一种PCB精细线路电解蚀刻与铜回收关联技术制造技术

本发明专利技术公开了一种PCB精细线路电解蚀刻与铜回收关联技术。其技术要点包括如下步骤：(1)线路前处理：去掉铜板表面的油污及锈渍等异物，并对铜表面进行微蚀，以便于压膜处理；(2)压膜：在铜基板表面贴光致抗蚀干膜；(3)曝光：经过激光直接成像技术成像；(4)显影：利用药水与干膜反应形成有干膜覆盖的精细线路，以及需要蚀刻的无干膜覆盖的铜箔；(5)电解蚀刻及回收金属铜：在电解体系内，将显影形成的覆铜板作为阳极，利用电化学反应溶解掉无干膜覆盖的裸露铜箔，同时，用铜板作为阴极沉积回收金属铜；(6)剥膜：利用强碱除去线路图形上的干膜，获得精细线路。本发明专利技术在制造PCB精细线路的同时回收金属铜，不仅可以获得质量优良的PCB精细线路，同时回收金属铜，避免资源浪费，降低PCB行业三废排放对环境的污染，实现PCB行业的可持续发展。

An PCB fine line electrolytic etching and copper recovery associated technology

The invention discloses an PCB fine line electrolytic etching and copper recovery correlation technology. The technical essentials include the following steps: (1) circuit pretreatment: removing oil stains and rust stains on the surface of copper plate, and micro-corrosion on the surface of copper to facilitate the pressing treatment; (2) pressing film: pasting photoresist dry film on the surface of copper substrate; (3) exposure: imaging by laser direct imaging technology; (4) development: using liquid medicine and dry film (5) electrolytic etching and recovery of copper: in the electrolytic system, the developed copper clad plate is used as the anode, and the bare copper foil without dry film is dissolved by electrochemical reaction, while the copper plate is used as the cathode for deposition and recovery. Metallic copper; (6) stripping: using strong alkali to remove the dry film on the line graph, fine lines are obtained. The invention can recover copper while manufacturing PCB fine circuit, not only can obtain high quality PCB fine circuit, but also can recover copper, avoid waste of resources, reduce pollution of environment caused by three wastes discharged from PCB industry, and realize sustainable development of PCB industry.

