JP2689076B2 - Method for maintaining and recovering etching solution capacity - Google Patents

Method for maintaining and recovering etching solution capacity

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JP2689076B2
JP2689076B2 JP9347394A JP9347394A JP2689076B2 JP 2689076 B2 JP2689076 B2 JP 2689076B2 JP 9347394 A JP9347394 A JP 9347394A JP 9347394 A JP9347394 A JP 9347394A JP 2689076 B2 JP2689076 B2 JP 2689076B2
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経康 長井
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は電子部品の一部あるいは
組立に使用される回路基板の製作において、重要工程で
ある金属材料の湿式エッチング工程に使用されるエッチ
ング液の能力回復維持方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for maintaining and recovering the capacity of an etching solution used in a wet etching process of a metal material, which is an important process in manufacturing a circuit board used for a part of electronic parts or assembling.

【0002】即ち、老化したエッチング液の再生が出来
るばかりではなく、使用中のエッチング設備に接続して
エッチング液の劣化を防止し、エッチング効果を最良の
状態に維持することができ、常に一定のエッチングスピ
ードでの製造を可能にして生産性を向上させられ、か
つ、エッチング液の使用寿命を大幅に延ばすことがで
き、使用済み廃棄液の量を極端に減少させることがで
き、経済的効果が大きいばかりか省資源においても貢献
するところが大きいエッチング能力回復維持方法に関す
る。
That is, not only can the aged etching solution be regenerated, the etching solution can be prevented from deteriorating by connecting to the etching equipment in use, and the etching effect can be maintained in the optimum state. It enables production at an etching speed to improve productivity, can significantly extend the service life of the etching solution, and can significantly reduce the amount of used waste solution, which is economically effective. The present invention relates to a method for recovering and maintaining the etching ability which is not only large but also contributes to resource saving.

【0003】[0003]

【従来の技術】プリント回路基盤の製造、電子部品の微
細加工に使用される湿式エッチングには、塩化第二鉄や
塩化第二銅水溶液がエッチング液として使用される場合
が多い。かかるエッチング液は銅、ステンレス等の被エ
ッチング材を一定量溶解すると、溶解能力が減退し老化
してしまう。老化の原因は鉄系エッチング液において3
価の鉄イオン(Fe3+) が2価の鉄イオン(Fe2+) に、ま
た、銅系エッチング液においては2価の銅イオン(C
u2+) が1価の銅イオン (Cu+)に還元されてしまうため
である。
2. Description of the Related Art Ferric chloride or cupric chloride aqueous solution is often used as an etching solution for wet etching used for manufacturing printed circuit boards and fine processing of electronic parts. If a certain amount of such etching liquid dissolves a material to be etched such as copper or stainless steel, its dissolving ability decreases and the material ages. The cause of aging is 3 in iron-based etching solutions.
Divalent iron ions (Fe 3+ ) become divalent iron ions (Fe 2+ ), and divalent copper ions (C
This is because u 2+ ) is reduced to monovalent copper ions (Cu + ).

【0004】そこで、かゝる老化したエッチング液を酸
化して、Fe2+ をFe3+に、またはCu+ をCu2+にもどす方
法が提案されいる。それには酸化剤を用いた化学的方法
または特開平2−310382号公報に示されているよ
うに電解による電気化学的方法が提案されている。
Therefore, there has been proposed a method of oxidizing such an aged etching solution to return Fe 2+ to Fe 3+ or Cu + to Cu 2+ . For that purpose, a chemical method using an oxidizing agent or an electrochemical method by electrolysis as disclosed in JP-A-2-310382 has been proposed.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、化学的
方法による再生方法は、次亜塩素酸ソーダを用いたり、
オゾンを用いて行うものであるから、次亜塩素酸ソーダ
を用いる場合には再生と共に塩化ナトリウムがエッチン
グ液中に蓄積してしまったり、常に次亜塩素酸ソーダを
補給したりせねばならない不都合があり、また、オゾン
を使用する場合は気液反応であるために、効率が悪い等
の不都合がある。
However, the regeneration method by the chemical method uses sodium hypochlorite,
Since it is performed using ozone, when sodium hypochlorite is used, sodium chloride accumulates in the etching solution along with regeneration, and there is the inconvenience that sodium hypochlorite must be constantly replenished. However, when ozone is used, it is a gas-liquid reaction, so that there is a disadvantage such as poor efficiency.

【0006】また、電気化学的方法による再生方法は、
特開平2−310382号公報に示されているように、
陽極室と陰極室とを陰イオン交換膜で仕切られた電解槽
を用い、陽極室にエッチング液を供給して電解酸化させ
る方法であるが、前記電解槽はプレートアンドフレ−ム
流動セルと呼ばれる一般に市販のものを用いているもの
であるから、大電流を流す必要があり、また、塩化第一
鉄(FeCl2)や塩化第一銅(CuCl) の濃度が薄い場合に
は、Cl イオンも同時に酸化されて塩素ガスの発生を
伴うことになり、作業環境を害することになる。
Further, the regeneration method by the electrochemical method is
As disclosed in JP-A-2-310382,
The electrolytic chamber is divided into an anode chamber and a cathode chamber by an anion exchange membrane, and is a method of supplying an etching solution to the anode chamber for electrolytic oxidation, which is called a plate-and-frame flow cell. In general, a commercial product is used, so it is necessary to apply a large current, and if the concentration of ferrous chloride (FeCl 2 ) or cuprous chloride (CuCl) is low, Cl - ion At the same time, it will be oxidized and chlorine gas will be generated, which will harm the working environment.

【0007】また、この不都合を除くために特公昭63
−27427号公報のようにエッチング液中に活性炭粉
末粒子を多量に懸濁させて発生する塩素と反応させてし
まう方法や、また、特公平5−33315号公報及び特
開平2−310382号公報のように、陽極の電位を塩
素が発生しない電位に維持しつつ酸化反応を行う方法が
提案されている。しかし、前者ではエッチング液中に固
形物が浮遊することになり、微細なエッチング加工を害
するもとになり、また、後者においては、陽極電位を塩
素発生電位以下に押さえて塩素の発生を防止しているた
め、当然のことに塩素発生は原則的に防止出来るが、Fe
Cl2 やCuClの濃度が薄くなってくるに従って、反応速度
は減少し再生速度は極端に遅くなることは避けられな
い。
Further, in order to eliminate this inconvenience, Japanese Patent Publication Sho 63
No. 27427, a method of suspending a large amount of activated carbon powder particles in an etching solution to react with generated chlorine, and Japanese Patent Publication No. 5-33315 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-308382. As described above, there has been proposed a method of performing an oxidation reaction while maintaining the potential of the anode at a potential at which chlorine is not generated. However, in the former case, the solid matter will be suspended in the etching solution, which will be a source of harm to the fine etching process.In the latter case, the anode potential will be kept below the chlorine generation potential to prevent chlorine generation. Therefore, it is natural that chlorine generation can be prevented in principle.
It is unavoidable that the reaction rate decreases and the regeneration rate extremely slows as the concentration of Cl 2 or CuCl decreases.

【0008】本発明の目的は、塩化第一鉄(FeCl2 )や
塩化第一銅(CuCl) の濃度が十分希薄になるまで反応速
度を落とさず、かつ、塩素ガスの発生を抑制しつつ、電
解酸化させ得るようにしたエッチング液の能力回復維持
方法を提供する点にある。
The object of the present invention is not to reduce the reaction rate until the concentration of ferrous chloride (FeCl 2 ) or cuprous chloride (CuCl) is sufficiently diluted, and while suppressing the generation of chlorine gas, Another object of the present invention is to provide a method for maintaining and recovering the ability of an etching solution that can be electrolytically oxidized.

