媒が、処理されるべき金属塩、特に塩化銅、および酸を含む、処理されるべき溶媒から取得され、特に上記化学反応は発熱反応であり、上記方法は更に、反応熱の少なくとも一部を放散する段階を備え、液体溶媒、特に、同一のサーキットボードおよび/または基板製造において供給容器または電解槽における液体溶媒が加熱される、
態様6に記載の方法。
態様8
上記第2部分ストリームは、第2処理プロセスにおいて処理される、上記サーキットボードおよび基板製造のめっき処理プロセスからの第2の処理済み金属塩含有溶媒を含み、特に、上記処理済み金属塩含有溶媒は、異金属を実質的に含まず、更に特に、上記異金属は、鉄、鉛、スズ、モリブデン、ニッケル、コバルト、インジウム、カドミウム、亜鉛、クロム、ナトリウム、パラジウムから成る群の少なくとも1つを含み、特に、上記第2処理済み金属塩含有溶媒は、上記異金属および金属塩含有溶媒からの上記異金属、特に鉄の分離を使用することによって、特に、選択的イオン交換樹脂、更には特に二重官能化イオン交換樹脂を含むイオン交換体によって、異金属および金属塩含有溶媒から取得され、
態様5から7のいずれかに記載の方法。
態様9
上記第3部分ストリームは、第3処理プロセスにおいて処理される、上記サーキットボードおよび/または基板製造の洗浄水からの第3処理済み金属塩含有溶媒を含み、特に、上記処理済み金属塩含有溶媒における金属塩は、上記洗浄水と比較して濃縮される、態様5から8のいずれかに記載の方法。
態様10
上記第3処理済み金属塩含有溶媒は、イオン交換体を使用することによって、処理されるべき溶媒から取得され、特に、以下の特徴、すなわち、
上記イオン交換体の再生は、再生溶媒を上記イオン交換体に流すことによって実行され、上記金属は少なくとも部分的に上記再生溶媒に溶解され、再生物が提供され、上記再生溶媒は少なくとも部分的に方法内で生成されること、
上記イオン交換体の上記再生物は、上記イオン交換体における1または複数の再生段階に使用され、特に、上記再生物における上記金属の濃度は、各再生段階ごとに増加すること
の少なくとも1つを含み、上記第3処理プロセスは、
上記イオン交換体を上記サーキットボードおよび/または基板製造の上記洗浄水からの上記金属塩含有溶媒でロードすることであって、上記金属は少なくとも部分的に、上記イオン交換体に残留する、こと、
排出品質の上記溶媒を分離することを含む、
態様9に記載の方法。
態様11
上記方法は、
少なくとも部分ストリームを処理する段階を備え、処理は更に、
特に電解によって、反応セルにおける上記部分ストリームの上記金属塩含有溶媒から金属元素を回収することを含み、
特に、上記方法は更に、
回収された上記金属を上記製造方法、特に、上記サーキットボードおよび/または基板製造のエッチングプロセスおよび/またはめっき処理プロセスに還流する段階を備える、
上述の態様のいずれかに記載の方法。
態様12
上記有用材料サイクルからの異金属含有産生酸性溶液を、上記サーキットボードおよび/または基板製造における更なるプロセス、特に、フォトレジストを沈殿させるプロセスに提供する段階であって、特に、上記異金属は鉄を含み、上記酸性溶液は塩酸HClを含み、上記異金属含有産生酸性溶液は塩化鉄FeClを含む、段階を更に備える、上述の態様のいずれかに記載の方法。
参照符号
1、2、3 第1部分ストリーム、第2部分ストリーム、第3部分ストリーム
4 全ストリーム
5、6,7 第1分離ストリーム、第2分離ストリーム、第3分離ストリーム
52 エッチングプロセスへの金属の還流
54 めっき処理プロセスへの金属の還流
60 プリントサーキットボードを製造するための産業プラント
100 プリントサーキットボード製造のエッチングプロセスからの金属塩含有溶媒の処理
10 金属塩含有溶媒
11 処理されるべき溶媒
15 酸
15a 第1部分の酸
15b 第2部分の酸
15c 第3部分の酸
110 第1膜透析
112 第1膜
113 第1フィード
115 第1透析液
116 第1拡散物
120 第2膜透析
122 第2膜
123 第2フィード
125 第2透析液
126 第2拡散物
127 エッチングプロセス収集容器
130 第3膜透析
131 透析液のためのフィード
132 第3膜
133 第3フィード
135 第3透析液
136 第3拡散物(第1分離ストリーム)
140 反応器、混合、化学反応の実行
141 処理されるべき濃縮された(非酸性)溶媒
143 更なる酸
150 エッチングプロセス
151 エッチングプロセス流出容器
160 蒸発器
200 プリントサーキットボード製造のめっき処理プロセスからの金属塩含有溶媒の処理
20 金属塩含有溶媒
21 鉄および金属塩含有溶媒
205 格納モジュール、提供
210 酸化モジュール
220 分離モジュール、イオン交換体
221 ロード
222 再生、流す
