專利名稱：表面處理化學(xué)銅制程清洗液中銅的循環(huán)利用系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明特別涉及一種利用逆滲透模塊以形成至少包含高濃度硫酸銅濃縮液，以達(dá)到銅資源回收的表面處理化學(xué)銅制程清洗液中銅的循環(huán)利用系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在一般的表面處理制程中，常常需要在目標(biāo)物件上形成特定鍍層，藉以提供具特殊性能的表面，比如用以增加導(dǎo)電特性以傳導(dǎo)電力或傳送電氣信號(hào)，或用以表現(xiàn)出金屬光澤以加強(qiáng)視覺美觀，或用以防蝕、防銹或防止刮傷的保護(hù)作用。針對(duì)需要增加導(dǎo)電特性或需要形成導(dǎo)電層 的應(yīng)用，常使用通電的電鍍銅制程或不需通電的無電鍍銅制程，可在目標(biāo)物件上成長(zhǎng)出特定厚度的金屬銅層或合金銅層，尤其是印刷電路板(PCB)中的導(dǎo)電層，以供后續(xù)蝕刻處理而形成所需的電路圖案。不論是鍍銅制程或無電鍍銅制程，都需要在鍍槽中灌注具有高濃度銅來源的鍍液，藉以利用電力或化學(xué)反應(yīng)將鍍液中的銅離子還原成金屬銅層或合金銅層，并沉積在浸泡于鍍液中的目標(biāo)物件上。由于鍍液中的銅離子會(huì)隨著制程的進(jìn)行而逐漸消耗掉，因此需要適當(dāng)?shù)难a(bǔ)充銅來源，比如硫酸銅。此外，為了避免對(duì)后續(xù)制程的干擾，比如目標(biāo)物件上殘留鍍液的可能污染，因此需要進(jìn)行清洗處理，以去除殘留的鍍液。通常是使用去離子水(De-ionized Water)當(dāng)作清洗液，讓目標(biāo)物件浸泡在清洗液中以實(shí)現(xiàn)清洗處理，而清洗后的清洗液中會(huì)含有鍍液成分，比如銅離子，而且還可能含有其他有用的或污染性的有機(jī)物或化學(xué)物質(zhì)，比如有機(jī)酸或螯合齊U，所以需要適當(dāng)處理，而不可當(dāng)作廢水直接排放。在現(xiàn)有技術(shù)中，常常是將酸洗、蝕刻或其他制程所產(chǎn)生的不同廢水一起混合收集后，再利用復(fù)雜且昂貴的廢水處理設(shè)備以去除廢水中所有的有害物質(zhì)或回收有用的物質(zhì)，以符合環(huán)保法規(guī)所規(guī)范的排放標(biāo)準(zhǔn)，并產(chǎn)生需最終處置的污泥，比如利用掩埋處理。然而，現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)在于，混合廢水包含太多各種污染物，使得廢水處理設(shè)備所需的功能增加，造成整體處理成本居高不下，且實(shí)務(wù)上操作復(fù)雜，需要相當(dāng)熟練的技術(shù)人員。因此，需要一種表面處理化學(xué)銅制程清洗液中銅的循環(huán)利用系統(tǒng)，以解決上述現(xiàn)有技術(shù)的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的是提供一種表面處理化學(xué)銅制程清洗液中銅的循環(huán)利用系統(tǒng)，是用以回收并再利用清洗液所包含的銅資源，而清洗液是在浸泡待清洗物件后所形成，其中清洗液可至少包含硫酸銅、微小顆粒，氯、有機(jī)物、羅氏鹽、螯合劑銅錯(cuò)合物、螯合劑，且表面處理化學(xué)銅制程清洗液中銅的循環(huán)利用系統(tǒng)包括
清洗液儲(chǔ)存槽，用以儲(chǔ)存清洗液；
碳纖維過濾器，用以過濾清洗液的微小顆粒并吸附氯；
臭氧氧化器，用以產(chǎn)生臭氧并氧化有機(jī)物，且回送至清洗液儲(chǔ)存槽；高壓泵，用以抽取并加壓清洗液儲(chǔ)存槽中的清洗液以形成高壓處理液；以及逆滲透模塊，用以接收高壓處理液并進(jìn)行逆滲透處理以產(chǎn)生滲透液以及濃縮液，且濃縮液至少包含高濃度的硫酸銅。因此，本發(fā)明的資源回收系統(tǒng)可產(chǎn)生具有高濃渡銅的濃縮液，可提供當(dāng)作鍍液中銅的額外來源，實(shí)現(xiàn)回收銅的目的，進(jìn)而達(dá)到零排放且零污泥的目標(biāo)。