【技术实现步骤摘要】
一种PCB精细线路电解蚀刻与铜回收关联技术
本专利技术是一种印制电路板精细线路的制作方法，在精细线路制作的同时回收电解液中的金属铜，通过电解蚀刻法制得的线路质量高、侧蚀小，不仅提高了精细线路的质量，还能回收金属铜，减少了资源的消耗和浪费，降低PCB行业三废排放对环境的污染。属于清洁环保的电子产品制造领域。
技术介绍
随着电子工业的迅速发展，作为元器件载体的印制电路板也不断向着精细，高阶的方向发展。印制电路板精细线路的制作是PCB生产中的一个重要环节，传统的精细线路制作方法主要有减成法、半加成法和全加成法。全加成法由于导电线路与基材结合力不牢固而很少使用，减成法和半加成法都存在蚀刻工艺。蚀刻过程中由于蚀刻液的强腐蚀性会导致线路侧蚀严重，不仅严重地影响了线路质量，而且蚀刻后的废液中含铜量高，废液的处理难度大，大多数PCB制造厂都没有蚀刻废液处理工艺，而是将蚀刻废液转运到专门的废水处理厂进行金属回收。由此可知，传统PCB精细线路的制作方法是一个高消耗、高污染、高成本的生产方法。因此，研发一种线路质量高、环境友好的PCB精细线路制作方法迫在眉睫。而电解蚀刻作为一种环保、资源节约型的精细线路制作法完美地契合了当今清洁环保，可持续发展的生产理念。电解蚀刻是以电化学原理为基础，在外电场的作用下，阳极发生氧化反应，将PCB线路板上裸露的铜箔溶解掉，在阴极发生还原反应，将电解液中的金属铜离子还原为金属铜沉积在阴极板上。通过电解蚀刻不仅能提高PCB精细线路的质量，还能将溶解掉的金属铜回收。此种方法可谓一举两得。申请号为201210194058.5的中国专利公开了“一种用于电化学蚀刻高精细线路的无机盐蚀刻液”。该方法以氯化钾、亚硝酸钾、磷酸钾、配位剂、添加剂和水为电解蚀刻液，通过控制外接电位来控制铜箔的电解蚀刻速率，通过控制外接电路的开合来控制电解蚀刻反应的开始和停止。以该种方法制备线路时要使用喷淋装备，因此设备较为复杂。且无机盐蚀刻液组成较多，存在配位剂、添加剂等有机成分，使用完的蚀刻液还需化学沉淀法去除废液中过量的铜。因此，其电解蚀刻后的蚀刻液处理并不理想。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的不足，提供一种清洁环保、资源节约、生产流程简单、线路质量高的新型印制电路板精细线路制作方法。本专利技术的技术方案是这样实现的:一种PCB精细线路电解蚀刻与铜回收关联技术，包括如下步骤:(1)将覆铜基板经过压膜前处理生产线进行表面处理；(2)在经过前处理的覆铜基板上压一层光致抗蚀干膜；(3)经曝光、显影处理，获得有干膜覆盖的精细线路，以及需要蚀刻的无干膜覆盖的铜箔；(4)电解蚀刻线路与金属铜回收：在电解体系内，将经曝光、显影处理的覆铜板作为阳极，纯铜板作为阴极板。利用电化学反应溶解掉无干膜覆盖的裸露铜箔，同时，在阴极沉积回收金属铜；(5)剥膜：将覆盖在线路上的抗蚀干膜去除，经过清洗、烘干后即可得到所需的精细线路上述的一种印制电路板精细线路电解蚀刻与铜回收关联技术，其特征在于，步骤(1)中的表面处理是将覆铜板的表面进行粗化处理：所用的表面粗化药液主要为H2SO4和H2O2。其中，处理线速1.5-2.5M/min，H2SO4浓度为30-70mL/L，H2O2的浓度为25-55mL/L。上述的一种印制电路板精细线路电解蚀刻与铜回收关联技术，其特征在于，步骤(2)中所用的抗蚀干膜为抗酸性的光致抗蚀干膜。干膜厚度为25μm。上述的一种印制电路板精细线路电解蚀刻与铜回收关联技术，其特征在于，步骤(2)中的压膜参数为：压膜线速1.5M/min-1.8M/min，压膜轮温度为120℃，贴膜压力为0.6MPa，贴膜温度为55℃-65℃。上述的一种印制电路板精细线路电解蚀刻与铜回收关联技术，其特征在于，步骤(3)中的曝光处理是利用LDI激光直接成像技术，曝光能量为14mj/cm2。上述的一种印制电路板精细线路电解蚀刻与铜回收关联技术，其特征在于，步骤(3)中显影处理的显影液是K2CO3溶液，所述K2CO3溶液浓度为0.7％-1.3％，显影线速为2.8M/min-3.2M/min。上述的一种印制电路板精细线路电解蚀刻与铜回收关联技术，其特征在于，步骤(4)中电解蚀刻所用的电解池用离子交换膜分隔为阳极室和阴极室，所用的离子交换膜为阳离子交换膜；阳极室的电解质为CuCl2和HCl，其中CuCl2的浓度为40g/L-60g/L，HCl的浓度为0.48mol/L-0.72mol/L，阴极室的电解质为CuCl2，阴极CuCl2的浓度为10g/L。上述的一种印制电路板精细线路电解蚀刻与铜回收关联技术，其特征在于，步骤(4)中电解蚀刻时所用的阳极板为待电解蚀刻的PCB精细线路板，有效面积为25cm2，阴极板为等面积的纯铜板，极距为5cm。结合附图2，在外接电源的作用下，阳极室内的单质铜失去电子变成一价铜和二价铜，一价铜和二价铜透过离子交换膜到达阴极室内，在阴极室得到电子变成单质铜沉积在阴极铜板上，由此既能电解蚀刻制备出PCB精细线路，也能同步回收电解液中的金属铜。上述的一种印制电路板精细线路电解蚀刻与铜回收关联技术，其特征在于，步骤(4)中电解蚀刻的条件是电流密度为1.6A/dm2-2.0A/dm2，电解温度为25℃-35℃，电解时底部打气搅拌电解液。上述的一种印制电路板精细线路电解蚀刻与铜回收关联技术，其特征在于，步骤(5)中所用的去膜液为3-4％的NaOH溶液。剥膜后的线路板经去离子水清洗后烘干。本专利技术采用上述方法后，与现有技术相比，具有下述的优点：(1)减小了侧蚀。该工艺通过电解蚀刻，利用电解原理，使无干膜覆盖的铜在电场的作用下失去电子而溶解，线路侧壁在强大的电化学阻力下溶解缓慢，因此能提高精细线路的质量。(2)环境友好。传统的减成法和半加成法使用的蚀刻液和电镀液，其药液成分复杂，浓度高，对设备和环境的危害大。而本专利技术电解液成分单一，药液浓度低，对设备的腐蚀作用弱，对环境污染的小，对操作工人的毒害小。(3)能同时回收金属资源。传统的减成法和半加成法生产完成后，废液处理难度大，金属资源回收成本高，回收不彻底。而本专利技术在电解蚀刻线路的同时，也能在阴极上回收电解液中的金属铜资源，电解废液的处理只需将外接电源的阴阳极对调，然后以铜板作为阴阳极的电极板即可对废液进行再生产处理，利用该方法不仅能降低生产成本，也能提高生产效率。本专利技术工艺不仅能提高精细线路的质量，回收金属资源，还能减少环境污染，缩短生产周期，提高生产效率。【附图说明】下面结合附图中的实施例对本专利技术作进一步的详细说明，但并不构成对本专利技术的任何限制。图1是本专利技术的工艺流程图。图2是本专利技术制作电解蚀刻线路时的装置图。(1─阳极室，2─阴极室，3─阳离子交换膜，4─铜板，5─PCB线路板)图3是本专利技术所制作出的精细线路切面的金相图。图4是本专利技术所制作的精细线路的线路图。图5是本专利技术所回收的金属铜产品。【具体实施方式】参阅图1所示，本专利技术一种PCB精细线路电解蚀刻与铜回收关联技术的制作方法，包括如下步骤：(1)将覆铜基板经过表面清洁粗化处理，具体为采用H2SO4和H2O2的混合液冲洗铜基板表面，处理线速1.5-2.5M/min，H2SO4浓度为30-70mL/L，H2O2的浓度为25-55mL/本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种印制电路板精细线路电解蚀刻与铜回收关联技术，其特征在于，包括如下步骤：(1)将覆铜基板经过压膜前处理生产线进行表面处理；(2)在经过前处理的覆铜基板上压一层光致抗蚀干膜；(3)经曝光、显影处理，获得有干膜覆盖的精细线路，以及需要蚀刻的无干膜覆盖的铜箔；(4)电解蚀刻线路与金属铜回收：在电解体系内，将经曝光、显影处理的覆铜板作为阳极，铜板作为阴极。利用电化学反应溶解掉无干膜覆盖的裸露铜箔，同时，在阴极沉积回收金属铜；(5)剥膜：将覆盖在线路上的抗蚀干膜去除，经过清洗、烘干后即可得到所需的精细线路。

