通过膜蒸馏使金属再循环制造技术

一种从用于通过金属对结构件进行化学处理的化学浴(100)中回收金属的方法，其中，方法包括：将来自化学浴的包括金属的化学组合物供给至膜蒸馏装置(106)；在膜蒸馏装置(106)中分离出金属的至少一部分；以及将分离出的金属再引入化学浴(100)中。引入化学浴(100)中。引入化学浴(100)中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】通过膜蒸馏使金属再循环


[0001]本专利技术涉及从通过金属对结构进行化学处理的化学浴中回收金属的方法和设备，并且涉及使用方法。

技术介绍

[0002]在配备有一个或更多个电子部件的部件承载件的产品功能不断增加、此类电子部件日益小型化以及安装在部件承载件比如印刷电路板上的电子部件的数量不断增加的情况下，具有多个电子部件的越来越强大的阵列式部件或封装件被采用，阵列式部件或封装件具有多个接触部或连接部，这些接触部之间的间距越来越小。去除由这些电子部件和部件承载件本身在操作期间产生的热成为越来越大的问题。同时，部件承载件应在机械方面是坚固的，并且在电气方面是可靠的，以在恶劣的状况下也能操作。
[0003]在使用传统制造技术制造部件承载件和其他产品期间，可能会产生相当数量的浪费。
[0004]可能需要以降低的浪费量来制造被金属涂覆的结构件。

