何世武，李建光

(深圳市潔馳科技有限公司，深圳 518102)

印制線路板蝕刻液在線循環(huán)技術(shù)

何世武，李建光

(深圳市潔馳科技有限公司，深圳 518102)

介紹了印制線路板蝕刻液在線循環(huán)技術(shù)的技術(shù)核心、工藝流程，以及技術(shù)的主要特點(diǎn)，分析了蝕刻液在線循環(huán)技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性，以及在印制線路板行業(yè)的的應(yīng)用情況和推廣前景。

印制線路板;蝕刻液;在線;循環(huán)技術(shù)

我國印制線路板行業(yè)（PCB）廢蝕刻液的處理方式，目前主要是以末端治理為主，處理方法主要有氫氧化銅沉淀法、與酸性蝕刻液混合生產(chǎn)硫酸銅法、硫酸銅電解法等。以上技術(shù)普遍存在以下問題：

（1）普遍采取分散運(yùn)輸、集中處理的方式，在運(yùn)輸過程中存在跑、冒、滴、漏的現(xiàn)象。據(jù)統(tǒng)計(jì)，運(yùn)輸損失達(dá)3%～5%，對(duì)環(huán)境造成了污染；

（2）均需要向廢液里加入化學(xué)品，從而破壞了廢液成分，無法循環(huán)使用；

（3）僅將銅元素回收利用，而對(duì)氨氮、氯離子、硫脲等成分只采用中和處理后排放，既造成資源浪費(fèi)，又產(chǎn)生嚴(yán)重的二次污染。

1 印制線路板蝕刻液在線循環(huán)技術(shù)簡(jiǎn)介

1.1 技術(shù)簡(jiǎn)介

印制線路板蝕刻液在線循環(huán)技術(shù)是集精細(xì)化工、膜技術(shù)、電化學(xué)、有色冶金、自動(dòng)控制于一體的系統(tǒng)集成技術(shù)。該技術(shù)的最大特點(diǎn)是銅離子無損分離、有用成分完全回用、無廢液排放。

印制線路板蝕刻廢液在線循環(huán)技術(shù)的核心是蝕刻廢液循環(huán)再生裝置，主要包括的關(guān)鍵技術(shù)有：1）隔膜萃取分離技術(shù)/銅資源化技術(shù)；2）蝕刻液組份調(diào)節(jié)技術(shù)；3）蝕刻廢液循環(huán)再生技術(shù)；4）設(shè)備一體化技術(shù)。

1.2 工藝流程（見圖1）

該技術(shù)采用溶劑萃取+膜處理+電積法實(shí)現(xiàn)蝕刻廢液再生處理和銅離子的回收。系統(tǒng)先采用萃取的方式實(shí)現(xiàn)蝕刻廢液中銅離子的無損分離，萃余液經(jīng)膜處理和組分調(diào)節(jié)后回用于生產(chǎn)；分離出來的銅離子用硫酸反萃得到硫酸銅，然后通過電解硫酸銅產(chǎn)出陰極銅，實(shí)現(xiàn)銅的回收。整個(gè)工藝包括蝕刻液、電解液、萃取劑三個(gè)閉路循環(huán)。

1.3 主要設(shè)備流程

該技術(shù)通過各操作單元的有機(jī)連接，組成了一個(gè)封閉式的在線循環(huán)再生系統(tǒng)。

圖1 工藝流程

1.4 技術(shù)主要特點(diǎn)

（1）無損分離銅，無廢液排放

該技術(shù)采用萃取的方法，不破壞蝕刻液原有的組成成分，蝕刻廢液可得以完全回用。

（2）萃取效率高

該技術(shù)采用適于氨性條件下的高效萃取劑，該萃取劑對(duì)銅萃取選擇性好，水相和油相間雜質(zhì)轉(zhuǎn)移少，萃取和反萃取速度快，使用壽命長，再生蝕刻液性能穩(wěn)定。

（3）設(shè)備占地面積小

該技術(shù)采用多級(jí)萃取工藝，與普通單級(jí)萃取工藝相比，設(shè)備占地面積減少40%，廢液中銅含量可在1～150g/L范圍內(nèi)無級(jí)調(diào)整，當(dāng)蝕刻廢液產(chǎn)生量在30～300噸/月范圍內(nèi)時(shí)無需更換設(shè)備和增加占地面積。

（4）再生蝕刻液性能優(yōu)良

該技術(shù)專門針對(duì)再生蝕刻液開發(fā)了相對(duì)應(yīng)的配方，實(shí)現(xiàn)了蝕刻廢液的完全回用，保證了再生蝕刻液的性能穩(wěn)定。

（5）產(chǎn)品附加值高

該技術(shù)實(shí)現(xiàn)了蝕刻廢液的完全回用，減少了企業(yè)購買蝕刻液的費(fèi)用，產(chǎn)品銅純度在99.96%以上，達(dá)到國家一級(jí)陰極銅標(biāo)準(zhǔn)。

（6）自動(dòng)化程度高

該技術(shù)實(shí)現(xiàn)了設(shè)備的自動(dòng)化控制。

1.5 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析（見表1）

表1 蝕刻液在線循環(huán)技術(shù)與傳統(tǒng)硫酸銅工藝經(jīng)濟(jì)指標(biāo)對(duì)比

從表1可以看出，蝕刻液在線循環(huán)技術(shù)能產(chǎn)出陰極銅和再生液，產(chǎn)品附加值高；而傳統(tǒng)的硫酸銅工藝產(chǎn)品附加值低，且有大量廢液外排，污染治理費(fèi)用高。