【0009】換言すると、エッチング液中の塩化第一鉄
(FeCl2)や塩化第一銅(CuCl)の濃度を長期間低レベルに
維持して安定したエッチング操作ができ、また、エッチ
ング設備に接続されることにより、効率のよいエッチン
グ操作ができ、生産性の向上と共に、省資源化に寄与す
ることのできるエッチング液の能力回復維持方法を提供
しようとするものである。
In other words, the concentration of ferrous chloride (FeCl 2 ) or cuprous chloride (CuCl) in the etching solution can be maintained at a low level for a long period of time to perform stable etching operation, and to connect to etching equipment. By doing so, it is intended to provide a method for recovering and maintaining the capacity of an etching solution, which enables efficient etching operation, improves productivity, and contributes to resource saving.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明は、従来の電解酸
化による再生法では、一般に市販されている電解槽を用
い、また、この市販の電解槽は液不浸透性の電極板を用
いていることから、前記不都合が生じていることに着目
して発明したものである。
According to the present invention, in a conventional electrolytic oxidation regeneration method, a commercially available electrolytic cell is used, and this commercially available electrolytic cell uses a liquid-impermeable electrode plate. Therefore, the present invention was made by paying attention to the occurrence of the inconvenience.

【0011】即ち、一般に電解反応は、電極の表面上で
行われるものであるから、反応速度を上げるためには被
反応物の濃度を上げたり、多数の電極を用いて電極面積
を増大したりしているのであるが、液不浸透性の電極を
用いた場合、この電極の数を増やしても、殆どの被反応
物質は陽極、陰極及び隔膜の間隙を反応に関与すること
なく素通りしてしまう。このため反応速度は遅く、特に
被反応物質の濃度が薄い状態での電解反応は困難となる
のである。塩化物溶液であるエッチング液において、か
ゝる電解法の基本的欠点があるにもかかわらず、反応速
度を上げるために、陽極、陰極間の極間電圧をあげる
と、陽極電位が塩素の発生領域まで上がり塩素の発生が
併発することになる。特に、この塩素発生は、被反応物
質の濃度が薄い時に起こり易い。これを防止するために
陽極の電位を塩素発生電位以下に制御することを対策と
しても、その対策では反応速度は極端に遅いまゝであ
り、消極的対策にすぎない。
That is, since the electrolytic reaction is generally carried out on the surface of the electrode, the concentration of the reactant may be increased or the electrode area may be increased by using a large number of electrodes in order to increase the reaction rate. However, when a liquid-impermeable electrode is used, even if the number of electrodes is increased, most of the substances to be reacted pass through the gap between the anode, the cathode, and the diaphragm without participating in the reaction. I will end up. For this reason, the reaction rate is slow, and it becomes difficult to perform an electrolytic reaction particularly when the concentration of the substance to be reacted is low. Despite the basic drawbacks of such an electrolysis method in the case of a chloride solution, even if the electrolysis method has a basic drawback, if the voltage between the anode and the cathode is increased in order to increase the reaction rate, the anode potential will generate chlorine. It will go up to the area and chlorine will be generated at the same time. In particular, this chlorine generation tends to occur when the concentration of the substance to be reacted is low. In order to prevent this, even if the potential of the anode is controlled to be equal to or lower than the chlorine generation potential, the reaction speed is extremely slow, and it is only a passive measure.

【0012】本発明においてはこの課題を前向きに解決
する手段として、電極上での反応速度を向上させること
により、Fe2+及びCu+ の濃度が薄い場合でもそれらの酸
化反応が十分速く進み、その結果塩素の発生なしに反応
が完結するまで高電流を流して反応させることができる
方法を提案するもので、請求項1記載の発明は、陽極を
もつ陽極室と、陰極をもつ陰極室と、これら陽極室と陰
極室とを仕切る陰イオン交換膜とをもった電解槽を用
い、前記陽極に塩素発生を抑制するために多孔質構造体
から成る液透過性電極を用い、前記陽極室にエッチング
液を供給すると共に前記陰極室に塩化物を溶解した陰極
電解液を供給する一方、前記陰極室における電解液のp
Hを測定し、そのpHが10になったとき前記電解液に
pHが7以下になるまで塩酸を加えてpH0〜10の範
囲内で運転し、かつ、前記電解液のpHが7〜10の範
囲内において、前記電解液中に移行する金属イオンが生
成する固形の金属水酸化物を濾過分離して除去するよう
にしたのである。
In the present invention, as a means for proactively solving this problem, by improving the reaction rate on the electrode, the oxidation reaction of Fe 2+ and Cu + proceeds sufficiently fast even when the concentration thereof is low, As a result, a method is proposed in which a high current can be applied and the reaction can be carried out until the reaction is completed without generation of chlorine. The invention according to claim 1 provides an anode chamber having an anode and a cathode chamber having a cathode. , Using an electrolytic cell having an anion exchange membrane for partitioning the anode chamber and the cathode chamber, using a liquid-permeable electrode composed of a porous structure for suppressing the chlorine generation in the anode, in the anode chamber While supplying an etching solution and a cathode electrolyte solution in which chloride is dissolved to the cathode chamber, p of the electrolyte solution in the cathode chamber is supplied.
H was measured, and when the pH became 10, the hydrochloric acid was added to the electrolytic solution until the pH became 7 or less, and the operation was performed in the range of pH 0 to 10, and the pH of the electrolytic solution was 7 to 10 Within the range, the solid metal hydroxide produced by the metal ions transferred into the electrolytic solution is removed by filtration.

【0013】即ち、本発明の第一の特徴は、前記電解槽
にあるので、先ず、この電解槽を説明する。図1に示し
た電解槽は、多孔質体から成る電解液透過性陽極1を挾
んで両側に入口2及び出口3をもつ陽極室4と、陰極5
及び入口6と出口7とをもった陰極室8とを備え、これ
ら陽極室4と陰極室8とを陰イオン交換膜9で区画した
もので、前記陰極室8には、その入口6から塩化物を溶
解した陰極電解液を供給し、出口7から排出して陰極電
解液貯槽との間を循環させておき、また、前記陽極室4
には、その入口2からFe2+又はCu+ を含む老化したエッ
チング液を供給し、前記陽極1を横断的に通過させて出
口3から排出し、エッチング液貯槽やエッチング設備な
どの液部との間を循環させながら、前記陽極1と陰極5
との間に直流電流を流し、Fe2+をFe3+に、またはCu+
Cu2+に連続的に電解酸化し、エッチング能力を回復維持
するようにしたものである。
That is, the first feature of the present invention resides in the above-mentioned electrolytic cell. First, this electrolytic cell will be described. The electrolytic cell shown in FIG. 1 has an anode chamber 4 having an inlet 2 and an outlet 3 on both sides of an electrolyte permeable anode 1 made of a porous body, and a cathode 5.
And a cathode chamber 8 having an inlet 6 and an outlet 7, and the anode chamber 4 and the cathode chamber 8 are partitioned by an anion exchange membrane 9, and the cathode chamber 8 is chlorinated from its inlet 6. The cathode electrolyte solution in which the substance is dissolved is supplied, discharged from the outlet 7 and circulated between the cathode electrolyte solution storage tank and the anode chamber 4.
Is supplied with an aged etching solution containing Fe 2+ or Cu + from its inlet 2, is passed through the anode 1 and is discharged from an outlet 3, and is connected to a liquid part such as an etching solution storage tank or etching equipment. While circulating between them, the anode 1 and the cathode 5
A direct current is passed between and to replace Fe 2+ to Fe 3+ or Cu +
Cu 2+ is continuously electrolytically oxidized to recover and maintain the etching ability.

