一种制作PCB药水的循环节能系统的制作方法

本实用新型涉及循环节能系统，特别是涉及一种制作PCB药水的循环节能系统。

背景技术：

在印制电路板(PCB)的制作过程中，有大部分的工艺必须使用药水处理的方式来得到理想的线路板，而药水的参数很难控制。此外，在使用药水的过程中必定会产生大量的废水，这些废水一般分为清洗废水、油墨废水、有机废水、络合废水、生活污水等，然后根据各类废水的特点，进行分类处理。而处理废水必须花费大量的资金和人力资源；再者，在线路板制作过程中，线路板在药水的作用下，非线路表面的保护膜被反应、分解，其中80％以上的保护膜在药水槽处反应、分解生成有机物，这样使得药水槽的药水PH值持续降低，并且有机物沉淀入槽底，因为此有机物为粘性，清理十分困难，而有机沉淀物过多的话，就会造成需更换整槽药水的问题，从而造成药水使用寿命短，在这种情况下，如何延长药水的使用寿命、提高药水利用率，如何减少废水的排放已经成为当今线路板行业的一个重要课题之一。

而且，在铜导线线路的成形阶段，大多采用蚀刻的方式将多余的铜蚀刻掉，从而得到设计的线路图形，随着蚀刻的进行，铜被不断的溶解，药水中的一价铜离子的含量会不断增加，比重也不断增大，为了维持正常的蚀刻速率，需要不断补加蚀刻液。其它如：棕化、退锡等生产工艺也是类似。现有的添加装置包括比重添加控制器和向药水槽中添加药水的药水泵，在比重添加控制器上设置有机械式的开关传感器。当药水比重到达设定值时传感器发出添加信号，药水泵根据添加信号向药水槽中添加药水，调整药水比重至生产要求范围内。现有的添加装置至少存在以下缺点：采用机械式开关传感器对药水泵进行控制，控制精度较低且不能判断添加信号是否有误；在生产过程中无法实现对药水比重的实时检测。

因此，对于用于PCB制作的药水循环节能系统的研究开发迫在眉睫。

技术实现要素：

为解决现有技术中用于PCB制作的药水使用寿命短，药水利用率不高，且蚀刻液的添加装置存在控制精确度低，无法在生产过程中实现对药水比重的实时检测的问题，本实用新型提供了一种制作PCB药水的循环节能系统。

本实用新型为达到上述目的所采用的技术方案是：一种制作PCB药水的循环节能系统，其特征在于，所述循环节能系统包括：

支架；

通过螺丝固定设置在所述支架顶端、用于过滤废液中未被反应的保护膜的过滤装置；

与所述过滤装置底部相连、用于沉淀废液中被反应后产生的有机物的沉淀装置；

设置在所述沉淀装置下方、用于收集沉淀过后的滤液的滤液收集装置；

与所述滤液收集装置一侧相连、用于向所述滤液收集装置添加蚀刻液的蚀刻液添加装置；

与所述滤液收集装置另一侧相连、用于收集处理完后的滤液的蚀刻药水装置；以及

与所述沉淀装置、所述滤液收集装置、所述蚀刻液添加装置、所述蚀刻药水装置相连、接收并处理信号的控制器。

在一些实施例中，所述过滤装置包括：

用于收集废液的废液收集槽，其顶部开口，底部设有过滤出水口；

顶部与所述废液收集底部固定连接的第一过滤管，其底端设有第一螺纹，及设置在所述第一螺纹上方的第一环形凸体；

设置在所述第一过滤管下方的连接管，其外表面设有形状与所述第一螺纹相配合的第二螺纹；

设置在所述连接管下方的第二过滤管，其顶端外表面设有与所述第一螺纹和第二螺纹相配合的第三螺纹，及设置在所述第三螺纹下方的第二环形凸体；

分别设置在所述第一过滤管底端和所述第二过滤管顶端的螺栓，其内表面设有与所述第一螺纹、第二螺纹及第三螺纹相配合的第四螺纹；以及

设置在所述连接管内、用于过滤的过滤网；

所述第一过滤管和所述连接管、所述第二过滤管和所述连接管分别通过螺栓来螺纹固定连接。

在一些实施例中，所述过滤装置还设有两个密封圈，分别为第一密封圈和第二密封圈，所述第一密封圈设置在所述第一过滤管与所述连接管之间，所述第二密封圈设置在所述第二过滤管与所述连接管之间，所述密封圈外表面上设有环形的密封凸体，其中心处设有通孔。

