三氯化铁蚀刻铜和铁的再生和控制方案1
三氯化铁蚀刻液重生的发明专利
发明名称
一种酸性蚀刻液再生方法
摘要
一种酸性蚀刻液的再生方法,涉及一种不锈钢蚀刻用酸性蚀刻液的再生方法。
其特征在于在因三价铁离子被还原成二价铁离子而失效的蚀刻液中添加强氧化剂,使蚀刻液中的二价铁离子被氧化成三价铁离子而使失效的三氯化铁蚀刻淮重新恢复蚀刻能力。
本发明的方法,在失效的三氯化铁蚀刻液中添加高氯酸、氯酸钠、次氯酸钠、双氧水和盐酸、氯气等强氧化物质,发生氧化还原反应,使蚀刻液中的二价铁离子氧化成三价铁离子,恢复蚀刻液蚀刻能力。
权力要求说明书
1. 一种三氯化铁蚀刻液的再生方法。
其特征在于在因三价铁离子被还原成二价铁离子而失效的蚀刻液中添加高氯酸、氯酸钠、次氯酸钠、双氧水和盐酸、氯气等强氧化物质质,使蚀刻液中的二价铁离子被氧化成三价铁离子而使失效的三氯化铁蚀刻液重新恢复蚀刻能力。
2. 根据权利要求1.所述的一种三氯化。
关于三氯化铁腐蚀工艺要求
关于三氯化铁腐蚀工艺要求三氯化铁腐蚀工艺是一种常见的金属表面处理方法,主要应用于不锈钢、铜、铝等金属材料的腐蚀处理。
该工艺要求严格,需要按照一定的流程进行操作,以确保腐蚀效果和工作安全。
以下是对于三氯化铁腐蚀工艺的要求,进行详细介绍。
一、操作环境。
三氯化铁强氧化性,容易与有机物质发生反应,因此操作环境需要保持清洁,室内不宜有杂物存放。
工作人员要穿戴好防护服,戴好防护手套和口罩等防护用品,切勿将裸露的皮肤暴露在化学药品中,防止药品吸入、吞入或触及眼睛等危险。
二、药品配制。
三氯化铁药品浓度需要按照工艺要求进行调配,过高或过低的浓度会影响到腐蚀效果。
药品浓度调配需要严格按照比例进行,避免操作人员自行调配,以免出现误操作。
三、腐蚀操作。
1.表面处理。
在进行腐蚀操作之前,需要对材料表面进行处理。
对于不锈钢等材料,需要将其表面进行打磨处理,然后进行洗涤干净。
对于铜和铝等材料,需要进行除油处理,以便吸附更多的三氯化铁。
2.浸泡时间。
三氯化铁腐蚀工艺需要进行浸泡时间控制,浸泡时间过长会导致腐蚀过度,过短会导致效果不佳。
浸泡时间需要根据材料的类型和尺寸进行掌握,一般为几十秒到十几分钟不等。
3.冲洗清洁。
在完成腐蚀操作之后,需要对材料进行冲洗清洁,以去除表面残留的三氯化铁。
材料冲洗时需要用大量的水进行冲洗,冲洗时间需要长一些,确保表面干净无残留。
四、药品存储。
三氯化铁药品需要贮存在干燥、通风的地方,避免阳光直射和潮湿。
药品开启后,需要盖好盖子,避免空气湿度过大。
需要储存在特定的地方,避免与其它药品混杂。
总的来说,三氯化铁腐蚀工艺要求严格,需要按照一定的流程进行操作。
操作人员需要具有一定的专业知识和经验,以确保操作的安全和效果。
在操作过程中需要注意掌握好浸泡时间、冲洗清洁和药品存储等环节,以免出现不必要的意外。
印制电路板生产废液的回收技术
印制电路板生产废液的回收技术从印制电路板生产的污染源的组成中可以看出,在印制电路板生产废液中含有大量的铜,是有回收价值的,另外少量的贵金属更具有回收价值。
因此印制电路板生产废液的回收主要是指铜和金的回收。
对于铜和金的回收技术,大多用化学法和电解法。
但是电解法耗电量大,所以这里主要是介绍化学法回收技术。
1.三氯化铁蚀刻废液中的铜的回收目前有部分印制电路板厂家仍采用三氯化铁蚀刻液进行单面板或不锈钢网板的蚀刻,根据理论计算,当溶液中的Fe+3的消耗达到40%时,溶铜量达到68.5g/L时,蚀刻时间就急剧上升,蚀刻速度变慢,表明此时的三氯化铁蚀刻液已不能使用,需要更换新的三氯化铁蚀刻液。
因此三氯化铁蚀刻废液中的含铜量在50g/L左右,是很有回收价值的。
目前,从三氯化铁蚀刻废液中回收铜的方法很多,其中置换法具有投资少,回收率高、成本低、方法简单、操作方便和见效快等特点。
下面具体介绍一下用工业废铁置换回收铜的方法。