【0014】図1に示した電解槽における前記陽極1
は、導電性を有し、エッチング液でエッチングされない
耐食性をもつ例えばカーボン、チタン、ジルコニウム,
タンタル,及びこれらの合金、好ましくはカーボンで作
られた液浸透性の板状多孔質体から成るものであるが、
その他、図2に示したように、陰イオン交換膜9で仕切
る陽極室1の内部に導電性充填体10を充填し、その中
心部に給電体11を挿入して構成した多孔質構造体を用
いて前記陽極1を形成してもよい。
The anode 1 in the electrolytic cell shown in FIG.
Is electrically conductive and has corrosion resistance such as carbon, titanium, zirconium, etc.
Tantalum and alloys thereof, preferably composed of a liquid-permeable plate-like porous body made of carbon,
In addition, as shown in FIG. 2, a porous structure constituted by filling the inside of the anode chamber 1 partitioned by the anion exchange membrane 9 with the conductive filling body 10 and inserting the power feeding body 11 in the central portion thereof. The anode 1 may be formed by using the above.

【0015】この場合、前記充填体10は、カーボン又
は導電性金属を用いるのであって、主として球状の粒体
の他、繊維状又はチップ状の形状とするのである。
In this case, the filling body 10 is made of carbon or a conductive metal, and is mainly made of spherical particles or fibrous or chip-like shapes.

【0016】本発明の前記多孔質構造体は、前記多孔質
体のみにより構成してもよいし、多数の充填体の組合わ
せ体により構成してもよいし、また、多孔質体と多数の
充填体との組合わせによって構成してもよいのであっ
て、何れにしても、前記陽極1を多孔質構造体とするこ
とが本発明方法の第一の特徴であって、多孔質構造体を
用いることにより、前記入口2から導入されたエッチン
グ液はすべて陽極1を横断的に透過して出口3に排出さ
れるため電極間を素通りしたり、逆流したりすることは
ない。また、多孔質の電極の微細孔を液が通過する間に
十分に電解酸化反応をうけるため、反応速度が大きくな
り、特に被反応物質の濃度が薄い場合には有効にはたら
く。このために電流を増加しても陽極の電位は被反応物
であるFe2+及びCu+ の酸化電位にとどまり、塩素発生電
位まで上がらず、従って、塩素の発生が併発することは
ない。
The porous structure of the present invention may be composed of only the porous body or may be composed of a combination of a large number of packing bodies, or may be composed of a porous body and a large number of bodies. It may be configured by a combination with a filling body, and in any case, the first feature of the method of the present invention is that the anode 1 is a porous structure, and the porous structure is By using the etching solution, all the etching solution introduced from the inlet 2 passes through the anode 1 and is discharged to the outlet 3, so that it does not flow between the electrodes or flow backward. Further, since the electrolytic oxidation reaction is sufficiently received while the liquid passes through the fine pores of the porous electrode, the reaction rate becomes high, and it works effectively especially when the concentration of the substance to be reacted is low. Therefore, even if the current is increased, the potential of the anode remains at the oxidation potential of Fe 2+ and Cu + , which are the reactants, and does not rise to the chlorine generation potential, so that chlorine is not generated at the same time.

【0017】また、前記電解槽は、図3,4のように変
更することもできる。
Further, the electrolytic cell may be modified as shown in FIGS.

【0018】即ち、図3に示したものは、図1と同様多
孔質体から成る電解液透過性陽極1の両側に、所定間隔
を置いて陰イオン交換膜9A,9Bを設けて、中央部を
陽極室4とし、その両側にそれぞれ陰極5A,5Bをも
つ陰極室8A,8Bを設けたものである。
That is, in the structure shown in FIG. 3, anion exchange membranes 9A and 9B are provided at predetermined intervals on both sides of the electrolytic solution permeable anode 1 made of a porous material as in FIG. As an anode chamber 4 and cathode chambers 8A and 8B having cathodes 5A and 5B are provided on both sides thereof.

【0019】この場合、前記陰イオン交換膜9A,9B
を連続させて筒状とし、その内周部を陽極室とし外周部
を陰極室としてもよい。
In this case, the anion exchange membranes 9A and 9B
May be continuously formed into a cylindrical shape, and the inner peripheral portion thereof may be the anode chamber and the outer peripheral portion thereof may be the cathode chamber.

【0020】また、図4に示したものは図2と同様導電
性充填体10と給電体11とを用いて液透過性陽極1を
形成した実施例の変更例で、1対の多孔質体12,13
を対向状に設けてその間隔内に前記導電性充填体10を
充填すると共にその中心部に給電体11を挿入して電解
液透過性陽極1を形成し、そしてこの陽極1の両側に所
定間隔を置いて陰イオン交換膜9A,9Bを設けて、図
3と同様中央部を陽極室4とし、その両側に、それぞれ
陰極5A,5Bをもつ陰極室8A,8Bを設けたもので
ある。
Further, FIG. 4 shows a modification of the embodiment in which the liquid permeable anode 1 is formed by using the conductive filling body 10 and the power feeding body 11 as in FIG. 2, and is a pair of porous bodies. 12, 13
Are provided opposite to each other, the conductive filling body 10 is filled in the space, and the power feeding body 11 is inserted in the center thereof to form the electrolyte solution permeable anode 1, and both sides of the anode 1 are spaced by a predetermined distance. 3, the anion exchange membranes 9A and 9B are provided, the central portion is the anode chamber 4 as in FIG. 3, and the cathode chambers 8A and 8B having the cathodes 5A and 5B are provided on both sides thereof.

【0021】この場合も、前記多孔質体12,13を連
続して筒状とし、その内部に前記充填質体10と給電体
11とを充填すると共に、前記陰イオン交換膜9A,9
Bも連続させて筒状とし、前記陽極1の筒状多孔質体の
外周に配置し、そして、この筒状陰イオン交換膜の外周
部を陰極室としてもよい。
Also in this case, the porous bodies 12 and 13 are continuously formed into a cylindrical shape, and the inside of the porous body 12 and 13 is filled with the filling body 10 and the power feeding body 11, and the anion exchange membranes 9A and 9A are formed.
B may also be continuously formed into a cylindrical shape and arranged on the outer periphery of the cylindrical porous body of the anode 1, and the outer peripheral portion of this cylindrical anion exchange membrane may be used as the cathode chamber.

【0022】更に、図1に示したものは前記電解槽を2
セル直列に配置したが、1セルでもよいし、多数のセル
を直列又は並列に配置してもよい。
Further, the one shown in FIG.
Although the cells are arranged in series, one cell may be arranged or a large number of cells may be arranged in series or in parallel.

