用于處理塑料基底的方法及用于處理溶液的至少部分再生的裝置制造方法
【專利摘要】本發明涉及一種用于以包括高錳酸鹽的處理溶液來處理塑料零件的方法，其中處理溶液中的碳酸鹽化合物的濃度通過凍結和隨后的過濾而從處理溶液移除碳酸鹽化合物從而設定成小于200g/l的值，其中處理溶液包括高錳酸鈉。本發明還涉及一種通過減小用于實施如此方法的處理溶液中包括的碳酸鹽化合物的濃度來使包括高錳酸鹽的處理溶液至少部分再生的裝置，該處理溶液用于塑料零件的處理和/或蝕刻，其中該裝置包括至少一個冷卻槽，冷卻槽將經受待再生的處理溶液，且展示了用于使碳酸鹽化合物與處理溶液分離的下游過濾裝置；以及還涉及用于實施如此方法的如此裝置的使用。
【專利說明】用于處理塑料基底的方法及用于處理溶液的至少部分再生的裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種具有獨立方法權利要求1的特征的用于以包括高錳酸鹽的處理溶液處理(尤其是蝕刻)塑料基底(尤其是印刷電路板和印刷電路箔片)的方法。本發明還涉及一種具有獨立裝置權利要求8的特征的用于包括高錳酸鹽的處理溶液的至少部分再生的裝置，處理溶液用于塑料零件尤其是印刷電路板和印刷電路箔片的處理和/或蝕刻。 【背景技術】
[0002]以包括高錳酸鹽的溶液處理或蝕刻塑料基底(如，塑料模制零件或尤其是印刷電路板或印刷電路箔片)通常作為用于基底的表面或開孔的金屬噴鍍的準備步驟實現。因此，基底以水平輸送方向被帶入成與浸潰機或隧道機的處理槽中的適合的處理溶液相接觸，其中溶液的溫度可在50°C和大約100°C之間。
[0003]EP1657324B1公開了一種用于通過以蝕刻溶液蝕刻來金屬噴鍍絕緣或非傳導基底的方法，其中基底表面的粗加工和金屬噴鍍的濃度、溫度和時間受控。
[0004]由于此類處理溶液在用于較長的時間周期時失去其處理性質，故其必須有規律地補充，或者完全地或部分地替換，這繼而又是昂貴的。
【發明內容】
[0005]本發明的第一目的在于提供一種通過使用包括高錳酸鹽的處理溶液來處理(尤其是蝕刻)塑料基底(尤其是印刷電路板和印刷電路箔片)的方法，這使得能夠延長處理溶液的使用。第二目的在于提供一種有效且節省成本的處理溶液再生的裝置，以便實現方法的目的。
[0006]這些目的可通過獨立權利要求的主題來實現。本發明的有利優選實施例的特征由從屬權利要求產生。為了實現提到的第一目的，本發明提議了一種以包括高錳酸鹽的處理溶液來處理(尤其是蝕刻)塑料基底如塑料模制零件且尤其是印刷電路板和印刷電路箔片的方法。這旨在通過該方法:基于碳酸鈉Na2CO3的碳酸鹽濃度通過從處理溶液移除碳酸鹽化合物來設定成溶解形式的處理溶液中的碳酸鹽化合物的期望值。溶解的碳酸鹽化合物在這里通過凍結且隨后通過過濾而從處理溶液移除來轉化成固體形式。在本發明的背景下的過濾必須理解為從溶液移除固體顆粒的過程。
[0007]期望值在本發明中設定成小于200g/l的值，作為優選，用于該方法的處理溶液中的碳酸鹽化合物的濃度設定成30g/l至150g/l的值，且更優選的是，在處理溶液中的碳酸鹽化合物的濃度設定成50g/l至100g/l的值。碳酸鹽為來自處理溶液與塑料基底的反應的反應產物。
