碱性蚀刻液循环再生系统

碱性蚀刻制程讲义全

碱性蚀刻制程讲义

一、碱性蚀刻流程

二、为什么要蚀刻

三、碱性蚀刻制程需求

四、制程及产品介绍

五、特性及优点

六、制程控制

七、洗槽及配槽程序

八、问题及对策

九、信赖度测试方法

十、药水分析方法

一、碱性蚀刻流程

剥膜→水洗→蚀刻→子液洗→水洗→剥锡→水洗→烘干

二、为什么要蚀刻

将基板上不需要的铜,以化学反应方式予以除去,以形成所需要的电路图形

三、蚀刻制程需求

1. 适宜的抗蚀剂类型

2. 适宜的蚀刻液类型

3. 可实现自动控制

4. 蚀刻速度要快

5. 蚀刻因子要大,侧蚀少

6. 蚀刻液能连续运转和再生

7. 溶铜量要大,溶液寿命长

四、制程及产品介绍

PTL-503B为全溶碱性蚀刻液,适用于图形电镀金属抗蚀层,如镀覆镍.金.锡铅合金.锡镍合金及锡的印制电路板蚀刻

1. 剥膜成份:NaOH

功能:剥除铜面上之干膜,露出底层铜面

特性:强碱性,适用于水平及垂直设备

2. 碱性蚀刻

主要成份:NH3H2O NH3Cl Cu(NH3)4Cl2

①. Cu(NH3)4Cl2:具有蚀刻能力,与板面Cu反应,生成不具蚀刻能力之Cu(NH3)2Cl,在过量氨水和氯离子存在的情况下,Cu(NH3)2Cl很快被空气氧化生成具有蚀刻能力之Cu(NH3)4Cl2