【0023】また、本発明の第二の特徴は、前記電解槽
を用いて前記陽極室4にエッチング液を供給すると共
に、陰極室8に塩化物を溶解した陰極電解液を供給する
一方、前記陰極室8における電解液のpHを測定し、そ
のpHが10になったとき、前記電解液にpHが7以下
になるまで塩酸を加えてpH0〜10の範囲内で運転
し、かつ、前記電解液のpHが7〜10の範囲内におい
て、前記電解液中に移行する金属イオンが生成する固形
の金属水酸化物を濾過分離して除去する点にある。
A second feature of the present invention is to supply an etching solution to the anode chamber 4 and a cathode electrolyte solution in which chloride is dissolved to the cathode chamber 8 while using the electrolytic bath. The pH of the electrolytic solution in the cathode chamber 8 is measured, and when the pH reaches 10, the hydrochloric acid is added to the electrolytic solution until the pH becomes 7 or less, the operation is performed within the range of pH 0 to 10, and the electrolysis is performed. When the pH of the solution is in the range of 7 to 10, the solid metal hydroxide produced by the metal ions that migrate into the electrolytic solution is filtered and separated.

【0024】次にこの第二の特徴を図5に従って説明す
る。図5に示した能力回復維持システムは、エッチング
装置100のエッチング液貯槽200に、ポンプ201
を介して前記電解槽300の陽極室入口2を接続し、陽
極室出口3を、中間槽301を介して前記エッチング液
貯槽200に接続し、前記ポンプ201の駆動によりエ
ッチング液貯槽200のエッチング液が前記陽極室4
に、該陽極室4に必要な流量に調整されて供給され、電
解酸化により再生されたエッチング液は、前記陽極室出
口3から前記エッチング液貯槽200に戻るようにして
いる。
Next, the second feature will be described with reference to FIG. The capacity recovery / maintenance system shown in FIG. 5 includes a pump 201 in an etching solution storage tank 200 of an etching apparatus 100.
The anode chamber inlet 2 of the electrolytic bath 300 is connected through the anode chamber outlet 3 and the anode chamber outlet 3 is connected to the etching liquid reservoir 200 through the intermediate bath 301, and the etching liquid in the etching liquid reservoir 200 is driven by driving the pump 201. Is the anode chamber 4
The etching liquid supplied to the anode chamber 4 at a necessary flow rate and regenerated by electrolytic oxidation is returned from the anode chamber outlet 3 to the etching liquid storage tank 200.

【0025】そして、前記電解槽300における陰極室
8の入口6及び出口7は、ポンプ401,402を介し
て陰極電解液貯槽400に接続すると共に、この陰極電
解液貯槽400には、塩酸貯槽500をポンプ501を
介して接続し、前記陰極電解液貯槽400にpH測定計
PHを設けている。
The inlet 6 and the outlet 7 of the cathode chamber 8 of the electrolytic cell 300 are connected to the cathode electrolytic solution storage tank 400 via pumps 401 and 402, and the cathode electrolytic solution storage tank 400 includes a hydrochloric acid storage tank 500. Is connected via a pump 501, and a pH meter PH is provided in the cathode electrolyte solution storage tank 400.

【0026】前記陰極電解液は、陽極で消費される塩素
イオンが十分な速度で前記陰イオン交換膜9を通して陰
極電解液から陽極室4に供給されるように、濃度の高い
塩化物を溶解した水溶液を用いており、これが本発明の
特徴の一つであるが、電解酸化処理中、陰極から水素ガ
スが発生し、かつ、塩素イオンは前記陰イオン交換膜を
通して陽極室4に移行するため、陰極電解液は次第にア
ルカリ側に片寄ることになる。
In the cathode electrolyte, chloride having a high concentration is dissolved so that chlorine ions consumed in the anode are supplied from the cathode electrolyte to the anode chamber 4 through the anion exchange membrane 9 at a sufficient rate. An aqueous solution is used, which is one of the features of the present invention. During electrolytic oxidation treatment, hydrogen gas is generated from the cathode, and chlorine ions migrate to the anode chamber 4 through the anion exchange membrane. The cathode electrolyte gradually shifts to the alkali side.

【0027】しかして、本発明では、これを前記pH測
定計PHで測定し、そのpHが10になったとき、前記
ポンプ501を駆動し、塩酸貯槽500から前記陰極電
解液槽400にpHが7以下になるまで塩酸を供給して
pH0〜10の範囲内で運転するように成し、その上
で、前記電解槽300の陰極室出口7と陰極電解液貯槽
400との逆止弁405をもった戻り経路に電磁弁40
3及び濾過器404をもった濾過経路を並設し、前記電
解液のpHが7〜10の範囲で前記電磁弁403を開い
て濾過経路を開路し、前記電解液中に移行する金属イオ
ンが生成する固形の金属水酸化物を濾過分離して除去す
るようにしたのである。
In the present invention, however, the pH is measured by the pH meter PH, and when the pH reaches 10, the pump 501 is driven to change the pH from the hydrochloric acid storage tank 500 to the cathode electrolyte solution tank 400. Hydrochloric acid was supplied until the pH became 7 or less to operate in the range of pH 0 to 10, and a check valve 405 between the cathode chamber outlet 7 of the electrolytic cell 300 and the cathode electrolytic solution storage tank 400 was further provided. Solenoid valve 40 on the return path
3 and a filtration path having a filter 404 are arranged in parallel, the electromagnetic valve 403 is opened to open the filtration path in the range of pH of the electrolyte solution of 7 to 10, and metal ions that migrate into the electrolyte solution are generated. The solid metal hydroxide produced was removed by filtration.

【0028】即ち、陰イオン交換膜9は、陰イオンを選
択的に透過するものであるが、多少の金属陽イオンは、
陽極室4から陰極室8に移行することになり、このため
運転の継続に伴い陰極電解液中に、鉄や銅などの金属陽
イオンが増加し、次第に陰極5に樹状に析出し、遂には
操作不能になるのである。
That is, the anion exchange membrane 9 selectively permeates anions, but some metal cations are
Since the anode chamber 4 is moved to the cathode chamber 8, as the operation continues, metal cations such as iron and copper increase in the cathode electrolyte and gradually deposit in a dendritic manner on the cathode 5, finally. Becomes inoperable.

【0029】この対策としては、前記陰極電解液を弱ア
ルカリ性にして陰極室8に移行する金属陽イオンを固体
の金属水酸化物として濾過することも考えられるが、こ
の対策では陰イオン交換膜9の陰極室側に前記金属水酸
化物が付着してしまう欠点があって、前記問題回避の対
策として不十分である。
As a countermeasure against this, it is conceivable to make the cathode electrolyte weakly alkaline and filter the metal cations moving to the cathode chamber 8 as a solid metal hydroxide. In this countermeasure, the anion exchange membrane 9 is used. However, there is a drawback that the metal hydroxide adheres to the cathode chamber side, which is insufficient as a measure for avoiding the problem.

【0030】所が、以上のように陰極電解液のpHが7
〜10となって前記固体の金属水酸化物が生成すると
き、前記電磁弁403を前記pH測定計PHに連動して
開き、前記濾過器404をもった濾過経路を開路して陰
極電解液を前記陰極電解液貯槽400に戻すように制御
することにより、前記陰極室8に移行する金属陽イオン
は、固形の金属水酸化物として除去できるのであり、ま
た、前記陰イオン交換膜9の陰極室側に付着した金属水
酸化物は陰極電解液のpHが0〜7の範囲になっている
間に溶解し、除去される。
However, as described above, the pH of the cathode electrolyte is 7
When the solid metal hydroxide is produced in the range of 10 to 10, the electromagnetic valve 403 is opened in association with the pH meter PH, and the filtration path having the filter 404 is opened to allow the cathode electrolyte to flow. By controlling so as to return to the cathode electrolyte storage tank 400, the metal cations moving to the cathode chamber 8 can be removed as solid metal hydroxide, and the cathode chamber of the anion exchange membrane 9 can be removed. The metal hydroxide attached to the side is dissolved and removed while the pH of the cathode electrolyte is in the range of 0 to 7.

