KR20210048109A

KR20210048109A - 에칭액 재생시스템

Info

Publication number: KR20210048109A
Application number: KR1020190131978A
Authority: KR
Inventors: 김재구; 이영식
Original assignee: 김재구; 나가세 엔지니어링 서비스 코리아(주); 이영식
Priority date: 2019-10-23
Filing date: 2019-10-23
Publication date: 2021-05-03
Also published as: KR102280962B1

Abstract

본 발명은 제조 공정에서 사용된 폐 에칭액을 저장하는 제1 저장 탱크: 상기 제1 저장 탱크와 연결되는 제1 이송 라인; 상기 제1 이송 라인과 연결되어 상기 제1 이송 라인을 통해 유입되는 폐 에칭액을 순수 에칭액과 폐 에칭액으로 분리하는 제1 분리 유닛; 상기 제1 분리 유닛과 연결되어 분리된 순수 에칭액이 이송되는 제2 이송 라인; 상기 제2 이송 라인과 연결되어 상기 제2 이송 라인을 통해 유입되는 순수 에칭액이 저장되는 제2 저장 탱크; 상기 제1 분리 유닛과 연결되어 분리된 폐 에칭액이 이송되는 제3 이송 라인; 상기 제3 이송 라인과 연결되어 상기 제3 이송 라인을 통해 유입되는 폐 에칭액이 저장되는 제3 저장 탱크; 상기 제3 저장 탱크와 연결되는 제4 이송 라인; 상기 제4 이송 라인과 연결되어 상기 제4 이송 라인을 통해 유입되는 폐 에칭액을 폐수와 불순물로 분리하는 제2 분리 유닛; 상기 제2 분리 유닛과 연결되어 분리된 불순물이 이송되는 제5 이송 라인; 상기 제5 이송 라인과 연결되어 상기 제5 이송 라인을 통해 유입되는 불순물이 저장되는 제4 저장 탱크; 상기 제2 분리 유닛과 연결되어 분리된 폐수가 이송되는 제6 이송 라인; 및 상기 제6 이송 라인과 연결되어 상기 제6 이송 라인을 통해 유입되는 폐수가 저장되는 제5 저장 탱크;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 제1 분리 유닛 및 제2 분리 유닛을 이용하여 폐 에칭액을 순수 에칭액과 구리 등의 불순물로 분리하고 분리된 순수 에칭액을 제조 공정에 다시 활용함으로써, 고 순도로 재생된 에칭액을 재활용함에 따른 경제적인 효과를 얻을 수 있고 폐수 발생량을 최소화하여 환경오염을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Description

에칭액 재생시스템 {ETCHING LIQUID REGENERATION SYSTEM}

본 발명은 에칭액 재생시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 제1 분리 유닛 및 제2 분리 유닛을 이용하여 폐 에칭액을 순수 에칭액과 구리 등의 불순물로 분리하고 분리된 순수 에칭액을 제조 공정에 다시 활용함으로써, 고 순도로 재생된 에칭액을 재활용함에 따른 경제적인 효과를 얻을 수 있고 폐수 발생량을 최소화하여 환경오염을 방지할 수 있는 에칭액 재생시스템에 관한 것이다.

에칭은 반도체(Semiconductor), LCD(Liquid Crystal Display), OLED(Organic Light Emitting Diodes), PCB(Printed Circuit Board), TAB(Tape Automated Bonding), BGA(Ball Grid Array), COF(Chip On Flexible Printed Circuit), 리드 프레임(Lead frame) 등의 전자부품 및 정밀부품의 회로 형성에 있어서, 선택적으로 회로만을 남겨두고 구리 및 구리합금을 제거하는 공정이다.

상기한 에칭 메카니즘은 먼저 에칭액이 구리 및 구리합금의 표면을 산화시켜 금속산화물이 되고, 이러한 금속산화물을 용해시키는 과정을 반복하여 이루어지게 된다.

이러한 에칭 공정에 의해 발생되는 폐 에칭액은 유독성을 가지며, 이를 처리하기 위하여 폐 에칭액의 화학적인 희석, 침전, 치환 등의 여러 가지 방법을 사용하고 있는 실정이다.

그러나 폐 에칭액을 처리하기 위하여 다량의 중화제 및 산화 환원제의 사용하는 것은 2차 오염물을 생성시키는 원인이 되고 있으며, 화학적 처리 방법에 의해 생성되는 슬러지를 다시 처리해야 한다는 문제점이 있었다.

대한민국 특허공개공보 제2017-0106941호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 제1 분리 유닛 및 제2 분리 유닛을 이용하여 폐 에칭액을 순수 에칭액과 구리 등의 불순물로 분리하고 분리된 순수 에칭액을 제조 공정에 다시 활용함으로써, 고 순도로 재생된 에칭액을 재활용함에 따른 경제적인 효과를 얻을 수 있고 폐수 발생량을 최소화하여 환경오염을 방지할 수 있는 에칭액 재생시스템을 제공하는 것이다.