圖I是本發(fā)明表面處理化學(xué)銅制程清洗液中銅的循環(huán)利用系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖； 以上各圖中所示符號(hào)所指示之組件分別為
10碳纖維過濾器、20臭氧氧化器、30高壓泵浦、40逆滲透模塊、LI清洗槽清洗液、L2儲(chǔ)存槽清洗液、L3過濾處理液、L4臭氧處理液、L5高壓處理液、L6滲透液、L7濃縮液、T清洗液儲(chǔ)存槽、V控制閥?！?br> 具體實(shí)施例方式以下配合圖式及元件符號(hào)對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式做更詳細(xì)的說明，俾使熟習(xí)該項(xiàng)技藝者在研讀本說明書后能據(jù)以實(shí)施。參閱圖1，本發(fā)明表面處理化學(xué)銅制程清洗液中銅的循環(huán)利用系統(tǒng)包括清洗液儲(chǔ)存槽T、碳纖維過濾器10、臭氧氧化器20、高壓泵浦30以及逆滲透模塊40，用以回收并再利用清洗液所包含的銅資源。上述的清洗液是在表面處理制程時(shí)置于清洗槽(圖中未顯示)中以浸泡方式清洗待清洗物件(圖中未顯示)，以除去待清洗對(duì)象表面上的殘留化學(xué)藥劑或固體微粒，而待清洗物件系經(jīng)過無電鍍銅處理或電鍍銅處理而在表面形成金屬銅層。因此，清洗液會(huì)在清洗待清洗物件后至少包含硫酸銅、微小顆粒，氯、有機(jī)物、含銅羅氏鹽(Rochelle salt)、螯合劑銅錯(cuò)合物以及螯合劑中的任意一種；其中螯合劑可包括乙二胺四乙酸(ethylenediamine tetraacetic acid, EDTA)。清洗液儲(chǔ)存槽T接收來自清洗槽的清洗槽清洗液LI，以形成儲(chǔ)存槽清洗液L2。碳纖維過濾器10包含碳纖維，可過濾儲(chǔ)存槽清洗液L2中的微小顆粒，并吸附氯，藉以同時(shí)去除微小顆粒及氯，其中微小顆?？砂ń饘偎樾?、固態(tài)鹽粒或其他固態(tài)雜質(zhì)。此夕卜，碳纖維過濾器10也可用其他過濾器取代，比如活性碳過濾器、離子交換過濾器。臭氧氧化器20包含多個(gè)串接的臭氧氧化管(圖中未顯示)，每個(gè)臭氧氧化管具有用以產(chǎn)生紫外光的紫外燈，用以產(chǎn)生所需的氧化作用。臭氧氧化器20所產(chǎn)生的臭氧可用以氧化過濾處理液L3中的有機(jī)物，以達(dá)到去除有機(jī)物的目的，進(jìn)而形成臭氧處理液L4，其中有機(jī)物可包括醇類、醛類、有機(jī)酸。此外，臭氧處理液L4被送回清洗液儲(chǔ)存槽T。因此，上述碳纖維過濾器10及臭氧氧化器20的主要目的是在于預(yù)先處理清洗槽清洗液LI，進(jìn)而配合清洗液儲(chǔ)存槽T而形成封閉循環(huán)路徑。高壓泵30抽取清洗液儲(chǔ)存槽T中的儲(chǔ)存槽清洗液L2，以形成高壓處理液L5，并傳送至逆滲透模塊40。逆滲透模塊40接收高壓處理液L5，且逆滲透模塊40包含逆滲透膜(圖中未顯示)，用以對(duì)高壓處理液L5進(jìn)行逆滲透處理，進(jìn)而產(chǎn)生滲透過逆滲透膜的滲透液L6以及未滲透過逆滲透膜的濃縮液L7。滲透液L6包含低濃度的硫酸銅及含銅洛捷爾鹽，且不包含該大分子物質(zhì)，比如螯合劑銅錯(cuò)合物、螯合劑，可當(dāng)作一般溶劑再利用。相對(duì)的，濃縮液L7保留高壓處理液L4中的大分子物質(zhì)以及高濃度的硫酸銅及含銅羅氏鹽，具有再利用的價(jià)值。本發(fā)明的循環(huán)利用系統(tǒng)可進(jìn)一步包括位于清洗液儲(chǔ)存槽T以及逆滲透模塊40之間的控制閥V，用以動(dòng)態(tài)控制部分的滲透液L6回送到清洗液儲(chǔ)存槽T，尤其是配合在清洗液儲(chǔ)存槽T中安置的液位傳感器(圖中未顯示)，并由液位傳感器控制控制閥V是否打開，藉以調(diào)節(jié)排放出去之滲透液L6的流量。