【0031】更に、図5に示したシステムでは、前記電
解槽300と前記エッチング液貯槽200との間に形成
するエッチング液の循環経路における前記電解槽300
の入口2への供給経路と、前記中間槽301中の液相部
とに、酸化還元電位計ORPを設けてエッチング液の回
復度合いを監視している。
Further, in the system shown in FIG. 5, the electrolytic bath 300 in the circulation path of the etching liquid formed between the electrolytic bath 300 and the etching liquid storage bath 200.
An oxidation-reduction potentiometer ORP is provided in the supply path to the inlet 2 and the liquid phase portion in the intermediate tank 301 to monitor the degree of recovery of the etching solution.

【0032】この酸化還元電位計ORPで測定する酸化
還元電位の値、即ち、ORP値によりエッチング液の回
復度合いを見ることができ、このORP値により運転を
制御できるのであって、運転制御の基準値となるORP
値は、希望するエッチング能力に対応して設定するので
あって、このORP値は、エッチング液の液組織によっ
ても変化するのであるから、必要範囲を予め決めて設定
すればよい。
The degree of recovery of the etching solution can be seen from the value of the oxidation-reduction potential measured by this oxidation-reduction potentiometer ORP, that is, the ORP value, and the operation can be controlled by this ORP value. Value ORP
The value is set according to the desired etching ability, and since this ORP value changes depending on the liquid structure of the etching liquid, the necessary range may be set in advance.

【0033】所で、前記陽極1を多孔質構造体としてい
ることから、塩素の発生は抑制できるのであるが、エッ
チング液の能力回復が完了しても電流が流されると、塩
素発生が始まることになる。
By the way, since the anode 1 has a porous structure, the generation of chlorine can be suppressed. However, even if the recovery of the etching solution capacity is completed, the generation of chlorine starts when an electric current is passed. become.

【0034】所が、この場合、その直前にORP値が急
上昇するのであるから、前記中間槽301に設ける酸化
還元電位計ORPにより検知するORP値の経時変化の
微分値、つまりORP値の経時変化率を監視し、その変
化率が例えば0.22mV/minとなったとき、塩素が発生
する場合、この変化率に至る直前で塩素発生の事前検知
が可能となる。
In this case, however, the ORP value suddenly increases immediately before that. Therefore, the differential value of the change over time of the ORP value detected by the oxidation-reduction potentiometer ORP provided in the intermediate tank 301, that is, the change over time of the ORP value. If chlorine is generated when the rate of change is monitored to, for example, 0.22 mV / min, it is possible to detect chlorine generation in advance immediately before reaching this rate of change.

【0035】従って、図5のシステムでは、前記酸化還
元電位計ORPによりエッチング液における塩素の発生
を検知する検知手段を構成し、この検知手段つまり、前
記電位計ORPで計測するORP値の経時変化率により
塩素発生を事前検知し、前記電極1,5に流す電流を遮
断したり、低電流値に制御し、塩素発生を防止するよう
にしている。
Therefore, in the system of FIG. 5, the oxidation-reduction potentiometer ORP constitutes a detecting means for detecting the generation of chlorine in the etching solution, and this detecting means, that is, the ORP value measured by the electrometer ORP changes with time. The generation of chlorine is detected in advance by the rate, and the current flowing through the electrodes 1 and 5 is interrupted or controlled to a low current value to prevent the generation of chlorine.

【0036】また、前記エッチング液において、万一塩
素が発生した場合の塩素の発生を検知する検知手段とし
ては、塩素を直接検知する塩素検知器を用いてもよい。
A chlorine detector for directly detecting chlorine may be used as the detecting means for detecting the generation of chlorine in the etching solution should chlorine be generated.

【0037】図5に示したシステムでは、前記した中間
槽301の気相部に、塩素検知器302を設け、この検
知器302で塩素発生を検知した場合電流を遮断するよ
うにしている。
In the system shown in FIG. 5, a chlorine detector 302 is provided in the vapor phase portion of the intermediate tank 301 described above, and the current is cut off when the detector 302 detects chlorine generation.

【0038】また、前記多孔質構造体は、前記多孔質体
と多数の充填体の組合体との何れか又はこれらの組合に
より構成するのであるが、電解酸化を促進する触媒、例
えばイリジュウム、ルテニウム、パラジュウム、白金な
どの白金族金属又はその酸化物から成る触媒で被覆する
のが好ましい。
The porous structure is constituted by any one of a combination of the porous body and a large number of packings or a combination thereof, and a catalyst for promoting electrolytic oxidation, such as iridium or ruthenium. It is preferable to coat with a catalyst composed of a platinum group metal such as platinum, palladium, platinum, or an oxide thereof.

【0039】また、陰極電解液の塩化物は、塩化ナトリ
ウム、塩化カリウム、塩化カルシュウム、塩化マグネシ
ュウム等の水溶液が用いられるが、入手容易でコスト安
となり、また、溶解度大な塩化ナトリウムが好ましい
し、また、陰極電解液に溶解して塩素イオン濃度を高め
るために塩化物濃度は2〜20重量%が好ましい。
As the chloride of the cathode electrolyte, an aqueous solution of sodium chloride, potassium chloride, calcium chloride, magnesium chloride or the like is used, but sodium chloride is preferable because it is easily available and inexpensive, and has high solubility. Further, the chloride concentration is preferably 2 to 20% by weight in order to be dissolved in the cathode electrolyte to increase the chlorine ion concentration.

【0040】[0040]

【作用】請求項1記載の発明によれば、前記多孔質構造
体から成る電解液透過性陽極を用い、しかも陽極室と陰
極室とを陰イオン交換膜で仕切り、陰極室に塩化物を溶
解した水溶液を用いて塩素イオン濃度を上げて陰イオン
交換膜を透過して陽極室に供給される塩素イオンの供給
速度を上げ、その上、この陰極電解液のpHが10にな
るときpHが7以下になるまで塩酸を加えてpH0〜1
0の範囲で運転し、かつ、pH7〜10の範囲内で、前
記電解液中に移行する金属イオンが生成する固形の金属
水酸化物を濾過分離して除去するようにしたから、エッ
チング液に含まれる塩化第一鉄や塩化第一銅の濃度が十
分希薄になるまで反応速度を落とすことなく、また、塩
素ガスの発生を抑制しながらエッチング能力の回復維持
が可能となり、また、金属の陰極への析出や金属水酸化
物の陰イオン交換膜への付着を防止し、陰極電解液の長
期安定使用も可能となるのである。
According to the invention of claim 1, the electrolytic solution permeable anode comprising the porous structure is used, and the anode chamber and the cathode chamber are partitioned by an anion exchange membrane, and chloride is dissolved in the cathode chamber. The concentration of chlorine ions is increased by using the above-mentioned aqueous solution to increase the supply rate of chlorine ions that permeate the anion exchange membrane and are supplied to the anode chamber. Furthermore, when the pH of the cathode electrolyte becomes 10, the pH becomes 7 Add hydrochloric acid until pH becomes 0 to 1
It was operated in the range of 0, and within the range of pH 7 to 10, the solid metal hydroxide produced by the metal ions that migrate into the electrolytic solution was filtered and removed to remove the solid metal hydroxide. Without decreasing the reaction rate until the concentration of ferrous chloride or cuprous chloride contained is sufficiently diluted, it is possible to recover and maintain the etching ability while suppressing the generation of chlorine gas. It is possible to prevent the deposition of the metal hydroxide and the adhesion of the metal hydroxide on the anion exchange membrane, and it is possible to use the cathode electrolyte solution stably for a long time.

