本发明属于蚀刻废液后处理技术领域,具体涉及一种碱性蚀刻废液电解回用的方法。
背景技术:
在现有的印刷线路板(pcb)制作过程中,蚀刻是重要的一步。蚀刻是指将覆铜箔基板上不需要的铜用蚀刻液以化学反应方式予以除去,使其形成所需要的电路图形。
目前线路板生产常用的蚀刻液有酸性氯化铜蚀刻液和碱性氯化铜铵蚀刻液(下面简称碱性蚀刻液)。碱性蚀刻液的主要成份为铜盐、氯化铵、氨水、水、可选的碳酸盐、及可选的添加剂;其中,碳酸盐通常采用碳酸铵以及碳酸氢铵。在实际的生产过程中,随着蚀刻的进行,碱性蚀刻液中的各成分会不断地被消耗。为了保持碱性蚀刻液的成分稳定,需要不断地添加蚀刻补充液和/或补投氨水,因而不可避免地导致蚀刻槽内的碱性蚀刻液不断增多而溢出槽外。所述的蚀刻补充液的主要成分为可选的添加剂,业界也称之为蚀刻子液。溢出蚀刻槽外的蚀刻液或已经使用过的蚀刻液一般都称之为蚀刻废液,所述碱性蚀刻废液的主要成分包括氯化铜铵、氯化亚铜铵、氯化铵、氨水,有的碱性蚀刻废液还会含有碳酸铵、碳酸氢铵、有机铵盐、有机胺等。
对于采用碱性蚀刻工序的线路板生产厂而言,该工序每日都会产生大量的含有高浓度铜离子的碱性蚀刻废液。目前业界除了将该废液外售给环保公司进行处理以外,也有部分厂商采用电解设备在工厂内对其进行电解取铜再生利用。现有技术中,碱性蚀刻废液的取铜再生利用方法主要包括有萃取电解结合法和直接电解法。其中,直接电解法的电化学反应式如下:
阳极:h2o–e-→2h++1/2o2
阴极:cu2++e-→cu+
cu++e-→cu
而上述现有的直接电解工艺存在下述几个技术问题:
第一,电解过程中阴极上电析出的固体金属铜会被电解液快速返蚀成铜离子回溶到电解液中,降低电析铜的收取效率,只有大概60~70%。这是由于:现有的直接电解工艺直接采用碱性蚀刻废液作为电解液,电解过程中随着铜氨络合物cu(nh3)4cl2和cu(nh3)2cl的络合结构被打破并转化成为金属铜、氯化铵和氨,电解液中氯化铵和氨的浓度越来越高,同时伴随着阳极上氧气的生成,导致溶液中的含氧量也逐渐增加。而蚀刻废液中的一价铜氨络合物可与溶于蚀刻废液中的氯化铵、氨以及氧气共同反应生成可与金属铜反应的二价铜氨络合物,对电解析出所得的金属铜进行返蚀。根据反应物浓度与反应速率成正比的原理,上述反应物的浓度越高,电解液中生成二价铜氨络合物的速度越快,对阴极上析出金属铜的返蚀效果越明显。所述二价铜氨络合物的再生以及返蚀铜的化学反应方程式如下:
二价铜氨络合物再生反应:
2cu(nh3)2cl+4nh4cl+2nh3+1/2o2→2cu(nh3)4cl2+h2o
返蚀反应:cu+cu(nh3)4cl2→2cu(nh3)2cl;
总反应:cu+2nh4cl+2nh3+1/2o2→cu(nh3)4cl2+h2o。
第二,由于氨水本身容易挥发变为氨气逸出,而电解过程中电解液的铵离子受电场引力影响向阴极移动,导致铵离子在阴极附近聚集造成电解液局部氨浓度升高,再加上电解过程中电解液的温度较室温有所升高,更进一步促进氨的挥发消耗浪费原料。也因此,阳极附近的电解液容易出现氨水含量低的情况,致使阳极附近的电解液中没有足够的氨和铜离子进行络合反应,而难以形成可溶性的铜氨络合物,所以部分铜离子会以铜泥形式析出沉淀在电解槽底或者浆粘在阳极上,增大了电解池的电阻。在此情况下进行电解,会造成阴阳两极间所必需的电解电压增大,浪费电能。