[0008]碳酸鹽化合物的凍結可通過將處理溶液完全地或部分地傳遞至冷卻槽且隨后冷卻該冷卻槽中的處理溶液來實現。將包括冷卻和凍結的碳酸鹽的處理溶液隨后從冷卻槽傳遞至下游過濾裝置使得碳酸鹽能夠通過過濾而從溶液移除。
[0009]為了通過凍結和隨后過濾來從處理溶液移除碳酸鹽化合物，處理溶液包括高錳酸鈉。處理溶液中的高錳酸鹽的百分比包括超過50%的高錳酸鈉(Na2MnO4)15
[0010]在本發明的方法中，凍結碳酸鹽化合物尤其是可通過冷卻處理溶液至凍結溫度來進行，凍結溫度為-12 °C至+12 °C、優選為從-9 °C至+1 (TC，且更優選為從-7 °C至+5 °C。
[0011]用于移除碳酸鹽的方法可以以如此方式執行:使得展示例如50°C至98°C的處理溫度的待再生的高錳酸鹽溶液從處理槽傳遞至冷卻槽。因此，溶液可經過一個或兩個預冷卻器。在冷卻槽中，溶液被冷卻至凍結溫度，即，至o°c或更低的溫度，以便固體碳酸鹽晶體由于低溫而在溶液中形成。在達到凍結溫度之后，可能還在達到凍結溫度之后的某一附加等待時間之后，具有碳酸鹽晶體的溶液完全地或更優選為部分地從冷卻槽移動至過濾裝置。在該處，晶體被濾出，可能由施加到過濾器上的負壓支持。濾液可移回處理槽，其中濾液可經過一個預冷卻器，由此濾液可自動地被再次加熱。由碳酸鹽晶體形成的濾餅可被洗滌出過濾器，且傳送至流出物。
[0012]該方法的另一個有利實施例包括:除規定的方法之外，實現了如例如W00190442A1中所述的處理溶液的電解高錳酸鹽再生。通過使處理溶液與適合的電解電池接觸的陽極氧化，由處理槽中的處理溶液的高錳酸鹽與塑料基底的反應產生的錳酸鹽轉化回高錳酸鹽。尤其是通過用于通過電解高錳酸鹽再生來設定處理溶液中的特定碳酸鹽濃度的本發明的至少一個方法的如此組合， 高錳酸鹽再生的效率可提高，且可實現處理溶液的改善的較長壽命。
[0013]本發明的第二目的通過提供一種裝置來實現，該裝置通過減小用于實施根據權利要求的方法的處理溶液所包括的碳酸鹽化合物的濃度來用于包括高錳酸鹽的處理溶液的至少部分再生。由此，裝置包括至少一個冷卻槽，冷卻槽將經受待再生的處理溶液，其還包括冷卻裝置，冷卻裝置針對所述冷卻槽，且其展示了用于將碳酸鹽化合物與處理溶液分離的下游過濾裝置。
[0014]過濾裝置可包括至少一個過濾槽和一個過濾器，例如，粗濾器。過濾槽可連接到負壓裝置上，以便在過濾期間增加過濾器上的壓差，從而實現較快的過濾。
[0015]過濾槽中的過濾器可布置成可移動的，例如，可傾斜或可旋轉，以便于清潔過濾器。
[0016]根據本發明的前述實施例中的一個的本發明的裝置適于實施根據本發明的前述方法實施例中的一個的方法。
[0017]在下文中，本發明的示例性實施例將尤其是基于附圖來以更多細節示范本發明及其益處。圖中的獨立元件與彼此的尺寸比例不對應于目前的比，因為一些形式已經以簡化方式示出，同時其它形式已經以與其它元件的放大比例示出來用于提供更好的觀察。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1示出了本發明的一個實施例，其中提供了用于處理溶液的再生的裝置，處理溶液用于處理(例如，蝕刻)塑料零件，如，印刷電路板等。
[0019]圖2示出了根據圖1的裝置的清潔單元的示意圖。
[0020]圖3示出了過濾單元的示意圖，過濾單元為根據圖1和圖2的過濾裝置的一部分。[0021]零件清單