在一些实施例中，所述沉淀装置包括：

设置在所述第二过滤管下方、用于收集过滤后的废液的沉淀槽，其顶部设有与所述第二过滤管相连的沉淀盖，所述沉淀盖上设有与所述第二过滤管相配合的沉淀进水口，所述沉淀槽底部设有沉淀出水口；

设置在所述沉淀槽内、与所述沉淀槽内侧面底部固定相连的第一沉淀管,其顶端封口，底端开口，侧面设有长条形通孔，内表面底端设有凸体；

设置在所述第一沉淀管内的第二沉淀管，其上下两端开口，外表面设有齿条，及与所述凸体相配合的长条形凹槽；

设置在所述沉淀槽外表面底部、通过螺丝与所述沉淀槽固定连接的电机，所述电机与所述控制器相连；以及

与所述电机传动连接的齿轮，所述齿轮与所述齿条相啮合；

当所述第二沉淀管上端面与所述第一沉淀管顶端内表面接触时，所述第二沉淀管完全挡住所述长条形通孔；

所述第二沉淀管下端伸出所述沉淀出水口。

在一些实施例中，所述沉淀盖内侧设有液位传感器，所述液位传感器与所述控制器相连。

在一些实施例中，所述滤液收集装置包括：

设置在所述第二沉淀管正下方的漏斗收集管，其顶端为漏斗状；

设置在所述漏斗收集管下方的滤液收集槽，其顶端设有与所述漏斗收集管相配合的滤液进水口，一侧设有与所述蚀刻液添加装置相配合的蚀刻液通孔，另一侧设有与所述蚀刻药水装置相配合的蚀刻药水通孔；以及

设置在所述滤液收集槽内的比重检测传感器，其与所述控制器相连。

在一些实施例中，所述蚀刻液添加装置包括：

一端与所述蚀刻液通孔相连的蚀刻液管；

设置在所述蚀刻液管另一端的蚀刻液添加槽，其侧面设有与所述蚀刻液管相连的蚀刻液出水口，其顶端设有通过螺丝固定连接的添加盖；

设置在所述蚀刻液管上的第一水泵；以及

设置在所述蚀刻液管上的第一电磁阀；

所述第一水泵和所述第一电磁阀分别与所述控制器相连。

在一些实施例中，所述蚀刻药水装置包括：

一端与所述蚀刻药水通孔相连的蚀刻药水管；

设置在所述蚀刻药水管另一端的蚀刻药水槽，其一侧设有与所述蚀刻药水管相连的蚀刻药水进水口，另一侧设有蚀刻药水出水口，其顶端设有通过螺丝固定连接的药水盖；

设置在所述蚀刻药水管上的第二水泵；

设置在所述蚀刻药水管上的第二电磁阀；以及

一端与所述蚀刻药水出水口相连，另一端与蚀刻设备相连的蚀刻设备管；

所述第二水泵和所述第二电磁阀分别与所述控制器相连。

本实用新型的有益效果是：相较于现有技术，本实用新型包括支架；通过螺丝固定设置在所述支架顶端、用于过滤废液中未被反应的保护膜的过滤装置；与所述过滤装置底部相连、用于沉淀废液中被反应后产生的有机物的沉淀装置；设置在所述沉淀装置下方、用于收集沉淀过后的滤液的滤液收集装置；与所述滤液收集装置一侧相连、用于向所述滤液收集装置添加蚀刻液的蚀刻液添加装置；与所述滤液收集装置另一侧相连、用于收集处理完后的滤液的蚀刻药水装置；以及与所述沉淀装置、所述滤液收集装置、所述蚀刻液添加装置、所述蚀刻药水装置相连、接收并处理信号的控制器。采用上述设计，使得药水的使用寿命边长，利用率被提高，且蚀刻液的添加装置控制精确度高，在生产过程中实现对药水比重的实时检测。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型另一视角的结构示意图；

图3为本实用新型的前视图；

图4为本实用新型的右视图；

图5为本实用新型的剖面图；

图6为本实用新型过滤装置的爆炸图；

图7为本实用新型过滤装置的结构示意图；

图8为本实用新型密封圈的结构示意图；

图9为本实用新型沉淀装置的结构示意图；

图10为本实用新型沉淀装置的爆炸图；

图11为本实用新型第一沉淀管的结构示意图；

图12为本实用新型第二沉淀管的结构示意图；

图中：

10、支架；

20、废液收集槽；21、密封圈；22、第一过滤管；23、螺栓；24、连接管；25、第二过滤管；

30、沉淀槽；31、电机；32、齿轮；33、第二沉淀管；34、第一沉淀管；

40、滤液收集槽；41、漏斗收集管；

50、蚀刻液添加槽；51、蚀刻液管；52、第一电磁阀；53、第一水泵；

60、蚀刻药水槽；61、蚀刻药水管；62、第二电磁阀；63、第二水泵；64、蚀刻设备管。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加浅显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

