4-PCB碱性蚀刻液
PCB碱性蚀刻液循环再生系统计划书(福建三江源环保)精品PPT课件
点和最终目标都服务于PCB企业的意志，项目一切服务以是否符合PCB 企业长远利益为出发点。 ❖ 共同工作 ❖ 本项目一经确立，项目运作过程中双方应本着团结合作的前提，建立共 同工作的平台，共同推动项目的运行，我司负责系统提供运行，PCB企 业负责场地提供，共同建立良好的工作关系； ❖ 信息互动 ❖ 项目合作双方应定时联系和沟通，与项目有关和有用的信息应予以开放， 保证信息的及时性和有效性，使项目得以顺利进行； ❖ 质量保证 ❖ 我司的三级质量控制体系能够保证项目的质量符合客户的需求（项目承 接时的胜任评估、项目安装的过程严格控制、项目运行的首板确认）。 ❖ 上述原则保证了我司以专业的环保技术能力，贴近客户实际的解决方案 设计，以专业的职业道德、专业精神和服务品质进入电积液，释放出铜以后成为贫铜萃取剂，恢复萃取功 能，经棉芯过滤、炭芯过滤后又回用于蚀刻液的萃取操作，如此形成萃取剂的闭路循环。
❖ （4）氨洗水的闭路循环
❖ 把电路板厂蚀刻工序后段每天需更换排入废水池的氨洗水，引入到多级萃取后段体系中，
一是可以洗涤萃取后的油相，通过洗涤可以把油相夹带的微量Cl－离子除掉，二是氨洗水
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2、碱性蚀刻循环再生工艺原理
❖ 蚀刻线上的蚀铜液随着蚀刻过程的进行，铜含量逐渐饱和，蚀刻速度变慢，溶液极不稳定， 易形成泥状沉淀，不能满足蚀刻工序要求，此时蚀刻液成为废液而被排放，同时补充低铜 含量的新蚀铜液。该项目采用萃取—反萃—电解—膜处理—组份调节对碱性蚀刻废液进行 再生处理，其处理方法为以下五个点：
❖ 酸性设备工艺流程图：
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3、碱性循环再生效益分析
❖ 按照贵司月产能2万平米计算约产铜4吨，依据上海有色金属长江现货铜价当天均价计算，当铜价5万元/ 吨 时，每月产铜效益为20万（计算不含税，不计算卖铜折扣） 循环再生设备运作成本如下表：
在PCB碱性蚀刻中常见的问题的原因和故障解决方法
在PCB碱性蚀刻中常见的问题的原因和故障解决方法
PCB蚀刻技术通常所指蚀刻也称光化学蚀刻，指通过曝光制版、显影后，将要蚀刻区域的保护膜去除，在蚀刻时接触化学溶液，达到溶解腐蚀的作用，形成凹凸或者镂空成型的效果。
随着PCB工业的发展，各种导线之阻抗要求也越来越高，这必然要求导线的宽度控制更加严格。
在生活中的广泛运用，PCB的质量越来越好，越来越可靠，它是设计工艺也越来越多样化，也更加的完善。
蚀刻技术在PCB设计中的也越来越广泛。
1.问题：印制电路中蚀刻速率降低
原因：
由于工艺参数控制不当引起的
解决方法：
按工艺要求进行检查及调整温度、喷淋压力、溶液比重、PH值和氯化铵的含量等工艺参数到工艺规定值。
2.问题：印制电路中蚀刻液出现沉淀
原因：
（1）氨的含量过低
（2）水稀释过量
（3）溶液比重过大
解决方法：
（1）调整PH值到达工艺规定值或适当降低抽风量。
（2）调整时严格按工艺要求的规定或适当降低抽风量执行。
（3）按工艺要求排放出部分比重高的溶液经分析后补加氯化铵和氨的水溶液，使蚀刻液的比重调整到工艺充许的范围。
3.问题：印制电路中金属抗蚀镀层被浸蚀
原因：。
碱性蚀刻子液配方及故障解决+蚀刻液再生回用铜回收设备药水参数要求
一、碱性蚀刻子液的调配（以配制2000L蚀刻子液为例）1、在调配罐中加入640升自来水。
2、加入560KG蚀板盐并开启搅拌。
3、待蚀板盐大部分溶解时加入800升25%氨水继续搅拌。
4、直到蚀板盐完全溶解，再加入6公斤碱性蚀刻添加剂。
5、搅拌均匀，化验合格即可使用。
（注：配完后一定要化验氯离子和PH,达到贵司所要求参数后才打到楼顶使用。
