JPH11140671A - エッチング液の再生方法 - Google Patents

エッチング液の再生方法

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JPH11140671A
JPH11140671A JP9305792A JP30579297A JPH11140671A JP H11140671 A JPH11140671 A JP H11140671A JP 9305792 A JP9305792 A JP 9305792A JP 30579297 A JP30579297 A JP 30579297A JP H11140671 A JPH11140671 A JP H11140671A
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JP
Japan
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measured
upper limit
etching solution
specific gravity
equal
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JP9305792A
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English (en)
Inventor
Masaaki Ansaki
雅章 庵崎
Minoru Origasa
実 折笠
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Nittetsu Mining Co Ltd
Original Assignee
Nittetsu Mining Co Ltd
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    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 銅箔をエッチングする工程で循環使用さ
れるエッチング液を隔膜電解法と塩素ガス酸化法を併用
して連続的に再生する方法において、エッチング液の比
重及び酸化還元電位値を連続的に測定し、測定された比
重が予め定められた上限値以上で且つ測定された酸化還
元電位値が予め定められた下限値以下である場合に隔膜
電解設備への通電とエッチング液の供給を行い、測定さ
れた比重が予め定められた下限値以下であるか測定され
た酸化還元電位値が予め定められた上限値以上の場合に
は上記隔膜電解設備への通電とエッチング液の供給を停
止する。 【効果】 変化するエッチングスピードに対して電解再
生のスピードを自動調整することが可能となった。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は劣化したエッチング
液を隔膜電解法を用いて再生する方法に関し、特に当該
再生方法において、所定パラメータを管理範囲値内に収
めるようにシステムの運転及び必要な物質の供給を自動
的に制御するものである。
【0002】
【従来の技術】プリント基板、リードフレーム等の電子
部品製造工程の一部として、塩化第2銅や塩化第2鉄を
主成分とするエッチング液により素材の銅を腐食させて
所望のパターンを形成することが従来より工業的に行わ
れている。その際、素材を溶解することになるエッチン
グを繰り返すにしたがい、使用されたエッチング液は劣
化乃至老化する。
【0003】このような液を再生することが以前から考
えられている。例えば、一般的には過酸化水素水等の酸
化剤をエッチング老化液に注入し、素材の溶解に伴い生
成した1価の銅イオン又は2価の鉄イオンを酸化再生す
ると共に、同じく素材の溶解に伴い増加した比重(銅濃
度)を水で希釈し、減少した塩素イオンのために塩酸を
補充することが行われている。過酸化水素による酸化は
以下のようになる。
【0004】
【化1】
【0005】又は
【0006】
【化2】
【0007】そしてこれらを酸化還元電位(以下、「O
RP」という)、比重、導電率を測定して自動的に制御
することも行われている。しかしながら、過酸化水素を
注入する当該方法は、銅又は鉄イオンの酸化力を回復す
ることはできるが、別途塩酸添加が必要で且つ溶解した
銅成分を除去できずに水で希釈することから、余分とな
るエッチング液を余剰廃液として処分する必要がある。
【0008】上記の問題を解決するため本発明の発明者
らは、特開平5−125564号及び特開平5−117
879号において隔膜電解法による再生方法を提案し、
実用化した。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】実際にエッチング工程
に上記方法を組み込んで連続再生を行う場合、エッチン
グによる溶解スピードと電解再生の速度を一致させ、更
に薬剤や水の補充を行い、電解再生を自動制御して、エ
ッチング液組成を一定の範囲内に管理する必要がある。
しかしながら、電解再生の速度は電流一定の条件ではほ
ぼ一定になるに対して、エッチング工程における銅の溶
解スピードは銅箔の厚み、パターンの違いや生産状況に
伴って変動する。またエッチング液の蒸発や製品への付
着液持ち出しによる液量及び液組成の変動もあるため、
エッチングスピードと電解再生速度を一致させることが
困難であるという問題を抱えている。
【0010】また、塩素ガスで再生される1価の銅イオ
ン、2価の鉄イオンは、下記反応式のように、容易に空
気中の酸素でも酸化される。
【0011】
【化3】
【0012】酸素による酸化(空気酸化)が起こると、
電解で発生した塩素ガスが余剰となって放出されるため
に、塩素イオンの損失となり、塩酸の補充量が増えると
ともに放出される塩素ガスの処理も必要となる。