第三,电解过后的电解液返回碱性蚀刻生产线上使用会影响蚀刻质量:由于现有的直接电解法为了适应大规模生产而通常采用大电流进行电解取铜,而阴极上析出的金属铜返蚀较严重的情况会导致电解析出的铜面非常不平整,加剧了尖峰电流效应,使得电流不稳定,进而导致析结出的金属铜层粗糙松散容易脱落。
第四,现有技术为解决析结出的金属铜层粗糙松散容易脱落的问题,是在电解过程中向电解液加入平整剂以使电解阴极上电析出更为光洁的铜皮或铜板。平整剂的作用原理是利用其能阻滞溶液中金属离子放电的特性,在被堵表面与溶液界面上形成吸附层,从而提高阴极极化作用,使得金属离子得以在电流密度较低的地方沉积,因此工件表面凹处可以整平。然而电解过后的电解液因此含有平整剂,由于在蚀刻的过程中平整剂会对蚀刻工作液中的金属离子有吸附作用,阻碍蚀刻反应的进行,所以会导致蚀刻速度变慢;因此,若返回碱性蚀刻生产线上使用会导致蚀刻速度变慢,影响蚀刻生产质量。
所以,现有的碱性蚀刻废液直接电解法的应用目前仍难以普及推广,也没有企业采用直接电解法来再生所述的碱性蚀刻液。
技术实现要素:
本发明的目的在于提供一种碱性蚀刻废液电解回用的方法,该方法能提高电解析出铜的效率,且废液经电解回用后可以配制成能保持理想的蚀刻效果的再生碱性蚀刻子液。
本发明的目的通过如下技术方案来实现:
一种碱性蚀刻废液电解回用的方法,包括使用由电解槽、电解电源、电解阳极和电解阴极组成的电解池,所述的电解槽通过分隔物分隔为阳极区和阴极区,包括以下步骤:
(1)将碱性蚀刻废液/或碱性蚀刻废液与还原剂的混合液作为阳极电解液,加入所述的阳极区中;将碱性蚀刻废液与还原剂的混合液作为阴极电解液,加入所述的阴极区中;
(2)启动所述的电解电源进行电解作业,在所述的电解阴极上析出金属铜;
(3)按照具体的碱性蚀刻工艺,向步骤(2)电解作业过后的阳极液和/或阴极液中加入氯化铵、氨、水和其他碱性蚀刻液所含成分中的一种或多种,配制成可重新利用于碱性蚀刻生产线上的再生碱性蚀刻子液;
所述的碱性蚀刻废液为铜离子浓度为20~200g/l、ph值为7~10.3的碱性蚀刻废液。
所述的阳极电解液经电解作业而在阳极区形成的液体即为阳极液,所述的阴极电解液经电解作业而在阴极区形成的液体即为阴极液。即所述的阳极液和阴极液分别为阳极电解液和阴极电解液在电解过程中成分发生了化学反应变化后形成的电解液。
经发明人实验发现,采用还原剂与碱性蚀刻废液混合配制电解液,所述的还原剂可与氧化剂(氧气)发生氧化还原反应,从而有效地将电解液中的氧气消耗掉。随着氧气浓度的减小,电解液中的二价铜氨络合物的生成速度也随之降低,进而减少阴极上析出金属铜被溶蚀的情况,达到提高金属铜的回收率的目的。
所述阴极电解液中还原剂的质量百分比含量为0.01~15%,优选为0.01~13%,更优选为1~13%;若所述的阳极电解液为碱性蚀刻废液与还原剂的混合液时,其中还原剂的质量百分比同样为0.01~15%,优选为0.01~13%,更优选为1~13%。