②. NH3.H2O:提供蚀刻所需之碱性环境,并与NH4Cl一道完对Cu(NH3)2Cl之氧化再生

③. NH4Cl:提供再生时之Cl-

反应原理: Cu+Cu(NH3)4Cl2→2Cu(NH3)2Cl

2Cu(NH3)2Cl+2NH4Cl+2NH4OH+O2→2Cu(NH3)4Cl2+2H2O

Cu+2NH4Cl+2NH4OH+O2→Cu(NH3)4Cl2+2H2O

3. 剥锡铅:PTL-601D/605 PTL-602A/602B1

功能:剥除线路板表面锡金属抗蚀层,露出线路板之铜面,并保持铜面之光泽

PCB 蚀刻废液资源再生产品标准

T/ZJGFTRXX-20XX

PCB蚀刻废液资源再生产品标准

1适用范围本标准规定了由印制电路板（PCB）蚀刻废液综合利用、深度加工生产的碱性蚀刻液、单液型酸性蚀刻液、双液型酸性蚀刻液、二水氯化铜与无水氯化铜的生产工艺、产品质量、采样、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存等要求。本标准适用于PCB蚀刻废液的综合利用、深度加工的再生产品。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是标注时间的引用文件，仅所注时间的版本适用于本文件；凡是不标注时间的引用文件，其最新版本（包括所有的修改版）适用于本文件。GB/T191-2008包装储运图示标志GB/T601-2016化学试剂标准滴定溶液的制备GB/T602-2002化学试剂杂质测定用标准溶液的制备GB/T603-2002化学试剂试验方法中所用制剂及制品的制备GB/T22592-2008水处理剂pH值测定方法通则GB/T22594-2008水处理剂密度测定方法通则GB/T14591-2016水处理剂聚合硫酸铁GBT31528-2015含铜蚀刻废液处理处置技术规范GB/T8170-2008数值修约规则与极限数值的表示和判定GB/T6678-2003化工产品采样总则GB/T6680-2003液体化工产品采样通则GB/T6682-2008分析实验室用水规格和试验方法GB∕T1618-2018工业氯酸钠GB_T1616-2014工业过氧化氢GB-T23940-2009工业过硫酸盐产品的分析方法JJG694-2009原子吸收分光光度计检定规程CJ/T51-2018城镇污水水质标准检验方法3术语和定义碱性蚀刻液碱性蚀刻液属于铜-氨络离子体系的蚀铜液，适用于印刷电路板的蚀铜流程。单液型酸性蚀刻液单液型酸性蚀刻液是以盐酸为主要成分的蚀铜液。双液型酸性蚀刻液双液型酸性蚀刻液是以氯酸钠与氯化钠为主要成分的蚀铜液。二水氯化铜与无水氯化铜从蚀刻废液中提取的铜加工成二水氯化铜（CuCl2·2H2O），再经干燥生产无水氯化铜（CuCl2）。4本标准涉及的产品范围本标准以印制电路板蚀刻废液为原料（危废代码：397-004-22、397-005-22、397-051-22），提取铜以后的母液经必要工艺与添加辅料，生产碱性蚀刻液、单液型酸性蚀刻液与双液型酸性蚀刻液；从蚀刻废液中提取的铜加工成二水氯化铜与无水氯化铜。5原料废液的收集要求与运输方式在废液供货方的贮罐中抽吸到专用槽车中，操作过程禁止跑、冒、滴、漏。本标准规定的运输车辆必须具备运输部门核准的从事危险化学品、危险废物的专用罐车，运输企业必须取得从事危险化学品或危险废物的运输资格，从事人员必须取得上岗证，运输车辆必须配备司机和押运人员，车辆必须安装GPS或北斗导航定位系统。6再生产品的生产工艺6.1碱性蚀刻液（1）原理将碱性蚀刻废液与酸性蚀刻废液混合中和，回收碱式氯化铜。母液由铜离子交换树脂进一步除铜，再经化学氧化与调配后生产碱性蚀刻液。（2）生产工艺

铝蚀刻废液再生的原理

铝蚀刻废液再生的原理是利用电化学方法将废液中的有害物质转化成无害物质，从而达到废液的再生目的。

具体原理如下：

1. 废液中的有害物质主要包括铝离子、氧化剂和碱性物质。铝离子是刻蚀过程中产生的，而氧化剂和碱性物质是用来促进刻蚀反应的。

2. 废液再生过程中，首先需要将废液分离出有害物质。一种常用的方法是利用离心机将固体颗粒和液体相分离。

3. 接下来，在电解槽中进行电化学处理。电解槽中设置阳极和阴极，废液作为电解液。阴极上会析出铝金属，同时将铝离子还原成铝金属，从而减少废液中铝离子的浓度。

4. 在阳极上，氧化剂和碱性物质被氧化还原反应转化成无害物质。一般来说，氧化剂会被还原成氧气或者水，碱性物质会被氧化成氨气等。

5. 经过电化学处理后，废液中的有害物质转化成无害物质。最后，再将废液中的铝金属收集起来，进行下一轮蚀刻过程，实现了废液的再生利用。

碱性蚀刻教材

教育训练教材

碱性蚀刻教育训练技术资料课程内容

一、蚀刻定义

二、碱性蚀刻一般流程

三、蚀铜液的反应机构

四、蚀铜液来源及添加

五、名词解释

六、影响侧蚀因素说明

七、槽液维护及管理

八、问题对策一、蚀刻的定义

何谓蚀刻: 根据化学反应原理，以化学药水将生产板

面上不要的铜层腐蚀掉,形成我们所需要的铜面回路图形,这个制作过程即称为“蚀刻”。二、一般碱性蚀刻流程 1、流程简图钻孔 De burr De smear PTH/Cu I 外层线路 Cu II/S n去膜蚀刻去S n2、蚀刻过程简图