【0013】そこで本発明は、変化するエッチングスピ
ードに対して電解再生の速度を自動調整するとともに、
補充する薬液、水の量を同様に自動制御して、しかも塩
素イオンの損失も最小限に抑えてエッチング液の再生を
行うことができるようにすることを課題とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】上記課題は、エッチング
工程における銅の溶解、並びに電解再生における、脱銅
と陽極酸化、塩素ガスによる酸化に伴って変化するエッ
チング液の比重、ORP値、場合によっては導電率を制
御パラメータとして電解設備の起動停止、水乃至塩酸の
添加量の制御を行うことにより解決される。具体的には
比重が上限設定値以上で且つORP値が下限設定値以下
の時に電解設備への通電とエッチング液の供給を行い
(電解装置の運転)、比重が下限設定値以下かORP値
が上限設定値以上の時には電解設備への通電とエッチン
グ液の供給を停止する(電解装置の停止)。更には導電
率が下限設定値以下の時に塩酸又は塩酸と塩化鉄の混合
液を添加し、上限設定値以上の時に塩酸又は塩酸と塩化
鉄の混合液の添加を停止したり、比重の上限設定値(第
1上限値)よりさらに高い第2上限値を設定し、エッチ
ング液の比重がこの第2上限値以上となった時に水の添
加を行い、エッチング液の比重が下限設定値以下の時に
この水添加を停止する。
【0015】また、空気酸化による塩酸の損失及び余剰
塩素の発生を抑制するためにエッチング液の窒素置換又
は脱気が有効であること、更に過酸化水素水がより強い
酸化剤と接触すると還元剤としても働くことを利用し、
余剰となった塩素ガスと過酸化水素水を接触させること
により下記反応式のように塩素ガスの損失を抑制できる
ことを見い出して本発明を完成した。
【0016】
【化4】
【0017】
【作用】本発明のフローの一例を図面に示す。エッチン
グマシン1において銅箔の溶解に循環使用されているエ
ッチング液は、エッチング液供給ポンプ4によって電解
槽2の陰極室に送られる。電解槽2の陰極室では、陰極
反応によりエッチング液中の銅イオンが還元され、金属
銅として陰極板上に析出し回収される。陰極室で銅濃度
の低下したエッチング液は陽極室へ移され、陽極反応に
より含有する1価の銅イオン又は2価の鉄イオンが電解
酸化された上で、脱銅液としてエッチングマシン1に返
送される。
【0018】上記陽極反応では一般に塩素ガスの発生を
伴うので、当該塩素ガスを塩素吸収装置3に導く。塩素
吸収装置3には、エッチングマシン1から電解槽2への
供給とは別のルートでエッチング液を導き、前記塩素ガ
スと接触させて、含有する1価の銅イオン又は2価の鉄
イオンを酸化し、再生エッチング液としてエッチングマ
シン1に返送する。
【0019】複数のエッチングマシンの液を1台の電解
再生装置で一括処理する場合には、複数のエッチングマ
シンの液を別のクッションタンクに一旦集め、このクッ
ションタンクにコントローラを設置して上記と同様の処
理をすることも可能である。
【0020】以上のフローにおける反応の化学式を以下
に示す。即ち、エッチングマシン1における銅の溶解に
おいては、
【0021】
【化5】
【0022】又は
【0023】
【化6】
【0024】電解槽2における陰極反応としては、
【0025】
【化7】
【0026】又は
【0027】
【化8】
【0028】又は
【0029】
【化9】
【0030】電解槽2における陽極反応としては、
【0031】
【化10】
【0032】又は
【0033】
【化11】
【0034】又は
【0035】
【化12】
【0036】塩素吸収装置3における反応としては、
【0037】
【化13】
【0038】又は
【0039】
【化14】
【0040】エッチングマシン1においてエッチング液
は、銅の溶解に伴い液比重が上昇するとともにORP値
が低下することが知られている。また、実用的に銅箔の
エッチング液に適用される濃度の範囲においては遊離の
塩酸濃度の上昇に伴って液の導電率が上昇することも知
られている。これらを連続測定するためにエッチングマ
シン1内のエッチング液を抜き出してコントローラ5を
介して循環させ、このコントローラ5に比重センサ1
0,ORPセンサ11,塩酸濃度計(導電率センサ)1
2等の測定手段を設置する。比重センサとしては浮子式
センサ、ORPセンサとしてはガラス電極センサ、塩酸
濃度計としては電磁式導電率センサが好適である。これ
らのうち、比重センサ10とORPセンサ11からの信
号を受けて、電解槽2への電解電力を供給する整流器6
及び電解槽2へのエッチング液供給ポンプ4の電源の自
動発停を行い、塩酸濃度計12からの信号を受けて塩酸
(又は塩酸と塩化鉄の混合液)添加装置9の制御を行
い、比重センサ10からの信号を受けて補給水注入装置
7の制御を行う。これら添加装置9、補給水注入装置7
の制御は、ポンプ等の添加手段の自動発停を利用して
も、パラメータの変化率に対して制御対象を連続的に変
化させるPID制御を利用しても良い。
【0041】
【発明の実施の形態】上記システムにおいてエッチング
液の再生を自動的に行った例を以下に説明する。
【0042】例 1 プリント基板を製造するエッチングマシン1に本発明に
係る再生システムを組み合せ連続エッチングを行った。
運転開始前のエッチング液中の銅濃度は125g/リッ
トル(うち1価のCuは0g/リットル)で、全Cl濃
度は235g/リットルであった。エッチング液の比重
の上限設定値(第1上限値)を1.26、下限設定値を
1.24、第2上限値を1.27とし、ORP上限設定
値を750mV、下限設定値を650mVとし、導電率
の上限設定値を430mS/cm(塩酸濃度約2.65
M/リットル)、下限設定値を380mS/cmとし
た。エッチングマシンにおける銅の溶解速度は、約0.