225 酸性溶液
226 鉄含有酸性溶液、再生物
230 処理、酸透析
231 サーキットボードプロセスへの提供
235 鉄含有透析液
236 酸含有拡散物(第2分離ストリーム)
240 酸の還流
250 めっき処理プロセス
300 プリントサーキットボード製造の洗浄水からの金属塩含有溶媒の処理
30 金属塩含有溶媒
31 処理されるべき溶媒、全分離ストリーム
32 更なる洗浄水
305 提供
310 前処理
311 苛性ソーダ容器、pH値の調節
312 亜硫酸水素塩容器、化学的還元
313 有機物フィルタ、活性炭フィルタ
320 イオン交換体
321 ロード
322 再生、流す
325 再生溶媒、更なる酸
326 再生溶媒、再生物
327 廃水の分離
328 再生物のための格納モジュール
329 濃縮溶媒の提供
340 分離モジュール
350 廃棄溶媒、排出品質の水
351 浄化水
325 供給水
400 プリントサーキットボード製造の金属塩含有溶媒からの金属元素の回収
40 金属塩含有溶媒、電解質
41 使用済み電解質
50 金属元素(銅)
401 第1部分ストリームの回収
402 第2および第3部分ストリームの回収
405 提供、組み合わせ、濃縮
410 供給容器、組成の調節
412 活性炭フィルタ、濾過
414 温度調整
415 異金属を分離するためのポンプリザーバ
416 蒸発器、濃縮器
419a、b 流体連通
420 イオン交換体、異金属の分離
421 ロード
422 再生、流す
425 酸性溶液、再生溶媒
426 再生物、異金属含有産生酸性溶液、再生溶媒
430 濃縮された異金属含有産生酸性溶液
431 サーキットボードプロセスへの提供
440 膜透析、酸の分離
441 フィード透析
442 膜
443 フィード拡散物
445 金属塩を有する透析液
446 酸を有する拡散物(第3分離ストリーム)
447 格納モジュール酸
450 反応セル、電解セル
451 電解(Eモジュール)
452 酸化
455 解放モジュール(Lモジュール)
460 空気循環
461 流出空気
462 流入空気
463 空気フィルタ
464 飽和流出空気
465 自然蒸発
500 更なるサーキットボードプロセス、フォトレジストプロセス
600 プロセス制御機器
610 データベース
611 プロセスパラメータ、実際の値
620 データモデルユニット
621 予め定められたプロセスパラメータ、目標値
622 新しい予め定められたプロセスパラメータ
625 自己学習アルゴリズム
630 演算装置
631 決定された制御操作
P プロセス方向

Claims (15)

  1. サーキットボードおよび/または基板製造からの金属塩含有溶媒を処理するための方法であって、
    前記サーキットボードおよび/または基板製造の異なるプロセスからの前記金属塩含有溶媒をそれぞれ含む少なくとも2つの部分ストリームを提供する段階と、
    前記金属塩含有溶媒を含む全ストリームに前記少なくとも2つの部分ストリームを組み合わせる段階と、
    前記全ストリームを処理する段階と
    を備える方法。
  2. 第1部分ストリームが、第1処理プロセスにおいて処理される、前記サーキットボードおよび/または基板製造のエッチングプロセスからの第1処理済み金属塩含有溶媒を含み、
    特に、前記処理済み金属塩含有溶媒は、処理されるべき金属塩を実質的に含まない、
    請求項1に記載の方法。
  3. 前記第1処理済み金属塩含有溶媒は、処理されるべき金属塩、特に塩化銅、および、酸を含む、処理されるべき溶媒から、膜透析による前記酸の多段階除去の使用、および、化学反応、特に塩メタシンセシスの実行によって取得され、
    特に、前記化学反応は発熱反応であり、前記方法は更に、
    反応の熱の少なくとも一部を放散する段階であって、液体溶媒、特に、供給容器または電解槽における液体溶媒が、同一のサーキットボードおよび/または基板製造において加熱される、段階を備える、請求項2に記載の方法。
  4. 第2部分ストリームは、第2処理プロセスにおいて処理される、前記サーキットボードおよび/または基板製造のめっき処理プロセスからの第2処理済み金属塩含有溶媒を含み、
    特に、前記処理済み金属塩含有溶媒は、異金属を実質的に含まず、
    更に特に、前記異金属は、鉄、鉛、スズ、モリブデン、ニッケル、コバルト、インジウム、カドミウム、亜鉛、クロム、ナトリウム、パラジウムから成る群のうち少なくとも1つを含む、
    請求項1から3のいずれか一項に記載の方法。
  5. 前記第2処理済み金属塩含有溶媒は、異金属および金属塩含有溶媒から、前記異金属および金属塩含有溶媒からの前記異金属、特に鉄の分離を使用することによって取得され、
    特に、イオン交換体は、選択的イオン交換樹脂、更に特に二重官能化イオン交換樹脂を含む、