10裝置
11電解再生裝置 12處理溶液 14處理槽 16冷卻槽 18冷卻裝置 19冷卻套管 20過濾裝置 21供給泵 22預冷卻器 23回流泵 24負壓單元
25供應管 26排出管、清理 28沖洗裝置 30通風口 32攪動裝置 34底面、漏斗形 底面 35排出口 36清潔單元 37傳遞泵 38傳遞管線 40洗滌水管線 42槽、過濾槽 44回流管 46負壓管 52噴嘴 56粗濾器 57截止閥 58負壓槽 59負壓泵 64回流管 65供應管。
【具體實施方式】
[0022]相同的參考標號用于本發明的相同的元件或相同作用的元件。所示的實施例僅呈
現出本發明的裝置和方法可看起來怎樣的示例，且并未呈現出任何確定性的限制。
[0023]圖1的示意圖示出了用于處理槽14中的包括高錳酸鹽的處理溶液12的至少部分再生的本發明的裝置10的實施例。處理槽14用于處理(例如，蝕刻)塑料基底。裝置10將減小處理溶液12中的碳酸鹽化合物的濃度。裝置10包括作為基本元件的冷卻槽16和下游過濾裝置20。待再生的處理溶液12從處理槽14傳遞至冷卻槽16，其中冷卻裝置18專用于冷卻槽16。冷卻裝置18經由一個熱交換器(更優選圍繞冷卻槽16的冷卻套管19)而向冷卻槽16中的處理溶液發出冷，熱交換器具有流經它的冷卻劑。冷卻槽16的排出口35連接到過濾裝置20上來用于分離待從處理溶液分離的固體碳酸鹽化合物。
[0024]預冷卻器22可安裝在處理槽14與冷卻槽16之間，例如，其可設計為熱交換器，以便冷卻和再生的處理溶液12 (即，過濾裝置20的濾液或洗滌水)可用于預冷卻待再生的處理溶液12，其通向冷卻槽16。
[0025]過濾裝置20可聯接到負壓單元24上，負壓單元24便于將固體部分與處理溶液分離。已經示出，如果過濾過程以較快方式發生，則可濾出碳酸鹽晶體的顯著較高的量。作為負壓單元24的結果，在用于過濾的過濾器上存在顯著較高的壓差，這使得能夠顯著較快地過濾。包括濾出的碳酸鹽晶體的濾餅可使用沖洗裝置28來洗滌以移除附著的高錳酸鹽。所得的洗滌水溶液可傳遞至處理槽14。濾餅由沖洗裝置28洗滌出過濾器，同時所得的溶液或殘渣可經由排出管26傳送，例如，至排出部。在過濾裝置20中增長的濾液，以及再生的處理溶液，優選為傳遞回處理槽14。因此，再生的處理溶液流經預冷卻器22，其中再生的處理溶液自動地又被加熱，其中從處理槽14傳遞至冷卻槽的處理溶液被冷卻。
[0026]冷卻槽16優選為設有例如機動的攪動裝置32，例如，攪動裝置32具有帶垂直桿的旋轉攪拌葉片，其通常沿槽的內壁接近地移動來從所述壁移除在槽的內壁上形成的碳酸鹽晶種，且將它們分布到溶液中。攪拌葉片優選為在冷卻槽16 (這里未示出)的漏斗形底面34延伸，且延伸至其中以便能夠捕集已經沉積在壁上的處理溶液12的或多或少的所有固體部分。例如，桿與壁之間的距離可小于20mm，尤其是小于5mm，優選為大約1mm。攪動裝置可延伸直至冷卻槽的排出口 35中，以能夠還從該壁移除碳酸鹽晶體。
