[發(fā)明專利]一種三氯化鐵蝕刻液處理及再生循環(huán)的工藝方法

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• 申請日: 2022-01-28
• 公開（公告）號: CN114606497A
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 夏敏;宋德生;余德福;肖晉宜;丁德才
• 申請（專利權(quán)）人: 斯瑞爾環(huán)境科技股份有限公司
• 主分類號: C23F1/46
• 分類號: C23F1/46;C25B1/04;C22B3/26;C22B3/44
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標(biāo)代理有限公司 44202
• 代理人: 鄧聰權(quán)

本發(fā)明公開了一種三氯化鐵蝕刻液處理及再生循環(huán)的工藝方法，主要包括(1)、將產(chǎn)線三氯化鐵蝕刻液溢流至蝕刻廢液儲存桶；(2)、蝕刻廢液儲存桶與萃取槽連接，循環(huán)萃取，萃取后的水相低銅蝕刻液輸送至氧化槽，經(jīng)氧化后低銅蝕刻液返回至產(chǎn)線；(3)、油相進(jìn)入水洗段，經(jīng)水洗后的油相中通入硫酸溶液進(jìn)行反萃，反萃后的水相通入電解槽中進(jìn)行電解，電解產(chǎn)生氧氣通入步驟(2)中的氧化槽中；(4)、反萃后的油相通入萃取槽重新進(jìn)行萃取流程。本發(fā)明的整體工藝流程不引入任何的氧化劑，可以大大縮減成本，電解期間不產(chǎn)生氯氣帶來的不安全因素。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種PCB生產(chǎn)過程中三氯化鐵蝕刻廢液的處理及再生循環(huán)工藝方法。

背景技術(shù)

印刷電路板(PCB)是電子設(shè)備中的重要部件。隨著電子產(chǎn)業(yè)的充分發(fā)展，我國也成為了PCB最大的生產(chǎn)國家及使用市場。隨著電子產(chǎn)品不斷朝著小型化、輕量化、高速化、多功能化的方向發(fā)展，PCB行業(yè)對于高精度、高密度電路的關(guān)注度越來越高。在其線路制作工藝中，蝕刻是進(jìn)行圖形轉(zhuǎn)移后，實(shí)現(xiàn)線路圖形至關(guān)重要的一道工序，直接決定了產(chǎn)品的質(zhì)量水平和成品率，控制好蝕刻過程是確保整個PCB質(zhì)量和性能的關(guān)鍵。

自20世紀(jì)60年代以來，蝕刻液經(jīng)過了多種類型的更新與改進(jìn)，主要包括氯化鐵蝕刻液、過硫酸銨蝕刻液、硫酸/鉻酸蝕刻液、硫酸/過氧化氫蝕刻液、堿性氯化銅蝕刻液、酸性氯化銅蝕刻液等。因三氯化鐵蝕刻液的再生困難，廢液處理量難、大的問題而逐漸退出市場。過硫酸銨蝕刻液以及含鉻蝕刻液、硫酸過氧化氫體系蝕刻液由于不易再生或有毒性的問題未被市場接受。酸性氯化銅蝕刻體系相對具有蝕刻速度快、穩(wěn)定性好、蝕刻均勻、側(cè)蝕小、易再生等優(yōu)點(diǎn)，堿性氯化銅蝕刻體系溶銅量高，測試小，蝕刻速率快且蝕刻速率易控制的特性，滿足目前印制電路板蝕刻需求，是目前應(yīng)用最廣泛的兩種蝕刻液。但酸堿性氯化銅體系蝕刻液中氨氮含量高，使用過程中會產(chǎn)生氨氮廢水導(dǎo)致的二次污染以及再生時使用氧化劑和鹽酸帶來的資源浪費(fèi)或再生循環(huán)電解產(chǎn)生的氯氣氧化帶來的安全風(fēng)險。

中國專利CN109161895B提供一種酸性氯化銅蝕刻液銅回收再生系統(tǒng)及回收再生方法，涉及蝕刻液循環(huán)再生技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明酸性氯化銅蝕刻液銅回收再生系統(tǒng)包括蝕刻液再生系統(tǒng)以及位于蝕刻液再生系統(tǒng)下游的廢氣處理系統(tǒng)，還包括鐵水洗滌液處理系統(tǒng)；本發(fā)明酸性氯化銅蝕刻液銅回收再生方法有效解決現(xiàn)有酸性氯化銅蝕刻液再生循環(huán)的高能耗、低回用率、陰極銅雜質(zhì)含量多、氯氣二次污染環(huán)境等問題，對酸性氯化銅蝕刻液電解再生循環(huán)技術(shù)的全面應(yīng)用提供技術(shù)支持。此工藝為氯化銅蝕刻廢液處理體系，再生蝕刻液為電解氯氣氧化體系，環(huán)境安全風(fēng)險系數(shù)較大。

中國專利CN106119852A，一種酸性氯化銅蝕刻液的電解回收及再生工藝，公開了一種酸性氯化銅蝕刻液的電解回收及再生工藝，步驟如下：(1)采用添加了鐵離子的酸性氯化銅蝕刻液對線路板進(jìn)行蝕刻，并控制該蝕刻液的氧化還原電位在360～700mV之間；(2)將步驟⑴的蝕刻廢液引入電解槽中進(jìn)行電解；(3)電解產(chǎn)生的氯氣在電解液的氧化還原電位作用下，氧化電解槽中的電解液，使氯氣溶于電解液中；(4)步驟⑶中的氯氣溶于電解液后，即將電解液中的Fe²⁺和^Cu+氧化為Fe³⁺和Cu²⁺，當(dāng)氯氣全部溶于電解液后，電解液就完成氧化步驟再生為蝕刻液；(5)將經(jīng)步驟⑷氧化的電解液引入到蝕刻生產(chǎn)線上，循環(huán)使用。本工藝能夠吸收消耗電解過程中產(chǎn)生的大部分氯氣，保證安全生產(chǎn)、保護(hù)環(huán)境。此蝕刻體系為氯化銅體系，鐵為催化劑，再生時電解產(chǎn)生氯氣氧化同樣帶來較高的環(huán)境安全風(fēng)險，且隔膜電解電阻大能耗高，隔膜破損導(dǎo)致電解時反蝕嚴(yán)重影響陰極沉銅；電解時陰極三價鐵放電生成二價鐵，后需要重新氧化二價鐵，也會增大能耗。