상기 목적은 본 발명에 따라, 제조 공정에서 사용된 폐 에칭액을 저장하는 제1 저장 탱크; 상기 제1 저장 탱크와 연결되는 제1 이송 라인; 상기 제1 이송 라인과 연결되어 상기 제1 이송 라인을 통해 유입되는 폐 에칭액을 순수 에칭액과 폐 에칭액으로 분리하는 제1 분리 유닛; 상기 제1 분리 유닛과 연결되어 분리된 순수 에칭액이 이송되는 제2 이송 라인; 상기 제2 이송 라인과 연결되어 상기 제2 이송 라인을 통해 유입되는 순수 에칭액이 저장되는 제2 저장 탱크; 상기 제1 분리 유닛과 연결되어 분리된 폐 에칭액이 이송되는 제3 이송 라인; 상기 제3 이송 라인과 연결되어 상기 제3 이송 라인을 통해 유입되는 폐 에칭액이 저장되는 제3 저장 탱크; 상기 제3 저장 탱크와 연결되는 제4 이송 라인; 상기 제4 이송 라인과 연결되어 상기 제4 이송 라인을 통해 유입되는 폐 에칭액을 폐수와 불순물로 분리하는 제2 분리 유닛; 상기 제2 분리 유닛과 연결되어 분리된 불순물이 이송되는 제5 이송 라인; 상기 제5 이송 라인과 연결되어 상기 제5 이송 라인을 통해 유입되는 불순물이 저장되는 제4 저장 탱크; 상기 제2 분리 유닛과 연결되어 분리된 폐수가 이송되는 제6 이송 라인; 및 상기 제6 이송 라인과 연결되어 상기 제6 이송 라인을 통해 유입되는 폐수가 저장되는 제5 저장 탱크;에 의해 달성된다.

여기서, 상기 제1 분리 유닛은, 상기 제1 이송 라인 상에 설치되는 제1 고압 펌프; 상기 제1 고압 펌프와 연결되어 상기 제1 고압 펌프에 의해 고압으로 이송되는 폐 에칭액을 순수 에칭액과 폐 에칭액으로 분리하는 제1 멤브레인 부재; 및 상기 제1 멤브레인 부재와 상기 제1 고압 펌프를 상호 연결하도록 설치되어 상기 제1 멤브레인 부재에 의해 분리된 폐 에칭액을 상기 제1 고압 펌프로 이송하는 제1 바이패스 라인;을 포함할 수 있다.

이때, 상기 제1 바이패스 라인 상에 설치되어 제1 고압 펌프에 의해 고속으로 이송되는 상기 분리된 폐 에칭액을 냉각시키는 제1 열교환기;를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 제3 이송 라인은 상기 제1 바이패스 라인과 연결되고, 상기 제3 이송 라인과 상기 제1 바이패스 라인의 연결 지점에 설치되는 제1 스위칭 밸브;를 더 포함하며, 상기 제1 스위칭 밸브는 기 설정된 조건에 따라 상기 분리된 폐 에칭액이 상기 제3 이송 라인 및 상기 제1 바이패스 라인 중 어느 하나의 라인으로 이송되도록 개폐될 수 있다.

또한, 상기 제1 이송 라인 상에 설치되어 상기 제1 탱크에 저장된 폐 에칭액을 상기 제1 분리 유닛 측으로 공급하는 제1 공급 펌프;를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 제2 이송 라인과 상기 제1 저장 탱크를 상호 연결하도록 설치되는 제7 이송 라인; 및 상기 제2 이송 라인과 상기 제7 이송 라인의 연결 지점에 설치되는 제3 스위칭 밸브;를 더 포함하며, 상기 제3 스위칭 밸브는 기 설정된 조건에 따라 상기 분리된 순수 에칭액이 상기 제2 이송 라인 및 상기 제7 이송 라인 중 어느 하나의 라인으로 이송되도록 개폐될 수 있다.

한편, 상기 제2 분리 유닛은, 상기 제4 이송 라인 상에 설치되는 제2 고압 펌프; 상기 제2 고압 펌프와 연결되어 상기 제2 고압 펌프에 의해 고압으로 이송되는 폐 에칭액을 폐수와 불순물로 분리하는 제2 멤브레인 부재; 및 상기 제2 멤브레인 부재와 상기 제2 고압 펌프를 상호 연결하도록 설치되어 상기 제2 멤브레인 부재에 의해 분리된 폐수를 상기 제2 고압 펌프로 이송하는 제2 바이패스 라인;을 포함할 수 있다.

이때, 상기 제2 바이패스 라인 상에 설치되어 제2 고압 펌프에 의해 고속으로 이송되는 상기 분리된 폐수를 냉각시키는 제2 열교환기;를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 제6 이송 라인은 상기 제2 바이패스 라인과 연결되고, 상기 제6 이송 라인과 상기 제2 바이패스 라인의 연결 지점에 설치되는 제2 스위칭 밸브;를 더 포함하며, 상기 제2 스위칭 밸브는 기 설정된 조건에 따라 상기 분리된 폐수를 상기 제6 이송 라인 및 상기 제2 바이패스 라인 중 어느 하나의 라인으로 이송되도록 개폐될 수 있다.

또한, 상기 제4 이송 라인 상에 설치되어 상기 제3 탱크에 저장된 폐 에칭액을 상기 제2 분리 유닛 측으로 공급하는 제2 공급 펌프;를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 제1 저장 탱크에 연결되는 제8 이송 라인; 및 상기 제8 이송 라인과 연결되어 상기 제1 저장 탱크로 순수를 공급하는 순수 공급부;를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 제5 저장 탱크에 연결되는 제9 이송라인; 및 상기 제9 이송 라인과 연결되어 상기 제5 저장 탱크로 순수 에칭액을 공급하는 순수 에칭액 공급부;를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 제1 내지 제5 저장 탱크 각각의 내부는 질소로 충진될 수 있다.

또한, 상기 제1 저장 탱크, 제3 저장 탱크 및 제5 저장 탱크 각각에 설치되어 상기 제1 저장 탱크, 제3 저장 탱크 및 제5 저장 탱크의 내부에 저장된 내용물의 성분을 측정하는 성분 측정부;를 더 포함할 수 있다.

이에 의해, 본 발명은 제1 분리 유닛 및 제2 분리 유닛을 이용하여 폐 에칭액을 순수 에칭액과 구리 등의 불순물로 분리하고 분리된 순수 에칭액을 제조 공정에 다시 활용함으로써, 고 순도로 재생된 에칭액을 재활용함에 따른 경제적인 효과를 얻을 수 있고 폐수 발생량을 최소화하여 환경오염을 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 에칭액 재생시스템의 개략도이다.
도 2는 본 발명에 따른 에칭액 재생시스템의 제1 분리 유닛을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 에칭액 재생시스템의 제2 분리 유닛을 도시한 도면이다.

