一种环保型铜镀层退镀液及可再生退镀液的退镀工艺的制作方法
【专利摘要】本发明涉及电镀【技术领域】，尤其涉及一种退镀液及退镀工艺。一种环保型铜镀层退镀液，包括以下退镀液原料制成：焦磷酸钾、酒石酸钾钠、柠檬酸铵、磷酸氢二钠、25%的氨水、30%的双氧水。一种可再生退镀液的退镀工艺，通过电沉积回收退镀液中的，使退镀液中的铜离子减少，从而使退镀液再生，适当补加双氧水达到循环利用目的。由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本发明的退镀液稳定，对镀件基体表面无腐蚀、无有害气体产生、可再生重复利用，使用周期长，可节约成本，符合社会多要求的环保节约的宗旨。
【专利说明】一种环保型铜镀层退镀液及可再生退镀液的退镀工艺【技术领域】
[0001]本发明涉及电镀【技术领域】，尤其涉及一种退镀液及退镀工艺。
【背景技术】
[0002]电镀过程中会产生不合格镀层，在支撑镀件的挂具上也会沉积上镀层；前者需要回收利用，后者要反复使用，因此需将镀层进行彻底退除。而退镀液通常适用于基体表面的镀铜层的退除。传统的退镀工艺中，通常采用含高浓度的硫酸及硝酸的退镀液，上述退镀液中含有强氧化剂并且酸性较强，因此在退镀时极易对基体本身产生过腐蚀的不良影响。另外浓硝酸与铜反应，既是强氧化剂，又是酸，产生大量的有害NOX气体，俗称“黄龙”，对环境污染严重，对人体有极大的伤害，并且对设备及厂房也会产生极大的腐蚀。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于，提供一种环保型铜镀层退镀液，解决以上技术问题。
[0004]本发明的另一目的在于，提供一种可再生退镀液的退镀工艺，解决以上技术问题。
[0005]本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现:
[0006]一种环保型铜镀层退镀液，其特征在于，包括以下退镀液原料制成:
[0007]焦磷酸钾、酒石酸钾钠、柠檬酸铵、磷酸氢二钠、25%的氨水、30%的双氧水。
[0008]本发明的退镀液以焦磷酸钾、酒石酸钾钠、柠檬酸铵及磷酸氢二钠为主要原料，作为络合剂促进铜的溶解并增加溶液中铜离子的含量，以双氧水为氧化剂，退镀液无有害气体产生,对基体无腐蚀,效率高、反应稳定。
[0009]所述退镀液原料各组分的含量为:
[0010]
[0011]三水合焦磷酸钾(K,PA.31W)):200g/L^350g/L:
四水合酒石酸钾钠(C4HAKNa.棚20): 10g/L-60g/Li
柠檬酸铵(C6Il17N3O7)s20g/l-l20g/L;
磷酸氢二钠(Na2IfI5O1.121120):20g/L-B0g/L；
氨水(25%) (ΜΗ,.Η,Ο):≥ImL/L;
双氧水(30%) (H2O2):≥30mL/L
[0012]所述退镀液原料各组分的含量优选为:
[0013]........1水介焦磷酸钾(K1IM)7.3IM))t280 g/1-320g/L;
PU水合酒? 酸钾钠(CtIl1OiiKNa.41W)):25g/{^55K/l.；
柠檬Pi铵(α?κΗΛ):80g/!-110g/L;
磷酸氢二钠(Na2HPO4.121W)；30g/l-40g/L；
氨水(25%) C ΝΗ；?.H2O ):2mL/L-6mL/L；
双氧水(30%) (H2O2):50mL/1-1OOiiL/L.[0014]所述退镀液的PH值为5-10，优选6-8，调节pH值采用的酸为焦磷酸、酒石酸、磷酸、柠檬酸中的任一种或组合，优选焦磷酸和磷酸。上述几种酸不仅可以调节退镀液的PH值，其酸根又可以作为铜离子的络合剂，退镀液的PH值在6-8之间，趋于中性，反应温和，不会使基体产生过腐蚀。