具體而言，液位傳感器可感測(cè)清洗液儲(chǔ)存槽T中 儲(chǔ)存槽清洗液L2的液位，使得儲(chǔ)存槽清洗液L2低于預(yù)設(shè)液位時(shí)，打開控制閥V使部分滲透液L6回送到清洗液儲(chǔ)存槽T，以降低排放滲透液L6的流量，并使儲(chǔ)存槽清洗液L2的液位升高。另外，在儲(chǔ)存槽清洗液L2高于預(yù)設(shè)液位時(shí)，可關(guān)閉控制閥V，而使所有的滲透液L6排放出去。此外，濃縮液L7可藉泵、重力或溢流(圖中未顯示)而輸送至鍍槽，用以當(dāng)作無電鍍銅處理或電鍍銅處理中鍍液所需的額外銅來源，或輸送至調(diào)配槽(圖中未顯示)，用以調(diào)配具較佳組成的鍍液，可供后續(xù)表面處理制程所需，或輸送至儲(chǔ)存槽(圖中未顯示)，用以暫時(shí)儲(chǔ)存。儲(chǔ)存槽所暫時(shí)儲(chǔ)存的濃縮液可進(jìn)一步部分或全部回送至調(diào)配槽。本發(fā)明的特點(diǎn)在于利用碳纖維過濾器、臭氧氧化器以及逆滲透模塊，以分別實(shí)現(xiàn)過濾、氧化以及濃縮處理，進(jìn)而將濃縮后具有高濃度銅離子及可再利用物質(zhì)的濃縮液送回鍍槽，以達(dá)到銅的資源回收目的，同時(shí)，本發(fā)明并不產(chǎn)生額外的污泥，進(jìn)而具有零排放的優(yōu)點(diǎn)。以上所述僅用于解釋本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本發(fā)明做任何形式上的限制，凡是在相同的發(fā)明精神下所做有關(guān)本發(fā)明的任何修飾或變動(dòng)，均包括在本發(fā)明的權(quán)利保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種表面處理化學(xué)銅制程清洗液中銅的循環(huán)利用系統(tǒng)，用以回收并再利用表面處理制程中清洗液所包含的銅資源，其特征在于，所述的表面處理化學(xué)銅制程清洗液中銅的循環(huán)利用系統(tǒng)包括 一清洗液儲(chǔ)存槽，用以接收來自清洗槽的清洗液以形成儲(chǔ)存槽清洗液，且該清洗槽系用以清洗表面處理制程中的待清洗物件，該儲(chǔ)存槽清洗液至少包含硫酸銅、微小顆粒，氯、有機(jī)物、羅氏鹽(Rochelle salt)、螯合劑銅錯(cuò)合物及螯合劑中的任意一種； 一碳纖維過濾器，用以過濾該儲(chǔ)存槽清洗液中的微小顆粒，并吸附該儲(chǔ)存槽清洗液中的氯，藉以產(chǎn)生過濾處理液，其中該碳纖維過濾器包含碳纖維； 一臭氧氧化器，用以產(chǎn)生臭氧以氧化并去除該過濾處理液中的有機(jī)物，進(jìn)而形成臭氧處理液，且該臭氧處理液被回送至該清洗液儲(chǔ)存槽； 一高壓泵，用以抽取及加壓該清洗液儲(chǔ)存槽中的清洗槽清洗液而形成高壓處理液，并傳送出去；以及 一逆滲透模塊，用以接收該高壓處理液，且該逆滲透模塊包含逆滲透膜，用以對(duì)該高壓處理液進(jìn)行逆滲透處理，進(jìn)而產(chǎn)生滲透過該逆滲透膜的滲透液以及未滲透過該逆滲透膜的濃縮液，其中該濃縮液保留該高壓處理液中的大分子物質(zhì)以及高濃度的硫酸銅及含銅羅氏鹽，而該滲透液包含低濃度的硫酸銅及含銅羅氏鹽，但不包含該大分子物質(zhì)，該大分子物質(zhì)包括螯合劑銅錯(cuò)合物、螯合劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的表面處理化學(xué)銅制程清洗液中銅的循環(huán)利用系統(tǒng)，其特征在于，所述的待清洗物件是經(jīng)過無電鍍銅處理或電鍍銅處理而在表面形成金屬銅層或合金銅層。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的表面處理化學(xué)銅制程清洗液中銅的循環(huán)利用系統(tǒng)，其特征在于，所述的有機(jī)物包括醇類、醛類、有機(jī)酸。