经过多次反复试验证明,在电解槽阴极区的阴极电解液中还原剂的含量为0.01~15%时能较好地改善减轻所述电解阴极上电解析出的金属铜被返蚀的情况;同时,当电解槽阳极区的阳极电解液中含有还原剂时,其含量不宜大于15%:当所述阴极电解液的还原剂含量小于0.01%时,减轻阴极上电析金属铜被返蚀的效果不明显;而当所述阳极电解液和/或阴极电解液的还原剂含量大于15%时,电解完成后的阳极液和/或阴极液通常还剩余有较多的还原剂,配制成再生碱性蚀刻子液并回用到碱性蚀刻生产线上时会降低碱性蚀刻工作液的生产蚀刻速度。
所述的还原剂为能与水溶液中的氧气进行反应从而消耗氧气的还原性物质,包括但不限于亚硫酸盐、硫代硫酸盐、硫酸羟胺、盐酸羟胺、水合肼、草酸和草酸盐、甲酸和甲酸盐、柠檬酸和柠檬酸盐、葡萄糖、维生素c、酒石酸、亚磷酸盐和次亚磷酸盐中的一种或多种,当上述多种还原剂之间混合时互相之间没有比例限制。
优选地,所述的还原剂为亚硫酸盐、硫代硫酸盐、硫酸羟胺、盐酸羟胺、水合肼、草酸和草酸盐中的一种或多种,当上述多种还原剂之间混合时互相之间没有比例限制。
更优选地,所述的还原剂为酸性还原剂,以通过络合消耗电解液中的游离氨来减少氨气从电解液中挥发逸出,所述的酸性还原剂包括盐酸羟胺、硫酸羟胺、草酸中的至少一种,当上述多种还原剂之间混合时互相之间没有比例限制。
此外,由于采用本发明的方法后,电解阴极上金属铜被返蚀的情况减少,使得所析出的金属铜层结构更为致密,故尖峰电流效应小,因而无需在电解过程中添加平整剂。因此,将经过电解处理后配制的再生碱性蚀刻子液返回到碱性蚀刻生产线上使用时不会对蚀刻速度和质量造成影响。再加上本发明采用所述的分隔物将所述电解槽分隔为阳极区和阴极区,能进一步减少甚至避免电解阳极上产生的氧气靠近电解阴极,使得在所述电解阴极附近生成二价铜氨络合物的情况大大减少,从而减轻对所述电解阴极上电解析出的金属铜的返蚀。
本发明所述的分隔物可以采用滤布、陶瓷滤板、pe滤板、电解隔膜等能够有效防止所述电解阳极上生成的氧气靠近电解阴极但允许部分/或全部离子在两极间迁移的材料,从而将所述的电解槽分隔成阳极区和阴极区。
根据生产设备参数以及蚀刻要求的不同,碱性蚀刻液各成分的设计配比也有所不同。此外,即使经过电解作业后,所述再生碱性蚀刻子液仍可能含有部分铜离子,但在配制成再生碱性蚀刻子液并回用于生产线上时,并不会对蚀刻作业产生负面影响。因此,步骤(3)中所述再生碱性蚀刻子液中除了铜离子以外的其他成分及其浓度,均按照一般的蚀刻子液的氨氮、氯离子等成分及其浓度进行调整即可。
优选地,所述的电解槽采用密封式电解槽,并对气体进行抽排,从而将所述电解阳极上生成的氧气及时排出电解槽外,以减少溶解于阳极液中的氧气含量。
在本发明进行电解作业的过程中,可以向所述的阳极区中补充所述的阳极电解液和/或碱性蚀刻废液和/或还原剂和/或所述的阴极液,并向所述的阴极区中补充所述的阴极电解液和/或碱性蚀刻废液和/或还原剂,即直接补充所述的阴极电解液或将所述阴极电解液中的各成分进行分别的补充,从而稳定阳极电解液和/或阴极电解液的成分并保持较高的电解效率。