(1)反应原理从电化学原理得知,电极电位负的金属易氧化,电极电位正的金属易还原。
当某一电位负的金属浸到电位正的金属离子的溶液中,电位负的金属将发生溶解,电位正的金属将被还原成金属而“镀”出,这就是金属间的置换反应。
铁的电位是-0.036V,而铜的电位是+3.37V。
铁的电位比铜的电位负,当把铁屑浸到铜离子的溶液中去,就会发生置换反应,铁屑溶解成铁离子,而铜离子被还原成金属铜,在铁屑上产生所谓的“置换铜层”。
Fe+Cu+2-Fe+2+CuI如何使反应彻底进行,是提高铜的回收率的关键。
(2)反应条件1)铜层的剥离:置换反应是在铁屑的表面上进行,随着反应的进行,反应生成的铜层吸附在铁屑表面上,形成包晶,阻塞Gu+2同铁屑的接触,阻碍铁屑的继续反应。
因此要不断地把海绵状的铜从铁屑表面上剥离,才能使置换反应不断地进行下去。
比较好的方法是用25目尼龙网装铁屑并浸泡在蚀刻废液中,不断翻动,互相磨擦,使铜不断剥离,又不断被置换上去。
FeCl3蚀刻Cu的废液的再生研究
Abstract:Theelectrochemicalmethodofcathodeimpurityremovalandanodeoxidationofferricchloride etchingwastesolutionwasusedtoregeneratethecopperetchingwastesolutionofferricchloride.Theex perimentalresultsshowthatthe8Vforsuitablecellpressure,thetemperatureis25℃,whenpolardis tanceis80mmORPtransformationisthebest.AsFe2+ hadalowconversionrateintheelectrolysisex periment,theetchingabilityoftheregeneratedsolutionwasstudied,anditwasconcludedthatthenumber oftimesofrecyclingwasatleast3.TheCu2+ removalrateoftheregeneratedsolutionwas68.5%.Since theCu2+ removalrateisrelativelylow,theinfluenceofCu2+ contentontheetchingabilityisfurtherex plored.WhentheCu2+ concentrationis0.119g/mL,whichisacriticalvalueoftheetchingability,the etchingabilityofthesolutionbecomeslowerastheconcentrationincreases.Sointhepracticalapplication to8Vvoltage25℃,and80mmpolepitchcanbemaximizedtoimprovecirculationutilizationandrealize therecycleofwasteliquid. Keywords:FeCl3;etchingliquid;regeneration;ORP
一种含氯化铜、三氯化铁蚀刻废液再生回收方法[发明专利]
专利名称:一种含氯化铜、三氯化铁蚀刻废液再生回收方法专利类型:发明专利
发明人:王博,周江伟,余祥帧
申请号:CN200910028729.9
申请日:20090104
公开号:CN101462803A
公开日:
20090624