본 명세서에서 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시 예들에 한정되지 않는다.

본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 특정한 개시형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 변경, 균등물 또는 대체물을 포함한다.

제1 또는 제2 등의 용어를 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만, 예를 들어 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 “연결되어” 있다거나 “접속되어” 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 “직접 연결되어” 있다거나 “직접 접속되어” 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 표현들, 예를 들어 “~사이에”와 “바로~사이에” 또는 “~에 이웃하는”과 “~에 직접 이웃하는” 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서 “포함하다” 또는 “가지다” 등의 용어를 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함으로 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 에칭액 재생시스템에 관하여 살펴보기로 한다.

본 발명에 따른 에칭액 재생시스템은, 도 1에 도시된 바와 같이, 제조 공정에서 사용된 폐 에칭액을 저장하는 제1 저장 탱크(10), 제1 저장 탱크(10)와 연결되는 제1 이송 라인(110), 제1 이송 라인(110)과 연결되어 제1 이송 라인을 통해 유입되는 폐 에칭액을 순수 에칭액과 폐 에칭액으로 분리하는 제1 분리 유닛(200), 제1 분리 유닛(200)과 연결되어 분리된 순수 에칭액이 이송되는 제2 이송 라인(120), 제2 이송 라인(120)과 연결되어 제2 이송 라인(120)을 통해 유입되는 순수 에칭액이 저장되는 제2 저장 탱크(20), 제1 분리 유닛(200)과 연결되어 분리된 폐 에칭액이 이송되는 제3 이송 라인(130), 제3 이송 라인과 연결되어 제3 이송 라인을 통해 유입되는 폐 에칭액이 저장되는 제3 저장 탱크(30), 제3 저장 탱크(30)와 연결되는 제4 이송 라인(140), 제4 이송 라인(140)과 연결되어 제4 이송 라인을 통해 유입되는 폐 에칭액을 폐수와 불순물로 분리하는 제2 분리 유닛(300), 제2 분리 유닛(300)과 연결되어 분리된 불순물이 이송되는 제5 이송 라인(150), 제5 이송 라인(150)과 연결되어 제5 이송 라인(150)을 통해 유입되는 불순물이 저장되는 제4 저장 탱크(40), 제2 분리 유닛(300)과 연결되어 분리된 폐수가 이송되는 제6 이송 라인(160) 및 제6 이송 라인(160)과 연결되어 제6 이송 라인(160)을 통해 유입되는 폐수가 저장되는 제5 저장 탱크(50)를 포함한다.

먼저, 제1 저장 탱크(10)는 내부에 저장 공간이 형성되는 부재로서, 상기 저장 공간이 외부와 완벽히 차단되도록 형성된다. 상기한 저장 공간의 내부에는 질소가 충진되어 있어, 외부의 대기 성분이 저장 공간으로 유입되는 것이 방지된다. 제1 저장 탱크(10)는 대략 사각 박스 형상 또는 원통 기둥 형상으로 형성될 수 있으나, 반드시 이에 한정되지 않고, 내부에 밀폐된 저장 공간이 형성된 다양한 형상을 모두 포함할 수 있다. 상술한 제1 저장 탱크(10)의 상기 저장 공간에는 제조 공정에서 사용되어진 폐 에칭액이 저장된다. 이때, 제1 저장 탱크(10)에는 제조 공정(에칭 공정)을 수행하는 장치와 연결된 유입 라인(미도시)이 연결되어 상기 유입 라인을 통해 폐 에칭액이 제1 저장 탱크(10)의 내부로 유입될 수 있다.

제1 이송 라인(110)은 소정 직경을 갖는 파이프 형태의 부재로서, 일 측이 제1 저장 탱크(10)와 연결되며, 타 측은 제1 분리 유닛(200)과 연결된다. 상기한 제1 이송 라인(110)은 제1 저장 탱크(10)에 저장된 폐 에칭액을 제1 분리 유닛(200)으로 이송 시킨다.

한편, 제1 분리 유닛(200)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 이송 라인(110) 상에 설치되는 제1 고압 펌프(210), 제1 고압 펌프(210)와 연결되어 제1 고압 펌프(210)에 의해 고압으로 이송되는 폐 에칭액을 순수 에칭액과 폐 에칭액으로 분리하는 제1 멤브레인 부재(220) 및 제1 멤브레인 부재(220)와 제1 고압 펌프(210)를 상호 연결하도록 설치되어 제1 멤브레인 부재(220)에 의해 분리된 폐 에칭액을 제1 고압 펌프(210)로 이송하는 제1 바이패스 라인(230)을 포함한다.

제1 고압 펌프(210)는 일반적인 펌프보다 높은 압력으로 물질을 이송시킬 수 있는 펌프로서, 제1 이송 라인(110) 상에 설치되어 제1 이송 라인(110)을 통해 유입되는 폐 에칭액을 제1 멤브레인 부재(220)로 이송시킨다.

상술한 제1 멤브레인 부재(220)는 특정 성분을 선택적으로 통과시킴으로써 혼합물을 분리할 수 있는 액체 또는 고체의 막으로서, 내산성(내약품성)을 갖는 분획분자량이 20 ~ 10,000일 수 있다. 상기한 제1 멤브레인 부재(220)는 단일로 사용될 수도 있고, 복수 개로 마련되어 상호 이격된 형태로 배치되어 사용될 수도 있다. 이러한 제1 멤브레인 부재(220)에 제1 고압 펌프(210)에 의해 폐 에칭액이 고압으로 공급되며, 고압으로 공급된 폐 에칭액이 제1 멤브레인 부재(220)를 통과함에 따라 순수 에칭액과 폐 에칭액으로 각각 분리된다. 이때, 제1 멤브레인 부재(220)는 폐 에칭액을 한 번에 순수 에칭액과 폐 에칭액으로 분리하는 것이 어렵기 때문에, 분리된 폐 에칭액을 제1 멤브레인 부재(220)로 재차 통과시키기 위한 제1 바이패스 라인(230)이 제1 고압 펌프(210)와 제1 멤브레인 부재(220)를 상호 연결하도록 설치된다.