当采用向所述阳极区补充阳极电解液和/或碱性蚀刻废液和/或还原剂,和/或向所述阴极区补充阴极电解液和/或碱性蚀刻废液和/或还原剂时,可在电解过程中根据时间设定和/或所述的阳极液和/或所述的阴极液的氧化还原电位、ph值、比重值、比色值、液位的实时参数,通过人工或者自动投料控制器来进行添加,以使阳极区和阴极区中的铜离子浓度和氨浓度得以稳定,或将其控制在预设的工艺参数值上,以减少所述电解阴极上析出的铜金属被返蚀和污染的情况发生。此外,电解过程中向所述的阳极区补充含有碱性蚀刻废液的阳极电解液,还能提升阳极电解液中的氨含量,以防止阳极液中有铜泥沉淀析出。
当采用电解过程中向所述的阳极区补充阴极液时,可在所述的阴极区设置溢流口,且所述溢流口不低于所述阳极区中的预设液位,从而使得向所述阴极区补充阴极电解液和/或碱性蚀刻废液和/或还原剂时,若所述阴极区的实际液位超过预设液位,则超过预设液位的部分会通过所述的溢流口从所述的阴极区溢流至阳极区中,从而实现自动将阴极液添加至所述的阳极区中。
优选地,所述的溢流口设置高于所述阳极区中的液面高度。尤其是当所述的分隔物允许阳离子通过时,所述的阳极液中的铵离子受电场力影响会向所述的电解阴极迁移;同时所述阴极液中的铜氨络合物通过电化学反应将铜离子还原为金属铜并释放出铵离子,从而导致其氨含量较所述的阳极液中更高,将富含氨的阴极液加入到所述的阳极区中,既能补充所述阳极液中的铵离子含量,从而避免所述的电解阳极上出现铜泥析结,又能使所述阳极液和阴极液互相之间压力达到平衡。
还可将所述的阳极区和阴极区通过带有可控泵浦的管道进行连接,根据预设时间和/或所述阳极液的比重值、ph值、氧化还原电位等一个或多个参数,通过自动投料控制器来控制将所述的阴极液加投到所述的阳极区中。
优选地,当所述的分隔物允许阳离子通过时,所述的电解电源采用双脉冲式电源。电解过程中,所述阳极液中的铵离子会随电场引力穿过所述分隔物进入所述的阴极区,容易造成所述阳极区中出现因缺氨而析出铜泥的现象。而采用双脉冲式电源能够在反极相时将所述阴极区中的铵离子反向引回至阳极区中,从而有效避免所述电解阳极上因缺少氨而导致有铜泥析出和电解阴极上析出的金属铜因阴极液中有大量氨而被快速返蚀的问题。
优选地,保持所述阴极区中的液位高于所述阳极区中的液位,从而实现所述阳极区、阴极区之间溶液的比重平衡。由于电解槽被分隔为阳极区和阴极区,若所述的分隔物能允许阳离子通过,则电解过程中受电场引力影响,阳极区中的铵离子会不断地通过分隔物进入阴极区,从而导致所述阳极液与阴极液的比重差越来越大,进而使得所述的分隔物因两边溶液的比重差造成的压力差过大而导致形变损坏。保持所述阴极区中的液位高于所述阳极区中的液位,能有效平衡所述分隔物两边所受的压力,减轻分隔物变形损坏和所述阳极区和阴极区之间的液体渗透。
所述的步骤(2)进行完毕后,可先进行固液分离,然后再进行步骤(3)。
本发明可以进一步作以下改进:在所述步骤(2)进行电解作业前和/或电解过程中通过人工和/或自动化设备向阳极区中加投氨源,所述的氨源为液氨和/或氨水和/或碳酸铵和/或碳酸氢铵。如此能有效地保证所述阳极液中含有足够的氨能与铜离子发生络合,形成可溶性的铜氨络合物,避免所述的电解阳极上粘结由如碱式氯化铜、氢氧化铜和氯化铜铵等组成的铜泥结块,而影响电解效率。优选地,在电解作业前和/或电解过程中加投氨源的量,使所述阳极区中的阳极电解液和/或阳极液的ph值不低于6。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