    請求項4に記載の方法。
  6. 第3部分ストリームは、第3処理プロセスにおいて処理される前記サーキットボードおよび/または基板製造の洗浄水からの第3処理済み金属塩含有溶媒を含み、
    特に、前記処理済み金属塩含有溶媒における金属塩は、前記洗浄水と比較して濃縮されている、
    請求項1から5のいずれか一項に記載の方法。
  7. 前記第3処理済み金属塩含有溶媒は、処理されるべき溶媒から、イオン交換体を使用することによって取得され、特に、以下の特徴、すなわち、
    前記イオン交換体の再生が、再生溶媒を前記イオン交換体に流すことによって実行され、金属が前記再生溶媒において少なくとも部分的に溶解され、再生物が提供されること、
    前記再生溶媒は少なくとも部分的に、方法内で生成されること、
    前記イオン交換体の前記再生物は、前記イオン交換体における1または複数の再生段階に使用され、特に、前記再生物における前記金属の濃度は、各再生段階ごとに増加すること
    の少なくとも1つを含む、請求項6に記載の方法。
  8. 前記方法は、以下の特徴、すなわち、
    第3部分ストリームなしで、第1部分ストリームおよび第2部分ストリームを組み合わせること、
    前記第1部分ストリームなしで、前記第2部分ストリームおよび前記第3部分ストリームを組み合わせること、
    3つの部分ストリームのすべてを組み合わせること
    の少なくとも1つを含み、
    前記全ストリームの処理は、以下の方法の段階、すなわち、
    前記金属塩含有溶媒からの有機成分を、特に活性炭フィルタによって濾過する段階と、
    特にイオン交換体によって、異金属、特に鉄を前記金属塩含有溶媒から分離する段階と、
    特に膜透析によって、酸、特に硫酸を前記金属塩含有溶媒から分離する段階と
    の少なくとも1つを含み、
    前記全ストリームの処理は、
    特に電解によって、反応セルにおける前記全ストリームの前記金属塩含有溶媒から金属元素を回収すること
    を含む、請求項1から7のいずれか一項に記載の方法。
  9. 前記方法は、
    前記サーキットボードおよび/または基板製造の処理プロセスからのプロセス残留物を含む少なくとも1つの分離ストリームを提供する段階であって、前記少なくとも1つの分離ストリームは、特に、第3部分ストリームにおける金属塩の濃度より低い、低濃度の前記金属塩を含む、段階と、
    前記少なくとも1つの分離ストリームおよび前記第3部分ストリームを組み合わせる段階と
    を備える、請求項1から8のいずれか一項に記載の方法。
  10. 以下の特徴、すなわち、
    第1分離ストリームが、前記サーキットボードおよび/または基板製造のエッチングプロセスからの前記金属塩含有溶媒の第1処理プロセスから生じ、特に、第1酸含有拡散物を含むこと、
    第2分離ストリームが、前記サーキットボードおよび/または基板製造のめっき処理プロセスからの前記金属塩含有溶媒の第2処理プロセスから生じ、特に、第2酸含有拡散物を含むこと、
    第3分離ストリームが、前記全ストリームの前記処理プロセスから生じ、特に、第3酸含有拡散物を含むこと、
    の少なくとも1つを含み、前記方法は、
    少なくとも2つ、特に3つの分離ストリームを全分離ストリームに組み合わせる段階と、
    前記金属塩含有溶媒が濃縮される第3処理プロセスにおいて前記全分離ストリームを処理する段階と
    を備える、請求項9に記載の方法。
  11. サーキットボードおよび/または基板を製造するための産業プラントであって、
    前記サーキットボードおよび/または基板製造の異なるプロセスからの金属塩含有溶媒を含む少なくとも2つの部分ストリームを提供する、および、
    前記少なくとも2つの部分ストリームを、前記金属塩含有溶媒を含む全ストリームに組み合わる
    ように適合される部分ストリーム制御モジュールと、
    前記全ストリームを処理するよう適合される処理モジュールと
    を備える産業プラント。
  12. サーキットボードおよび/または基板製造における液体溶媒を加熱するための、金属塩化物から金属硫酸塩または金属硝酸塩または金属リン酸塩への発熱化学反応の使用。
  13. 請求項1から10のいずれか一項に記載の方法、および/または、請求項11に記載の装置を調整するためのプロセス制御機器であって、
    実行中のプロセスの少なくとも1つのプロセスパラメータを捕捉するためのデータベースと、
    少なくとも1つの予め定められたプロセスパラメータを格納するよう適合されたデータモデルユニットと、
    捕捉された前記プロセスパラメータを前記予め定められたプロセスパラメータと比較する、
    前記比較の結果に基づく制御操作を決定する、および、