如图1-图12所示，本实用新型提供了一种制作PCB药水的循环节能系统，其特征在于，所述循环节能系统包括：

支架10；

通过螺丝固定设置在所述支架10顶端、用于过滤废液中未被反应的保护膜的过滤装置；

与所述过滤装置底部相连、用于沉淀废液中被反应后产生的有机物的沉淀装置；

设置在所述沉淀装置下方、用于收集沉淀过后的滤液的滤液收集装置；

与所述滤液收集装置一侧相连、用于向所述滤液收集装置添加蚀刻液的蚀刻液添加装置；

与所述滤液收集装置另一侧相连、用于收集处理完后的滤液的蚀刻药水装置；以及

与所述沉淀装置、所述滤液收集装置、所述蚀刻液添加装置、所述蚀刻药水装置相连、接收并处理信号的控制器。

具体的，电路板的名称有:线路板，PCB板，铝基板,高频板，PCB，超薄线路板，超薄电路板，印刷(铜刻蚀技术电路板等。电路板使电路迷你化、直观化，对于固定电路的批量生产和优化用电器布局起重要作用。其基本的制作流程为打印电路板—裁剪覆铜板—预处理覆铜板—转印电路板—腐蚀线路板—线路板钻孔—线路板预处理。本实用新型针对的是腐蚀线路板这个阶段产生的废液而研发的。其中，用药水腐蚀线路板，等线路板上暴露的铜膜完全被腐蚀掉时，将线路板从腐蚀液中取出清洗干净，这样一块线路板就腐蚀好了。而此时的腐蚀液即为废液，而腐蚀的过程中铜膜可能从线路板上脱落下来，但是并未被完全反应掉，那么，未被完全反应掉的铜膜即为本实施例所说的未被反应掉的保护膜。

过滤装置(filter)是输送介质管道上不可缺少的一种装置，通常安装在减压阀、泄压阀、定水位阀,方工过滤器其它设备的进口端设备。过滤器有一定规格滤网的滤筒后，其杂质被阻挡。

沉淀装置是利用重力作用沉淀去除水中悬浮物的一种设备。

蚀刻(etching)是将材料使用化学反应或物理撞击作用而移除的技术。蚀刻技术可以分为湿蚀刻(wet etching)和干蚀刻(dry etching)两类。最早可用来制造铜版、锌版等印刷凹凸版，也广泛地被使用于减轻重量(Weight Reduction)仪器镶板，铭牌及传统加工法难以加工之薄形工件等的加工；经过不断改良和工艺设备发展，亦可以用于航空、机械、化学工业中电子薄片零件精密蚀刻产品的加工，特别在半导体制程上，蚀刻更是不可或缺的技术。

控制器(英文名称:controller)是指按照预定顺序改变主电路或控制电路的接线和改变电路中电阻值来控制电动机的启动、调速、制动和反向的主令装置。由程序计数器、指令寄存器、指令译码器、时序产生器和操作控制器组成，它是发布命令的"决策机构"，即完成协调和指挥整个计算机系统的操作。

通过一体成型的制作工艺将第一过滤管22固定连接在废液收集槽20的底部，然后将废液收集槽20用螺丝固定设置在支架10的顶端，再将第一密封圈21一端插入第一过滤管22，另一端插入连接管24，再用螺栓23同时将第一过滤管22和连接管24通过螺纹固定连接；接着将过滤网放入连接管24内，再将第二密封圈21的一端插入连接管24，另一端插入第二过滤管25，同样用螺栓23同时将第二过滤管25和连接管24通过螺纹固定连接。

将沉淀槽30和第一沉淀管34一体成型后，在沉淀槽30的内表面顶端安装液位传感器，把第二沉淀管33插入第一沉淀管34内，同时第一沉淀管34内表面的凸体插入第二沉淀管33外表面的长条形凹槽，直至第二沉淀管33上端面与第一沉淀管34顶端内表面接触，第二沉淀管33完全挡住长条形通孔。接着将齿轮32与电机31转轴固定连接，再将电机31与沉淀槽30的外表面底部用螺丝固定连接，同时使齿轮32与齿条相啮合。然后将第二过滤管25与沉淀进水口连接。