1.本发明相比于现有技术中采用直接电解法对碱性蚀刻废液进行回收处理的工艺方法相比,能降低所述废液在电解过程中阴极区二价铜氨络合物的生成速度,通过控制电解液中对金属铜具有反蚀效果的氧气和二价铜氨络合物的浓度,达到明显提高金属铜电解析出回收效率的效果,所述回收率均能达到90%或以上;
2.本发明对电解析出的铜的反蚀较小,故无需在电解液中加入平整剂就可以获得致密的铜层,使得所述废液经本发明电解过后生成的阳极液和/或者阴极液可以配制成能保持理想的蚀刻效果的再生碱性蚀刻液,回用于碱性蚀刻生产线上,从而解决了现有技术因为平整剂的缓蚀效果而影响再生蚀刻子液的蚀刻质量,导致无法再生碱性蚀刻液的问题,实现碱性蚀刻废液的高效回收再利用,同时,也大大减少了碱性蚀刻废液排放造成的对环境的污染;
3.当本发明采用酸性还原剂时,能减少氨气的逸出量,改善氨的污染,改善生产环境;若所述的分隔物允许阳离子通过,且在电解作业过程中向所述的阳极区补充阴极液时,同样能减少氨气的逸出;
4.本发明采用向阳极电解液中补充碱性蚀刻废液和/或氨源和/或阴极液时,或者采用双脉冲式电源时,均能有效抑制阳极区中析出铜泥的现象,达到降低电解能耗的效果;
5.本发明对电解析出的铜的反蚀较小,因此,在无需使用平整剂的情况下,电解阴极上析出的铜层也相比于现有技术析出的铜层而言更为致密,一方面使得铜面暴露在空气中的表面积越小,越便于保存和运输;
具体实施方式
以下通过具体实施方式对本发明作进一步的说明。
本发明所述的实施例中,所使用的氨水优选为市售的浓度为20%或25%氨水溶液,所使用的液氨选用市售规格40l的带减压阀瓶装液氨产品;使用的蚀刻生产线优选为科杰pcb设备厂生产的蚀刻生产线,在进行蚀刻作业时,蚀刻缸的温度设定为49℃,蚀刻机的蚀刻液喷嘴压力设定为1kg/cm2;除上述列举的之外,本领域技术人员根据常规选择,也可以选择其它具有与本发明列举的上述产品具有相似性能的产品,均可以实现本发明的目的。
所提及的检测铜离子浓度为本领域所公知的技术。
所述的碱性蚀刻废液的主要成分均为氨水、氯化铵和铜氨络合物。
蚀刻效果的测试:取大小为500×300mm×1.5mm的纯铜蚀刻速率测试板放入蚀刻缸中进行喷淋腐蚀,以测试蚀刻速率;使用大小为620×540mm、铜厚为1oz、显影线宽线距为50.8μm的双面线路板进行喷淋腐蚀,以测试蚀刻因子和电解循环回收再生工艺系统的稳定性。使用本行业所公知的方法(《印刷电路技术》,李学明,工业和信息化部电子行业职业技能鉴定指导中心,第五版,p387-389;《金属腐蚀理论及应用》,魏宝明,化工工业出版社,p5-7;《浅谈蚀刻因子的计算方法》,田玲等,印刷电路信息2007no.12,p55-56)计算蚀刻速率、蚀刻因子k与电解电流效率。
实施例1
(1)使用由电解槽、电解电源、电解阳极和电解阴极组成的电解池,用陶瓷滤板和滤布的叠合将电解槽分隔为阳极区和阴极区;
根据下表-1的成分和配比配制阳极电解液和阴极电解液,并将阳极电解液和阴极电解液分别加入到阳极区和阴极区当中;
(2)启动所述的电解电源进行电解作业,在所述的电解阴极上析出金属铜;
(3)电解作业经过2h后,将阳极液、阴极液混合,并按重量比加入5%的水,然后使用液氨调至ph=11,从而形成再生碱性蚀刻子液,并循环使用于蚀刻生产线上。