    決定された前記制御操作を実行する
    よう適合される演算装置と
    を備える、プロセス制御機器。
  14. 以下の特徴、すなわち、
    前記演算装置は、特にニューロンネットワークによって、比較および/または決定のための自己学習アルゴリズムを含むこと、
    前記自己学習アルゴリズムは、決定された前記制御操作を自動的に実行するよう適合され、および/または、
    前記自己学習アルゴリズムは、決定された前記制御操作を、検証のためにユーザに提供するよう適合されること、
    前記自己学習アルゴリズムは、前記比較に基づいて、新しい予め定められたプロセスパラメータを決定し、自動的に前記データモデルユニットに供給するよう適合され、および/または、
    前記自己学習アルゴリズムは、前記比較に基づいて、新しい予め定められたプロセスパラメータを決定し、検証のために前記ユーザに提供するよう適合されること、
    前記自己学習アルゴリズムは、学習の基礎として、前記ユーザによる前記検証の結果を使用するよう適合されること
    の少なくとも1つを更に含む、請求項13に記載のプロセス制御機器。
  15. 請求項1から10のいずれか一項に記載の方法、および/または、請求項11に記載の産業プラント、および/または、請求項13または14に記載のプロセス制御機器の制御をコンピュータに実行させるプログラム。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4339165A1 (en) * 2022-09-16 2024-03-20 AT & S Austria Technologie & Systemtechnik Aktiengesellschaft Separating a foreign metal from a process fluid, method and apparatus

Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3784455A (en) * 1971-12-28 1974-01-08 Western Electric Co Methods of electrolytic regenerative etching and metal recovery
JPS51145434A (en) * 1975-06-10 1976-12-14 Hitachi Cable Metal pickling and washing system
US4017343A (en) * 1974-07-17 1977-04-12 Firma Hans Hollmuller, Maschinenbau Method of and apparatus for etching
JPS6019087A (ja) * 1983-07-12 1985-01-31 Toyo Soda Mfg Co Ltd 鉄塩水溶液中の重金属除去方法
JPS6238247A (ja) * 1985-08-12 1987-02-19 Hitachi Ltd イオン交換樹脂の再生方法
JPH0489316A (ja) * 1990-08-01 1992-03-23 Toagosei Chem Ind Co Ltd 塩酸含有塩化銅水溶液から硫酸銅を回収する方法
US5112491A (en) * 1991-03-01 1992-05-12 E. I. Du Pont De Nemours And Company Management of waste solution containing photoresist materials
JPH0513936A (ja) * 1991-01-14 1993-01-22 Japan Organo Co Ltd プリント基板洗浄希薄排水からの水の回収方法
JPH0527808A (ja) * 1991-07-18 1993-02-05 Toshiba Corp ニユーラルネツト・モデルを用いた制御器
JPH08243537A (ja) * 1995-03-15 1996-09-24 Hitachi Ltd 表面処理工場の用・排水の管理方法とその装置
JP2003501256A (ja) * 1999-06-15 2003-01-14 ロディア・ポリアミド・インターミーディエッツ 鉄を他の金属イオンから分離する方法、並びにアルコール及びケトンを酸化してカルボン酸にする反応において触媒を循環させる方法
JP2003535223A (ja) * 2000-05-25 2003-11-25 マイクロリス・コーポレイシヨン メッキ浴の再生
JP2004025133A (ja) * 2002-06-28 2004-01-29 Matsushita Environment Airconditioning Eng Co Ltd 排水処理装置及び排水処理方法