图1.电镀一铜图2.压膜

一铜干膜

基材一铜

基材

底片干膜

干膜一铜

一铜基材

图3.曝光作业基材图4.显影后

图5

电镀二铜蚀刻过程简图

二铜

一铜

图6

镀锡铅锡铅图7 图8

去膜蚀刻

蚀刻药水蚀刻阻剂蚀刻过程简图图9

蚀刻后图10

去锡铅线路三、蚀铜液的反应机构

1. 蚀刻 2Cu＋2Cu（NH3）4Cl2(母液)→4Cu＋1（NH3）2Cl（亚铜离子）

2. 再生 4 Cu＋1（NH3）2Cl＋4 NH3＋4 NH4Cl +O2 4 Cu＋2（NH3）4Cl2＋2H2O3. 净反应：

2Cu＋4 NH3＋4 NH4Cl＋O2→4 Cu＋2（NH3）4Cl2＋2H2O第一式反应之中间态亚铜离子之溶解度很差，是一种污泥状的

沉淀物，若未迅速除掉时会在板面上形成蚀铜的障碍，必须辅助以

氨水，氯离子及空气中大量的氧，使其继续氧化成可溶性的二价铜

离子而又再成为蚀铜的氧化剂，周而复始的继续蚀铜直到铜量太多

而减慢为止。四、蚀铜液的来源及添加

碱性蚀刻液循环回收系统中萃取剂β-二酮的再生分析

摘要：碱性的蚀刻液再生循环，通常运用的是溶剂萃取与电解还原方法。本文主要研究了一种再生报废萃β-二酮取剂工艺，经试验研究结果可证明了再生β-二酮萃取剂从碱性的蚀刻液内萃取铜实际性能差异并不显著，此种工艺方法较为便捷，总体处理成本较低，极具实用性。

关键词：碱性；蚀刻液；循环回收；系统；萃取剂；β-二酮；再生；

前言：

β-二酮，属于螯合型萃取剂，通常可萃取相应过渡性金属离子。该β-二酮的烯醇类型异构体酸所具备性能均较低，碱性的溶液，其有着较小的溶解度，需运用至氨性的介质中铜萃取操作内部氨萃取量比较少，极易反萃取、萃取的速度较快。故而，在碱性蚀刻液的循环回收综合系统当中通常会被当成萃取铜的离子。但是，因氨性溶液当中若长期使用β-二酮，经多次萃取与反萃取之后，会有非金属类元素、碱金属等进入到有机相，无法实现反萃取与洗涤，极易导致萃取剂出现老化或者失效情况。鉴于此，本文主要针对碱性蚀刻液的循环回收综合系统内β-二酮萃取剂再生开展深入研究工作，以便于能够为今后此类工作实践提供参考。

1、试验部分

1.1 材料

试验操作材料，主要选取某碱性的蚀刻液综合再生系统已更换处理的黑色废萃取剂，β-二酮实际体积分数是25%，剩余为磺化煤油；R试剂，选用自配型无机物，它可与金属与非金属的元素产生相应化学反应。

1.2 操作法

1.2.1 解毒活化操作

废萃取剂1L内部添加适量的盐酸溶液，经均匀搅拌处理后，添加适量的R去除剂，经30min搅拌后，实施静置分相处理，获水相、相应沉淀物、有机相。相分离之后，借助纯净水对有机相进行3次洗涤，采用精馏法将磺化煤油、β-二酮分离出来。

1.2.2 分析法

用吸铜量来表示萃取剂实际萃取能力。测定分析操作：把0.5倍体积碱性的蚀刻液与一定体积萃取剂混合振摇约10-15min，而后需静置10min，经分相之后，将下层溶液去除，少量添加纯水，做好有机相的洗涤处理操作，经静置分相处理操作后，有效去除其下层的溶液。量取约3mol/L的硫酸溶液，与以上的有机相实施10-15min的混合性振摇处理，实施静置分相处理，精准测定其下层的水相内部铜离子实际质量浓度，也就是萃取剂实际吸铜量。Cu2+，其质量浓度用EDTA的滴定操作方法进行检测操作，采用氨水来调节PH，指示剂为紫脲酸铵，采用EDTA0.1mol/L标准溶液进行滴定。