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的表面處理化學(xué)銅制程清洗液中銅的循環(huán)利用系統(tǒng)，其特征在于，所述的該臭氧氧化器包含多個(gè)串接的臭氧氧化管，每個(gè)臭氧氧化管具有用以產(chǎn)生紫外光的紫外燈，而該紫外光是用以促進(jìn)氧化反應(yīng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的表面處理化學(xué)銅制程清洗液中銅的循環(huán)利用系統(tǒng)，其特征在于，所述的逆滲透膜是由納米分子級(jí)的聚酰亞胺(Polyimide)螺旋編織膜所構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的表面處理化學(xué)銅制程清洗液中銅的循環(huán)利用系統(tǒng)，其特征在于，所述的逆滲透模塊進(jìn)一步包括導(dǎo)電率傳感器、水位傳感器以及變頻器(Inverter)，用以動(dòng)態(tài)調(diào)整控制該高壓處理液的流量。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的表面處理化學(xué)銅制程清洗液中銅的循環(huán)利用系統(tǒng)，其特征在于，所述的螯合劑包括乙二胺四乙酸(ethylene diamine tetraacetic acid, EDTA)。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的表面處理化學(xué)銅制程清洗液中銅的循環(huán)利用系統(tǒng)，其特征在于，該循環(huán)利用系統(tǒng)進(jìn)一步包括一液位傳感器以及一控制閥，其中該液位傳感器安置在該清洗液儲(chǔ)存槽中，用以感測(cè)該清洗液儲(chǔ)存槽中儲(chǔ)存槽清洗液的液位，而該控制閥位于該清洗液儲(chǔ)存槽以及該逆滲透模塊之間，且該控制閥受該液位傳感器控制以使得該儲(chǔ)存槽清洗液的液位低于預(yù)設(shè)液位時(shí)，打開該控制閥而使部分的滲透液回送到清洗液儲(chǔ)存槽，并在該儲(chǔ)存槽清洗液的液位高于該預(yù)設(shè)液位時(shí)，關(guān)閉該控制閥，而使所有的滲透液排放出去。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的表面處理化學(xué)銅制程清洗液中銅的循環(huán)利用系統(tǒng)，其特征在于，該循環(huán)利用系統(tǒng)進(jìn)一步包括一調(diào)配槽，其中該濃縮液被輸送至該調(diào)配槽，用以調(diào)配具較佳組成的鍍液。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的表面處理化學(xué)銅制程清洗液中銅的循環(huán)利用系統(tǒng)，其特征在于，該循環(huán)利用系統(tǒng)進(jìn)一步包括一儲(chǔ)存槽，其中該濃縮液是輸送至該儲(chǔ)存槽，用以暫時(shí)儲(chǔ)存該濃縮液，且該儲(chǔ)存槽所暫時(shí)儲(chǔ)存的濃縮液是部分或全部回送至該調(diào)配槽。
全文摘要
一種表面處理化學(xué)銅制程清洗液中銅的循環(huán)利用系統(tǒng)，包括清洗液儲(chǔ)存槽，用以儲(chǔ)存清洗液；碳纖維過濾器，用以過濾清洗液的微小顆粒并吸附氯；臭氧氧化器，用以產(chǎn)生臭氧并氧化有機(jī)物，且回送至清洗液儲(chǔ)存槽；高壓泵，用以抽取并加壓清洗液儲(chǔ)存槽中的清洗液以形成高壓處理液；以及逆滲透模塊，用以接收高壓處理液并進(jìn)行逆滲透處理以產(chǎn)生滲透液以及濃縮液，且濃縮液至少包含高濃度的硫酸銅，且濃縮液可輸送出去，當(dāng)作鍍液中銅的額外來源。因此，本發(fā)明表面處理化學(xué)銅制程清洗液中銅的循環(huán)利用系統(tǒng)可具體實(shí)現(xiàn)回收清洗液中的銅，達(dá)到零排放及零污泥的目標(biāo)。
文檔編號(hào)C25D21/20GK102787345SQ20121027405
公開日2012年11月21日 申請(qǐng)日期2012年8月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月2日
發(fā)明者上野山衛(wèi), 傅新民, 張芳淑, 林詩(shī)詮, 薛慕棨 申請(qǐng)人:華夏新資源有限公司