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明涉及一种含氯化铜、三氯化铁蚀刻液再生回收方法,特征是依次包括如下步骤:二价铜离子与三价铁离子的还原:在蚀刻废液中加入铁粉,铁粉中的Fe原子的摩尔数为蚀刻废液中Cu离子摩尔数的1.1~1.4倍与蚀刻废液中Fe离子摩尔数0.3~0.8倍之和,使Cu离子还原为单质铜,使Fe离子转变成Fe离子,铁粉氧化为FeCl,控制蚀刻废液中Fe离子的浓度为190~250g/L;再生处理:在上述混合液中分离出铜包铁沉淀物,剩余的滤液先添加重量百分比浓度为31%~36%的盐酸,然后再添加重量百分比浓度33%~35%的双氧水,再通入空气,并将混合溶液加热至100~150℃,使FeCl 氧化成FeCl。
申请人:健鼎(无锡)电子有限公司
地址:214101 江苏省无锡市锡山区东亭经济开发区团结中路6号
国籍:CN
代理机构:无锡市大为专利商标事务所
代理人:殷红梅
更多信息请下载全文后查看。
铜和氯化铁蚀刻生产的流程与工艺
铜和氯化铁蚀刻生产的流程与工艺下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
文档下载后可定制随意修改,请根据实际需要进行相应的调整和使用,谢谢!并且,本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料,如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等,如想了解不同资料格式和写法,敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by theeditor. I hope that after you download them,they can help yousolve practical problems. The document can be customized andmodified after downloading,please adjust and use it according toactual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types ofpractical materials,such as educational essays, diaryappreciation,sentence excerpts,ancient poems,classic articles,topic composition,work summary,word parsing,copy excerpts,other materials and so on,want to know different data formats andwriting methods,please pay attention!铜和氯化铁蚀刻生产是电子制造中常见的一种工艺,主要用于印刷电路板(PCB)的制造。
FeCl3溶液腐蚀铜电路板离子方程式
FeCl3溶液腐蚀铜电路板离子方程式铁(III)氯(FeCl3)是一种强氧化剂,它可以与铜(Cu)发生反应并腐蚀铜电路板。
当FeCl3溶液接触铜电路板时,会发生以下离子方程式:在这个反应中,FeCl3溶液中的FeCl3被还原成Fe,并将其氧化能力转移给了铜。
铜则被氧化成了铜离子(Cu2+),形成了铜(II)氯化物(CuCl)。
这个反应是通过电子转移的方式进行的。
在反应中,FeCl3失去了3个电子,被还原成了Fe,而铜则接受了这3个电子,被氧化成了Cu2+。
当溶液中的FeCl3与铜电路板接触时,铜表面的电子将从铜原子中转移到FeCl3分子中的Fe离子上,形成铜离子和Fe。
这是一个氧化还原反应,同时也是一个腐蚀反应。
腐蚀是一种电化学过程,涉及电化学反应的两个基本部分:氧化和还原。