）二、碱性蚀刻线工作缸蚀刻液药水参数1、CL-:170g/L〜210g/L2、Cu2+:120g/L〜140g/L3、pH:8.2〜8.8（热溶液时的pH）4、比重：1.18〜1.25g/cmf5、温度：48〜52c36、压力1.5〜3.5kg/m三、碱性蚀刻线常见故障解决1、含铜量的多寡对线路侧蚀影响是很小的，但PH、温度过高和时间过长，侧蚀会明增加。
2、蚀刻均匀性：蚀刻液蚀刻掉铜的均匀分布能力。
3、蚀刻因子：线侧蚀度和线厚比值。
蚀刻因子愈高则代表侧蚀愈低，若蚀刻因子降低则可能受以下因数影响。
(A)药液问题：①PH>8.6时，蚀刻因子降低，尤其当NH3H2O含量升高时。
②氯离子过高，蚀刻因子降低。
③温度愈高则侧蚀愈低，温度愈低则侧蚀愈高，但蚀刻速度会降低。
④亚铜离子(一价铜)过多，蚀刻因子降低。
亚铜离子过多的原因可能因O2不足，此时应增加抽风系统的通气量。
⑤铜离子太低，蚀刻因子降低。
(B)机械问题：①上下喷压不均，造成其中一面过蚀。
此时因调整上下压力，使板子出来后蚀刻程度一致。
②喷嘴或滤网阻塞，造成压力不稳定，蚀刻时间难以控制。
③喷嘴摇动角度过大，细线路的走向应尽量与摆动方向平行。
④蚀刻时间过久，造成过蚀现象。
一般认为铜厚的不均而导致所需的蚀刻时间不同。
若将蚀刻控制到100%均一次蚀刻干净，将会造成部分板子有过蚀现象。
4、问题与对策:(一)速度降低（三）沉淀（四）侧蚀大蚀刻过度（五）蚀铜不足（六）蚀刻机结晶过多四、蚀刻机的维护1.检查喷嘴压力：喷嘴压力可通过每只喷管的压力表表现出来。
PCB碱性蚀刻废液高效回收铜粉研究
关 键 词 碱 性 蚀 刻 废 液 水 合 肼 还 原 沉 铜 效 率 铜 粉
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收 稿 日 期 "#""<=#<#B 基 金 项 目 绍 兴 市 柯 桥 区 科 技 攻 关 项 目 "#"=%c13"#? 作 者 简 介 曹 华 珍 =B>! 女 江 西 鄱 阳 人 教 授 研 究 方 向 为 电 化 学 及 光 催 化 /<CDE8HD7TI!IJKL9MNK9HO
4-PCB碱性蚀刻液
自动控制调整
随着蚀刻的进行，蚀刻液中铜含量不断增加，比 重逐渐升高，当蚀刻液中铜浓度达到一定高度时就要 即使调整。在自动控制补加装置中，是利用比重控制 器控制蚀刻液的比重。当比重升高时，带动比重控制 器浮球上升，当比重达到某一程度时启动自动添加系 统，子液添加到工作液中，自动排放比重过高的溶液， 并添加新的补加液，比重降低而带动浮球下降，到某 一程度时添加系统即自动关闭，使蚀刻液的比重调整 到允许的范围。补加液要事先配制好，放入补加桶内， 使补加桶的液面保持在一定的高度。
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蚀刻过程中常出现的问题
蚀刻速率降低 这个问题与许多因素有关。要检查蚀刻条件，例如：
温度、喷淋压力、溶液比重、PH值和氯化铵的含量等，使 之达到适宜的范围。
抗蚀层被浸蚀 由于蚀刻液PH值过低或Cl含量过高所造成的。
铜的表面发黑，蚀刻不动 蚀刻液中NH4Cl的含量过低所造成的。
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谢 谢！
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注：1加仑（美制）=3.785升 1盎司=28.35克 1盎司/加仑 =28.35/3.785=7.5G/1
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影响蚀刻速率的因素
2.氯化铵含量的影响 通过蚀刻再生的化学反应可以看出:[Cu(NH3)2]1+的再