【0041】従って、老化したエッチング液の再生は勿
論、エッチング装置に接続して、エッチング作業を継続
しながら、そのエッチング液中の塩化第一鉄や塩化第一
銅の濃度を低レベルに維持することができ、この結果、
同一のエッチング液を用いて効率の良いエッチング作業
を長期間継続させられ、その生産性の向上とともに省資
源化が可能となるのである。
Therefore, the concentration of ferrous chloride or cuprous chloride in the etching solution is maintained at a low level while continuing the etching operation by connecting to the etching apparatus as well as regenerating the aged etching solution. And as a result of this,
Efficient etching work can be continued for a long period of time using the same etching solution, which improves productivity and saves resources.

【0042】また、請求項3記載の発明によれば、塩素
発生による不具合を解消でき、また、請求項2記載の発
明によれば、塩素発生を事前検知できるから、この検知
により電流値を制御することにより、塩素発生を有効に
防止できる。
Further, according to the invention of claim 3, the problem due to chlorine generation can be solved, and according to the invention of claim 2, chlorine generation can be detected in advance, so the current value is controlled by this detection. By doing so, chlorine generation can be effectively prevented.

【0043】[0043]

【実施例】【Example】

(第1実施例)1日(10時間)で平均25Kg/日の4
2アロイ量をエッチングするリードフレ−ム製造用エッ
チングラインの工程中のエッチング液1400リットルを収
容するエッチング液貯槽に図1に示した電解槽と同構造
のエッチング液の能力維持電解槽を直結した。この能力
維持電解槽の仕様は次の通りである。 単位電解槽の配置数 10槽直列 陽極 500 ×1000mm・厚さ5mm の液透過性 多孔質カーボン板 陽極室 500 ×1000mm×70mm 中間に陽極を入れ、2室に仕切る 陰極 500 ×1000mm 厚さ5mm の不浸透性 硬質グラファイト板 陰極室 500 mm×1000mm×70mm イオン交換膜 サイブロンケミカル製陰イオン交換膜 ORP測定器 処理エッチング液の入口・出口に 各1箇所設置 比重計 エッチング液貯槽に設置 ボーメ値 45.5±0.5 液温 45±2℃ pH測定器 陰極液貯槽に設置 ・エッチング液はエッチングラインのエッチング液貯槽
よりポンプで、100リットル/分で供給され、各単位槽の
陽極室に均等に分配される。エッチング液は、各多孔質
陽極で仕切られた部分のイオン交換膜側に入り、多孔質
陽極を通過して、イオン交換膜の反対側の部分に入って
から、エッチング液貯槽にもどる。また陰極電解液は、
10%のNaCl水溶液を使用した。陰極電解液はpH値が
7を越え、10に至るまでの間、150リットル/分の循環
量で濾過フィルターをもつ濾過器を通し、陰極液貯槽に
もどす。また、pH値が10になったところで、塩酸水
溶液の投入を開始し、pH値が0になれば、投入を停止
する。使用前のエッチング液組成は、鉄イオン分15.
5%(第二鉄イオン14.7%)、塩酸分0.2%を含み、
エッチングが進むにつれ、ニッケル濃度が増加する。本
実施例においては、エッチング液のORP値を800±
30mV vs NHEで管理し、入口のORPが770〜8
10mVの範囲で10槽直列に配置された電解電圧は12
0V、810〜830mVの範囲で、120V〜0Vとな
るように電解電圧を比例制御した。また、ORPの微分
値が0.22mV/分以上で電圧が0Vとなるように制御
した。以上の条件で運転していたが、エッチング液貯槽
から電解槽に入る前にセットされたORPの値が平均8
12mVで、電解電流は平均338Aであり、出口のOR
P測定値は830mVであった。電圧は、平均105Vで
あった。以上の条件で比重を調整しつつ運転を継続し、
正味運転時間が150時間となったところで、運転を停
止した。この間、エッチングは同一速度で良好に進ん
だ。使用後のエッチング液成分は次の通りであった。 第二鉄分 11.0% 第一鉄分 0.2% 塩酸 0.2% ニツケル分 4.4% (第2実施例)1日(10時間)で平均35Kg/ 日の銅
量をエッチングするプリント回路製造用エッチングライ
ンの工程中のエッチング液、1400リットルを収容するエ
ッチング液貯槽に図1に示した電解槽と同構造のエッチ
ング液の能力維持電解槽を直結した。 本実施例におい
ては、電解槽上部に、塩素ガス検知器を設置して、最高
電圧を120Vとし、その範囲内で塩素ガスが発生しな
い最高電圧で運転できるようコントロ−ルした。また、
チタン短繊維(約30ミクロン径)を加熱下に圧着して
シートにした厚さ2mmの多孔質チタン板を10%、90
℃のしゅう酸中に3時間浸漬し、水洗、乾燥した後、塩
化イリジウム5gとブトキシタンタル3.4gをブタノ
ール40mリットルの割合で溶解した液中に浸漬し、十分余
分の液を切り、室温で乾燥した後、450℃に保たれた
酸化イリジウムと、酸化タンタルの被膜で繊維の表面を
コーティングした多孔質チタン板を陽極に用いた。それ
以外は、第1実施例と、同条件にて運転したところ、平
均の電流値は330Aであり、電圧は92Vであった。
比重を調整しつつ約90時間の間運転し、その間エッチ
ングは一定速度で良好に進んだ。使用後のエッチング液
の成分は、次の通りであった。 第二鉄分 6.8% 第一鉄分 0.7% 塩酸 0.2% 第二銅分 10.2% (第3実施例)1日(10時間)で30Kg/日のSUS 3
04をエッチングするリードフレ−ム製造用エッチング
ラインの工程中のエッチング液1400リットルを収容する
エッチング液貯槽に図1に示した電解槽と同構造の能力
維持電解槽を直結した。
(First Embodiment) Average of 25 kg / day for 4 days (10 hours)
An etching solution storage tank containing 1400 liters of the etching solution in the process of the etching line for producing a lead frame for etching two alloys was directly connected to the etching solution capacity maintaining electrolytic cell having the same structure as that shown in FIG. The specifications of this capacity maintaining electrolytic cell are as follows. Number of unit electrolyzers arranged 10 series in series Anode 500 × 1000 mm, liquid permeability of 5 mm thickness Porous carbon plate Anode chamber 500 × 1000 mm × 70 mm Partitioned into two chambers Cathode 500 × 1000 mm 5 mm thick Impervious hard graphite plate Cathode chamber 500 mm × 1000 mm × 70 mm Ion exchange membrane Anion exchange membrane made by CYBRON CHEMICAL ORP measuring instrument One each at the inlet and outlet of the processing etching solution Density meter Installing in the etching solution storage tank Baume value 45 0.5 ± 0.5 Liquid temperature 45 ± 2 ° C pH measuring device Installed in catholyte storage tank ・ Etching liquid is supplied from the etching liquid storage tank of the etching line at a rate of 100 liters / minute, and is evenly distributed to the anode chamber of each unit Will be distributed to. The etching solution enters the ion exchange membrane side of the part partitioned by each porous anode, passes through the porous anode, enters the part on the opposite side of the ion exchange membrane, and then returns to the etching solution storage tank. The cathode electrolyte is
A 10% aqueous NaCl solution was used. Until the pH value of the catholyte solution exceeds 7 and reaches 10, the catholyte solution is passed through a filter having a filtration filter at a circulation rate of 150 l / min and returned to the catholyte solution storage tank. Further, when the pH value becomes 10, the introduction of the hydrochloric acid aqueous solution is started, and when the pH value becomes 0, the introduction is stopped. The composition of the etching solution before use is 15.
5% (ferric ion 14.7%), hydrochloric acid content 0.2%,
As the etching progresses, the nickel concentration increases. In this embodiment, the ORP value of the etching solution is 800 ±
Controlled by 30 mV vs NHE, ORP at the entrance is 770-8
The electrolysis voltage of 10 cells arranged in series in the range of 10 mV is 12
The electrolysis voltage was proportionally controlled so as to be 120 V to 0 V in the range of 0 V and 810 to 830 mV. Further, the voltage was controlled to be 0 V when the differential value of ORP was 0.22 mV / min or more. The operation was performed under the above conditions, but the ORP value set before entering the electrolytic cell from the etching solution storage tank was 8 on average.
At 12 mV, the electrolysis current is 338 A on average, and the OR at the outlet
The measured P value was 830 mV. The voltage was 105 V on average. Continue the operation while adjusting the specific gravity under the above conditions,
The operation was stopped when the net operating time reached 150 hours. During this time, the etching proceeded well at the same rate. The components of the etching solution after use were as follows. Ferric content 11.0% Ferrous content 0.2% Hydrochloric acid 0.2% Nickel content 4.4% (Second embodiment) Printed circuit for etching an average copper amount of 35 kg / day in one day (10 hours) The etching solution storage tank containing 1400 liters of the etching solution in the process of the manufacturing etching line was directly connected to the etching solution capacity maintaining electrolytic cell having the same structure as the electrolytic cell shown in FIG. In this example, a chlorine gas detector was installed on the upper part of the electrolytic cell, the maximum voltage was set to 120 V, and control was performed so that operation could be performed at the maximum voltage within which the chlorine gas was not generated. Also,
Porous titanium plate with a thickness of 2 mm, which is made by crimping titanium short fibers (diameter of about 30 microns) under heating to 10%, 90
After immersing in oxalic acid at ℃ for 3 hours, washing with water, and drying, soak 5 ml of iridium chloride and 3.4 g of butoxytantalum in a proportion of 40 ml of butanol to remove excess liquid and leave at room temperature. After drying, a porous titanium plate having a fiber surface coated with a film of iridium oxide and tantalum oxide kept at 450 ° C. was used as an anode. Other than that, when operated under the same conditions as in Example 1, the average current value was 330 A and the voltage was 92 V.
The operation was continued for about 90 hours while adjusting the specific gravity, during which the etching proceeded well at a constant rate. The components of the etching solution after use were as follows. Ferric iron content 6.8% Ferrous iron content 0.7% Hydrochloric acid 0.2% Cupric acid content 10.2% (Third example) 30 kg / day SUS 3 per day (10 hours)
A capacity-maintaining electrolytic bath having the same structure as the electrolytic bath shown in FIG. 1 was directly connected to the etching liquid storage tank containing 1400 liters of the etching liquid in the process of the lead frame manufacturing etching line for etching 04.