在氧化过程中,铜原子失去了电子并形成了铜离子。
在还原过程中,Fe3+离子接受了电子并被还原成了Fe。
这些过程共同导致了铜电路板的腐蚀。
1.FeCl3溶液与铜电路板接触。
2.FeCl3的Fe离子从溶液中转移到铜表面,形成铁离子Fe3+和铜离子Cu2+。
3.这些反应是通过电子转移发生的。
铜原子失去电子并被氧化成Cu2+,Fe3+离子接受电子并被还原成了Fe。
4.铁离子沉淀,形成铁的沉淀物。
5.铜离子溶解到溶液中。
FeCl3溶液的腐蚀性使其成为许多工业和实验室应用中的重要物质。
但在一些应用中,我们希望避免铜电路板的腐蚀,所以需要采取一些措施来保护铜表面,例如使用表面涂层、合适的防腐剂和保护性包覆材料等。
这些措施可以降低铁(III)氯对铜电路板的腐蚀作用,保护电路板的完整性和可靠性。
三氯化铁蚀刻铜和铁的再生和控制方案
三氯化铁蚀刻铜和铁的再生和控制方案以下是三氯化铁蚀刻铜和铁的再生和控制方案:
1、再生措施:在进行三氯化铁蚀刻铜和铁的操作前可以采用一些消毒措施来防止三氯化铁蚀刻液中的铜和铁离子流失。
包括用高浓度的碱溶剂,如硼砂溶液、碱性氢氧化物溶液或常温的氢氧化钠溶液等,将铜和铁含量较高的蚀刻液进行处理,使其中的铜和铁离子回流到液体中。
2、控制措施:在实际操作过程中,应采取一定措施来防止铜和铁的流失。
首先,使用有催化剂加以加热,这样可以使三氯化铁更快地分解,减少铜和铁的出水量。
其次,可以采用湿式蚀刻技术,即在蚀刻完成后,用蒸气去除过剩的蚀刻液,以减少铜和铁的出水量。
最后,蚀刻液的循环利用浓度应经常检查,当蚀刻液的浓度接近腐蚀性上限时应及时更换新的蚀刻液。
一般来说,为了达到最好的蚀刻效果,应注意加热温度的控制,使用温度不超过60℃。
此外,铜和铁蚀刻液的浓度一般不得超过25%,蚀刻时间不得超过10分钟,否则会影响蚀刻效果。
综上所述,在使用三氯化铁蚀刻铜和铁时,应采取一定的措施来保证其操作的安全性和有效性,防止污染环境和对人体健康的危害。
三氯化铁蚀刻
蚀刻机理
• FeCl3+Cu →FeCl2+CuCl • FeCl3+CuCl →FeCl2+CuCl2 • CuCl2+Cu →2CuCl
蚀刻铜箔的同时,还伴有一些副反应, 就是CuCl2和FeCl3的水解反应: •生成的氢氧化物很不稳定,受热后易 分解: 结果生成了红色的氧化铁和黑色的氧 化铜微粒,悬浮于蚀刻液中,对抗蚀 层有一定的破坏作用。
三氯化铁六水三氯化铁三氯化铁用途尿三氯化铁试验苯酚和三氯化铁无水三氯化铁苯酚与三氯化铁苯酚与三氯化铁反应三氯化铁显色反应
三氯化铁蚀刻
概述:
• 在印制电路、电子和金属精饰等工业中广泛采 用三氯化铁蚀刻铜、铜合金及铁、锌、铝等。 这由于它的工艺稳定,操作方便,价格便宜。 但是,近些年来,由于它再生困难,污染严重 ,废液处理困难等正在被淘汰。以氯化铜、过 硫酸盐、过氧化氢—硫酸、氨碱以及其它刻蚀 液替代。 • 三氯化铁蚀刻液适用于网印抗蚀印料、液体感 光胶、干膜、金等抗蚀层的印制板的蚀刻。但 不适用于镍、锡、锡-铅合金等抗蚀层
Fe3+的消耗量与Fe3+及Cu2+溶铜量的关系
影响蚀刻速率的因素
• Fe3+的浓度和蚀刻液的温度
• 刻液中加盐酸的添加量
• 蚀刻液的搅拌
其它蚀刻
• 硫酸-铬酸蚀刻
• 过硫酸铵蚀刻 • 硫酸-双氧水蚀刻
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
三氯化铁刻铜原理
三氯化铁刻铜原理1.蚀刻时的主要化学反应三氯化铁蚀刻液对铜箔的蚀刻是⼀个氧化-还原过程。
在铜表⾯Fe3+使铜氧化成氯化亚铜。
同时Fe3+被还原成Fe2+。
FeCl3+Cu →FeCl2+CuClCuCl具有还原性,可以和FeCl3进⼀步发⽣反应⽣成氯化铜。