[0015]所述退镀液原料中还含有二价镍离子,所述二价镍离子含量为0.lg/L-10g/L,优选lg/L_2g/L。本发明添加二价镍离子加快了退镀速度，从而使退镀液退镀时间缩短并延长了使用周期。
[0016]一种可再生退镀液的退镀工艺，包括如下步骤:
[0017]1)配置退镀液:按退镀液原料组分配比配置退镀液，将退镀液的温度设置在200C -600C，优选 30°C -50°C，最优选 35°C -40°C。
[0018]2)退镀操作:将镀件放入退镀液中，搅拌退镀液，搅拌方式可以采用机械、磁力或空气搅拌；在退镀过程中，所述退镀液的用量保持在不少于1.5L/dm2，优选1.6L/dm2-2.0L/dm2 ；
[0019]3)完成退锻:在一设定时间后，将锻件从退锻液中取出，完成退锻?呆作；
[0020]4)退镀液的再生:将步骤3)中的退镀液体积恢复至退镀前的体积；
[0021]然后采用电沉积的方法将所述退镀液中的铜离子沉积出，采用不溶性阳极作为阳极，采用不锈钢做阴极；
[0022]电解阴极电流密度为0.lA/dm2-5A/dm2，优选 0.5A/dm2-2A/dm2 ；
[0023]电解温度控制在20°C -60°C，优选30°C -50°C ；
[0024]电解时间根据退镀液中所溶铜离子的含量及法拉第定律确定；
[0025]电解处理后的退镀液中补加双氧水后实现再生，补加量为双氧水(30%)≥30mL/L，优选50mL/L-100mL/L，且调节退镀液PH值为5_10，优选6_8。
[0026]本发明采用双氧水作为氧化剂，以酒石酸钾、柠檬酸铵等为络合剂促进铜的溶解并增加溶液中铜离子的含量，从而使退镀液退镀时间缩短并延长使用周期；退除铜镀层后的退镀液可采用电沉积的方法沉积出铜，进而除去或减少退镀液中的铜离子，适当补加双氧水使退镀液达到重复利用的目的。该发明不仅具有环保的特点，又可以循环利用，提高了退镀效率，减少了成本，是一种有效可行的退镀方案。采用本发明的退镀工艺，退镀的镀件在镀液中无腐蚀，本发明的退镀液属于绿色环保的退镀液。本发明的退镀液适用于不合格产品及镀铜件吊具上铜层的退除。
[0027]步骤4 )中，不溶性阳极可以是铅板、石墨电极、玻璃碳电极或钌钛氧化物涂层的钛基工业DSA电极作为阳极。[0028]步骤4)中，加入过量的二氧化锰后，过滤，将滤液经电渗析处理的方式浓缩至与退镀前的退镀液体积相同。
[0029]也可以将退镀液加热到70°C保持10分钟后，将所述退镀液中多余的双氧水分解，并过滤，实现退镀液体积恢复至与退镀前的退镀液体积相同。
[0030]步骤4)中，所述退镀液需进行再生时，需要电沉积的退镀液中，所含铜离子的含量不少于 llg/L,优选 llg/L-16g/L。
[0031]在镀件铜镀层厚度为25 μ m-30 μ m时，每升退镀液完成退镀面积大于0.5dm2后，在所述退镀液中补加双氧水(30%),不低于10mL/dm2,优选40mL/dm2-150mL/dm2。
[0032]在镀件铜镀层厚度为25 μ m-30 μ m时，每升退镀液完成退镀面积大于5dm2后，优选5dm2-6dm2后，加入过量的二氧化锰或将退镀液加热到70°C保持10分钟，将所述退镀液中多余的双氧水分解，并过滤。
[0033]有益效果:由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本发明的退镀液稳定，对镀件基体表面无腐蚀、无有害气体产生、可再生重复利用，使用周期长，可节约成本，符合社会多要求的环保节约的宗旨。
【具体实施方式】
[0034]为了本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面进一步阐述本发明。