[0027]處理溶液12的再生用于它們的使用周期的延長，而處理溶液12的普通壽命大體上相對較短。這較強地取決于可對于蝕刻行為具有負面影響的溶液中的碳酸鹽化合物的形成。出于該原因，本發明的再生裝置10用于減小碳酸鹽濃度至優選為小于200g/l的值，尤其是至30g/l和150g/l之間的值，其中更優選50g/l和100g/l (測量為每升處理溶液的碳酸鹽的克數)之間的濃度值來得到最佳結果。為了設定處理溶液12的期望的濃度范圍，由蝕刻過程形成的碳酸鹽使用裝置10而從溶液12移除。這通過在冷卻槽16中從處理溶液12凍結碳酸鹽來完成，由此其從溶解狀態轉化成非溶解狀態。出于經濟原因，盡可能少的高錳酸鹽應當轉化成非溶解形式。通過使用高錳酸鈉，可選擇適合的凍結溫度，其中可凍結碳酸鹽而不會凍結太大量的高錳酸鹽。
[0028]過濾裝置20用于在凍結的碳酸鹽的可能的溶解的情況下的凍結的碳酸鹽的快速分離。 [0029]冷卻槽16中的溫度將以如此方式設定:使得碳酸鹽晶體形成在處理溶液中或在內壁處。為了凍結碳酸鹽，_12°C至+12°C的溶液溫度尤其設定成從-9°C至+10°C，且優選為從_7 V至+5 °C。冷卻液體的溫度將相應更低。
[0030]傳遞至冷卻槽16的處理溶液的量以如此方式提供:使得不會超過凍結碳酸鹽所需的溫度，以便防止已經形成的碳酸鹽晶種的反向溶解，否則將顯著地減小凍結的碳酸鹽的形成率。處理溶液的部分向冷卻槽16的傳遞和包括冷卻且凍結的碳酸鹽的處理溶液從冷卻槽16向下游過濾裝置20的傳遞可以以如此方式完成:使得冷卻槽中的處理溶液的溫度不會超過凍結溫度。最好地，還存在基于例如大于501的冷卻槽16的操作體積的、例如小于101的冷卻槽16中的處理溶液的部分體積的給入和給出。對應的部分體積可由供應泵21和傳遞泵37來設定和傳送。回流泵23使去碳酸的再生處理溶液和洗滌溶液從濾餅的洗滌中返回至處理槽14，其中這些溶液可流經預冷卻器22。
[0031]相比于圖1，圖2的示意性框圖示出了清潔單元36的附加的構造細節，其基本上包括過濾裝置20。過濾裝置20可基本上包括過濾槽42和過濾器，如，粗濾器56。
[0032]為了獲得過濾的碳酸鹽的高產量，已經證明是有利的是在盡可能短的時間周期內執行過濾過程,該時間周期從按照冷卻槽16中的處理溶液的部分量的偏好將冷卻的處理溶液加至過濾裝置20的時間算起直到濾餅的形成的結束。因此，過濾過程在小于10分鐘內完成，優選為小于200秒。作 為備選，過濾裝置20還可例如使用冷卻套管來冷卻。然后，更長的過濾時間也是可能的。
[0033]冷卻槽16、冷卻槽16與過濾裝置20之間的傳遞管線38以及它們的槽42可為絕熱的。
[0034]改善的過濾效果和分離效果可通過使用壓差來實現。經由真空管46，槽42可充有來自于負壓單元24的負壓。
[0035]在過濾之后，濾餅可由水洗滌，優選為由低于10°C的冷卻水洗滌，該水從洗滌水管線40經過噴嘴52而被引入(見圖3)。因此，任何附著的高錳酸鹽溶液可被洗掉，且供給回處理槽14。因此，洗滌水可利用負壓或真空而被吸引經過過濾器56。在由碳酸鹽晶體構成的濾餅的過濾過程之后，過濾器56由經過噴嘴52的水(優選為未冷卻或加熱的水)清潔，且碳酸鹽溶液或殘渣經由排出管26而移除。
[0036]圖3的示意圖示出了過濾裝置20的本發明的可能實施例。在過濾槽42的頂部區域周圍，過濾槽42包括在過濾器或粗濾器56的高度處的噴嘴52。它們用于通過來自于洗滌水管線40的水洗滌濾餅或來從濾餅清潔過濾器。濾液經由回流管線44而移除。