FeCl3+CuCl →FeCl2+CuCl2Cu2+具有氧化性,与铜发⽣氧化反应:CuCl2+Cu →2CuCl所以,FeCl3蚀刻液对Cu的蚀刻时靠Fe3+和Cu2+共同完成的。
其中Fe3+的蚀刻速率快,蚀刻质量好;⽽Cu2+的蚀刻速率慢,蚀刻质量差。
新配制的蚀刻液中只有Fe3+,所以蚀刻速率较快。
但是随着蚀刻反应的进⾏,Fe3+不断消耗,⽽Cu2+不断增加。
当Fe3+消耗掉35%时,Cu2+已增加到相当⼤的浓度,这时Fe3+和Cu2+对Cu的蚀刻量⼏乎相等;当Fe3+消耗掉50%时,Cu2+的蚀刻作⽤由次要地位⽽跃居主要地位,此时蚀刻速率慢,即应考虑蚀刻液的更新。
⼀般⼯⼚很少分析和测定蚀刻液中的含铜量,多以蚀刻时间和蚀刻质量来确定蚀刻液的再⽣与更新。
蚀刻铜箔的同时,还伴有⼀些副反应,就是CuCl2和FeCl3的⽔解反应:FeCl3+3H2O →Fe(OH)3↓+3HClCuCl2+2H2O →Cu(OH)2↓+2HCl⽣成的氢氧化物很不稳定,受热后易分解:2Fe(OH)3 →Fe2O3↓+3H2OCu(OH)2 →CuO↓+H2O结果⽣成了红⾊的氧化铁和⿊⾊的氧化铜微粒,悬浮于蚀刻液中,对抗蚀层有⼀定的破坏作⽤。
2. 影响蚀刻速率的因素Fe3+的浓度和蚀刻液的温度蚀刻液温度越⾼,蚀刻速率越快,温度的选择应以不损坏抗蚀层为原则。
Fe3+的浓度对蚀刻速率有很⼤的影响。
蚀刻液中Fe3+浓度逐渐增加,对铜的蚀刻速率相应加快。
当所含Fe3+超过某⼀浓度时,由于溶液粘度增加,蚀刻速率反⽽有所降低。
⼀般蚀刻涂覆⽹印抗蚀印料、⼲膜的印制板,浓度可控制在350Be’左右;蚀刻涂覆液体光致抗蚀剂(如⾻胶、聚⼄烯醇等)的印制板,浓度则要控制在420Be’以上。
三氯化铁蚀刻液再生循环技术应用研究
三氯化铁蚀刻液再生循环技术应用研究发布时间:2022-07-21T05:50:01.208Z 来源:《科学与技术》2022年30卷第5期第3月作者:段寒风,韩松洺,王新迪,杨玉卓,侯铭,郑露莹,兰欣雨[导读] 传统化学氧化法处理蚀刻废水存在氧化剂有毒、氧化效果有限或氧化剂本身增加额外杂离子段寒风,韩松洺,王新迪,杨玉卓,侯铭,郑露莹,兰欣雨沈阳师范大学化学化工学院,沈阳 110034摘要:传统化学氧化法处理蚀刻废水存在氧化剂有毒、氧化效果有限或氧化剂本身增加额外杂离子等问题,再生过程中废液增量,再生循环次数少,实际生产应用有限。
本文综述了三氯化铁蚀刻废液的产生过程及再生处理技术的应用进展,将电化学法与化学氧化法比较,针对化学氧化法处理蚀刻废水中存在的问题,介绍了“隔膜—一次通过流程”技术,对优势再生工艺的发展方向提出了建议与展望。
关键词:三氯化铁蚀刻液、电化学法、离子交换膜、废液再生循环1 引言随着现代化产业技术的不断发展与进步,相关产业对印刷电路板、高性能彩色显像管及高性能阴极射线管的需求量达到了一个较高水平。
化学蚀刻工艺对被蚀刻产品无压力,边缘毛刺少,加工成本低,蚀刻精度高,操作简单[1]。
其中,FeCl3溶液为酸性强氧化性溶液,对Fe、Ni等金属具有良好的腐蚀效果,因此被广泛应用于电子工业线路板、不锈钢蚀刻、五金加工等金属蚀刻工艺中。
该蚀刻工艺具有操作方便、无毒、成本低、蚀刻产品性能稳定等优点[2]。
在蚀刻过程中,随着三氯化铁溶液中三价铁离子浓度降低,亚铁离子浓度增大,蚀刻效率和产品质量逐渐下降[3],大量使用过的FeCl3蚀刻液无法满足蚀刻工艺的要求,必须定期将其作为废液排出。
该废液具有较强的酸性,含有大量的铁、铬等金属离子,如不进行妥善处理直接排放,会造成严重的环境污染。
由此可见,实现 FeCl3 蚀刻废液的再生利用尤为必要,目前国内外科技工作者已开展了大量研究,研发出了三氯化铁蚀刻废液的再生处理技术。
电路板三氯化铁蚀刻液及其它蚀刻液介绍
电路板三氯化铁蚀刻液及其它蚀刻液介绍三氯化铁蚀刻液在印制电路、电子和金属精饰等工业中广泛采用三氯化铁蚀刻铜、铜合金及铁、锌、铝等。