65kg/h〜1.23kg/h(平均0.93kg/
h)、電解槽2の銅回収速度は約1kg/hであった。
連続運転を開始後、ORP値が第1上限値を越えたた
め、電解槽2の運転を停止したが、数分後にORP値が
低下し、下限設定値を下回ったので、電解槽2の運転を
再開した。ORP値の変化に伴う同様の電解槽の運転停
止/再開を数回繰り返すうちに、比重が上昇し第2上限
値を越えたため、水が自動的に注入され、次いで導電率
が低下して、下限設定値以下となったので塩酸添加が自
動的に行われた。約24時間運転した後の液組成は、銅
濃度125g/リットル(うち1価のCuは0g/リッ
トル)、全Cl濃度は234g/リットルであった。運
転中、1価のCuイオン濃度は約0.1〜0.5g/リ
ットルで推移した。塩酸として補充された塩素量は液の
持ち出し分を除いて全体の約7%であった。
【0043】以上は窒素ガスをエッチング液への吹き込
みに利用しない場合の例であるが、次に、当該窒素ガス
を吸収装置3に送ってエッチング液に約1Nm/hで吹
き込みながら運転した。その結果、補充塩素量は約3%
に低下した。
【0044】更に、水の添加に代えて10%過酸化水素
水を添加する以外は上記と同様の条件で運転したところ
(窒素ガス利用)、補充塩素量はエッチングマシンにお
ける液の持ち出し分を除いて約2%となった。
【0045】更に、比重上昇時に析出銅の洗浄水を添加
して、それ以外は窒素ガス利用、過酸化水素添加の場合
と同様の条件で運転したところ、補充塩素量はエッチン
グマシンにおける液の持ち出し分を除いてほぼ0%とな
った。
【0046】例 2 上記例1の場合とは別の液を用いてプリント基板を製造
するエッチングマシン1に本発明に係る再生システムを
組み合せ連続エッチングを行った。運転開始前のエッチ
ング液中の銅濃度は95g/リットル(1価のCuは0
g/リットル)、2価のFe濃度は15g/リットル、
3価のFe濃度は86g/リットル、全Cl濃度は31
5g/リットルであった。エッチング液の比重の第1上
限値を1.37、下限設定値を1.36、第2上限値を
1.38、ORP上限設定値を750mV、下限設定値
を650mVとし、導電率の上限設定値を120mS/
cm(塩酸濃度約0.74M/リットル)、下限設定値
を70mS/cmとした。エッチングマシンにおける銅
の溶解速度は、約0.3kg/h〜1.5kg/h、電
解槽2の銅回収速度は約0.5kg/hであった。連続
運転を開始後、ORP値が第1上限値を越えたため、電
解槽2の運転を停止したが、数分後にORP値が低下
し、下限設定値を下回ったので、電解槽2の運転を再開
した。ORP値の変化に伴う同様の電解槽の運転停止/
再開を数回繰り返すうちに、比重が上昇し第2上限値を
越えたため、水が自動的に注入され、次いで導電率が低
下して、下限設定値以下となったので塩酸添加が自動的
に行われ、これと連動して塩酸と一定比率の供給量で3
5%塩化第2鉄水溶液の添加が自動的に行われた。約2
4時間運転した後の液組成は、銅濃度95g/リットル
(うち1価のCuは0g/リットル)、2価のFe濃度
12g/リットル、3価のFe濃度87g/リットル、
全Cl濃度は316g/リットルであった。運転中、2
価のFeイオン濃度は約10〜25g/リットルで推移
した。塩酸として補充された塩素量は液の持ち出し分を
除いて全体の約1%であった。
【0047】
【発明の効果】本発明により、変化するエッチングスピ
ードに対して電解再生のスピードを自動調整するととも
に補充する薬液、水の量を同様に自動制御し、塩素イオ
ンの損失も最小限に抑えることが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るシステムの全体概略図を示す。
【符号の説明】
1 エッチングマシン 2 電解槽 3 塩素吸収装置 4 電解槽へのエッチング液供給ポンプ 5 エッチング液コントローラ 6 整流器 7 補給水注入装置 8 過酸化水素水添加装置 9 添加装置 10 比重センサ 11 ORPセンサ 12 塩酸濃度計

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 塩化銅と塩酸、又は塩化銅と塩化鉄と塩
    酸を主成分とするエッチング液を用いて銅箔をエッチン
    グする工程で循環使用されるエッチング液を隔膜電解設
    備にて、陰極反応で上記エッチング液中の銅を析出して
    回収すると共に陽極反応でエッチング液を電解酸化し、
    当該陽極反応で発生する塩素ガスを酸化剤としてエッチ
    ング液の酸化再生に有効利用することで連続的に再生す
    る方法において、 上記エッチング液の比重及び酸化還元電位値を連続的に
    測定し、測定された比重が予め定められた上限値以上で
    且つ測定された酸化還元電位値が予め定められた下限値
    以下である場合に上記隔膜電解設備への通電とエッチン
    グ液の供給を行い、測定された比重が予め定められた下
    限値以下であるか測定された酸化還元電位値が予め定め