生需要有过量的NH3和NH4Cl存在。如果溶液中缺乏 NH4Cl,而使大量的[Cu(NH3)2]1+得不到再生，蚀刻速率就 会降低，以至失去蚀刻能力。所以，氯化铵的含量对蚀 刻速率影响很大。随着蚀刻的进行，要不断补加氯化铵。 但是，溶液中Cl-含量过高会引起抗蚀层被浸蚀。一般蚀 刻液中NH4Cl含量在180g/l左右。
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碱性蚀刻液各组分作用
国内目前大多采用下列配方
CuCl2·2H2O 100～150g/l
碱性蚀刻液直接电解工艺说明
一、工程概况➢建设单位：深圳市宇众环保科技有限公司；➢项目：碱性蚀刻液处理系统:30T/月；➢原液：碱性蚀刻液:含铜量110-130g/L；二、设计总导则➢技术设计总导则：本套系统处理工艺是基于充分考虑以下因素的基础上而制定➢原液的铜离子含量；➢废水站处理要求；➢工艺设计的可靠性；➢设备对原液铜离子改变的适应能力；➢操作的简便性；➢投资和运行的费用；➢设备便于保养和清洁的功能；➢处理质量的稳定性；➢本技术总则用于本工程的蚀刻液处理系统。
它提出了该系统的功能设计、制造、性能、安装和调试方面的技术要求。
➢需方即使未规定所有的技术要求和适用标准，供方应提供一套满足本技术方案和所列标准的高质量系统设备及其相应服务。
➢供方应提供高质量的设备。
这些设备应是技术先进、经济上合理、成熟可靠的设备，能满足需方的各项要求。
所有设备的设计、制造和安装应保证工作的可靠性，并保证尽可能的减少维修量。
➢在签订合作协议之后，需方有权提出因规范标准和规程发生变化而产生的一些补充要求，具体项目由双方共同商定。
三、项目介绍在电子线路版（PCB）蚀刻过程中，蚀刻液中的铜含量渐渐增加。
蚀刻液要达到最佳的蚀刻效果，每公升蚀刻液需含120至180克铜及相应分量的蚀刻盐（NH4CI）及氨水（NH3）。
要持续蚀刻液中上述各种成份的浓度最佳水平，蚀刻用过后的（以下称［用后蚀刻液］）溶液需不断由添加的药剂所取缔。
本系统主要应用直接电解法，可以在回收铜的同时回收蚀刻剂，将大量原本需要排放的［用后蚀刻液］再生还原成为可再次使用的［再生蚀刻液］。
只需极少量的补充剂及氨水，补偿因运作时被［带走］而失去的部份。
从而取代蚀刻子还可以降低PCB 厂家的生产成本。
使用本系统的主要效益1.再生液可回收利用，节省物料，降低生产成本。
2.再生液可回收利用，降低治理污水成本。
3.响应国家政策，节能减排，污染基本为零排放，。
4.做到清洁生产，降低工厂环保压力。
四、电解原理电解缸的蚀刻液阳极阴极通电后,溶液中的铜离子(Cu)向阴极移动，到达阴极后获得电子而在阴极析出纯铜（亦称氯化铜）。
PCB碱性蚀刻常见问题原因及解决方法
P C B碱性蚀刻常见问题原因及解决方法本页仅作为文档封面，使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March碱性蚀刻常见问题原因及解决方法1.问题：印制电路中蚀刻速率降低； ....................................................... 错误!未定义书签。
2.问题：印制电路中蚀刻液出现沉淀 ....................................................... 错误!未定义书签。
3.问题：印制电路中金属抗蚀镀层被浸蚀 ............................................... 错误!未定义书签。
4.问题：印制电路中铜表面发黑，蚀刻不动 ........................................... 错误!未定义书签。
5.问题：印制电路中基板表面有残铜 ....................................................... 错误!未定义书签。