제1 바이패스 라인(230)은 소정 직경을 갖는 파이프 형태의 부재로서, 일 측이 제1 고압 펌프(210)와 연결되며, 타 측은 제1 멤브레인 부재(220)와 연결된다. 상기한 제1 바이패스 라인(230)은 제1 멤브레인 부재(220)에 의해 분리된 폐 에칭액을 제1 고압 펌프(210)로 재차 이송시키게 된다. 상기와 같이 제1 고압 펌프(210)로 재차 이송된 폐 에칭액은 제1 고압 펌프(210)에 의해 제1 멤브레인 부재(220)로 이송되어 제1 멤브레인 부재(220)를 재차 통과하게 되고, 이에 따라 재차 공급된 폐 에칭액에서 순수 에칭액을 분리하게 된다.

한편, 제1 분리 유닛(200)에는 제1 바이패스 라인(230) 상에 설치되는 제1 열교환기(250)가 더 설치된다. 제1 열교환기(250)는 제1 바이패스 라인(230)과 적어도 일부가 접하도록 설치되어 제1 바이패스 라인(230)을 통해 고속으로 이동되는 고온의 분리된 폐 에칭액을 냉각시키게 된다. 상기한 제1 열교환기(250)는 라디에이터 형태로 형성되어 내부에 냉각수가 이동되는 형태로 형성될 수 있으나, 반드시 이에 한정되지 않고, 다양한 열교환기 형태를 모두 포함한다.

또한, 제1 이송 라인(110) 상에는 제1 공급 펌프(111)가 설치되며, 상기 제1 공급 펌프(111)의 작동에 의해 제1 저장 탱크(10)에 저장된 폐 에칭액이 제1 분리 유닛(200)의 제1 고압 펌프(210)로 이송된다. 여기서, 제1 이송 라인(110) 상에 설치되되, 제1 공급 펌프(111)와 제1 고압 펌프(210)의 사이에 형성되는 유량 조절 밸브(미도시)가 더 설치될 수 있다. 상기한 유량 조절 밸브는 폐 에칭액과 제1 멤브레인 부재(220)에 의해 분리된 폐 에칭액이 혼합되지 않도록 개방 또는 폐쇄될 수 있다.

또한, 제2 이송 라인(120)은 소정 직경을 갖는 파이프 형태의 부재로서, 일 측이 제1 분리 유닛(200)과 연결되며, 타 측은 제2 저장 탱크(20)와 연결된다. 여기서, 제2 이송 라인(120)의 일 측은 제1 분리 유닛(200)의 제1 멤브레인 부재(220)와 연결되어 제1 멤브레인 부재(220)에 의해 분리된 순수 에칭액이 제2 이송 라인(120)을 통해 이송된다.

제2 저장 탱크(20)는 내부에 저장 공간이 형성되는 부재로서, 상기 저장 공간이 외부와 완벽히 차단되도록 형성된다. 상기한 저장 공간의 내부에는 질소가 충진되어 있어, 외부의 대기 성분이 저장 공간으로 유입되는 것이 방지된다. 제2 저장 탱크(20)는 대략 사각 박스 형상 또는 원통 기둥 형상으로 형성될 수 있으나, 반드시 이에 한정되지 않고, 내부에 밀폐된 저장 공간이 형성된 다양한 형상을 모두 포함할 수 있다. 상술한 제2 저장 탱크(20)의 상기 저장 공간에는 제2 이송 라인(120)을 통해 유입되는 상기 분리된 순수 에칭액이 저장된다. 이때, 제2 저장 탱크(20)에는 제조 공정(에칭 공정)을 수행하는 장치와 연결된 공급 라인(미도시)이 연결되어 상기 공급 라인을 통해 순수 에칭액이 상기 제조 공정(에칭 공정)을 수행하는 장치로 공급될 수 있다. 상기와 같이 상기 제조 공정(에칭 공정)을 수행하는 장치로 공급된 순수 에칭액은 에칭 공정에 재활용될 수 있다.

한편, 제3 이송 라인(130)은 소정 직경을 갖는 파이프 형태의 부재로서, 일 측이 제1 분리 유닛(200)과 연결되며, 타 측은 제3 저장 탱크(30)와 연결된다. 여기서, 제3 이송 라인(130)의 일 측은 제1 분리 유닛(200)의 제1 바이패스 라인(230)과 연결되고, 제3 이송 라인(130)과 제1 바이패스 라인(230)의 연결 지점에는 제1 스위칭 밸브(240)가 설치된다.

상기한 제1 스위칭 밸브(240)는 기 설정된 조건에 따라 상기 분리된 폐 에칭액이 제3 이송 라인(130) 및 제1 바이패스 라인(230) 중 어느 하나의 라인으로 이송되도록 개폐된다. 예를 들어, 폐 에칭액이 제1 멤브레인 부재(220)를 재차 통과하는 횟수를 3회로 설정했다고 가정했을 시, 제1 스위칭 밸브(240)는 폐 에칭액이 제1 멤브레인 부재(220)를 3회 통과한 시점에 제1 바이패스 라인(230) 측은 폐쇄하고 제3 이송 라인(130) 측을 개방하여 분리된 폐 에칭액을 제3 이송 라인(130)을 통해 이송되도록 한다. 상기와 같이 제3 이송 라인(130)을 통해 이송되는 분리된 폐 에칭액은 제3 저장 탱크(30)로 유입되어 저장된다.