技术实现思路

[0005]根据本专利技术的示例性实施方式，提供了一种从用于通过金属对结构件(例如部件承载件结构)进行化学处理(特别是在制造部件承载件过程中)的化学浴中回收金属(特别是重金属)的方法，其中，该方法包括：将来自化学浴的包括金属的化学组合物供给至膜蒸馏装置；在膜蒸馏装置中分离出金属的至少一部分；以及将分离出的金属再引入到化学浴中。
[0006]根据本专利技术的另外的示例性实施方式，提供了一种从用于通过金属对结构件(例如部件承载件结构)进行化学处理(例如在制造部件承载件过程中)的化学浴中回收金属的设备，其中，该设备包括：供给单元，供给单元被构造成用于将来自化学浴的包括金属的化学组合物供给至膜蒸馏装置；膜蒸馏装置，膜蒸馏装置被构造成用于通过膜蒸馏分离出金属的至少一部分；以及再引入单元，所述再引入单元被构造成用于将分离出的金属再引入到化学浴中。
[0007]根据本专利技术的另外的示例性实施方式，膜蒸馏用于(例如在部件承载件制造设施中)优选地从化学浴中分离出金属并将分离出的金属再引入到化学浴中，以使化学浴中的金属浓度保持恒定，优选地，膜蒸馏将分离出的金属以受控的方式再引入到化学浴中。
[0008]在本申请的上下文中，术语“结构件”可以特别指要进行金属处理的任何物理本体、特别地为板状本体。
[0009]在本申请的上下文中，术语“部件承载件”可以特别地指能够在部件承载件上和/部件承载件中容纳一个或更多个部件以提供机械支撑和/或电气连接的任何支撑结构。换句话说，部件承载件可以被构造为用于部件的机械和/或电子承载件。特别地，部件承载件可以是印刷电路板、有机中介层和IC(集成电路)基板中的一者。部件承载件还可以是将以
上提及的类型的部件承载件中的不同类型的部件承载件组合的混合板。
[0010]在本申请的上下文中，术语“部件承载件结构”可以特别表示目前制造的部件承载件的预制件。特别地，部件承载件结构可以包括多个仍一体连接的部件承载件或其预制件，部件承载件或其预制件可以在被分离(singularized)之前在批处理过程中被制造。特别地，部件承载件结构可以是面板(例如具有18英寸x 24英寸的尺寸、或更大的尺寸)，或阵列状件(例如目前正在制造的六个部件承载件的阵列状件)。例如，所制造的部件承载件可以是印刷电路板或IC基板。
[0011]在本申请的上下文中，术语“部件承载件制造设施”可以特别地表示制造例如PCB或IC基板的部件承载件的设施或工厂。
[0012]在本申请的上下文中，术语“化学浴”可以特别地表示容器中包含不同化学物质的化学组合物，化学组合物包括金属(例如呈基本形态的金属和/或溶解的金属)和例如水的溶剂。一种或更多种另外的化学物质可以包括在化学组合物中，例如，一种或更多种添加剂可以包括在化学组合物中。化学浴可以构造成用于执行预定的化学处理(例如，部件承载件结构的化学处理)，特别地，化学浴可以构造成用于执行镀覆。在这样的实施方式中，化学浴也可以表示为镀覆浴或镀覆单元。例如，化学浴可以适于进行电镀。电镀是一种利用电流来减少溶解的金属阳离子，使金属阳离子在电极上、特别是在部件承载件结构上形成薄而连贯的金属涂层的工艺。在一种技术中，阳极是由镀覆在(例如部件承载件)结构件上的金属形成的。阳极和(例如部件承载件)结构件都可以浸入到电解质溶液中，电解质溶液含有一种或更多种溶解的金属盐以及允许电流动的其他离子。电源向阳极供给直流电，从而氧化阳极所包含的金属原子并使金属原子溶解在溶液中。在阴极处，溶解在电解质溶液中的金属离子在溶液与阴极之间的接合部处被还原，使得金属离子在阴极例如部件承载件结构上析出。其他电镀工艺可以使用非消耗性阳极，待镀覆的金属的离子可以在从溶液中抽出时再去补充和/或再被引入到化学浴中。
[0013]在本申请的上下文中，术语“化学流体”可以特别指液体溶剂和/或气体溶剂或溶剂组合物，可选地，化学流体包括固体颗粒以及/或者一种或更多种添加剂。
[0014]在本申请的上下文中，术语“膜蒸馏”可以特别地表示由相变驱动分离的热驱动的分离过程。疏水膜可以被设置为液相和/或固相的屏障，从而允许蒸汽或气相(例如水蒸汽)选择性地穿过膜的孔。分离过程的驱动力可以是部分蒸汽压差，而部分蒸汽压差可能由温差触发。