6.问题：印制电路中基板两面蚀刻效果差异明显 ................................... 错误!未定义书签。
7.问题：印制电路中板面蚀刻不均使部分还有留有残铜 ....................... 错误!未定义书签。
8.问题：印制电路中蚀刻后发现导线严重的侧蚀 ................................... 错误!未定义书签。
9.问题：印制电路中输送带上前进的基板呈现斜走现象 ....................... 错误!未定义书签。
10.问题：印制电路中板面线路蚀铜未彻底，部分边缘留有残铜 ....... 错误!未定义书签。
11.问题：印制电路中板两面蚀刻效果不同步 ....................................... 错误!未定义书签。
碱性蚀刻液蚀刻铜的原理
碱性蚀刻液蚀刻铜的原理碱性蚀刻液是一种广泛应用于半导体和电子工业中的化学蚀刻剂。
它主要由碱性物质、氧化剂和助剂组成，用于去除金属表面的杂质和氧化层。
在碱性蚀刻液中，铜的蚀刻是通过氧化剂和碱性物质共同作用实现的。
碱性物质主要是碱性盐，如氢氧化钠（NaOH）、氢氧化钾（KOH）等，它们能够提供碱性环境，促进蚀刻反应进行。
氧化剂主要有硝酸（HNO3）、过氧化氢（H2O2）等，它们能够提供氧化性环境，氧化铜表面，使铜变为可溶解的离子形态。
蚀刻过程中，碱性蚀刻液中的氧化剂会与表面的铜反应，氧化铜层转变为溶解性的铜离子（Cu2+）。
同时，碱性物质提供的氢氧根离子（OH-）会与氧化剂反应生成水（H2O），根据化学反应式：Cu + 2OH- + H2O2 →Cu(OH)2 + H2OCu(OH)2 + 2OH- →[Cu(OH)4]2-在形成溶解性的铜离子后，它们会随着溶液中的流动被带走，并继续与氧化剂和碱性物质发生反应，继续被溶解。
这样，铜的表面杂质和氧化层逐渐被腐蚀掉，达到蚀刻的效果。
需要注意的是，蚀刻液的成分、浓度和温度等因素都会影响蚀刻速度和蚀刻质量。
一般来说，蚀刻速度随着氧化剂和碱性物质的浓度增加而增加，但过高的浓度可能导致剧烈反应和不均匀蚀刻。
温度的增加也会加速蚀刻反应，但过高的温度可能导致副反应或其他问题。
此外，蚀刻液还会添加一些助剂，如表面活性剂、缓冲剂等，来调节蚀刻的性能和结果。
表面活性剂可以使蚀刻液更好地湿润铜表面，提高效率；缓冲剂可以调节溶液的pH值，使蚀刻反应更加稳定和均匀。
总结起来，碱性蚀刻液蚀刻铜的原理是通过氧化剂和碱性物质共同作用，将铜表面的氧化层和杂质变为可溶解的铜离子，然后随溶液流动带走，以达到去除杂质和氧化层的目的。
不同的蚀刻液成分、浓度和温度等因素会影响蚀刻效果，而添加助剂可以进一步调节蚀刻性能和结果。
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碱性蚀刻液各组分作用
国内目前大多采用下列配方
CuCl2·2H2O 100～150g/l
NH4Cl 100g/l
NH3·H2O 670～700ml/12
配制后溶液PH 值在9.6左右
溶液中各组份的作用：
NH3*H2O的作用是作为络合剂，使铜保持在溶液里。 NH4Cl的作用是能提高蚀刻速率、溶铜能力和溶液的稳
定性。 (NH行蚀刻的典型工艺流程
镀覆金属抗蚀层的
印制板(金、镍、锡 铅、锡、锡镍等镀
层)
去膜
水洗
水洗
用不含Cu2+的 补加液二次蚀
刻
碱性蚀刻
吹干 检查修板
检查
浸亮(可选择)
水洗
吹干
影响蚀刻速率的因素
蚀刻速率因素
Cu2+的浓 度
氯化铵浓 度
培训课题：PCB碱性蚀刻液 讲 师： 培训时间：
蚀刻
印制电路板（PCB）加工的典型工艺采用“图 形电镀法”。即先在板子外层需保留的铜箔部分上 （是电路的图形部分）预镀一层铅锡抗蚀层，然后 用化学方式将其余的铜箔腐蚀掉，称为蚀刻。
PCB蚀刻分为碱性和酸性两种，一为盐酸双氧 水体系（酸性）；二为氯化铵氨水体系（碱性）。