제3 저장 탱크(30)는 내부에 저장 공간이 형성되는 부재로서, 상기 저장 공간이 외부와 완벽히 차단되도록 형성된다. 상기한 저장 공간의 내부에는 질소가 충진되어 있어, 외부의 대기 성분이 저장 공간으로 유입되는 것이 방지된다. 제3 저장 탱크(30)는 대략 사각 박스 형상 또는 원통 기둥 형상으로 형성될 수 있으나, 반드시 이에 한정되지 않고, 내부에 밀폐된 저장 공간이 형성된 다양한 형상을 모두 포함할 수 있다. 상술한 제3 저장 탱크(30)의 상기 저장 공간에는 제3 이송 라인(130)을 통해 유입되는 상기 분리된 폐 에칭액이 저장된다.

제4 이송 라인(140)은 소정 직경을 갖는 파이프 형태의 부재로서, 일 측이 제3 저장 탱크(30)와 연결되며, 타 측은 제2 분리 유닛(300)과 연결된다. 상기한 제4 이송 라인(140)은 제3 저장 탱크(30)에 저장된 상기 분리된 폐 에칭액을 제2 분리 유닛(300)으로 이송 시킨다.

한편, 제2 분리 유닛(300)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 제4 이송 라인(140) 상에 설치되는 제2 고압 펌프(310), 제2 고압 펌프(310)와 연결되어 제2 고압 펌프(310)에 의해 고압으로 이송되는 폐 에칭액을 폐수와 불순물로 분리하는 제2 멤브레인 부재(320) 및 제2 멤브레인 부재(320)와 제2 고압 펌프(310)를 상호 연결하도록 설치되어 제2 멤브레인 부재(320)에 의해 분리된 폐수를 제2 고압 펌프(310)로 이송하는 제2 바이패스 라인(330)을 포함한다.

제2 고압 펌프(310)는 일반적인 펌프보다 높은 압력으로 물질을 이송시킬 수 있는 펌프로서, 제4 이송 라인(140) 상에 설치되어 제4 이송 라인(140)을 통해 유입되는 폐 에칭액을 제2 멤브레인 부재(320)로 이송시킨다.

상술한 제2 멤브레인 부재(320)는 특정 성분을 선택적으로 통과시킴으로써 혼합물을 분리할 수 있는 액체 또는 고체의 막으로서, 내산성(내약품성)을 갖는 분획분자량이 20 ~ 10,000일 수 있다. 상기한 제2 멤브레인 부재(320)는 단일로 사용될 수도 있고, 복수 개로 마련되어 상호 이격된 형태로 배치되어 사용될 수도 있다. 이러한 제2 멤브레인 부재(320)에 제2 고압 펌프(310)에 의해 폐 에칭액이 고압으로 공급되며, 고압으로 공급된 폐 에칭액이 제2 멤브레인 부재(320)를 통과함에 따라 폐수와 구리 등의 불순물로 각각 분리된다. 이때, 제2 멤브레인 부재(320)는 폐 에칭액을 한 번에 폐수와 구리 등의 불순물로 분리하는 것이 어렵기 때문에, 분리된 폐수를 제2 멤브레인 부재(320)로 재차 통과시키기 위한 제2 바이패스 라인(330)이 제2 고압 펌프(310)와 제2 멤브레인 부재(320)를 상호 연결하도록 설치된다.

제2 바이패스 라인(330)은 소정 직경을 갖는 파이프 형태의 부재로서, 일 측이 제2 고압 펌프(310)와 연결되며, 타 측은 제2 멤브레인 부재(320)와 연결된다. 상기한 제2 바이패스 라인(330)은 제2 멤브레인 부재(320)에 의해 분리된 폐수를 제2 고압 펌프(310)로 재차 이송시키게 된다. 상기와 같이 제2 고압 펌프(310)로 재차 이송된 폐수는 제2 고압 펌프(310)에 의해 제2 멤브레인 부재(320)로 이송되어 제2 멤브레인 부재(320)를 재차 통과하게 되고, 이에 따라 재차 공급된 폐수에서 구리 등의 불순물을 분리하게 된다.

한편, 제2 분리 유닛(300)에는 제2 바이패스 라인(330) 상에 설치되는 제2 열교환기(350)가 더 설치된다. 제2 열교환기(350)는 제2 바이패스 라인(330)과 적어도 일부가 접하도록 설치되어 제2 바이패스 라인(330)을 통해 고속으로 이동되는 고온의 분리된 폐수를 냉각시키게 된다. 상기한 제2 열교환기(350)는 라디에이터 형태로 형성되어 내부에 냉각수가 이동되는 형태로 형성될 수 있으나, 반드시 이에 한정되지 않고, 다양한 열교환기 형태를 모두 포함한다.

또한, 제4 이송 라인(140) 상에는 제2 공급 펌프(141)가 설치되며, 상기 제2 공급 펌프(141)의 작동에 의해 제3 저장 탱크(30)에 저장된 폐 에칭액이 제2 분리 유닛(300)의 제2 고압 펌프(310)로 이송된다. 여기서, 제4 이송 라인(140) 상에 설치되되, 제2 공급 펌프(141)와 제2 고압 펌프(310)의 사이에 형성되는 유량 조절 밸브(미도시)가 더 설치될 수 있다. 상기한 유량 조절 밸브는 폐 에칭액과 제2 멤브레인 부재(320)에 의해 분리된 폐수가 혼합되지 않도록 개방 또는 폐쇄될 수 있다.

