酸性蚀刻液（精品ＰＰＴ）
1、酸性蚀刻废液回收利用的方法酸性蚀刻废液回收利用的方法酸性与碱性蚀刻液对比酸性与碱性蚀刻液对比酸性蚀刻液概述酸性蚀刻液概述讲师：范旭强讲师：范旭强深圳市宇众环保科技有限公司深圳市宇众环保科技有限公司网址：网址：； Email: Email: yzhb 酸性与碱性蚀刻液对比 酸性与碱性蚀刻液对比 成分与特性 成分与特性 碱性蚀刻液 碱性蚀刻液 酸性蚀刻液 酸性蚀刻液 主要成分 主要成分 氯化铜、盐酸、氯化钠或氯化铵 氯化铜、氨水、氯化铵，辅助成分为氯化钴、氯化钠、氯化铵或其他含硫化合物，以提高特性 适用领域 适用领域 一般适用于多层印刷电路板外层电路图形的制作或采用阴板法直接蚀刻微波印刷电路板图形的制作 一般适用于多层印刷电路板内层电路图形
2.制作纯锡印刷电路板用的蚀刻抗蚀剂图形电镀用的抗蚀干膜、液体光刻胶和其他金属抗蚀层，如金、镍、锡铅合金镀层主要特点1.蚀刻速率容易控制，蚀刻液在稳定的条件下能达到较高的蚀刻质量2.溶铜能力大3.蚀刻液易于再生循环使用，从而减少污染1.蚀刻速率快，可达70m/min以上侧蚀小2.溶铜能力高，蚀刻容易控制3. 蚀刻液可连续再生循环使用，成本低酸性与碱性蚀刻液对比酸性与碱性蚀刻液性能对比碱性蚀刻液酸性蚀刻液酸性蚀刻液控制温度、比重、pH值温度、比重、HCl、ORP（氧化/还原电位）蚀刻速度蚀刻速度约1mil/min约0.5mil/min补充药液补充药液氨水H2O2、H
3、Cl自动控制成本 自动控制成本 低毒低毒高 水洗水处理 水洗水处理 因为是金属络合物，处理起来比较困难，调节PH值即可分离铜渣。 酸性蚀刻液概述 酸性蚀刻液概述 1、三氯化铁 1、三氯化铁/盐酸 FeCl3 w/w约40%，HCl约5%，对铜的腐蚀量约70g/L FeCl3 + 3H2O Fe(OH)3 + 3HCl 补充HCl可防止沉淀 蚀刻原理： FeCl3 + Cu FeCl2 + CuCl - （1） FeCl3 + CuCl FeCl2 + CuCl2- （2） CuCl2 + Cu 2CuCl- （3） 公式（3）代替公式（1）进行铜蚀刻反应，若发生下列反应，则会产生沉淀 + FeCl2 + O2 2CuCl
4.CuO+FeCl3(黑绿色)目前多用于铁/镍合金的蚀刻，比如线框行业，工厂很少使用。 酸性蚀刻液概述 酸性蚀刻液概述 2.氯盐酸 2.氯盐酸可蚀刻铜高达约180克/升 Cu+CuCl2 2CuCl 加入13N HCl可加速反应，但盐酸不参与反应，仅被消耗。 2CuCl+Cl2 净反应： Cu+Cl2 CuCl2 由于氯气管理比较困难，目前仅在美国较大的工厂使用 3.过氧化氢盐酸 3.过氧化氢盐酸可蚀刻铜高达约160克/升 Cu+C
5. uCl2 2CuCl HCl的酸值控制在23N 2CuCl + H2O2 + 2HCl + 2H2O 净反应： Cu + H2O2 + 2HCl CuCl2 + 2H2O 双氧水储存 双氧水储存 / / 稳定性较差，实际消耗盐酸比氯气法成本高 稳定性较差，实际消耗盐酸比氯气法成本高 酸性蚀刻液概述 酸性蚀刻液概述 四、氯酸钠盐酸 四、氯酸钠盐酸对铜的蚀刻量可达180克/升左右 3Cu + 6CuCl HCl的酸值控制在2.5N以下 6CuCl + + 6HCl + 3H2O + NaCl 净反应： 3Cu + + 6HCl 3C