[0035]一种环保型铜镀层退镀液，包括以下退镀液原料制成:
[0036]焦磷酸钾、酒石酸 钾钠、柠檬酸铵、磷酸氢二钠、25%的氨水、30%的双氧水。退镀液原料各组分的含量为:
[0037]
【权利要求】
1.一种环保型铜镀层退镀液，其特征在于，包括以下退镀液原料制成: 焦磷酸钾、酒石酸钾钠、柠檬酸铵、磷酸氢二钠、25%的氨水、30%的双氧水。
2.根据权利要求1所述的一种环保型铜镀层退镀液，其特征在于:所述退镀液原料中包括如下组分:三水合焦磷酸钾:200g/L-350g/L; 四水合酒石酸钾铺:I Og/L-60g/'L ；柠樣酸铵:20g/L-120g/L;磷酸氢二钠:20g/L-50g/L；
25%的氨水:≥imL/L;:?)%的双氧水:≥30mL/LQ
3.根据权利要求2所述的一种环保型铜镀层退镀液，其特征在于:所述退镀液原料中包括如下组分:三水合焦磷酸钾:280 g/L-320g/L;四水合酒石酸钾钠:25g/L-55g/L;柠檬酸铵:80g/L-110g/L;磷酸氢二钠:30g/L-40g/L;
25% 的氨水:2mL/L-6mL/L；.30% 的双氧水:50mL/L-l OOmL/L 0
4.根据权利要求1所述的一种环保型铜镀层退镀液，其特征在于:所述退镀液的PH值为5-10，调节pH值采用的酸为焦磷酸、酒石酸、磷酸、柠檬酸中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的一种环保型铜镀层退镀液，其特征在于:所述退镀液原料中还含有二价镍离子，所述二价镍离子含量为0.lg/L-10g/L。
6.一种可再生退镀液的退镀工艺，采用权利要求1至5中任意一项所述的退镀液进行退镀操作，其特征在于，包括如下步骤: .O配置退镀液:按退镀液原料组分配比配置退镀液，将退镀液的温度设置在.20 0C -60。。。 2)退镀操作:将镀件放入退镀液中，搅拌退镀液；在退镀过程中，所述退镀液的用量保持在不少于1.5L/dm2 ； 3)完成退锻:在一设定时间后，将锻件从退锻液中取出，完成退锻?呆作； 4)退镀液的再生:将步骤3)中的退镀液体积恢复至退镀前的体积； 然后采用电沉积的方法将所述退镀液中的铜离子沉积出，采用不溶性阳极作为阳极，采用不锈钢做阴极； 电解阴极电流密度为0.lA/dm2-5A/dm2 ； 电解温度控制在20°C -60°C ； 电解处理后的退镀液中补加双氧水后实现再生，补加量为30%的双氧水≥30mL/L，且调节退镀液PH值为5-10。
7.根据权利要求6所述的一种可再生退镀液的退镀工艺，其特征在于:步骤4)中，不溶性阳极是铅板、石墨电极、玻璃碳电极或钌钛氧化物涂层的钛基工业DSA电极作为阳极。
8.根据权利要求6所述的一种可再生退镀液的退镀工艺，其特征在于:步骤4)中，加入过量的二氧化锰后，过滤，将滤液经电渗析处理的方式浓缩至与退镀前的退镀液体积相同。
9.根据权利要求6所述的一种可再生退镀液的退镀工艺，其特征在于:步骤4)中，将退镀液加热到70°C保持10分钟后，将所述退镀液中多余的双氧水分解，并过滤，实现退镀液体积恢复至与退镀前的退镀液体积相同。
10.根据权利要求6所述的一种可再生退镀液的退镀工艺，其特征在于:步骤4)中，所述退镀液需进行再生时，需要电沉积的退镀液中，所含铜离子的含量不少于llg/L。
【文档编号】C23F1/46GK103572293SQ201310410668
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年9月10日 优先权日:2013年9月10日
【发明者】张全生, 郭东莉, 夏骥, 王传荟, 杨楷楷 申请人:上海应用技术学院