【0044】本実験においては、陽極の交換膜側に、1
辺が約5mmの多孔質カーボングラファイトのチップを充
填した。また、エッチングラインのエッチング液貯槽よ
りポンプで50リットル/分でエッチング液を供給した。陰
極液として10%の塩化カリウム水溶液を使用した。そ
れ以外は、第1実施例と同条件で運転したところ、エッ
チング液貯槽から電解槽に入る前にセツトされたORP
の値が平均815mVで、電解電流は平均460Aであ
り、出口のORP測定値は838mVであった。電圧は平
均102Vであった。以上の条件で比重を調整しつつ運
転していたが、正味運転時間が160時間となったとこ
ろで運転を停止した。この間、エッチングは同一速度で
良好に進んだ。使用後のエッチング液の成分は、次の通
りであった。 第二鉄分 11.8% 第一鉄分 0.6% 塩酸 0.2% クロム分 2.1% ニツケル分 0.8% (比較例)比較例は、液透過性多孔質カーボン陽極の代
わりに、液不浸透性の厚さ5mmの硬質グラファイト板を
底部に50mmの間隔をあけて、陽極室にセットした以外
は第1実施例と同条件にて運転したところ、電圧が12
0Vで、電流値が180Aであった。運転中、ORP値
は、次第に下がり、約30時間を経過した時、下限値の
770mVを割り、更に低下を続けた。これ以上電流値を
上げようとすると、塩素が発生するため上げられなかっ
た。
In this experiment, 1 was added to the exchange membrane side of the anode.
A chip of porous carbon graphite having a side of about 5 mm was filled. Further, the etching liquid was supplied from the etching liquid storage tank of the etching line at a rate of 50 liters / minute by a pump. A 10% aqueous potassium chloride solution was used as the catholyte. Other than that, when operated under the same conditions as in the first embodiment, the ORP set before entering the electrolytic cell from the etching solution storage tank
Value was 815 mV on average, the electrolysis current was 460 A on average, and the ORP measurement value at the outlet was 838 mV. The voltage was 102 V on average. Although the vehicle was operated while adjusting the specific gravity under the above conditions, the operation was stopped when the net operating time reached 160 hours. During this time, the etching proceeded well at the same rate. The components of the etching solution after use were as follows. Ferric content 11.8% Ferrous content 0.6% Hydrochloric acid 0.2% Chromium content 2.1% Nickel content 0.8% (Comparative example) In the comparative example, instead of the liquid-permeable porous carbon anode, When a liquid-impermeable hard graphite plate having a thickness of 5 mm was set in the anode chamber at an interval of 50 mm at the bottom and set in the anode chamber, a voltage of 12 was obtained.
At 0 V, the current value was 180 A. During operation, the ORP value gradually decreased, and after about 30 hours, it fell below the lower limit value of 770 mV and continued to decrease. Attempts to raise the current value beyond this were not possible because chlorine was generated.

【0045】この間、エッチング速度は、次第に遅くな
り、エッチングラインの速度を大幅に下げねばならなく
なり、エッチング操業を乱す結果となった。
During this period, the etching rate gradually decreased, and the etching line speed had to be greatly reduced, resulting in disturbing the etching operation.

【0046】[0046]

【発明の効果】請求項1記載の発明によれば、前記多孔
質構造体から成る電解液透過性陽極を用い、しかも陽極
室と陰極室とを陰イオン交換膜で仕切り、陰極室に塩化
物を溶解した水溶液を用いて塩素イオン濃度を上げて陰
イオン交換膜を透過し、陽極室に供給される塩素イオン
の供給速度を上げ、その上、この陰極電解液のpHが1
0になったときpHが7以下になるまで塩酸を加えてp
H0〜10の範囲で運転し、かつ、pH7〜10の範囲
内で、前記電解液中に移行する金属イオンが生成する固
形の金属水酸化物を濾過分離して除去するようにしたか
ら、エッチング液に含まれる塩化第一鉄や塩化第一銅の
濃度が十分希薄になるまで反応速度を落とすことなく、
また、塩素ガスの発生を抑制しながらエッチング能力の
回復維持が可能となり、また、金属の陰極への析出や金
属水酸化物の陰イオン交換膜への付着を防止し、陰極電
解液の長期安定使用も可能となるのである。
According to the first aspect of the present invention, the electrolyte permeable anode comprising the porous structure is used, and the anode chamber and the cathode chamber are partitioned by an anion exchange membrane, and the cathode chamber contains chloride. The chloride ion concentration is increased by using an aqueous solution in which the chlorine ion is permeated through the anion exchange membrane to increase the supply rate of chloride ions supplied to the anode chamber, and the pH of the cathode electrolyte is 1
When pH reaches 0, add hydrochloric acid until pH becomes 7 or less
Since the operation is carried out in the range of H0 to 10 and the pH is within the range of 7 to 10, the solid metal hydroxide produced by the metal ions transferred into the electrolytic solution is separated by filtration. Without reducing the reaction rate until the concentration of ferrous chloride or cuprous chloride contained in the liquid becomes sufficiently diluted,
In addition, it is possible to recover and maintain the etching performance while suppressing the generation of chlorine gas, and to prevent the deposition of metal on the cathode and the adhesion of metal hydroxide to the anion exchange membrane, thus stabilizing the cathode electrolyte for a long period of time. It can also be used.

