一种半导体刻蚀液的金属回收系统的制作方法

1.本发明涉及蚀刻废液金属回收技术领域，具体涉及一种半导体刻蚀液的金属回收系统。


背景技术：

2.pcb蚀刻液是pcb行业为制作图形线路产生的一种废液，其液体成份含有大量的氨水、氯化铵、氯化铜等，而蚀刻废液再生则能够节约资源，并能对蚀刻废液中的铜进行回收。
3.目前，通过采用电解方法将蚀刻废液中因蚀刻溶入的铜进行回收，电解装置主要包括电解槽，以及安装在电解槽内的由粗铜制成的阳极铜板和由纯铜制成的阴极板，其中，阴极板随电解反应的进行而不断被混合有杂质电解铜粉附着，而阳极板则因逐渐被消耗，因此，需要定期对阳极板定期更换，以维持电解反应的进行，并且，需要定期将阴极板取下并将阴极板上的电解铜粉剥离，以实现对刻蚀废液的铜的回收。
4.但是，阴极板更换通常由人工进行，容易错过最佳的更换时间，导致阴极铜板上的电解铜粉过多，造成电解铜粉的制取效率和制取纯度下降，因此，亟需一种能够对阴极板上电解铜粉及时进行回收的金属回收系统。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种半导体刻蚀液的金属回收系统，以解决现有技术中，由于阴极板更换不及时而导致的因阴极板上混合有杂质的电动铜粉附着过多，造成电解反应回收电解铜粉的效率和纯度下降的技术问题。
6.为解决上述技术问题，本发明具体提供下述技术方案：
7.一种半导体刻蚀液的金属回收系统，包括：
8.电解装置，用于对半导体刻蚀液进行电解，所述电解装置具有阴极板，所述电解装置通过电解反应将所述半导体刻蚀液中的铜离子形成附着在所述阴极板上的电解铜粉；
9.重量检测及控制装置，用于检测所述阴极板的重量，以判断更换所述阴极板的时刻；
10.铜粉回收装置，用于对所述阴极板进行回收，所述铜粉回收装置与所述重量检测及控制装置电性连接，所述阴极板因所述电解铜粉的附着而达到设定重量时，所述重量检测及控制装置控制所述铜粉回收装置对所述阴极板进行回收。
11.作为本发明的一种优选方案，所述铜粉回收装置包括电动吊轨、安装在所述电动吊轨上的升降气缸，以及安装在所述升降气缸上的绝缘夹具，所述电动吊轨通过支架设置于所述电解装置的正上方，所述升降气缸通过所述绝缘夹具对所述阴极板进行夹持和释放，所述升降气缸滑动安装在所述电动吊轨上，所述电动吊轨通过所述升降气缸和所述绝缘夹具来将所述阴极板向所述电解装置外进行转移回收，所述电动吊轨、所述升降气缸和所述绝缘夹具均与所述重量检测及控制装置电性连接。
12.作为本发明的一种优选方案，所述阴极板通过所述绝缘夹具悬吊在所述电解装置
中，所述绝缘夹具通过所述重量检测及控制装置吊装在所述升降气缸上。
13.作为本发明的一种优选方案，所述绝缘夹具上安装有通过夹持而与所述阴极板电性连接的铜极，所述铜极将所述电解装置的负极与所述阴极板电性连接。
14.作为本发明的一种优选方案，所述绝缘夹具包括安装在所述重量检测及控制装置上的夹爪气缸和安装在所述夹爪气缸上的一对绝缘夹板，所述铜极安装在一对所述绝缘夹板相互靠近的内侧，且所述绝缘夹板的内侧设置有用于定位安装所述阴极板的定位隔离槽，所述定位隔离槽贯穿所述绝缘夹板的相对于所述夹爪气缸的底部，所述铜极位于所述定位隔离槽中，且所述定位隔离槽边缘的槽壁上安装有将所述铜极包围的密封圈。
15.作为本发明的一种优选方案，所述铜粉回收装置还包括位于所述电动吊轨下方的回收箱，所述回收箱与所述电解装置相邻设置，所述回收箱内设置有放置回收的所述阴极板的置板室，以及位于所述置板室下方的铜粉收集室，所述置板室与所述铜粉收集室之间通过多个通过孔连通；
16.所述置板室内安装有剥离定位装置和振动剥离装置，所述剥离定位装置将放入所述置板室中的所述阴极板进行夹持固定，所述振动剥离装置对所述剥离定位装置夹持所述阴极板进行高频振动，以使所述阴极板上附着的所述电解铜粉剥离并掉入所述铜粉收集室中。
17.作为本发明的一种优选方案，所述剥离定位装置包括定位夹板和推拉气缸，所述置板室的两侧均通过所述推拉气缸安装有所述定位夹板，两侧所述定位夹板的相互远离的外侧均设置有尾部插孔，所述推拉气缸的活塞杆与所述尾部插孔插接；
18.所述推拉气缸的活塞杆上套设有减振胶套，所述振动剥离装置通过连接两侧所述定位夹板将产生的高频振动传导至被夹持的所述阴极板上。
19.作为本发明的一种优选方案，两侧定位夹板的相互靠近的内侧均设置有多排三角棱，所述三角棱呈底面设置在所述定位夹板上的三角状，所述三角棱用于破开所述阴极板侧面附着的所述电解铜粉的包层。