또한, 제5 이송 라인(150)은 소정 직경을 갖는 파이프 형태의 부재로서, 일 측이 제2 분리 유닛(300)과 연결되며, 타 측은 제4 저장 탱크(40)와 연결된다. 여기서, 제5 이송 라인(150)의 일 측은 제2 분리 유닛(300)의 제2 멤브레인 부재(320)와 연결되어 제2 멤브레인 부재(320)에 의해 분리된 구리 등의 불순물이 제5 이송 라인(150)을 통해 이송된다. 상기한 불순물은 폐 에칭액에서 폐수를 분리한 후 남은 물질로서, 구리 등의 성분과 순수로 이루어진다. 또한, 제2 멤브레인 부재(320)는 구리 등의 성분을 흡착할 수 있는 소재로 형성되어 제2 멤브레인 부재(320)가 구리 등의 성분을 흡착하여 분리할 수 있다.

제4 저장 탱크(40)는 내부에 저장 공간이 형성되는 부재로서, 상기 저장 공간이 외부와 완벽히 차단되도록 형성된다. 상기한 저장 공간의 내부에는 질소가 충진되어 있어, 외부의 대기 성분이 저장 공간으로 유입되는 것이 방지된다. 제4 저장 탱크(40)는 대략 사각 박스 형상 또는 원통 기둥 형상으로 형성될 수 있으나, 반드시 이에 한정되지 않고, 내부에 밀폐된 저장 공간이 형성된 다양한 형상을 모두 포함할 수 있다. 상술한 제4 저장 탱크(40)의 상기 저장 공간에는 제5 이송 라인(150)을 통해 유입되는 구리 등의 불순물이 저장된다. 상기와 같이 제4 저장 탱크(40)에 저장된 구리 등의 불순물은 외부 폐기 업체로 보내져 폐기된다.

한편, 제6 이송 라인(160)은 소정 직경을 갖는 파이프 형태의 부재로서, 일 측이 제2 분리 유닛(300)과 연결되며, 타 측은 제5 저장 탱크(50)와 연결된다. 여기서, 제6 이송 라인(160)의 일 측은 제2 분리 유닛(300)의 제2 바이패스 라인(330)과 연결되고, 제6 이송 라인(160)과 제2 바이패스 라인(330)의 연결 지점에는 제2 스위칭 밸브(340)가 설치된다.

상기한 제2 스위칭 밸브(340)는 기 설정된 조건에 따라 상기 분리된 폐수가 제6 이송 라인(160) 및 제2 바이패스 라인(330) 중 어느 하나의 라인으로 이송되도록 개폐된다. 예를 들어, 폐수가 제2 멤브레인 부재(320)를 재차 통과하는 횟수를 3회로 설정했다고 가정했을 시, 제2 스위칭 밸브(340)는 폐수가 제2 멤브레인 부재(320)를 3회 통과한 시점에 제2 바이패스 라인(330) 측은 폐쇄하고 제6 이송 라인(160) 측을 개방하여 분리된 폐수를 제6 이송 라인(160)을 통해 이송되도록 한다. 상기와 같이 제6 이송 라인(160)을 통해 이송되는 분리된 폐수는 제5 저장 탱크(50)로 유입되어 저장된다.

제5 저장 탱크(50)는 내부에 저장 공간이 형성되는 부재로서, 상기 저장 공간이 외부와 완벽히 차단되도록 형성된다. 상기한 저장 공간의 내부에는 질소가 충진되어 있어, 외부의 대기 성분이 저장 공간으로 유입되는 것이 방지된다. 제5 저장 탱크(50)는 대략 사각 박스 형상 또는 원통 기둥 형상으로 형성될 수 있으나, 반드시 이에 한정되지 않고, 내부에 밀폐된 저장 공간이 형성된 다양한 형상을 모두 포함할 수 있다. 상술한 제5 저장 탱크(50)의 상기 저장 공간에는 제6 이송 라인(160)을 통해 유입되는 상기 분리된 폐수가 저장된다.

한편, 본 발명은 제2 이송 라인(120)과 제1 저장 탱크(10)를 상호 연결하도록 설치되는 제7 이송 라인(170) 및 제2 이송 라인(120)과 제7 이송 라인(170)의 연결 지점에 설치되는 제3 스위칭 밸브(121)를 더 포함한다.

제7 이송 라인(170)은 소정 직경을 갖는 파이프 형태의 부재로서, 일 측이 제1 저장 탱크(10)와 연결되며, 타 측은 제2 이송 라인(120)과 연결된다.

제3 스위칭 밸브(121)는 제2 이송 라인(120)과 제7 이송 라인(170)의 연결 지점에 설치되어 기 설정된 조건에 따라 상기 분리된 순수 에칭액이 제2 이송 라인(120) 및 제7 이송 라인(170) 중 어느 하나의 라인으로 이송되도록 개폐된다. 상기 제3 스위칭 밸브(121)는 제2 저장 탱크(20)에 문제가 발생하거나 제1 저장 탱크(10)의 저장 수위가 낮아질 경우, 제2 이송 라인(120) 측은 폐쇄하고 제7 이송 라인(170) 측을 개방하여 분리된 순수 에칭액을 제7 이송 라인을 통해 이송되도록 한다. 상기와 같이 제7 이송 라인(170)을 통해 이송되는 분리된 순수 에칭액은 제1 저장 탱크(10)로 유입되어 저장될 수 있다.

한편, 본 발명은 제1 저장 탱크(10)에 연결되는 제8 이송 라인(180) 및 제8 이송 라인(180)과 연결되어 제1 저장 탱크(10)로 순수를 선택적으로 공급하는 순수 공급부(400)를 더 포함한다.

제8 이송 라인(180)은 소정 직경을 갖는 파이프 형태의 부재로서, 일 측이 순수 공급부(400)와 연결되며, 타 측은 제1 저장 탱크(10)와 연결된다.