线路板蚀刻液循环回收系统

一、概述

IT产业的印制线路板（PCB）行业是一个对环境污染性较大的行业，他在蚀刻生产工艺过程中会产生大量的失效蚀刻废液，该废液中富含铜（135～165g/L）、氨及氯化铵。传统处理方法是把失效蚀刻液给回收公司生产硫酸铜，其中大量含铵液体得不到有效利用，造成资源浪费，特别对线路板厂没有一点效益。为此我司引进国外先进技术及采用专业物料，针对"蚀刻生产工序"专门设计制造本"系统"。本"系统"采用先进的溶剂萃取电解技术，对废液进行PH值、络合剂及蚀刻液添加剂的浓度进行调整，使其重新恢复蚀刻功能。对蚀刻工序产出的液体废物（废蚀刻液、一级洗涤水、二级洗涤水）进行有效处理并回收回用，帮助企业达到清洁生产之要求。本"系统"与蚀刻机连接后自动循环工作，使蚀刻工序成为既达到清洁生产的要求又大大降低成本并获得巨大的经济效益和环保效益，可为企业实现，降耗、环保、获益的可持续发展的目标。

碱性[蚀刻液回收再生系统]设备采用"萃取分离-电沉积铜"工艺。"萃取分离"是将废蚀刻液中的铜离子分离出来，使废蚀刻液获得再生，再生蚀刻液经调整参数后，返回蚀刻机循环使用。"电沉积铜"是将萃取分离出来的铜离子电沉积成高纯度电解铜。

碱性[蚀刻液回收再生系统]设备是一套高新环保型、全封闭式系统，无废水、废气及废物排放。该系统与蚀刻机相互连接后，自动循环运作，进行蚀刻液和氨洗水的回收及再生工作，蚀刻效果稳定；它的性能优越，使用寿命长，能为贵公司创造丰厚的经济效益。其主要功能和特点表现如下：

(1)、将废蚀刻液进行再生，经再生后的蚀刻液可以循环使用；

(2)、将废蚀刻液和氨洗水中的铜离子进行回收,还原成高纯度（含铜量99.95%）以上的电解铜，铜回收率100%；

(3)、该设备操作维护简单，在安装调试过程中不影响生产，安装调试完毕即可投入使用。

二、设备简介

我公司通过对PCB行业的广泛使用、调查和反复论证，已分别设计了以下8款型号/规格的标准系列机种。另外，我公司还可根据客户的特殊要求进行非标设计。

碱性蚀刻液循环再生技术2013215

1

碱性蚀刻液循环再生系统

建

议

计

划

书

2013年2月15日

2 一、项目背景

近20年来，中国的PCB行业一直保持10-00%的年增长速度，目前有多种规模的PCB企业3500多家，月产量达到1.2亿平方米。蚀刻是PCB生产中耗药水量较大的工序，也是产生废液和废水最大的工序，一般而言，每生产一平方米正常厚度（18μm）的双面板消耗蚀刻液约为2～3升，并产出废蚀刻液2～3升。我国PCB行业每月消耗精铜6万吨/月以上，产出的铜蚀刻废液中总铜量在5万吨/月以上，对社会尤其是PCB厂周边地区的水资源和土壤造成了严重污染。

铜是一种存在于土壤及人畜体内的重金属元素，土壤中含量一般在0.2ppm左右，过量的铜会与人畜体内的酶发生沉淀/络合反应，发生酶中毒而丧失生理功能。自然界中的铜通过水体、植物等转移至人畜体内，使人畜体内的微量元素平衡遭到破坏，导致重金属在体内的不正常积累，产生致病变性、致癌性等结果。