20.作为本发明的一种优选方案，所述振动剥离装置包括振动器以及将所述振动器滑动安装在所述置板室内壁上的随动轨道，所述随动轨道通过所述振动器对所述定位夹板进行辅助支撑。
21.作为本发明的一种优选方案，所述定位夹板的两端均连接有所述振动器。
22.本发明与现有技术相比较具有如下有益效果：
23.本发明通过重量检测及控制装置对电解装置的阴极板的重量进行检测，当阴极板的重量因电解铜粉的不断附着而达到一定值时，重量检测及控制装置则控制铜粉回收装置将阴极板从电解装置的电解槽中取出并向外转移，避免了人工从电解装置中取出阴极板不便和不及时的弊端，以利于阴极板的及时更换以及电解铜粉的及时清理，从而避免阴极板上因混合有杂质的电解铜粉附着较多而导致电解铜粉的制取纯度和制取效率下降的情况发生。
附图说明
24.为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅
仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
25.图1为本发明的整体结构示意图；
26.图2为本发明的绝缘夹具的结构示意图；
27.图3为本发明的铜极的安装位置示意图；
28.图4为本发明的回收箱的结构示意图；
29.图5为本发明的回收箱的俯视图；
30.图6为本发明的定位夹板的结构示意图。
31.图中的标号分别表示如下：
32.1-电解装置；2-重量检测及控制装置；3-铜粉回收装置；4-支架；5-铜极；6-定位隔离槽：7-密封圈；8-剥离定位装置；9-振动剥离装置；10-尾部插孔；11-减振胶套；12-三角棱；
33.101-阴极板；
34.301-电动吊轨；302-升降气缸；303-绝缘夹具；304-回收箱
35.3031-夹爪气缸；3032-绝缘夹板；
36.3041-置板室；3042-铜粉收集室；3043-通过孔；
37.801-定位夹板；802-推拉气缸；
38.901-振动器；902-随动轨道。
具体实施方式
39.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
40.如图1至图6所示，本发明提供了一种半导体刻蚀液的金属回收系统，包括：
41.电解装置1，用于对半导体刻蚀液进行电解，电解装置1具有阴极板101，电解装置1通过电解反应将半导体刻蚀液中的铜离子形成附着在阴极板101上的电解铜粉；
42.重量检测及控制装置2，用于检测阴极板101的重量，以判断更换阴极板101的时刻；
43.铜粉回收装置3，用于对阴极板101进行回收，铜粉回收装置3与重量检测及控制装置2电性连接，阴极板101因电解铜粉的附着而达到设定重量时，重量检测及控制装置2控制铜粉回收装置3对阴极板101进行回收。
44.本发明通过重量检测及控制装置2对电解装置1的阴极板101的重量进行检测，当阴极板101的重量因电解铜粉的不断附着而达到一定值时，重量检测及控制装置2则控制铜粉回收装置3将阴极板101从电解装置1的电解槽中取出并向外转移，避免了人工从电解装置1中取出阴极板101不便和不及时的弊端，以利于阴极板101的及时更换以及电解铜粉的及时清理，从而避免阴极板101上因混合有杂质的电解铜粉附着较多而导致电解铜粉的制取纯度和制取效率下降的情况发生。
45.其中，铜粉回收装置3包括电动吊轨301、安装在电动吊轨301上的升降气缸302，以
及安装在升降气缸302上的绝缘夹具303，电动吊轨301通过支架4设置于电解装置1的正上方，升降气缸302通过绝缘夹具303对阴极板101进行夹持和释放，升降气缸302滑动安装在电动吊轨301上，电动吊轨301通过升降气缸302和绝缘夹具303来将阴极板101向电解装置1外进行转移回收，电动吊轨301、升降气缸302和绝缘夹具303均与重量检测及控制装置2电性连接。
46.在上述实施例上进一步优化的是，阴极板101通过绝缘夹具303悬吊在电解装置1中，绝缘夹具303通过重量检测及控制装置2吊装在升降气缸302上，在利于重量检测及控制装置2实时对阴极板101进行测重的同时，无需另外在电解装置1上设置固定阴极板101的机构，简化了金属回收系统结构和运行步骤，从而达到降低成本和提高效率的目的。
47.而重量检测及控制装置2则通常包括称重部件和控制器，称重部件优选的采用电子吊秤的无吊钩的称重部分，以使绝缘夹具303稳定地安装在重量检测及控制装置2的称重部件上。
48.在上述实施例上进一步优化的是，绝缘夹具303上安装有通过夹持而与阴极板101电性连接的铜极5，铜极5用于将电解装置1的负极与阴极板101电性连接，从而避免阴极板101在放入电解装置1的电解槽中后需要另外操作阴极板101接通电源，以进一步提高金属回收系统的自动化程度。