注：1加仑（美制）=3.785升 1盎司=28.35克 1盎司/加仑 =28.35/3.785=7.5G/1
影响蚀刻速率的因素
2.氯化铵含量的影响
通过蚀刻再生的化学反应可以看出:[Cu(NH3)2]1+的再 生需要有过量的NH3和NH4Cl存在。如果溶液中缺乏 NH4Cl,而使大量的[Cu(NH3)2]1+得不到再生，蚀刻速率就 会降低，以至失去蚀刻能力。所以，氯化铵的含量对蚀 刻速率影响很大。随着蚀刻的进行，要不断补加氯化铵。 但是，溶液中Cl-含量过高会引起抗蚀层被浸蚀。一般蚀 刻液中NH4Cl含量在180g/l左右。
影响蚀刻速率的因素
4.温度的影响 蚀刻速率与温度有很大关系，蚀刻速率随着温度的
升高而加快。蚀刻液温度低于40℃，蚀刻速率很慢，而 蚀刻速率过慢会增大侧蚀量，影响蚀刻质量。温度高 于60℃，蚀刻速率明显增大。但NH3的挥发量也大大增 加，导致污染环境并使蚀刻液中化学组份比例失调。 故一般应控制在45℃～55℃为宜。
自动控制调整
随着蚀刻的进行，蚀刻液中铜含量不断增加，比 重逐渐升高，当蚀刻液中铜浓度达到一定高度时就要 即使调整。在自动控制补加装置中，是利用比重控制 器控制蚀刻液的比重。当比重升高时，带动比重控制 器浮球上升，当比重达到某一程度时启动自动添加系 统，子液添加到工作液中，自动排放比重过高的溶液， 并添加新的补加液，比重降低而带动浮球下降，到某 一程度时添加系统即自动关闭，使蚀刻液的比重调整 到允许的范围。补加液要事先配制好，放入补加桶内， 使补加桶的液面保持在一定的高度。
PH值
蚀刻液的 温度
影响蚀刻速率的因素
1.Cu2+浓度的影响 因为Cu2+是氧化剂，所以Cu2+的浓度是影响蚀刻速率的主 要因素。研究铜浓度与蚀刻速率的关系表明：在0－11盎司 /加仑时，蚀刻时间长；在11－16盎司/加仑时，蚀刻速率 较低，且溶液控制困难；在18－22盎司/加仑时，蚀刻速率 高且溶液稳定；在22－30盎司/加仑时，溶液不稳定，趋向 于产生沉淀。
本PPT主要针对碱性蚀刻液进行讲解。
蚀刻液原理
在蚀刻过程中，板面上的铜被[Cu(NH3)4]2+络离子 氧化，其蚀刻反应如下：
Cu(NH3)4Cl2＋Cu →2Cu(NH3)2Cl
所生成的[Cu(NH3)2]1+为Cu1+的络离子，不具有蚀 刻能力。在有过量NH3和Cl-的情况下，能很快地被空 气中的O2所氧化，生成具有蚀刻能力的[Cu(NH3)4]2+络 离子。
蚀刻过程中常出现的问题
蚀刻速率降低 这个问题与许多因素有关。要检查蚀刻条件，例如：
温度、喷淋压力、溶液比重、PH值和氯化铵的含量等，使 之达到适宜的范围。
抗蚀层被浸蚀 由于蚀刻液PH值过低或Cl含量过高所造成的。
铜的表面发黑，蚀刻不动 蚀刻液中NH4Cl的含量过低所造成的。
谢 谢！
影响蚀刻速率的因素
3.溶液PH值的影响 蚀刻液的PH值应保持在8.0～8.8之间。当PH值降到8.0
以下时，一方面是对金属抗蚀层不利。另一方面，蚀刻液 中的铜不能被完全络合成铜氨络离子，溶液要出现沉淀， 并在槽底形成泥状沉淀。这些泥状沉淀能在加热器上结成 硬皮，可能损坏加热器，还会堵塞泵和喷嘴，给蚀刻造成 困难，如果溶液PH值过高，蚀刻液中氨过饱和，游离氨释 放到大气中，导致环境污染。另一方面，溶液的PH值增大 也会增大侧蚀的程度，而影响蚀刻的精度。
蚀刻液再生原理 碱性蚀刻液再生反应：
2Cu(NH3)2Cl＋2NH4Cl＋2NH3＋1/2 O2 →2Cu(NH3)4Cl2＋H2O
从上述反应可看出，每蚀刻1克分子铜需要消耗2克分子氨和2 克分子氯化铵。因此，在蚀刻过程中，随着铜的溶解，应不断补 加氨水和氯化铵，因而蚀刻槽工作液（也叫母液）会不断增加。 由于所生成的[Cu(NH3)2]1+为Cu1+的络离子，不具有蚀刻能力， 所以必须排除部分母液，增加新的子液（子液不含铜离子）来满 足蚀刻要求。