[0037]過濾器56可布置成可傾斜的，例如，可圍繞水平軸線旋轉。過濾器56處于水平位置上的操作模式，且可移動至傾斜位置或垂直位置來用于清潔目的。其還可傾斜或旋轉180°。為了適當地清潔粗濾器56，噴嘴52處于高于或低于水平布置的粗濾器56的水平的高度處。在清潔期間，粗濾器56傾斜或旋轉，且頂部側和底部側以洗滌水噴涂。
[0038]通風口 30和負壓單元24的負壓管46在槽42中的上方區域但過濾器下方會合。負壓單元24可基本上包括負壓泵59、負壓槽58和截止閥57。
[0039]如圖1所示，用于設定處理溶液中的一定碳酸鹽濃度的裝置10也可與用于錳酸鹽的氧化的電解再生裝置11組合，錳酸鹽在蝕刻反應期間在高錳酸鹽中產生。然后，兩個再生裝置可經由供應和回流管25，44，64，65來連接到處理槽14上。
【權利要求】
1.一種用于以包括高錳酸鹽的處理溶液來處理尤其是蝕刻塑料零件尤其是印刷電路板和印刷電路箔片的方法，其特征在于，所述處理溶液中的碳酸鹽化合物的濃度通過凍結和隨后過濾來從所述處理溶液移除碳酸鹽化合物從而設定成小于200g/l的值，優選為30g/l至150g/l的值，更優選為50g/l至100g/l的值，其中所述處理溶液包括高錳酸鈉。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述處理溶液中的高錳酸鹽的百分比包括超過50%的高錳酸鈉。
3.根據前述權利要求中的一項所述的方法，其特征在于，通過將所述處理溶液冷卻至-12°C至+12°C、優選為從-9°C至+10°C、且更優選為從-7V至+5°C的凍結溫度，從而執行所述碳酸鹽化合物的凍結。
4.根據前述權利要求中的一項所述的方法，其特征在于，所述處理溶液的部分向冷卻槽的傳遞和包括冷卻和凍結的碳酸鹽的處理溶液從所述冷卻槽向下游過濾裝置的傳遞以如此方式實現:使得所述冷卻槽中的所述處理溶液的溫度不超過所述凍結溫度。
5.根據前述權利要求中的一項所述的方法，其特征在于，由所述處理槽中的所述處理溶液的所述高錳酸鹽與所述塑料基底的反應產生的錳酸鹽通過使所述處理溶液與電解電池接觸來轉化成高錳酸鹽。
6.一種裝置，通過減小用于根據權利要求1至權利要求5中的一項的方法的實施的所述處理溶液中所包括的碳酸鹽 化合物的濃度而用于包括高錳酸鹽的處理溶液的至少部分再生，所述處理溶液用于塑料零件尤其是印刷電路板和印刷電路箔片的處理和/或蝕刻，其中所述裝置包括至少一個冷卻槽，所述冷卻槽經受待再生的所述處理溶液，且展示了用于使所述碳酸鹽化合物與所述處理溶液分離的下游過濾裝置。
7.根據權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述過濾裝置包括至少一個過濾槽和一個過濾器，其中所述過濾槽與負壓單元連接。
8.一種用于實施根據權利要求1至權利要求5中的一項所述的方法的根據權利要求6或權利要求7中的一項的裝置的使用。
【文檔編號】C23C18/22GK103764871SQ201280041619
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2012年8月24日 優先權日:2011年8月26日
【發明者】R.克盧格特, L.布蘭特, F.多爾希, A.斯庫平 申請人:安美特德國有限公司