将漏斗收集管41与滤液收集槽40一体成型后，把比重检测传感器放入滤液收集槽40内，需要说明的是，比重检测传感器浮在液体上。再将组装好后的滤液收集装置放在第二沉淀管33的正下方。

将蚀刻液管51一端与蚀刻液添加槽50固定连接，另一端与滤液收集槽40固定连接，再将第一水泵53和第一电磁阀52固定安装在蚀刻液管51上。

将蚀刻药水管61一端与蚀刻药水槽60固定连接，另一端与滤液收集槽40固定连接，再将第二水泵63和第二电磁阀62固定安装在蚀刻药水管61上，蚀刻设备管64与蚀刻设备相连，需要说明的是，蚀刻设备位于废液收集槽20的上方,与废液收集槽20相对应。

当废液从废液收集槽20向下流，经过过滤网的过滤，将未被反应的保护膜过滤掉，剩下的废液继续流向沉淀槽30。因为沉淀槽30要装满废液大概要一到两个小时，所以在此期间，废液中的有机物渐渐沉淀在沉淀槽30底。当液位传感器感应到沉淀槽30被装满时，反馈信息至控制器，控制器控制电机31顺时针转动。需要说明的是，本实施例采用的电机31为正反电机31，即电机31可顺时针转动和逆时针转动。电机31顺时针转动时，齿轮32也顺时针转动，带动第二沉淀管33向下运动。位于沉淀槽30内上端的沉淀过后的废液通过长条形通孔从第二沉淀管33中心处向下流出。需要说明的是，每五秒齿轮32转动一下，使得沉淀槽30内的液体慢慢流出，避免第二沉淀管33下降太快，废液流速过大，导致沉淀槽30底部的沉淀物一起流出。在沉淀槽30中间位置还可设置第二液位传感器，当沉淀槽30内的液面降低到第二液位传感器时，第二液位传感器发出信号，反馈至控制器，控制器控制电机31停止转动。流出的液体正好流入漏斗收集管41，再流向滤液收集槽40。此时的比重检测传感器检测液体比重，当比重变大时，说明液体内的铜离子超标，此时，就控制第一电磁阀52和第一水泵53工作，向滤液收集槽40内添加蚀刻液；当比重正常时，就打开第二电磁阀62和第二水泵63，将达标后的液体输送到蚀刻药水槽60。

在一些实施例中，所述过滤装置包括：

用于收集废液的废液收集槽20，其顶部开口，底部设有过滤出水口；

顶部与所述废液收集底部固定连接的第一过滤管22，其底端设有第一螺纹，及设置在所述第一螺纹上方的第一环形凸体；

设置在所述第一过滤管22下方的连接管24，其外表面设有形状与所述第一螺纹相配合的第二螺纹；

设置在所述连接管24下方的第二过滤管25，其顶端外表面设有与所述第一螺纹和第二螺纹相配合的第三螺纹，及设置在所述第三螺纹下方的第二环形凸体；

分别设置在所述第一过滤管22底端和所述第二过滤管25顶端的螺栓23，其内表面设有与所述第一螺纹、第二螺纹及第三螺纹相配合的第四螺纹；以及

设置在所述连接管24内、用于过滤的过滤网；

所述第一过滤管22和所述连接管24、所述第二过滤管25和所述连接管24分别通过螺栓23来螺纹固定连接。

具体的，采用螺栓23固定来第一过滤管22、连接管24及第二过滤管25，便于拆卸清洗。

在一些实施例中，所述过滤装置还设有两个密封圈21，分别为第一密封圈21和第二密封圈21，所述第一密封圈21设置在所述第一过滤管22与所述连接管24之间，所述第二密封圈21设置在所述第二过滤管25与所述连接管24之间，所述密封圈21外表面上设有环形的密封凸体，其中心处设有通孔。

在一些实施例中，所述沉淀装置包括：

设置在所述第二过滤管25下方、用于收集过滤后的废液的沉淀槽30，其顶部设有与所述第二过滤管25相连的沉淀盖，所述沉淀盖上设有与所述第二过滤管25相配合的沉淀进水口，所述沉淀槽30底部设有沉淀出水口；