[0015]根据本专利技术的示例性实施方式，提供了一种用于设施(例如部件承载件制造设施)的金属再循环和/或金属控制的系统，其中，通过膜蒸馏将金属从用于对(例如部件承载件)结构件进行处理的化学浴中分离出。分离出的金属然后可以被给送返回到化学浴中，以供在化学浴中对(例如部件承载件)结构件进行化学处理的下一迭代、周期或阶段中使用。通过采取这种措施，基本上总体金属含量可以保持在闭合系统内，而不需要处理大量的残余金属。因此，本专利技术的示例性实施方式可以确保金属资源的有效利用并在制造例如部件承载件的产品过程中保持小的生态足迹。有利的是，可以控制金属再循环以及反馈到化学浴中的金属，以避免化学浴中不希望的稀释，并优选地保持化学浴中的金属浓度大致恒定。有利的是，膜蒸馏可以用作浓缩技术来使金属浓缩以及将金属再引入，例如以避免由于冲洗过程而导致的水过量，例如以使化学浴中的金属浓度随时间保持稳定。除了回收如金属那
样有价值的资源外，示例性实施方式还可以有助于防止浪费，因为资源回收的结果是可以避免浪费。例如，仅溶剂例如水可以通过膜蒸馏分离从化学浴中被去除，而其他物质(如酸和用于适当镀覆的添加剂)可以被全部回收。因此，可以避免大量的危险废弃物。
[0016]本专利技术的实施方式的另外的有利效果是可以在化学浴中保持温度恒定。存在于化学浴中的添加剂可能对温度波动高度敏感，并且该添加剂在某个温度阈值(例如40℃)被超过时甚至可能被损坏。因此，膜蒸馏是用于回收金属(可选地包括镀覆添加剂)和溶剂(如水)以及控制化学浴的温度的良好工具。因此，浓缩的金属溶液在被供给至化学浴中时，可能已经处于目标温度。
[0017]更具体地说，本专利技术的示例性实施方式可以通过在制造例如部件承载件的结构件的过程中实施膜蒸馏来确保显著减少化学物质的带出(drag
‑
ou本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种从用于通过金属对结构件进行化学处理的化学浴(100)中回收金属的方法，其中，所述方法包括：将来自所述化学浴(100)的包括金属的化学组合物供给至膜蒸馏装置(106)；在所述膜蒸馏装置(106)中分离出所述金属的至少一部分；以及将分离出的金属再引入到所述化学浴(100)中。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述金属包括金、钯、锡、银、铁、镍、钴、铅、铱、锌和铜中的至少一者。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述方法包括：在所述膜蒸馏装置(106)中，将溶剂与所述金属分离，特别地，所述溶剂为水；以及将分离出的溶剂再引入到冲洗系统(102)中。4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述方法包括：通过所述冲洗系统(102)对在所述化学浴(100)中经化学处理的结构件进行冲洗，特别地，通过所述冲洗系统(102)使用再引入的所述溶剂而对在所述化学浴(100)中经化学处理的结构件进行冲洗。5.根据权利要求1至4中的任一项所述的方法，其中，所述方法包括：直接在所述化学浴(100)中或在所述化学浴(100)上方通过冲洗系统(102)中的冲洗流体对结构件进行冲洗。6.根据权利要求1至5所述的方法，其中，所述方法包括：在所述化学浴(100)中，对板状的结构件进行镀覆，特别地，在所述化学浴(100)中，对用于制造部件承载件的面板进行镀覆。7.根据权利要求1至6所述的方法，其中，所述方法包括：在冲洗系统(102)中，对板状的结构件进行冲洗，特别地，在冲洗系统(102)中，对用于制造部件承载件的面板进行冲洗。8.根据权利要求6或7所述的方法，其中，所述方法包括：对呈水平取向或竖向取向的所述板状的结构件进行镀覆和/或冲洗。9.根据权利要求1至8中的任一项所述的方法，其中，所述方法包括：将在制造过程期间生成的废热供给至所述膜蒸馏装置(106)的热侧部(108)。10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述方法包括：将来自在所述制造过程期间执行的蚀刻过程和/或镀覆过程的废热供给至所述膜蒸馏装置(106)的所述热侧部(108)。11.根据权利要求1至10中的任一项所述的方法，其中，所述方法包括：将在制造过程期间产生的冷却能供给至所述膜蒸馏装置(106)的冷侧部(110)。12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述方法包括：将来自在所述制造过程期间使用的冷却冲洗流体供给件的冷却能供给至所述膜蒸馏装置(106)的所述冷侧部(110)。13.根据权利要求1至12中的任一项所述的方法，其中，所述方法包括：对所述膜蒸馏装置(106)中的所述金属进行浓缩，以及将经浓缩的金属再引入到所述化学浴(100)中。14.根据权利要求1至13中的任一项所述的方法，其中，所述方法包括：在所述膜蒸馏装置(106)中将所述化学组合物的至少一种另外的物质分离出，并且特别地，将分离出的所述至少一种另外的物质再引入到所述化学浴(100)中。15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述至少一种另外的物质包括下述各者中的至少一者：至少一种镀覆添加剂、酸和碱。16.根据权利要求1至15中的任一项所述的方法，其中，所述方法包括：对所述供给、所述分离、以及所述再引入中的至少一者进行控制，以使得所述化学浴(100)中的所述金属的