49.基于上述实施例，绝缘夹具303包括安装在重量检测及控制装置2上的夹爪气缸3031和安装在夹爪气缸3031上的一对绝缘夹板3032，铜极5安装在一对绝缘夹板3032相互靠近的内侧，且绝缘夹板3032的内侧设置有用于定位安装阴极板101的定位隔离槽6，定位隔离槽6贯穿绝缘夹板3032的相对于夹爪气缸3031的底部，铜极5位于定位隔离槽6中，且定位隔离槽6边缘的槽壁上安装有将铜极5包围的密封圈7，以避免铜极5暴露在半导体刻蚀液中而参与电解反应。
50.在上述实施例上进一步优化的是，铜粉回收装置3还包括位于电动吊轨301下方的回收箱304，回收箱304与电解装置1相邻设置，回收箱304内设置有放置回收的阴极板101的置板室3041，以及位于置板室3041下方的铜粉收集室3042，置板室3041与铜粉收集室3042之间通过多个通过孔3043连通。置板室3041内安装有剥离定位装置8和振动剥离装置9，剥离定位装置8将放入置板室3041中的阴极板101进行夹持固定，振动剥离装置9对剥离定位装置8夹持阴极板101进行高频振动，以使阴极板101上附着的电解铜粉剥离并掉入铜粉收集室3042中。
51.剥离定位装置8包括定位夹板801和推拉气缸802，置板室3041的两侧均通过推拉气缸802安装有定位夹板801，两侧定位夹板801的相互远离的外侧均设置有尾部插孔10，推拉气缸802的活塞杆与尾部插孔10插接，推拉气缸802的活塞杆上套设有减振胶套11，振动剥离装置9通过连接两侧定位夹板801将产生的高频振动传导至被夹持的阴极板101上，而减振胶套11的设置则是利于定位夹板801振动的同时，避免定位夹板801的振动向推拉气缸802传导而导致推拉气缸802以及推拉气缸802与定位夹板801的连接处损坏。
52.两侧定位夹板801的相互靠近的内侧均设置有多排三角棱12，三角棱12呈底面设置在定位夹板801上的三角状，三角棱12用于破开阴极板101侧面附着的电解铜粉的包层，以确保定位夹板801对阴极板101稳定地夹持，且两侧定位夹板801对在阴极板101被一对绝缘夹板3032夹持时对绝缘夹持进行夹持，从而实现阴极板101上的电解铜粉被剥离后仍保
持在相同位置，以利于绝缘夹板3032下次直接夹取电解铜粉被回收后的阴极板101用于电解装置1进行电解反应，而通过设置两个置板室3041，且两个置板室3041内均设置剥离定位装置8和振动剥离装置9，即可实现阴极板101的回收和上料。
53.三角棱12一体成型于定位夹板801上，三角棱12和定位夹板801均由硬度较高的钢材制成。
54.其中，振动剥离装置9包括振动器901以及将振动器901滑动安装在置板室内壁上的滑块，置板室3041的内壁上设置有用于滑动安装振动器901的随动轨道902，的振动器901的随动轨道902，随动轨道902通过振动器901对定位夹板801进行辅助支撑，并且，定位夹板801的两端均连接有振动器901。
55.那么，金属回收系统的整体流程为，将处理后的半导体刻蚀液注入电解装置1的电解槽中，然后将位于电解槽中的阳极板和阴极板101接通电源，使电解槽中的半导体刻蚀液中的铜离子随电解反应的进行而不断在阴极板101上形成电解铜粉。于此同时，重量检测及控制装置2实时或间歇地对下方阴极板101的重量进行检测，当阴极板101随电解铜粉的附着而达到设定的重量时，重量检测及控制装置2控制升降气缸302通过重量检测及控制装置2、夹爪气缸3031和一对绝缘夹板3032上升，直至被一对绝缘夹板3032夹持的阴极板101上升到设定的高度后，重量检测及控制装置2控制电动吊轨301驱动升降气缸302向回收箱304方向运动设定行程，以使阴极板101位于回收箱304正上方。然后，控制升降气缸302将阴极板101放入回收箱304中的两侧定位夹板801之间，随后，两侧推拉气缸802驱动两侧定位夹板801将阴极板101夹持，振动器901启动，使阴极板101在定位夹板801的带动下发生高频振动，从而将阴极板101上附着的电镀铜粉抖落至回收箱304中。
56.以上实施例仅为本技术的示例性实施例，不用于限制本技术，本技术的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本技术的实质和保护范围内，对本技术做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本技术的保护范围内。