实施例2
(1)使用由密封电解槽、电解电源、电解阳极和电解阴极组成的电解池,用pe滤板将电解槽分隔为阳极区和阴极区;
根据下表-1的成分和配比配制阳极电解液和阴极电解液,并将阳极电解液和阴极电解液分别加入到阳极区和阴极区当中;
(2)启动所述的电解电源进行电解作业,同时对电解槽内产生的气体进行抽排,在所述的电解阴极上析出金属铜,并每隔半小时通过人工分别向阳极区和阴极区补充体积为预设液位5%的阳极电解液和阴极电解液;
(3)电解作业经过2h后,将阳极液、阴极液混合并进行固液分离,然后使用液氨调至ph=11,从而形成再生碱性蚀刻子液,并循环使用于蚀刻生产线上。
实施例3
(1)使用由密封电解槽、电解电源、电解阳极和电解阴极组成的电解池,用阴离子膜将电解槽分隔为阳极区和阴极区;
根据下表-1的成分和配比配制阳极电解液和阴极电解液,并将阳极电解液和阴极电解液分别加入到阳极区和阴极区当中;
(2)启动所述的电解电源进行电解作业,同时对电解槽内产生的气体进行抽排,在所述的电解阴极上析出金属铜,并根据阳极区中阳极液的实时ph值由自动检测投控机向阳极区中补充碱性蚀刻废液,根据阳极液的实时氧化还原电位由自动检测投控机向阳极区中加投还原剂,根据阴极液的实时比色值由自动检测投控机向阴极区补充碱性蚀刻液,再根据阴极液的实时氧化还原电位由自动检测投控机向阴极区中加入还原剂,从阳极区溢出的阳极液直接回用到蚀刻生产线上;
(3)电解作业经过2h后,对阴极液使用液氨调至ph=11.5,从而形成再生碱性蚀刻子液,并循环使用于蚀刻生产线上。
实施例4
(1)使用由密封电解槽、电解电源、电解阳极和电解阴极组成的电解池,用滤布将电解槽分隔为阳极区和阴极区,并通过带有可控泵浦的管道将阳极区和阴极区进行连接;
根据下表-1的成分和配比配制阳极电解液和阴极电解液,并将阳极电解液和阴极电解液分别加入到阳极区和阴极区当中,本实施例所述的碱性蚀刻废液中还包含有蚀刻添加剂;
(2)将阳极电解液的ph值调节至6,启动所述的电解电源进行电解作业,同时对电解槽内产生的气体进行抽排,在所述的电解阴极上析出金属铜,并根据阳极区中阳极液的实时比重值由自动检测投控机向阳极区中补充阴极液,并根据阳极液的实时氧化还原电位由自动检测投控机向阳极区补充还原剂,再根据阴极液的实时比重值由自动检测投控机向阴极区中补充阴极电解液;
(3)电解作业经过2h后,将溢出阳极区的阳极液与蚀刻子液添加剂混合至ph=10.5,从而形成再生碱性蚀刻子液,并循环使用于蚀刻生产线上。
实施例5
(1)使用由电解槽、双脉冲式电解电源、电解阳极和电解阴极组成的电解池,用阳离子膜将电解槽分隔为阳极区和阴极区,电解槽顶部设有密封盖板,上设有气体抽排系统和入料口,阳极区和阴极区各设有搅拌装置、溢流口和氧化还原电位及ph检测装置,并通过带有可控泵浦的管道将阳极区和阴极区进行连接;
根据下表-1的成分和配比配制阳极电解液和阴极电解液,并将阳极电解液和阴极电解液分别加入到阳极区和阴极区当中;
(2)保持阴极区中的液位高于阳极区的液位,启动所述的电解电源进行电解作业,同时对电解槽内产生的气体进行抽排,电解电源每正向通电5分钟后反向通电1分钟,在所述的电解阴极上析出金属铜,并根据阴极区中阳极液的实时比重值由自动检测投控机向阳极区中补充碱性蚀刻废液,并根据阴极液的实时氧化还原电位由自动检测投控机向阴极区补充还原剂,并使高出预设液位的部分阴极液溢流至阳极区中;