这时由于它的工艺稳定,操作方便,价格便宜。
但是,近些年来,由于它再生困难,污染严重,废液处理困难等而正在被淘汰。
因此,这里只简单地介绍。
三氯化铁蚀刻液适用于网印抗蚀印料、液体感光胶、干膜、金等抗蚀层的印制板的蚀刻。
但不适用于镍、锡、锡-铅合金等抗蚀层。
1.蚀刻时的主要化学反应三氯化铁蚀刻液对铜箔的蚀刻是一个氧化-还原过程。
在铜表面Fe3+使铜氧化成氯化亚铜。
同时Fe3+被还原成Fe2+。
FeCl3+Cu →FeCl2+CuClCuCl具有还原性,可以和FeCl3进一步发生反应生成氯化铜。
FeCl3+CuCl →FeCl2+CuCl2Cu2+具有氧化性,与铜发生氧化反应:CuCl2+Cu →2CuCl所以,FeCl3蚀刻液对Cu的蚀刻时靠Fe3+和Cu2+共同完成的。
其中Fe3+的蚀刻速率快,蚀刻质量好;而Cu2+的蚀刻速率慢,蚀刻质量差。
新配制的蚀刻液中只有Fe3+,所以蚀刻速率较快。
但是随着蚀刻反应的进行,Fe3+不断消耗,而Cu2+不断增加。
当Fe3+消耗掉35%时,Cu2+已增加到相当大的浓度,这时Fe3+和Cu2+对Cu的蚀刻量几乎相等;当Fe3+消耗掉50%时,Cu2+的蚀刻作用由次要地位而跃居主要地位,此时蚀刻速率慢,即应考虑蚀刻液的更新。
在实际生产中,表示蚀刻液的活度不是用Fe3+的消耗量来度量,而是用蚀刻液中的含铜量(g/l)来度量。
因为在蚀刻铜的过程中,最初蚀刻时间是相对恒定的。
然而,随着Fe3+的消耗,溶液中含铜量不断增长。
当溶铜量达到60g/l时,蚀刻时间就会延长,当蚀刻液中的Fe3+消耗40%时,溶铜量达到82.40g/1时,蚀刻时间便急剧上升,表明此时的蚀刻液不能再继续使用,应考虑蚀刻液的再生或更新。
一般工厂很少分析和测定蚀刻液中的含铜量,多以蚀刻时间和蚀刻质量来确定蚀刻液的再生与更新。
三氯化铁蚀刻液在制作精细电路图形中的应用
三氯化铁蚀刻液在制作精细电路图形中的应用在制作高密度积层法多层板中,精细导体图形的蚀刻工艺的应用方面,三氯化铁蚀刻液应用的比较广泛。
特别在制作ALIVH结构积层法多层板,其中外层高密度精细电路图形的蚀刻,多数采用稳定的、易控制的三氯化铁蚀刻液。
一.蚀刻原理:蚀刻液溶解原理,标准电位+0.474V,蚀刻速度较大。
其化学溶解反应如下:FeCl 3+ Cu = FeCl 2+ Cu2Cl2FeCl 3+ Cu2Cl2 = FeCl 2+ CuCl22FeCl 2+ 2HCl + (O) = 2 FeCl 3 + H2OFeCl 3 + 3H2O = Fe (OH) 3+ 3HClCuCl2 + Cu = Cu2Cl2随着蚀刻反应的进行,蚀刻液内的铜含量、蚀刻液的pH 增大,蚀刻速度发生变化。
蚀刻液的温度与压力的变化(见图1)蚀刻液内铜浓度的对蚀刻速度的变化(见图2)表示,随着三氯化铁的减少,Fe (OH) 3的沉淀、Cu2Cl2的膜的生成,致使蚀刻速度变慢。
可以添加盐酸防止三氯化铁的水解,减弱腐蚀产物对蚀刻的直接影响。
二.蚀刻过程的控制与管理:通过贴膜、曝光和显影后的基板需要经过蚀刻工序,使图形暴露部分的铜需要经过化学溶解除去,形成保护膜层的图形。
它实现印制电路板导体图形的重要的工序之一。
蚀刻时采用水平传输装置,蚀刻液自上而下喷淋方式进行,通常该装置与显影机连接连续进行处理,但必须对显影后的半成品进行检查。
蚀刻液的消耗量比较大,蚀刻过程蚀刻液的变化也很大。
因此,在蚀刻处理要严格控制导体图形所用铜箔的厚度比、导线宽度的变化和蚀刻液的蚀刻因子。
掌握与控制蚀刻的工艺条件也是非常重要的,如蚀刻液的的温度、蚀刻液的浓度、蚀刻液内的铜离子浓度、蚀刻液的粘度、喷淋压力、喷淋液的粒径、传输速度、基板表面液体流动状态等。
必须有自动调整装置随时进行分析调整。