순수 공급부(400)는 내부에 순수가 저장되기 위한 저장 공간이 형성된 부재로서, 필요에 따라 제8 이송 라인(180)을 통해 순수를 제1 저장 탱크(10)로 공급한다. 제1 저장 탱크(10)에 저장된 폐 에칭액의 농도를 조절하거나, 본 발명의 에칭액 재생시스템 전체를 세정할 필요가 있을 경우, 제8 이송 라인(180)을 통해 제1 저장 탱크(10)로 순수가 공급된다.

한편, 본 발명은 제5 저장 탱크(50)에 연결되는 제9 이송 라인(190) 및 제9 이송 라인(190)과 연결되어 제5 저장 탱크(50)로 순수 에칭액을 공급하는 순수 에칭액 공급부(500)를 더 포함한다.

제9 이송 라인(190)은 소정 직경을 갖는 파이프 형태의 부재로서, 일 측이 순수 에칭액 공급부(500)와 연결되며, 타 측은 제5 저장 탱크(50)와 연결된다.

순수 에칭액 공급부(500)는 내부에 순수 에칭액이 저장되기 위한 저장 공간이 형성된 부재로서, 제9 이송 라인(190)을 통해 순수 에칭액을 제5 저장 탱크(50)로 공급한다. 제5 저장 탱크(50)에 저장된 폐수는 순수 에칭액 공급부(500)를 통해 공급된 순수 에칭액과 희석되어 에칭 공정이 가능한 고 농도의 에칭액이 될 수 있다. 이때, 제5 저장 탱크(50)에는 제조 공정(에칭 공정)을 수행하는 장치와 연결된 공급 라인(미도시)이 연결되어 상기 공급 라인을 통해 폐수와 순수 에칭액이 희석된 고 농도의 에칭액이 상기 제조 공정(에칭 공정)을 수행하는 장치로 공급될 수 있다. 상기와 같이 상기 제조 공정(에칭 공정)을 수행하는 장치로 공급된 고 농도의 에칭액은 에칭 공정에 재활용될 수 있다.

한편, 본 발명은 제1 저장 탱크(10), 제3 저장 탱크(30) 및 제5 저장 탱크(50) 각각에 설치되어 제1 저장 탱크(10), 제3 저장 탱크(30) 및 제5 저장 탱크(50) 각각의 내부에 저장된 내용물의 성분을 측정하는 성분 측정부(미도시)를 더 포함한다.

상기한 성분 측정부는 에칭 성분(산 성분) 및 구리 성분을 측정할 수 있는 센서로 마련되어 제1 저장 탱크(10), 제3 저장 탱크(30) 및 제5 저장 탱크(50) 내부에 저장된 내용물의 에칭 성분 및 구리 성분을 측정한다. 상기한 측정 결과를 모니터링하여 에칭액 재생시스템의 유지 보수에 관한 정보를 획득하게 된다.

상기와 같이 구성되어 작동되는 본 발명에 따른 에칭액 재생시스템은 제1 분리 유닛(200) 및 제2 분리 유닛(300)을 이용하여 폐 에칭액을 순수 에칭액과 구리 등의 불순물로 분리하고 분리된 순수 에칭액을 제조 공정에 다시 활용함으로써, 고 순도로 재생된 에칭액을 재활용함에 따른 경제적인 효과를 얻을 수 있고 폐수 발생량을 최소화하여 환경오염을 방지할 수 있는 매우 뛰어나 효과가 있다.

이상으로 본 발명에 따른 에칭액 재생시스템에 대한 바람직한 실시 예에 관하여 설명하였다.

전술된 실시 예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 전술된 상세한 설명보다는 후술 될 특허청구범위에 의하여 나타내어질 것이다. 그리고 이 특허청구범위의 의미 및 범위는 물론, 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 및 변형 가능한 형태가 본 발명의 범주에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10: 제1 저장 탱크 20: 제2 저장 탱크
30:　제3 저장 탱크 40: 제4 저장 탱크
50: 제5 저장 탱크 110: 제1 이송 라인
111: 제1 공급 펌프 120: 제2 이송 라인
121:　제3 스위칭 밸브 130: 제3 이송 라인
140: 제4 이송 라인 141: 제2 공급 펌프
150: 제5 이송 라인 160: 제6 이송 라인
170: 제7 이송 라인 180: 제8 이송 라인
190: 제9 이송 라인 200: 제1 분리 유닛
210: 제1 고압 펌프 220: 제1 멤브레인 부재
230: 제1 바이패스 라인 240: 제1 스위칭 밸브
250: 제1 열교환기 300: 제2 분리 유닛
310: 제2 고압 펌프 320: 제2 멤브레인 부재
330: 제2 바이패스 라인 340: 제2 스위칭 밸브
350: 제2 열교환기 400: 순수 공급부
500: 순수 에칭액 공급부