6、uCl2+3H2O+NaCl的优点：A与双氧水法相比，反应用盐酸量相同，但由于浓度在2.5N以下，进行的盐酸量大大减少。B氯化钠的氧化当量是双氧水的三倍，因此双氧水的用量是氯化钠的三倍。C目前国外大规模使用成本比双氧水法低1015%左右，在4mil以内的细线路生产中试用。目前行业内最常用的酸性蚀刻液为H2O2/HCl/HCl体系和3/HCl/HCl体系。酸性蚀刻液概述酸性蚀刻反应原理分析酸性蚀刻反应原理分析以H2O2/HCl体系为例
7. 1.1. 铜的蚀刻反应：铜可以以三种氧化状态存在，分别是板面的金属铜Cu0、蚀刻液中的蓝色离子Cu2+以及比较少见的亚铜离子Cu+。金属铜Cu0可以被蚀刻液中的Cu2+氧化溶解，如下反应式（1）：3Cu+6CuCl-（1）1.2. 再生反应：金属铜Cu0被蚀刻液中的Cu2+氧化溶解，生成的2Cu+经过一系列反应自动加入蚀刻液中氧化成Cu2+，而这些Cu2+继续和板面的金属铜Cu0发生反应，使蚀刻液可以侵蚀掉更多的金属铜Cu0。这就是蚀刻液的循环反应，如下反应式（2）：6CuCl++6HCl+3
8、H2O+NaCl-（2） 1.3、净反应：3Cu++6HCl+3H2O+NaCl-（3）影响蚀刻液的因素影响蚀刻液的因素影响蚀刻速率的主要因素Cl-浓度Cu+浓度Cu2+浓度蚀刻液温度Cl-浓度的影响浓度的影响盐酸浓度增加时蚀刻时间减少盐酸浓度不宜超过6N，浓度高于6N的盐酸挥发性大，对设备有腐蚀性。另外，随着酸浓度的增加，氯化铜的溶解度迅速下降。加入Cl-能提高蚀刻速率的原因是铜在氯化铜溶液中被蚀刻，生成的氯化亚铜不易溶于水，在铜表面形成一层薄膜，阻止反应的进一步进行。过量的Cl-与氯化亚铜络合，生成可溶的络合离子（CuCl3）
9.2-从铜表面溶解，提高蚀刻速率。影响蚀刻液的因素。Cu+浓度的影响。根据蚀刻反应机理，铜在蚀刻过程中会生成一价铜离子，相对较少的Cu+就会明显降低蚀刻速率。蚀刻操作过程中应保持Cu2+含量在一个较低的范围内，当Cu2+浓度低于2mol/L时，蚀刻速率较低，当Cu2+浓度为2mol/L时，速率较高。随着蚀刻反应的继续进行，蚀刻液中的铜含量会逐渐增加，当铜含量增加到一定浓度时，蚀刻速率就会降低。为了保持蚀刻液的恒定蚀刻速率，必须将溶液中的铜含量控制在一定的范围内。
10、实际生产中通常采用比重法，控制铜含量在克/升范围内。 酸性蚀刻废液回收方法 金属铜或铜盐的回收 酸性再生液的回收 铜的回收： 萃取法 电解还原法 水合肼还原法 金属置换法 铜的回收 酸性蚀刻废液回收方法 金属置换法 金属置换法是根据金属活性的差异，在酸性蚀刻废液中加入铁粉或铝粉，氯铜络合离子解离，还原为海绵铜，此法比较简单，投资少。
11、回收的铜纯度低，回收率低，金属置换热效应显著，析氢副反应使回收过程不稳定。水合肼还原法：在稀释的酸性蚀刻废液中加入氨水，用氢氧化钠溶液调节废液酸度，再用水合肼溶液还原粒径为60nm的铜粉。此方法得到的纳米铜粉可用于制备导电涂料、电磁屏蔽材料等，附加值较高。还原剂水合肼溶液有一定的毒性，价格比较昂贵。酸性蚀刻废液回收利用的方法电解还原法电解还原法此方法是