探索铜蚀刻过程的清洁生产技术，使铜蚀刻废液消除在生产过程中，实现在线循环再生，以彻底杜绝污染源及其污染扩散，实现真正意义上的源头治理，既是环境保护部门强制执法的第一选择，也是PCB行业降低生产成本，走可持续发展之路的必然选择。

3 二、项目运作模式

2.1系统设备的提供

1）我公司免费提供一成套碱性蚀刻液循环再生设备，废液处理能力100吨/月，设备造价200万元/套。

2）贵公司负责免费提供设备安装运作所需要的场地和相关水电接入到循环再生设备生产车间等条件。

2.2系统设备运作

1）设备运作由我公司派专人和工程师24小时配合贵公司运作管理；

2）设备运作费用由我公司自行负责；

3）再生子液的化学药剂等费用由我公司负责；

4）贵公司负责设备和我公司现场工作人员的基本安全，为我公司驻厂工作人员提供食宿。

2.3系统设备维护

1）设备维护由我公司负责；

2）设备维护费用由我公司自行负责；

蚀刻循环再生技术

前言

尊敬的客户:

感谢您对我们的信任和支持，如果您能抽出宝贵的时间阅读以下全文，我们将不胜感激，我们对以下内容的真实性愿意承担一切责任！

我们富源科技发展公司是中国最早引进和生产蚀刻废液再生及铜回收系统的港资企业，公司自从80年代末期开始至今，在国内已经有30多套蚀刻再生系统在被客户使用，给客户带来了丰厚的经济效益。富源公司已经拥有近10多年的工作经验，此系统在技术和控制方面已经非常成熟。目前富源公司是香港王氏、嘉宏电路板有限公司、广州依利安达、美亚（国际）厨具、安柏电路板厂、至卓飞高、科惠电路等公业界合作伙伴。

蚀刻循环再生技术在国外最早应该说是瑞典人发现的，后又经加拿大人的合作和开发才被成功地应用到了PCB蚀刻液的再生方面，我国大陆最早使用蚀刻液再生的PCB企业应该说是广州依利安达(现在属于建滔集团旗下)，是在1994年的时候，由我们富源公司与加拿大合作生产的，此系统的成功应用给PCB企业的清洁生产和能源节约带来了划时代的贡献。蚀刻再生系统的确是一个既双赢、又环保；既能提高做板品质，又可以直接降低生产成本的好项目。可能由于近两三年来铜价的巨涨，引来了很多因牟取暴利而效仿我们设备的企业（2004年以前，国内就我们一家），确实把整个行业搅的很乱，这给客户的心中造成了很不好的影响！不了解行情的客户多少都会受到干扰，担心设备还不太成熟，风险会很大等等，其实这些担心就客户而言都是非常正常的。我们富源现有30多套设备在24小时地被用户使用，我们有着10多年的用户在向客户证明，我们有着10多年的信誉在向客户保证，我们愿意承担客户所担心的全部风险！其实此系统的设计和结构并不复杂，它的技术含量针对线路板的品质来讲，主要是取决于再生用的萃取剂(AB油)和蚀刻稳定剂 (EB添加剂) ；设备的寿命和出铜的品质好坏全取决于电解槽阳极的材质与处理技术，我们把它称为“品质三要素”。富源公司在以上这些技术方面在10年前就已经有了自己的技术和知识产权。经富源公司设备回收的铜，无论是在价格和销路方面都是不用您去担心的。我国生产磷铜球占亚洲地区60%市场的――台湾威斯登股份有限公司，也在邀请富源赴台进行技术合作，携手打造清洁生产和能源节约。

碱性蚀刻液循环再生系统

一、技术简介

碱性蚀刻液循环再生系统是专门针对PCB印制线路板厂生产中产生的碱性蚀刻废液而设计的，采用先进的封闭式自体循环和平行式无损分离技术（CSC-PLS）进行金属铜的分离和蚀刻液的回用，经严格有效的工艺过程，实现了溶液的长期循环再生和100%铜回收率的目标，同时将生产运行成本控制到最低。该系统与蚀刻机在线闭环连接，自动循环运作。