Claims

제조 공정에서 사용된 폐 에칭액을 저장하는 제1 저장 탱크;
상기 제1 저장 탱크와 연결되는 제1 이송 라인;
상기 제1 이송 라인과 연결되어 상기 제1 이송 라인을 통해 유입되는 폐 에칭액을 순수 에칭액과 폐 에칭액으로 분리하는 제1 분리 유닛;
상기 제1 분리 유닛과 연결되어 분리된 순수 에칭액이 이송되는 제2 이송 라인;
상기 제2 이송 라인과 연결되어 상기 제2 이송 라인을 통해 유입되는 순수 에칭액이 저장되는 제2 저장 탱크;
상기 제1 분리 유닛과 연결되어 분리된 폐 에칭액이 이송되는 제3 이송 라인;
상기 제3 이송 라인과 연결되어 상기 제3 이송 라인을 통해 유입되는 폐 에칭액이 저장되는 제3 저장 탱크;
상기 제3 저장 탱크와 연결되는 제4 이송 라인;
상기 제4 이송 라인과 연결되어 상기 제4 이송 라인을 통해 유입되는 폐 에칭액을 폐수와 불순물로 분리하는 제2 분리 유닛;
상기 제2 분리 유닛과 연결되어 분리된 불순물이 이송되는 제5 이송 라인;
상기 제5 이송 라인과 연결되어 상기 제5 이송 라인을 통해 유입되는 불순물이 저장되는 제4 저장 탱크;
상기 제2 분리 유닛과 연결되어 분리된 폐수가 이송되는 제6 이송 라인; 및
상기 제6 이송 라인과 연결되어 상기 제6 이송 라인을 통해 유입되는 폐수가 저장되는 제5 저장 탱크;를 포함하는 에칭액 재생시스템.
제1항에 있어서,
상기 제1 분리 유닛은,
상기 제1 이송 라인 상에 설치되는 제1 고압 펌프;
상기 제1 고압 펌프와 연결되어 상기 제1 고압 펌프에 의해 고압으로 이송되는 폐 에칭액을 순수 에칭액과 폐 에칭액으로 분리하는 제1 멤브레인 부재; 및
상기 제1 멤브레인 부재와 상기 제1 고압 펌프를 상호 연결하도록 설치되어 상기 제1 멤브레인 부재에 의해 분리된 폐 에칭액을 상기 제1 고압 펌프로 이송하는 제1 바이패스 라인;을 포함하는 에칭액 재생시스템.
제2항에 있어서,
상기 제1 바이패스 라인 상에 설치되어 제1 고압 펌프에 의해 고속으로 이송되는 상기 분리된 폐 에칭액을 냉각시키는 제1 열교환기;를 더 포함하는 에칭액 재생시스템.
제2항에 있어서,
상기 제3 이송 라인은 상기 제1 바이패스 라인과 연결되고,
상기 제3 이송 라인과 상기 제1 바이패스 라인의 연결 지점에 설치되는 제1 스위칭 밸브;를 더 포함하며,
상기 제1 스위칭 밸브는 기 설정된 조건에 따라 상기 분리된 폐 에칭액이 상기 제3 이송 라인 및 상기 제1 바이패스 라인 중 어느 하나의 라인으로 이송되도록 개폐되는 것을 특징으로 하는 에칭액 재생시스템.
제1항에 있어서,
상기 제1 이송 라인 상에 설치되어 상기 제1 탱크에 저장된 폐 에칭액을 상기 제1 분리 유닛 측으로 공급하는 제1 공급 펌프;를 더 포함하는 에칭액 재생시스템.
제1항에 있어서,
상기 제2 이송 라인과 상기 제1 저장 탱크를 상호 연결하도록 설치되는 제7 이송 라인; 및
상기 제2 이송 라인과 상기 제7 이송 라인의 연결 지점에 설치되는 제3 스위칭 밸브;를 더 포함하며,
상기 제3 스위칭 밸브는 기 설정된 조건에 따라 상기 분리된 순수 에칭액이 상기 제2 이송 라인 및 상기 제7 이송 라인 중 어느 하나의 라인으로 이송되도록 개폐되는 것을 특징으로 하는 에칭액 재생시스템.
제1항에 있어서,
상기 제2 분리 유닛은,
상기 제4 이송 라인 상에 설치되는 제2 고압 펌프;
상기 제2 고압 펌프와 연결되어 상기 제2 고압 펌프에 의해 고압으로 이송되는 폐 에칭액을 폐수와 불순물로 분리하는 제2 멤브레인 부재; 및
상기 제2 멤브레인 부재와 상기 제2 고압 펌프를 상호 연결하도록 설치되어 상기 제2 멤브레인 부재에 의해 분리된 폐수를 상기 제2 고압 펌프로 이송하는 제2 바이패스 라인;을 포함하는 에칭액 재생시스템.
제7항에 있어서,
상기 제2 바이패스 라인 상에 설치되어 제2 고압 펌프에 의해 고속으로 이송되는 상기 분리된 폐수를 냉각시키는 제2 열교환기;를 더 포함하는 에칭액 재생시스템.
제7항에 있어서,
상기 제6 이송 라인은 상기 제2 바이패스 라인과 연결되고,
상기 제6 이송 라인과 상기 제2 바이패스 라인의 연결 지점에 설치되는 제2 스위칭 밸브;를 더 포함하며,
상기 제2 스위칭 밸브는 기 설정된 조건에 따라 상기 분리된 폐수를 상기 제6 이송 라인 및 상기 제2 바이패스 라인 중 어느 하나의 라인으로 이송되도록 개폐되는 것을 특징으로 하는 에칭액 재생시스템.
제1항에 있어서,
상기 제4 이송 라인 상에 설치되어 상기 제3 탱크에 저장된 폐 에칭액을 상기 제2 분리 유닛 측으로 공급하는 제2 공급 펌프;를 더 포함하는 에칭액 재생시스템.
제1항에 있어서,
상기 제1 저장 탱크에 연결되는 제8 이송 라인; 및
상기 제8 이송 라인과 연결되어 상기 제1 저장 탱크로 순수를 공급하는 순수 공급부;를 더 포함하는 에칭액 재생시스템.
제1항에 있어서,
상기 제5 저장 탱크에 연결되는 제9 이송라인; 및
상기 제9 이송 라인과 연결되어 상기 제5 저장 탱크로 순수 에칭액을 공급하는 순수 에칭액 공급부;를 더 포함하는 에칭액 재생시스템.
제1항에 있어서,
상기 제1 내지 제5 저장 탱크 각각의 내부는 질소로 충진되는 것을 특징으로 하는 에칭액 재생시스템.
제1항에 있어서,
상기 제1 저장 탱크, 제3 저장 탱크 및 제5 저장 탱크 각각에 설치되어 상기 제1 저장 탱크, 제3 저장 탱크 및 제5 저장 탱크의 내부에 저장된 내용물의 성분을 측정하는 성분 측정부;를 더 포함하는 에칭액 재생시스템.