印刷電路板蝕刻液製備氧化銅｜國立清華大學博碩士論文庫

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研究生：	王韋傑 Wang, Wei-Chieh
論文名稱：	印刷電路板蝕刻液製備氧化銅 Preparation of Cupric Oxide from Etchant in Printed Circuit Board
指導教授：	杜明進 Tu, Ming-Chin
口試委員:	江慧真 Chiang, Hui-Jean 沈祥榮 Shen, Hsiang-Jung
學位類別：	碩士 Master
系所名稱：	南大校區系所調整院務中心 - 應用科學系所 Department of Applied Science
論文出版年：	2019
畢業學年度：	107
語文別：	中文
論文頁數：	102
中文關鍵詞：	印刷電路板、蝕刻廢液、重金屬污泥、銅回收
外文關鍵詞：	Etching wastewater, Printed circuit board, Heavy metal sludge, Copper recycle
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　　印刷電路板製造業在生產製造過程中，會產生大量的含銅重金屬蝕刻廢液，具有極高的回收價值。本研究主要以工業用液鹼和酸性蝕刻廢液為原料，採用化學沉澱法進行除雜後製備氧化銅，並尋求最佳的回收操作條件。
　　添加5 M之NaOH所生成之CuO粒徑較添加2 M者大，粒徑可到達50 µm。添加1.6和3.2 mL之NH4OH，其CuO顆粒較小(約1-2 µm)；然而，當添加15 mL之NH4OH時，其CuO顆粒之最大粒徑可達13.5 µm。不同鹼液之添加順序皆可形成CuO結晶，平均約為5-10 µm。不同濃度之NaOH，以添加10 M NaOH之CuO結晶顆粒粒徑較大(約10-40 µm)；於不同反應溫度下，以45-50℃之反應溫度可得較大之CuO結晶顆粒(約10-40 µm)。添加CuO晶種，可使得反應生成之CuO結晶顆粒更大，最大可達50 µm。於不同陰離子溶液實驗中，以CuCl2廢液之CuO結晶顆粒最大，其平均粒徑可達40 µm。如再將反應時間延長至32小時之CuO結晶顆粒平均粒徑最大(約57.13 µm) 。

　　Printed circuit board (PCB) manufacturing in the production and manufacturing process, will produce a large amount of copper-containing heavy metal sludge, with a very high recovery value.In this study, the chemical precipitation method was used to prepare copper oxide after addition, and to seek the best recovery operation conditions.
The CuO particle size generated by adding 5 M NaOH is larger than adding 2 M, and the particle size can reach 50 µm. Add 1.6 and 3.2 mL of NH4OH, with small CuO particles (approx. 1-2 µm), however, when adding 15 mL of NH4OH, the maximum particle size of the CuO particles is up to 13.5 µm. CuO crystals can be formed in the order of adding different lye, with an average particle size of about 5-10 µm. At different concentrations of NaOH, the CuO crystalline particle size obtained by adding 10 M NaOH is large (approx. 10-40 µm). By adding the CuO crystal species, the generated CuO crystalline particles can be larger, up to a maximum of 50 µm. In different anion solution experiments, CuO crystalline particles with CuCl2 waste liquid were the largest, with an average particle size of 40 µm. If the reaction time is extended to 32 hours, the average particle size of CuO crystalline particles is the largest (approx. 57.13 µm).

摘要    I
Abstract    II
目　錄    III
圖目錄    VII
表目錄    XI
第一章緒論    1
1 前言    1
2 研究目的與方法    7
第二章文獻回顧    9
1 印刷電路板介紹    9
1.1 製造方法及製程    9
1.2 蝕刻廢液之特性    12
2 蝕刻液種類與其機制    15
2.1 氯化銅(Copper Chloride)    16
2.2 氯化鐵(Ferric Chloride)    19
2.3 鹼性氯化銅氨(Alkaline Ammonia Copper Chloride)    20
2.4 硫酸-雙氧水(Sulfuric Acid Hydrogen Peroxide)    21
2.5 鉻酸(Chromic Sulfuric Acids)    21
2.6 亞氯酸鈉(Sodium Chlorite)    22
3 氯化銅蝕刻廢液回收利用現況    23
3.1 國內回收利用情形    23
3.2 國外回收利用情形    25
4 化學沉澱法    27
4.1 沉澱的生成    32
4.2 沉澱的種類    32
4.3 沉澱的機制    34
4.4 沉澱的過濾    35
4.5 沉澱的洗滌    36
5 實驗中銅鹽簡介    38
5.1 鹼式氯化銅(Copper Oxychloride)    38
5.2 鹼式碳酸銅(Copper Hydroxide Carbonate)    38
5.3 氫氧化銅(Copper Hydroxide)    39
5.4 氧化銅(Copper Oxide)    40
第三章實驗設備與方法    42
1 實驗藥品    42
2 實驗儀器與器材    43
3 除鐵    45
3.1 中和水解法    45
4 氧化銅顆粒形貌與成長    47
4.1 氫氧化鈉製備氧化銅-單導管輸入    47
4.2 碳酸鈉製備氧化銅-單導管輸入    51
4.3 氫氧化鈉和碳酸鈉與氨水製備氧化銅-單導管輸入    53
4.4 氫氧化鈉與氨水製備氧化銅-雙導管輸入    58
5 氫氧化鈉的標定    63
6 銅含量的滴定    65
7 硫代硫酸鈉的標定    68
第四章結果與討論    69
1 氫氧化鈉製備氧化銅    69
2 碳酸鈉製備氧化銅    75
3 氫氧化鈉和碳酸鈉與氨水製備氧化銅    80
4氫氧化鈉與氨水製備氧化銅    84
第五章結論與建議    95
1 結論    95
2 建議    97
參考文獻    98


                                

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