    られた上限値以上の場合には上記隔膜電解設備への通電
    とエッチング液の供給を停止することを特徴とするエッ
    チング液の再生方法。
  2. 【請求項2】 更に上記エッチング液の導電率を連続的
    に測定し、測定された導電率が予め定められた下限値以
    下の場合に塩酸又は塩酸と塩化鉄の混合液を補充し、予
    め定められた上限値以上の場合には塩酸又は塩酸と塩化
    鉄の混合液の添加を停止することを特徴とする請求項1
    に記載の再生方法。
  3. 【請求項3】 上記エッチング液への窒素吹き込み又は
    脱気を行うことを特徴とする請求項2に記載の再生方
    法。
  4. 【請求項4】 比重に関する上記上限値より更に高い第
    2上限値を設定し、測定された比重がこの第2上限値以
    上である場合に、エッチング工程で発生する、エッチン
    グ後の半製品のリンス水、又は電解工程で発生する、電
    解回収銅の洗浄水、又は普通の水の添加を行い、測定さ
    れた比重が前記下限値以下の場合には当該水添加を停止
    することを特徴とする請求項1に記載の再生方法。
  5. 【請求項5】 上記エッチング液への水添加に代えて、
    測定された酸化還元電位値が上記上限値以上で且つ比重
    が第2上限値以上の場合に過酸化水素水の添加を行い、
    酸化還元電位値が上記下限値以下か測定された比重が上
    記下限値以下の場合に過酸化水素添加を停止することを
    特徴とする請求項4に記載の再生方法。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001348685A (ja) * 2000-06-06 2001-12-18 Yoshikazu Kobayashi 塩化第二銅・塩素酸ナトリウム系エッチング液の管理システム
JP2002146561A (ja) * 2000-08-24 2002-05-22 Asahi Denka Kogyo Kk アルミニウム箔用エッチング液およびアルミニウム箔のエッチング方法
DE10300597A1 (de) * 2003-01-10 2004-07-22 Eilenburger Elektrolyse- Und Umwelttechnik Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur vollständigen Regenerierung von Metallchlorid-Ätzlösungen für Kupferwerkstoffe
JP2012180548A (ja) * 2011-02-28 2012-09-20 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 酸洗処理方法及び酸洗処理装置
CN114351147A (zh) * 2021-12-30 2022-04-15 广东臻鼎环境科技有限公司 一种氯气全自动安全高效再生酸性蚀刻液系统

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001348685A (ja) * 2000-06-06 2001-12-18 Yoshikazu Kobayashi 塩化第二銅・塩素酸ナトリウム系エッチング液の管理システム
JP4603128B2 (ja) * 2000-06-06 2010-12-22 義和 小林 塩化第二銅・塩素酸ナトリウム系エッチング液の管理システム
JP2002146561A (ja) * 2000-08-24 2002-05-22 Asahi Denka Kogyo Kk アルミニウム箔用エッチング液およびアルミニウム箔のエッチング方法
JP4629930B2 (ja) * 2000-08-24 2011-02-09 株式会社Adeka アルミニウム箔用エッチング液およびアルミニウム箔のエッチング方法
DE10300597A1 (de) * 2003-01-10 2004-07-22 Eilenburger Elektrolyse- Und Umwelttechnik Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur vollständigen Regenerierung von Metallchlorid-Ätzlösungen für Kupferwerkstoffe
JP2012180548A (ja) * 2011-02-28 2012-09-20 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 酸洗処理方法及び酸洗処理装置
CN114351147A (zh) * 2021-12-30 2022-04-15 广东臻鼎环境科技有限公司 一种氯气全自动安全高效再生酸性蚀刻液系统

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