蚀刻机喷咀的结构类型采用振动动型、水平移动型,喷咀转动,以确保基板面与外侧蚀刻液流动均匀,排除了滞留现象,蚀刻液的排除效率很高。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
三氯化铁蚀刻铜和铁的再生和控制
一、工艺流程
蚀刻废液的再生方法是将适量铁粉加入蚀刻废液,在一定条件下,首先将Fe3+还原成Fe2+,蚀刻废液过滤去除残余铁粉;在一定条件下再次加入一定量的铁粉,置换Cu2+,滤渣为铁铜混合物;含Fe2+的滤液经H2O2氧化后转化成纯度较高的三氯化铁溶液,经浓缩、组分调整后可实现蚀刻废液的再生.再生工艺流程下图所示。
二、实验步骤
1.三氯化铁蚀刻废液中Fe3+的还原
(1)探索蚀刻废液稀释倍数对Fe3+还原率的影响
取5份40 ml原蚀刻废液,分别按比例加入蒸馏水稀释0倍、1倍、2倍、3倍、4倍,稀释后蚀刻液于60 ℃水浴条件下加入铁粉(铁粉用量为相对还原Fe3+为Fe2+的理论量摩尔数的1.5倍)进行1 h的还原反应.反应结束后过滤,分析并计算蚀
刻废液中Fe3+还原率。
(2)探索反应时间对Fe3+还原率的影响
取5份10 ml原蚀刻废液,分别按比例1:1加入蒸馏水进行稀释,稀释后蚀刻液于60 ℃水浴条件下加入铁粉(铁粉用量为相对还原Fe3+为Fe2+的理论量摩尔数的1.5倍)进行还原反应,还原时间分别为0.5 h、1 h、1.5h、2 h、2.5 h。
反应结束后过滤,分析并计算蚀刻废液中Fe3+还原率。
(3)探索铁粉加入量对Fe3+还原率的影响
取取5份10 ml原蚀刻废液,分别按比例1:1加入蒸馏水进行稀释,稀释后蚀刻液于60 ℃水浴条件下加入铁粉进行1 h的还原反应,铁粉用量为相对还原Fe3+为Fe2+的理论量摩尔数的0.8倍、1倍、1.2倍、1.5倍、2倍。
反应结束后过滤,分析并计算蚀刻废液中Fe3+还原率。
(4)探索反应温度对Fe3+还原率的影响
取5份10 ml原蚀刻废液,分别按比例1:1加入蒸馏水进行稀释,稀释后蚀刻液于一定温度条件下加入铁粉(铁粉用量为相对还原Fe3+为Fe2+的理论量摩尔数的1.5倍)进行1 h还原反应,水浴反应温度分别为30 ℃、45 ℃、60 ℃、75 ℃、90 ℃。
反应结束后过滤,分析并计算蚀刻废液中Fe3+还原率。
2.蚀刻废液中Cu2+的置换
(1)探索铁粉加入量对Cu2+置换率的影响
取5份100 ml一阶段处理后的蚀刻废液,在40 ℃的水浴条件下加入铁粉进行1 h的置换反应,铁粉用量为相对还原Cu2+为Cu的理论量摩尔数的1倍、2倍、3倍、4倍、5倍.反应结束后过滤,分析并计算Cu2+的置换率。
(2)探索反应温度对Cu2+置换率的影响
取5份100 ml一阶段处理后的蚀刻废液,在水浴条件下加入铁粉(理论量的2倍)进行1 h的置换反应,水浴反应温度分别为20 ℃、30 ℃、40 ℃、50 ℃、60 ℃反应温度对Cu2+置换率的影响。
反应结束后过滤,分析并计算Cu2+的置换率。
(3)探索反应温度对Cu2+置换率的影响
取5份100 ml一阶段处理后的蚀刻废液,在40 ℃的水浴条件下加入铁粉(理论量的2倍)进行还原反应,还原时间分别为0.5 h、1 h、1.5 h、2 h、2.5 h.反应
结束后过滤,分析并计算Cu2+的置换率,
3.蚀刻废液氧化再生
取5份100 ml的经还原反应后的废液,加入废液体积0.4倍、0.6倍.0.8倍、1.0倍、1.2倍体积的35% H2O2和35% HCl的混合液(1:1)于100 ℃水浴条件下进行0.5 h小时的氧化反应,探索H2O2和HCl的混合液加入量与蚀刻废液体积的最佳比例。
其中H2O2起到氧化Fe2+的作用,HCl的加入是确保废液体系维持一定的酸度,避免FeCl3水解反应的发生。
最终处理废液经浓缩、酸度调整处理后可作为蚀刻液的补充循环使用。