【技术特征摘要】
1.一种印制电路板精细线路电解蚀刻与铜回收关联技术，其特征在于，包括如下步骤：(1)将覆铜基板经过压膜前处理生产线进行表面处理；(2)在经过前处理的覆铜基板上压一层光致抗蚀干膜；(3)经曝光、显影处理，获得有干膜覆盖的精细线路，以及需要蚀刻的无干膜覆盖的铜箔；(4)电解蚀刻线路与金属铜回收：在电解体系内，将经曝光、显影处理的覆铜板作为阳极，铜板作为阴极。利用电化学反应溶解掉无干膜覆盖的裸露铜箔，同时，在阴极沉积回收金属铜；(5)剥膜：将覆盖在线路上的抗蚀干膜去除，经过清洗、烘干后即可得到所需的精细线路。2.根据权利要求1所述的一种印制电路板精细线路电解蚀刻与铜回收关联技术，其特征在于，步骤(1)中的表面处理是将覆铜板的表面进行粗化处理：所用的表面粗化药液主要为H2SO4和H2O2。其中，处理线速1.5-2.5M/min，H2SO4浓度为30-70mL/L，H2O2的浓度为25-55mL/L。3.根据权利要求1所述的一种印制电路板精细线路电解蚀刻与铜回收关联技术，其特征在于，步骤(2)中所用的抗蚀干膜为抗酸性的光致抗蚀干膜。干膜厚度为25μm。4.根据权利要求1所述的一种印制电路板精细线路电解蚀刻与铜回收关联技术，其特征在于，步骤(2)中的压膜参数为：压膜线速1.5M/min-1.8M/min，压膜轮温度为120℃，贴膜压力为0.6MPa，贴膜温度为55℃-65℃。5.根据权利要求1所述的一种印制电路板精细线路电解蚀刻与铜回收关联技术，其特征在于，步骤(3)中的曝光处理是利用LDI激光直接成像技术，曝光能量为14mj/cm2。6.根据权利要求1所述的一种印制电路板精细...

【专利技术属性】
技术研发人员：付登林，陈际达，鲁蓝锶，廖超慧，文亚男，鄢婷，覃新，赖明生，
申请(专利权)人：江苏博敏电子有限公司，重庆大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32