设置在所述沉淀槽30内、与所述沉淀槽30内侧面底部固定相连的第一沉淀管34,其顶端封口，底端开口，侧面设有长条形通孔，内表面底端设有凸体；

设置在所述第一沉淀管34内的第二沉淀管33，其上下两端开口，外表面设有齿条，及与所述凸体相配合的长条形凹槽；

设置在所述沉淀槽30外表面底部、通过螺丝与所述沉淀槽30固定连接的电机31，所述电机31与所述控制器相连；以及

与所述电机31传动连接的齿轮32，所述齿轮32与所述齿条相啮合；

当所述第二沉淀管33上端面与所述第一沉淀管34顶端内表面接触时，所述第二沉淀管33完全挡住所述长条形通孔；

所述第二沉淀管33下端伸出所述沉淀出水口。

具体的，啮合是指两机械零件间的一种传动关系，称为啮合传动。齿轮传动是最典型的啮合传动，也是应用最广泛的一种传动形式。根据传动原理的不同，有直齿齿轮啮合传动和斜齿齿轮啮合传动。

具体的，沉淀盖用螺丝固定在沉淀槽30上，便于将沉淀盖拆卸下来，对沉淀槽30进行清洗。

在一些实施例中，所述沉淀盖内侧设有液位传感器，所述液位传感器与所述控制器相连。

具体的，液位传感器(静压液位计/液位变送器/液位传感器/水位传感器)是一种测量液位的压力传感器。

在一些实施例中，所述滤液收集装置包括：

设置在所述第二沉淀管33正下方的漏斗收集管41，其顶端为漏斗状；

设置在所述漏斗收集管41下方的滤液收集槽40，其顶端设有与所述漏斗收集管41相配合的滤液进水口，一侧设有与所述蚀刻液添加装置相配合的蚀刻液通孔，另一侧设有与所述蚀刻药水装置相配合的蚀刻药水通孔；以及

设置在所述滤液收集槽40内的比重检测传感器，其与所述控制器相连。

具体的，比重检测传感器用于检测液体比重。

在一些实施例中，所述蚀刻液添加装置包括：

一端与所述蚀刻液通孔相连的蚀刻液管51；

设置在所述蚀刻液管51另一端的蚀刻液添加槽50，其侧面设有与所述蚀刻液管51相连的蚀刻液出水口，其顶端设有通过螺丝固定连接的添加盖；

设置在所述蚀刻液管51上的第一水泵53；以及

设置在所述蚀刻液管51上的第一电磁阀52；

所述第一水泵53和所述第一电磁阀52分别与所述控制器相连。

在一些实施例中，所述蚀刻药水装置包括：

一端与所述蚀刻药水通孔相连的蚀刻药水管61；

设置在所述蚀刻药水管61另一端的蚀刻药水槽60，其一侧设有与所述蚀刻药水管61相连的蚀刻药水进水口，另一侧设有蚀刻药水出水口，其顶端设有通过螺丝固定连接的药水盖；

设置在所述蚀刻药水管61上的第二水泵63；

设置在所述蚀刻药水管61上的第二电磁阀62；以及

一端与所述蚀刻药水出水口相连，另一端与蚀刻设备相连的蚀刻设备管64；

所述第二水泵63和所述第二电磁阀62分别与所述控制器相连。

具体的，水泵是输送液体或使液体增压的机械。它将原动机的机械能或其他外部能量传送给液体，使液体能量增加，主要用来输送液体包括水、油、酸碱液、乳化液、悬乳液和液态金属等。

电磁阀(Electromagnetic valve)是用电磁控制的工业设备，是用来控制流体的自动化基础元件，属于执行器，并不限于液压、气动。用在工业控制系统中调整介质的方向、流量、速度和其他的参数。电磁阀可以配合不同的电路来实现预期的控制，而控制的精度和灵活性都能够保证。电磁阀有很多种，不同的电磁阀在控制系统的不同位置发挥作用，最常用的是单向阀、安全阀、方向控制阀、速度调节阀等。

需要说明的是，上述液位传感器、比重检测传感器、电磁阀、水泵及控制器均为现有技术，本实施例并未对其进行改进，因此不再详细介绍其具体结构及工作原理。

综上所述，本实用新型包括支架10；通过螺丝固定设置在所述支架10顶端、用于过滤废液中未被反应的保护膜的过滤装置；与所述过滤装置底部相连、用于沉淀废液中被反应后产生的有机物的沉淀装置；设置在所述沉淀装置下方、用于收集沉淀过后的滤液的滤液收集装置；与所述滤液收集装置一侧相连、用于向所述滤液收集装置添加蚀刻液的蚀刻液添加装置；与所述滤液收集装置另一侧相连、用于收集处理完后的滤液的蚀刻药水装置；以及与所述沉淀装置、所述滤液收集装置、所述蚀刻液添加装置、所述蚀刻药水装置相连、接收并处理信号的控制器。采用上述设计，使得药水的使用寿命边长，利用率被提高，且蚀刻液的添加装置控制精确度高，在生产过程中实现对药水比重的实时检测。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的两种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。