2 蝕刻液在線循環(huán)技術(shù)在印制線路板行業(yè)的應(yīng)用

蝕刻液在線循環(huán)技術(shù)已成功應(yīng)用于廣東五洲、富士康、訊通、宏俐、騰達(dá)豐、啟利達(dá)、勝宏、勝華，江蘇瀚宇博德、聯(lián)昆，上海昆穎，福建奕全、南華，浙江舜科等多家線路板企業(yè)，已連續(xù)工業(yè)化應(yīng)用2～3年。有關(guān)工程運(yùn)行證明，采用蝕刻液在線循環(huán)技術(shù)，整個(gè)工藝流程無廢液、廢氣產(chǎn)生，再生蝕刻液性能穩(wěn)定，產(chǎn)出的副產(chǎn)品銅含量達(dá)99.96%以上，主要性能指標(biāo)如表2所示。

表2 主要性能指標(biāo)

蝕刻液在線循環(huán)技術(shù)在印制線路板行業(yè)的應(yīng)用工程實(shí)例簡(jiǎn)介如下：

（1）深圳市五洲電路集團(tuán)蝕刻液在線循環(huán)系統(tǒng)（見圖2）

圖2 深圳市五洲電路集團(tuán)蝕刻液在線循環(huán)系統(tǒng)

項(xiàng)目概況為：占地面積90m2；廢水處理量100噸/月；工程總投資340萬元，其中設(shè)備投資260萬元；運(yùn)行費(fèi)用180萬元/年；水耗1300噸/年；電耗35萬度/年；藥耗110萬元/年；投資回收年限為1年。

項(xiàng)目投運(yùn)后的經(jīng)濟(jì)凈效益為320萬元。氨洗水減排75%，蝕刻廢液“零”排放，優(yōu)于國家“Ⅰ級(jí)A”排放標(biāo)準(zhǔn)；項(xiàng)目被評(píng)為國家重點(diǎn)環(huán)境保護(hù)實(shí)用技術(shù)示范工程。

項(xiàng)目的環(huán)境效益見表3。

（2）深圳市新華電子有限公司蝕刻液在線循環(huán)系統(tǒng)（見圖3）

圖3 深圳市新華電子有限公司蝕刻液在線循環(huán)系統(tǒng)

項(xiàng)目概況：廢水處理量120噸/月；工程總投資350萬元，其中設(shè)備投資280萬元。設(shè)備2008年2月投入運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了蝕刻廢液“零”排放，累計(jì)處理蝕刻廢液4800噸，回收銅600噸，削減氨氮外排約1000噸，減少COD外排5噸。

（3）勝宏科技（惠州）有限公司蝕刻液在線循環(huán)系統(tǒng)（見圖4）

圖4 勝宏科技（惠州）有限公司蝕刻液在線循環(huán)系統(tǒng)

項(xiàng)目概況：廢水處理量150噸/月；工程總投資380萬元，其中設(shè)備投資290萬元；設(shè)備2008年3月投入運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了蝕刻廢液“零”排放， 累計(jì)處理蝕刻廢液6000噸，回收銅750噸，削減氨氮外排約1200噸，減少COD外排6噸。

（4）瀚宇博德科技（江陰）有限公司蝕刻液在線循環(huán)系統(tǒng)（見圖5）

項(xiàng)目概況：廢水處理量300噸/月（一期工程）；工程總投資700萬元，其中設(shè)備投資560萬元；氨洗水減排75%，蝕刻廢液“零”排放，達(dá)到國家“Ⅰ級(jí)A”排放標(biāo)準(zhǔn)。

圖5 瀚宇博德科技(江陰)有限公司蝕刻液在線循環(huán)系統(tǒng)

（5）其他應(yīng)用實(shí)例

蝕刻液在線循環(huán)系統(tǒng)工程的其他應(yīng)用實(shí)例及其廢液處理規(guī)模如下：富士康集團(tuán)富葵精密組件（深圳）有限公司80噸/月、江蘇聯(lián)昆電子科技有限公司200噸/月、昆穎電子有限公司150噸/月、廣州市番禺啟利達(dá)電子有限公司60噸/月、深圳萬基隆電子科技有限公司80噸/月、深圳市寶安區(qū)松崗宏俐電子廠110噸/月、浙江舜科電子有限公司50噸/月、東莞榮貿(mào)電子有限公司70噸/月、佛山市高明區(qū)中信華電子有限公司45噸/月、福建奕全電子有限公司65噸/月、深圳市騰達(dá)豐電子有限公司55噸/月、深圳恒寶士線路板有限公司50噸/月、深圳市中信華電子有限公司50噸/月、梅州市達(dá)富多層線路板有限公司40噸/月、寶安區(qū)松崗訊通電路板廠140噸/月、威爾高電子有限公司70噸/月、瑞聯(lián)電路板（深圳）有限公司80噸/月、福建莆田南華電路板有限公司60噸/月。

3 結(jié)語

國內(nèi)目前共有線路板生產(chǎn)企業(yè)3000多家，其中珠三角地區(qū)有1500多家，已安裝蝕刻液循環(huán)再生系統(tǒng)的不足1.5%，市場(chǎng)前景非常廣闊。如果印制線路板蝕刻液在線循環(huán)技術(shù)能在整個(gè)PCB行業(yè)得以推廣，則每年可回收銅60多萬噸，回用再生蝕刻液500多萬噸，直接經(jīng)濟(jì)效益在400億元以上；每年可減少蝕刻工序氯化銨使用量100萬～150萬噸、氨使用量200萬～250萬噸，能大幅降低PCB廠蝕刻生產(chǎn)線生產(chǎn)成本；每年可減少氨氮排放200多萬噸、COD排放4000噸，大幅降低PCB企業(yè)的廢棄物排放量，從而具有良好的社會(huì)、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益。

Circular Technology of Printed Circuit Etch Liquid on Line

HE Shi-wu, LI Jian-guang

X703

A

1006-5377（2010）09-0035-03