(3)电解作业经过2h后,将阳极区溢出的阳极液与阴极区中的阴极液混合,然后使用液氨调至ph=11.5,从而形成再生碱性蚀刻子液,并循环使用于蚀刻生产线上。
实施例6
(1)使用由密封电解槽、电解电源、电解阳极和电解阴极组成的电解池,用滤布将电解槽分隔为阳极区和阴极区,并通过带有可控泵浦的管道将阳极区和阴极区进行连接;
根据下表-1的成分和配比配制阳极电解液和阴极电解液,并将阳极电解液和阴极电解液分别加入到阳极区和阴极区当中;
(2)保持阴极区中的液位高于阳极区的液位,启动所述的电解电源进行电解作业,同时对电解槽内产生的气体进行抽排,电解电源每正向通电5分钟后反向通电1分钟,在所述的电解阴极上析出金属铜,并根据阳极区中阳极液的实时ph值和氧化还原电位和定时设定由自动检测投控机向阳极区中补充阴极液,并根据阴极液的实时氧化还原电位由自动检测投控机向阴极区补充阴极电解液;
(3)电解作业经过2h后,将阳极区溢出的阳极液与阴极区中的阴极液混合,并按重量比加入1%的氯酸钠、5%的水,然后使用液氨调至ph=11.5,从而形成再生碱性蚀刻子液,并循环使用于蚀刻生产线上。
对比例1
(1)使用由电解槽、电解电源、电解阳极和电解阴极组成的电解池;
根据下表-1的成分和配比配制电解液并加入到电解槽中,按1mol/l加入硫脲作为平整剂;
(2)启动所述的电解电源进行电解作业,在所述的电解阴极上析出金属铜;
(3)电解作业经过2h后,将电解后的溶液按重量比加入5%的水,然后使用液氨调至ph=11,从而形成再生碱性蚀刻子液,并循环使用于蚀刻生产线上。
对比例2
(1)使用由电解槽、电解电源、电解阳极和电解阴极组成的电解池;
根据下表-1的成分和配比配制电解液并加入到电解槽中,按1mol/l加入硫脲作为平整剂;
(2)启动所述的电解电源进行电解作业,在所述的电解阴极上析出金属铜;
(3)电解作业经过2h后向电解后的溶液加入子液添加剂调节至ph=10.5,从而形成再生碱性蚀刻子液,并循环使用于蚀刻生产线上。
表-1
备注:表-1中“不使用再生碱性蚀刻子液时的蚀刻速度/或蚀刻因子”应理解为没有使用再生碱性蚀刻子液,而是原碱性蚀刻液单独工作时蚀刻速度/或蚀刻因子。
蚀刻速度和蚀刻质量除了受蚀刻液本身的性能影响以外,也会随着蚀刻液的温度、蚀刻设备的喷淋压力等因素变动。因此,需要将回收方法以外的所有试验条件保持一致才能得出结果进行比较。
由表-1中的结果可知,对比例1和对比例2均为现有的将碱性蚀刻废液进行直接电解的方案,其电析铜电流效率仅为60%和64%,而且将电解后的溶液配制为再生碱性蚀刻子液重复使用时蚀刻速度分别下跌47.5%和43.3%,同时蚀刻质量也有所降低。而实施例1~6的电析铜电流效率比现有技术提升至少53.3%,而且将电解后的溶液配制为再生碱性蚀刻子液重复使用时对蚀刻速度和蚀刻质量没有明显不良影响。
需要指出的是,上述实施例仅是对本发明的进一步说明,而不是限制,本领域技术人员在与本发明技术方案的相当的含义和范围内的任何调整或改变,都应认为是包括在本发明的保护范围内。