12、基于电化学原理，酸性蚀刻废液中的铜氯化物络合物离子在阴极被电子还原为铜。萃取法：萃取剂以铜氯化物络合物的形式从酸性蚀刻废液中萃取铜。相分离后，萃取液用水、氨水或硫酸铵溶液洗脱含铜有机相中的氯离子，再用硫酸反萃取含铜有机相，得到硫酸铜溶液。用含氯离子的水溶液再生有机相后返回萃取工段萃取。此方法得到的铜呈板状，纯度为99.95%。经济价值高，设备投资大，氨水消耗大。酸性蚀刻废液回收利用方法酸性蚀刻废液回收利用方法回收氧化铜
13、氧化铜的回收：氧化铜回收的中和法：喷雾焙烧法：中和法是将预热的碱溶液加入预热的酸性蚀刻废液中，使铜离子转化为棕黑色的氧化铜沉淀。酸性蚀刻废液经加压喷嘴喷出，以雾状分散在550℃的焙烧炉中，分解为氯化氢和氧化铜。此法比较简单，耗碱量大，氧化铜沉淀为片状，不易过滤分离，此法适合大规模生产，生产工序复杂，生产成本和设备运行成本高。酸性蚀刻废液回收方法：回收氧化亚铜：用中和法可从酸性蚀刻废液中回收微米级氧化亚铜。用中和法可从酸性蚀刻废液中回收微米级氧化亚铜。此法操作方便，所需设备简单。
14、易于控制。产品附加值高。耗碱量大。硫酸铜回收。硫酸铜回收。硫酸铜中和酸溶解法。硫酸置换法。在中和法制备氧化铜的基础上，加入硫酸溶解、冷冻结晶，得到硫酸铜晶体。将硫酸加入酸性蚀刻废液中进行置换反应，反应结束后，通入真空蒸馏装置，在槽底回收硫酸铜晶体。此方法制备的硫酸铜应用更广泛。此方法制备的硫酸铜应用更广泛。铜回收率低，耗碱量大。方法简单。设备需防腐，投资大。另外硫酸溶解发热量大，反应过程不易控制。酸性蚀刻废液回收方法。酸性蚀刻废液回收方法。回收氯化亚铜。回收氯化亚铜。 在酸性蚀刻废液中添加盐酸和氯化钠，调节废液的pH值。
15.然后加入铜粉，水解得到氯化亚铜。此法操作简便，工艺条件容易控制，产品质量好。回收碱式氯化铜要消耗大量的碱。先在酸性蚀刻废液和碱性蚀刻废液中加入氯化钙和氯化镁，除去砷。然后测定蚀刻废液的pH值、铜及微量金属杂质的含量和浓度，使两种蚀刻废液自中和、沉降。含铜浆经过滤、干燥、筛分，得到碱式氯化铜。此法产品回收价值较高。
16.回收价值较高，所以此方法是酸性蚀刻废液和碱性蚀刻废液回收的最佳方法。整个反应过程需要严格控制。酸性蚀刻废液回收方法。酸性蚀刻废液回收方法。电解再生法。电解再生法。隔膜电解法。离子膜电解法。常规电解法。电解再生法。再生法。常规电解法。常规电解法。常规电解法。电解液为酸性蚀刻废液。阳极液和阴极液的成分和浓度相同。阳极液和阴极液的成分和浓度相同。此方法采用小阴极、大阳极配置，但操作上不太方便。酸性蚀刻废液回收方法。酸性蚀刻废液回收方法。离子膜电解法。离子膜电解法。离子膜电解采用离子膜作为物理隔离材料。离子膜电解采用
17、采用离子膜作为物理隔离材料，阳极电解液为酸性废蚀刻液，阴极电解液为将酸性废蚀刻液稀释10倍后的溶液。隔膜电解法该装置包括两个电解池，在第一个电解池中，酸性废蚀刻液中的大部分Cu2+转化成Cu+；在第二个电解池中，从含Cu+的溶液中析出片状铜。工作电压低，效率高，可靠性好，产物铜呈片状。另外，可以间歇操作，停机时不必将阴极从电解液中取出。此法中的两个电解池必须用氮气密封，以防止Cu+被氧化成Cu2+。