二、设备说明

1、工艺流程

蚀刻机中溢流出的碱性蚀刻废液进入母液罐，再用泵送入电解槽。调整主机内铜离子浓度、氯离子浓度和碱度至规定标准，然后通电电解。取出产品电解铜，将溶液泵至再生子液罐，并检测溶液各离子浓度、pH值，根据检测结果调整各成分含量，调整完毕再次检测，合格后泵入子液罐中待PCB厂家使用。

三、环保指标

 该系统采用封闭式自体循环和无损分离技术（CSC-PLS）实现了废液的100%回用

 在整个过程中无固体废弃物、废液、废气产生

 完全符合国家清洁生产、节能减排的环保要求

四、特点及优势

 本系统采用PLS平行式无损分离技术，整个过程无需使用任何萃取剂、添加剂，真正实现了对废蚀刻液的无损分离，保证了蚀刻液回用的质量。

 本系统采用CSC封闭式自体循环技术对废蚀刻液进行循环再生，整个过程既不带入其他外来物质，也没有产生有害物质，更不会破坏溶液成分，再生蚀刻液性能可以与新购子液相媲美，特别适用于高精度PCB板制作。

 该系统稳定性强，设备操作简便，便于维护。采用一站式闭环控制系统，使设备运行更加可靠，运行成本为同行业最低。

碱性蚀刻液再生循环处理系统介绍

碱性蚀刻液再生循环系统介绍

一、碱性蚀刻液再生循环系统简介

1.1系统工作原理

1.2系统工作流程简图

二、系统成本分析

2.1系统运行成本分析

三、项目效益分析

四、项目运作

4.1系统安装条件

4.2工程进度计划

4.3运行常用的主要物料

4.4系统排放物及其处理

有限的资源，无限的循环！发扬循环经济理念，实现可持续发展！

南京舜业环保科技有限公司第 2 页共 6 页一、碱性蚀刻液再生循环系统简介

1.1系统工作原理

本系统采用多级萃取-反萃及电解再生工艺组合，可实现碱性蚀刻液完全回用零排放，是将碱性蚀刻废液提铜处理和再生利用进行组合的系统设备，可根据需要调整再生液的品质，完全确保PCB企业蚀刻工序产品质量的稳定。

该系统主要由以下部分组成：铜分离系统、铜提取系统、存储及调配系统。

1）铜分离系统：是将废蚀刻液中的铜离子通过铜吸附剂从废液中无损分离吸取铜离子，并将铜离子转移到铜提取系统，释放铜离子后的吸铜剂再回到此系统循环工作。

2）铜提取系统：吸铜剂中的铜离子释放到此系统中，通过电解提取高纯度产品铜。

3）存储及调配系统：系统将已降低铜含量的蚀刻液通过组份调节，使Cu2+、Cl-、PH值及相关工艺元素达至生产所需要求，待生产所用。

整个系统工作时无排放封闭式循环运行。

系统工作时，只需在碱性蚀刻设备的溢流排出口接一管道，直接将废液引入再生循环设备中，经过系统处理后，再通过自动添加系统循环回到蚀刻工序，整个系统无排放封闭式循环运行，系统设备与生产线对接时，产线不需停机。

1.2系统工作流程简图

蚀刻

蚀刻废液

水相

净化、组份调节富载铜油相萃取

再生蚀刻液电积水相油相有限的资源，无限的循环！发扬循环经济理念，实现可持续发展！

南京舜业环保科技有限公司第 3 页共 6 页

碱性蚀刻液在线循环技术工艺原理图

本项目所用的碱性蚀刻液再生循环系统，已通过市场实际使用认可，可实现PCB碱性蚀刻废液零排放，达到清洁生产的要求：