浓度随时间保持恒定。17.根据权利要求1至16中的任一项所述的方法，其中，所述方法包括：借助于通过金属对所述化学浴(100)中的结构件进行镀覆来对所述结构件进行化学处理。18.根据权利要求1至17中的任一项所述的方法，其中，所述方法包括：将所述化学组合物的流暂时再引导成绕过所述膜蒸馏装置(106)，特别地，在所述膜蒸馏装置(106)的热侧部(108)与冷侧部(110)之间的温差低于预定阈值的情况下，将所述化学组合物的流暂时再引导成绕过所述膜蒸馏装置(106)。19.根据权利要求3至18中的任一项所述的方法，其中，所述方法包括：使到达所述膜蒸馏装置(106)的所述化学组合物的流量与离开所述膜蒸馏装置(106)的溶剂的流量之间的比减小，特别地，在所述膜蒸馏装置(106)的热侧部(108)与冷侧部(110)之间的温差低于预定阈值的情况下，使到达所述膜蒸馏装置(106)的所述化学组合物的流量与离开所述膜蒸馏装置(106)的溶剂的流量之间的比减小。20.根据权利要求1至19中的任一项所述的方法，其中，所述方法包括：在开始向所述膜蒸馏装置(106)供给所述化学组合物之前，对所述膜蒸馏装置(106)进行预加热，特别地，在开始向所述膜蒸馏装置(106)供给所述化学组合物之前，在所述膜蒸馏装置(106)的热侧部(108)与冷侧部(110)之间的温差低于预定阈值的情况下，对所述膜蒸馏装置(106)进行预加热。21.根据权利要求1至20中的任一项所述的方法，其中，通过金属对所述结构件进行处理包括：在制造部件承载件期间，通过金属对部件承载件结构进行处理。22.根据权利要求1至21中的任一项所述的方法，其中，所述方法包括从所述化学组合物附加地回收下述各者中的至少一者：至少一种添加剂、酸和碱。23.一种从用于通过金属对结构件进行化学处理的化学浴(100)回收金属的设备(120)，其中，所述设备(120)包括：供给单元(122)，所述供给单元(122)被构造成用于将来自所述化学浴(100)的包括金属的化学组合物供给至膜蒸馏装置(106)；所述膜蒸馏装置(106)，所述膜蒸馏装置(106)被构造成用于通过膜蒸馏而分离出所述金属的至少一部分；以及再引入单元(124)，所述再引入单元(124)被构造成用于将分离出的金属再引入到所述化学浴(100)中。24.根据权利要求23所述的设备(120)，其中，所述膜蒸馏装置(106)被构造成用于将分离出的金属提供到所述膜蒸馏装置(106)的可加热侧部(108)处。25.根据权利要求23或24所述的设备(120)，其中，所述膜蒸馏装置(106)被构造成用于：将在所述膜蒸馏装置(106)中与所述金属分离的溶剂提供到所述膜蒸馏装置(106)的可冷却侧部(110)处，特别地，所述溶剂为水。26.根据权利要求23至25中的任一项所述的设备(120)，包括加热单元(126)，所述加热单元(126)被配置成用于对所述膜蒸馏装置(106)的被提供有分离出的金属的金属侧进行加热。27.根据权利要求26所述的设备(120)，其中，所述加热单元(126)被配置成用于使用在制造过程期间获得的废热对所述金属侧进行加热。
28.根据权利要求25至27中的任一项所述的设备(120)，包括冷却单元(128)，所述冷却单元(128)被配置成用于对所述膜蒸馏装置(106)的被提供有分离出的溶剂的溶剂侧进行冷却。29.根据权利要求28所述的设备(120)，其中，所述冷却单元(128)被配置成使用在制造过程期间获得的冷却能对所述溶剂侧进行冷却。30.根据权利要求23至29中的任一项所述的设备(120)，包括用于在制造过程期间使金属循环的闭合金属环路(132)，所述闭合金属环路包括所述化学浴(100)、所述供给单元(122)、所述膜蒸馏装置(106)和所述再引入单元(124)。31.根据权利要求23至30中的任一项...

【专利技术属性】
技术研发人员：托马斯，
申请(专利权)人：奥特斯奥地利科技与系统技术有限公司，
类型：发明
国别省市：