【0047】従って、老化したエッチング液の再生は勿
論、エッチング装置に接続し、エッチング作業を継続し
ながら、そのエッチング液中の塩化第一鉄や塩化第一銅
の濃度を低レベルに維持することができ、この結果、同
一のエッチング液を用いて効率の良いエッチング作業を
長期間継続させられ、その生産性の向上とともに省資源
化が可能となるのである。
Therefore, it is necessary to maintain the concentration of ferrous chloride or cuprous chloride in the etching solution while continuing the etching operation by connecting to the etching apparatus and regenerating the aged etching solution. As a result, an efficient etching operation can be continued for a long time using the same etching solution, and it is possible to improve the productivity and save resources.

【0048】また、請求項3記載の発明によれば、塩素
発生による不具合を解消でき、また、請求項2記載の発
明によれば、塩素発生を事前検知できるから、この検知
により電流値を制御することにより、塩素発生を有効に
防止できる。
According to the invention described in claim 3, the problem caused by chlorine generation can be solved, and according to the invention described in claim 2, since chlorine generation can be detected in advance, the current value is controlled by this detection. By doing so, chlorine generation can be effectively prevented.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明方法に用いる電解槽の第1例を示す概
略断面説明図。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional explanatory view showing a first example of an electrolytic cell used in the method of the present invention.

【図2】 電解槽の第2例を示す概略断面説明図。FIG. 2 is a schematic cross-sectional explanatory view showing a second example of the electrolytic cell.

【図3】 電解槽の第3例を示す概略断面説明図。FIG. 3 is a schematic cross-sectional explanatory view showing a third example of the electrolytic cell.

【図4】 電解槽の第4例を示す概略断面説明図。FIG. 4 is a schematic cross-sectional explanatory view showing a fourth example of the electrolytic cell.

【図5】 本発明のシステムを示すブロック図。FIG. 5 is a block diagram showing the system of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 電解液透過性陽極 4
陽極室 5 陰極 8
陰極室 9 陰イオン交換膜 10
充填体 PH pH測定器 ORP
酸化還元電位計
1 Electrolyte-permeable anode 4
Anode chamber 5 Cathode 8
Cathode chamber 9 Anion exchange membrane 10
Filler PH pH meter ORP
Redox potentiometer

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 1価の銅イオンを2価の銅イオンに、ま
たは、2価の鉄イオンを3価の鉄イオンに電解酸化する
ことにより、エッチング液のエッチング能力を回復維持
する方法において、 陽極をもつ陽極室と、 陰極をもつ陰極室と、 これら陽極室と陰極室とを仕切る陰イオン交換膜とをも
った電解槽を用い、前記陽極に塩素の発生を抑制するた
めに多孔質構造体から成る電解液透過性電極を用い、 前記陽極室にエッチング液を供給すると共に前記陰極室
に塩化物を溶解した陰極電解液を供給する一方、前記陰
極室における電解液のpHを測定し、そのpHが10に
なったとき前記電解液にpHが7以下になるまで塩酸を
加えてpH0〜10の範囲内で運転し、 かつ、前記電解液のpHが7〜10の範囲内において、
前記電解液中に移行する金属イオンが生成する固形の金
属水酸化物を濾過分離して除去していることを特徴とす
るエッチング液の能力回復維持方法。
1. A method for recovering and maintaining the etching ability of an etching solution by electrolytically oxidizing monovalent copper ions to divalent copper ions or divalent iron ions to trivalent iron ions, An electrolytic cell having an anode chamber having an anode, a cathode chamber having a cathode, and an anion exchange membrane separating the anode chamber and the cathode chamber is used, and a porous structure is used to suppress the generation of chlorine at the anode. Using an electrolyte permeable electrode consisting of a body, while supplying an etching solution to the anode chamber and a cathode electrolyte in which chloride is dissolved in the cathode chamber, while measuring the pH of the electrolyte in the cathode chamber, When the pH becomes 10, the hydrochloric acid is added to the electrolytic solution until the pH becomes 7 or less, and the electrolytic solution is operated in the range of 0 to 10, and the pH of the electrolytic solution is in the range of 7 to 10,
A method for recovering and maintaining the ability of an etching solution, characterized in that a solid metal hydroxide produced by a metal ion that migrates into the electrolytic solution is removed by filtration.
【請求項2】 エッチング液における塩素の発生を検知
する検知手段を備え、この検知手段は、前記エッチング
液の酸化還元電位を測定する酸化還元電位計から成り、
この電位計で計測する酸化還元電位の経時変化の変化率
により塩素発生を事前検知している請求項1記載のエッ
チング液の能力回復維持方法。
2. A detection means for detecting the generation of chlorine in the etching solution is provided, and the detection means comprises an oxidation-reduction potentiometer for measuring the oxidation-reduction potential of the etching solution,
The method for recovering and maintaining the ability of an etching solution according to claim 1, wherein the generation of chlorine is detected in advance based on the rate of change of the oxidation-reduction potential with time measured by this electrometer.
【請求項3】 エッチング液における塩素の発生を検知
する検知手段を備え、この検知手段による検知結果に基
づいて電流値を制御している請求項1記載のエッチング
液の能力回復維持方法。
3. The method for recovering and maintaining the ability of an etching solution according to claim 1, further comprising a detecting means for detecting the generation of chlorine in the etching solution, and controlling the current value based on the detection result of this detecting means.
【請求項4】 陰極電解液を2〜20重量%の塩化ナト
リウム水溶液としている請求項1記載のエッチング液の
能力回復維持方法。
4. The method for recovering and maintaining the ability of an etching solution according to claim 1, wherein the cathode electrolyte is a 2 to 20 wt% sodium chloride aqueous solution.
【請求項5】 多孔質構造体が、多孔質体と多数の充填
体の組合体との少なくとも一方から成る請求項1記載の
エッチング液の能力回復維持方法。
5. The method for recovering and maintaining the ability of an etching solution according to claim 1, wherein the porous structure comprises at least one of a porous body and a combination of a plurality of filling bodies.
【請求項6】 多孔質構造体が、カーボンから成る請求
項1又は5記載のエッチング液の能力回復維持方法。
6. The method for recovering and maintaining the ability of an etching solution according to claim 1, wherein the porous structure is made of carbon.
【請求項7】 多孔質構造体が、電解酸化を促進する触
媒で被覆された材料から成る請求項1,5,6の何れか
1項記載のエッチング液の能力回復維持方法。
7. The method for recovering and maintaining the ability of an etching solution according to claim 1, wherein the porous structure is made of a material coated with a catalyst that promotes electrolytic oxidation.
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