¡No dejemos escapar al cobre!
Ref. Equipo Química Chemplate
SIGMA lleva años diseñando y fabricando equipos para recuperar el cobre del líquido de grabar amoniacal, utilizado en la fabricación de los circuitos impresos.
Con más de 130 unidades instaladas en el mundo, el sistema MECER permite recuperar el cobre del líquido de grabar amoniacal y del agua de lavado.
Cómo funciona el sistema MECER ?
Un equipo para el grabado amoniacal estándar consta de los siguientes módulos:
|
A - Grabado amonical |
B - Descontaminado |
C - Lavado con Agua |
A - Módulo de grabado amoniacal
El módulo de grabado amoniacal contiene la solución de grabado amoniacal, que está compuesta básicamente de:
- Agua
- Cloruro Amónico
- Amoníaco
- Aditivo para aumentar la velocidad de grabado
Las condiciones óptimas de trabajo (en general, aunque depende de cada caso) son las siguientes:
- pH: Entre 8.2 y 8.3
- Concentración de cloruros: Alrededor de 185-190 g/l
- Cobre: Entre 135 y 145 g/l
Si la solución de grabado amoniacal no contiene cobre, tampoco no graba (no ataca el cobre). Por eso, para lavar los paneles, en el módulo - B - se utiliza solución de grabado amoniacal nueva, que no contiene cobre. Es lo que se denomina "Descontaminado". No se utiliza agua para el primer lavado, ya que si el primer lavado lo hacemos con agua, el cobre nos precipitará.
B - Descontaminado
Es el primer lavado después de que el panel pase a través de la solución de grabado amoniacal. Para lavar, se utiliza solución de grabado amoniacal "nueva" o "fresca", es decir, con un contenido alto en amoníaco y cloruro amónico y sin cobre.
Porqué lavamos con una solución nueva de grabado amoniacal ?
R - Si laváramos con agua, el cobre precipitaría al no haber una solución "buffer"; suficiente para mantenerlo en solución. Si la solución de grabado amoniacal no tiene cobre, no graba.
C - Lavado con Agua
Utilizamos un lavado con agua corriente.
Un equipo de grabado amoniacal con el sistema MECER se diferencia en:
A - Módulo de grabado amoniacal
El módulo de grabado amoniacal es el mismo. La única diferencia está en el tratamiento de la solución de grabado amoniacal, que con el sistema Sigma-Mecer se realiza "in situ", es decir, en la misma fábrica, mientras que actualmente la solución gastada debe enviarse fuera para su tratamiento.
B - Descontaminado. Primer módulo de lavado.
El "descontaminado" se hace utilizando agua regenerada en vez de solución fresca de grabado amoniacal. Podemos utilizar agua porque esta agua la regeneramos y al regenerarla le eliminamos el cobre, pero no le eliminamos el cloruro amónico y el amoníaco que contiene. Así, el cobre no nos precipita.
El agua de descontaminado tiene entre 3-5 g/l de cobre después de lavar, pero una vez regenerada (le eliminamos el cobre) el contenido en cobre es de 2-3 ppm.
C - Lavado con Agua
Lavamos el panel con agua, y esta agua, que debe ser desionizada, la hacemos circular hacia el módulo de descontaminado para mantener los niveles de cloruro amónico y amoníaco a unos niveles correctos. Sobretodo el nivel de cloruros, ya que el agua de descontaminado tiene que pasar también por el decantador donde tenemos el producto orgánico que nos extrae el cobre. La concentración de cloruros es importante para asegurar la correcta extracción del cobre.
PUNTOS IMPORTANTES A CONSIDERAR:
1) Una de las ventajas del sistema MECER es que es menos agresivo con el dry film (o etch resists) que el sistema convencional.
El sistema convencional consta de los siguientes pasos:
|
Grabado amoniacal
pH : 8.2-8.3
|
Descontaminado
pH : 11.5
|
Lavado |
El descontaminado es la solución fresca de grabado amoniacal y por lo tanto, el pH es muy alto y puede afectarnos al dry film (film seco) y/o etch resist.
Con el sistema Mecer tenemos:
|
Grabado amoniacal
pH : 8.2-8.3
|
Descontaminado
con agua regenerada
pH : 9.5
|
Lavado
|
2) Agua de lavado. Disminución del consumo.
Tenemos una disminución en el consumo de agua de lavado debido a que con el sistema Mecer lavamos (descontaminado) con agua regenerada, que contiene mucho menos cloruro amónico y amoníaco que el descontaminado. Por lo tanto, necesitamos menos agua para lavar en el segundo lavado. Como indicación, necesitamos 30-50 litros/hora con el sistema Mecer, mientras que con un equipo convencional necesitamos 200-300 litros/hora. Si el equipo de grabado amoniacal tiene sólo un lavado, necesitaremos casi 1000 litros/hora de agua para lavar con un equipo convencional.
QUE PODEMOS CONTROLAR CON EL SISTEMA MECER ?
Con el sistema Mecer podemos controlar:
- Cobre
- pH
- Cloruros
Cobre, pH y cloruros son los parámetros que nos caracterizan el líquido de grabar amoniacal.
El cobre se controla mediante la densidad. Se añade agua para bajarla.
El pH se controla con un controlador de pH. Se añade amoníaco gas para regularlo.
Los cloruros también se controlan mediante análisis y deben mantenerse alrededor de 185-190 g/l (270-280 g/l de cloruro amónico).
TENGO QUE COMPRAR SOLUCIÓN DE GRABADO AMONIACAL NUEVA CUANDO DISPONGA DEL EQUIPO DE REGENERACIÓN ?
No tenemos que comprar nunca más solución de grabado amoniacal cuando tengamos el sistema MECER funcionando.
Cuánto cobre recuperamos en la unidad de electrodeposición ?
Se recuperan 100-125 Kg de cobre por cada 600 horas de trabajo del rectificador.
OPERACIONES DIARIAS
Aparte de los análisis y de la extracción de los ánodos de cobre (cada 600 horas de trabajo del rectificador), el operario (que normalmente es el mismo que trabaja en la unidad de grabado amoniacal) debe hacer una inspección visual dos veces al día del equipo.
El sistema Mecer está fabricado por la empresa Sigma y distribuido en España y Portugal por Chemplate Materials, S.L.