US20060243604A1 (en) * 2003-04-30 2006-11-02 Sota Nakagawa Method and apparatus for treating waste water

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5124537A (en) * 1974-08-26 1976-02-27 Hitachi Ltd Etsuchinguyokuno saiseihoho
JPS51137604A (en) * 1975-05-24 1976-11-27 Nippon Filter Kk Process for recovery of heavy metals
DE3767359D1 (de) * 1986-05-16 1991-02-21 Electroplating Eng Verfahren und geraet zur wiedergewinnung einer edelmetallverbindung.
DE3929121C1 (ja) * 1989-09-01 1991-02-28 Fraunhofer-Gesellschaft Zur Foerderung Der Angewandten Forschung Ev, 8000 Muenchen, De
DE4109434C2 (de) * 1991-03-22 1993-12-23 Ludwig Mechler Gmbh Verfahren zum Aufarbeiten von chromathaltigen Abwässern und/oder Prozeßlösungen
DE4200849C2 (de) * 1992-01-15 1994-04-28 Gewerk Keramchemie Verfahren und Vorrichtung zur Aufbereitung des bei der chemischen und/oder elektrolytischen Oberflächenbehandlung von Metallen anfallenden Spülwassers
DE19506297A1 (de) * 1995-02-23 1996-08-29 Schloemann Siemag Ag Verfahren und Anlage zum Regenerieren von Sulfatelektrolyt bei der Stahlband-Verzinkung
DE19539865A1 (de) * 1995-10-26 1997-04-30 Lea Ronal Gmbh Durchlauf-Galvanikanlage
DE19719020A1 (de) * 1997-05-07 1998-11-12 Km Europa Metal Ag Verfahren und Vorrichtung zum Regenerieren von Verzinnungslösungen
JP4097753B2 (ja) * 1997-12-24 2008-06-11 ローム・アンド・ハース電子材料株式会社 ポジ型フォトレジスト組成物
DE10013339C1 (de) * 2000-03-17 2001-06-13 Atotech Deutschland Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Regulieren der Konzentration von Metallionen in einer Elektrolytflüssigkeit sowie Anwendung des Verfahrens und Verwendung der Vorrichtung
US6770184B1 (en) * 2001-02-13 2004-08-03 Advanced Micro Devices, Inc. Integrated de-ionized water pressure monitoring system for solder plating machines
US20040026255A1 (en) * 2002-08-06 2004-02-12 Applied Materials, Inc Insoluble anode loop in copper electrodeposition cell for interconnect formation
EP1726683B1 (de) * 2005-05-25 2008-04-09 Enthone Inc. Verfahren und Vorrichtung zur Einstellung der Ionenkonzentration in Elektrolyten
TW200720445A (en) * 2005-11-17 2007-06-01 Chang Alex Heavy metal recovery system and method for heavy metal recovery
JP5120533B2 (ja) * 2007-02-28 2013-01-16 栗田工業株式会社 めっき液添加剤のカチオン除去装置、及びめっき液添加剤の処理方法
WO2013080326A1 (ja) * 2011-11-30 2013-06-06 不二商事株式会社 めっき液の再生方法
CN103243348B (zh) * 2013-05-03 2014-09-17 广东新大禹环境工程有限公司 回收电镀废水中重金属的方法和设备
DE202015002289U1 (de) * 2015-03-25 2015-05-06 Hartmut Trenkner Zweikammer - Elektrodialysezelle mit Anionen- und Kationenaustauschermembran zur Verwendung als Anode in alkalischen Zink- und Zinklegierungselektrolyten zum Zweck der Metallabscheidung in galvanischen Anlagen

Patent Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3784455A (en) * 1971-12-28 1974-01-08 Western Electric Co Methods of electrolytic regenerative etching and metal recovery
US4017343A (en) * 1974-07-17 1977-04-12 Firma Hans Hollmuller, Maschinenbau Method of and apparatus for etching
JPS51145434A (en) * 1975-06-10 1976-12-14 Hitachi Cable Metal pickling and washing system
JPS6019087A (ja) * 1983-07-12 1985-01-31 Toyo Soda Mfg Co Ltd 鉄塩水溶液中の重金属除去方法
JPS6238247A (ja) * 1985-08-12 1987-02-19 Hitachi Ltd イオン交換樹脂の再生方法
JPH0489316A (ja) * 1990-08-01 1992-03-23 Toagosei Chem Ind Co Ltd 塩酸含有塩化銅水溶液から硫酸銅を回収する方法
JPH0513936A (ja) * 1991-01-14 1993-01-22 Japan Organo Co Ltd プリント基板洗浄希薄排水からの水の回収方法
US5112491A (en) * 1991-03-01 1992-05-12 E. I. Du Pont De Nemours And Company Management of waste solution containing photoresist materials
JPH0527808A (ja) * 1991-07-18 1993-02-05 Toshiba Corp ニユーラルネツト・モデルを用いた制御器
JPH08243537A (ja) * 1995-03-15 1996-09-24 Hitachi Ltd 表面処理工場の用・排水の管理方法とその装置
JP2003501256A (ja) * 1999-06-15 2003-01-14 ロディア・ポリアミド・インターミーディエッツ 鉄を他の金属イオンから分離する方法、並びにアルコール及びケトンを酸化してカルボン酸にする反応において触媒を循環させる方法
JP2003535223A (ja) * 2000-05-25 2003-11-25 マイクロリス・コーポレイシヨン メッキ浴の再生
JP2004025133A (ja) * 2002-06-28 2004-01-29 Matsushita Environment Airconditioning Eng Co Ltd 排水処理装置及び排水処理方法
US20060243604A1 (en) * 2003-04-30 2006-11-02 Sota Nakagawa Method and apparatus for treating waste water
JP2006527067A (ja) * 2003-04-30 2006-11-30 株式会社荏原製作所 廃水の処理方法および装置

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