化学除钻污高锰酸钾再生装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电路板制造领域，具体涉及沉铜工序除钻污流程中+7价锰离子的控 制和再生利用的再生装置。
【背景技术】
[0002] 在当今的PCB生产领域，高锰酸钾除钻污药水仍然是目前业界应用最广泛的除钻 污剂，其具有稳定性好、经济高效、便于操作等优点，对PCB多层板及特殊板材在除钻孔时 产生的钻污有重要作用。
[0003] 但实际生产中，随着高锰酸钾的消耗（+7价锰离子消耗），副产物锰酸钾的增多 (+6价锰离子增多），除钻污效果会逐渐下降，甚至出现除钻污不净现象，引起孔粗，孔壁分 离及孔内无铜等品质问题。因此，要保证除钻污效果，必须控制副产物（锰酸钾）的不断生 成及维持高锰酸钾含量在正常范围。为了稳定除钻污工艺，现有技术常用的方法是在生产 过程不断地补充高锰酸钾，这种方法使生产成本大大增加。
【发明内容】
[0004] 因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的PCB板除钻污工艺过程中 生产成本较高的技术缺陷，从而提供一种在除钻污工艺中能够循环利用高锰酸钾进而降低 生产成本的化学除钻污高锰酸钾再生装置。
[0005] 为解决上述技术问题，本发明采用一种化学除钻污高锰酸钾再生装置，包括：设置 于高锰酸钾溶液内的阳极及阴极，其中，所述阳极为筒形；所述阴极设置于所述阳极内侧； 所述阳极与所述阴极的有效导电面积比为15~25:1。
[0006] 上述化学除钻污高锰酸钾再生装置中，所述阳极与所述阴极的有效导电面积比为 18 ~22:1〇
[0007] 上述化学除钻污高锰酸钾再生装置中，所述阳极为圆筒或方筒形，所述阴极为棒 状。
[0008] 上述化学除钻污高锰酸钾再生装置中，所述阳极为网状结构。
[0009] 上述化学除钻污高锰酸钾再生装置中，所述阳极上侧设有固定所述阴极的上固定 板，所述阴极的上端穿设于所述上固定板并通过紧固件固定，所述阴极的下端延伸至所述 阳极内侧的下部。
[0010] 上述化学除钻污高锰酸钾再生装置中，所述阴极的下端与所述阳极的内壁之间设 有下固定板，所述阴极通过紧固件固定于所述下固定板上。
[0011] 上述化学除钻污高锰酸钾再生装置中，所述阳极与所述阴极上侧设有导电接线 板，所述导电接线板上设有与所述阳极电连接的阳极接线部，以及与所述阴极电连接的阴 极接线部。
[0012] 上述化学除钻污高锰酸钾再生装置中，所述导电接线板通过绝缘连接板固定于所 述阳极上。
[0013] 上述化学除钻污高锰酸钾再生装置中，所述阳极由不锈钢制成。
[0014] 上述化学除钻污高锰酸钾再生装置中，所述阴极由紫铜、镍、钴、钛、锆中的至少一 种制成。
[0015] 本发明公开了一种化学除钻污高锰酸钾再生方法，其在高锰酸钾槽内设置再生装 置，所述再生装置包括阳极和阴极，所述阳极为筒形，所述阴极设置于所述阳极内侧，所述 阳极与所述阴极的有效导电面积比为15~25:1，使锰酸钾电解为高锰酸钾。
[0016] 上述化学除钻污高锰酸钾再生方法中，所述反应温度为50~90°C。
[0017] 上述化学除钻污高锰酸钾再生方法中，所述再生装置的载流量为130~200A。
[0018] 上述化学除钻污高锰酸钾再生方法中，通过检测高锰酸钾槽内的各个成分的含 量，控制所述再生装置启闭；当锰酸钾含量超过标准值，启动所述再生装置。
[0019] 上述化学除钻污高锰酸钾再生方法中，所需再生装置的数量采用以下公式可得： 所需再生装置数量=(〇. 6~1)*高锰酸钾溶液容积/每个再生装置的载流量。
[0020] 上述化学除钻污高锰酸钾再生方法中，每小时采用化学除钻污高锰酸钾再生方法 生产的PCB板大小与所述再生装置的关系为：
[0021] 每平方米板件/小时=每个再生装置的载流量八7. 5~8安培/小时）。
[0022] 本发明技术方案，具有如下优点：
[0023] 1.本发明提供一种再生装置，利用电解技术促使高锰酸钾循环再生，使高锰酸钾 阳极再中 槽内增加一个再生反应：2Mn〇|- -~2MnO: + 02，可以将副产物+6价锰通过电 解转换为所需的+7价锰，不但使高锰酸钾循环利用，同时达到减少副产物（锰酸钾）的目 的，既满足生产要求又降低了成本。且该再生装置的阳极为筒形，阴极设置于阳极内侧，使 阴极产生的氢气小颗粒气泡被包裹在阳极之内，而氢气作为强还原介质参与到保护阳极的 被氧化腐蚀的点解反应之中；阳极1与阴极2的有效导电面积比为15~25:1，其可以避免 有效导电面积比过大导致的反应过度导致产生的氢气氧气气泡过多而阻碍Mn离子的氧化 及还原反应；有效导电面积比过小导致的反应速度不够导致Mn离子氧化反应跟不上消耗 的速度导致药水溶液中+7价Mn离子浓度失调。
[0024] 2.本发明提供的再生装置中，所述阳极1与所述阴极2的有效导电面积比为 20:1，该有效导电面积比可以使+7价Mn离子再生的速度与其被消耗的速度平衡达到最优； 达到了高锰酸钾循环再生利用和稳定药水成分的目的，有效保障了清除钻污的效果。
[0025] 3.本发明提供的的化学除钻污高锰酸钾再生方法由于采用了上述再生装置，使锰 酸钾电解为高锰酸钾，lA/h的电流大概可将3公斤锰酸钾氧化为2. 5公斤高锰酸钾；保障 了清除钻污的效果。
[0026] 3.本发明提供的的化学除钻污高锰酸钾再生方法中，所需再生装置的数量以及再 生装置与PCB板的大小关系均可以通过公式算得，其可以根据不同情况合理地选择再生装 置的安装数量以及PCB板的大小，可以进一步降低PCB板的生产成本，保障了清除钻污的效 果。
【附图说明】
[0027] 为了更清楚地说明本发明【具体实施方式】或现有技术中的技术方案，下面将对具体 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 附图是本发明的一些实施方式，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0028] 图1为本发明化学除钻污高锰酸钾再生装置一种实施方式的主视图；
[0029] 附图标记说明：
[0030] 1-阳极；2-阴极；3-上固定板；4-下固定板；5-导电接线板；6-绝缘连接板。
【具体实施方式】
[0031] 下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0032] 实施例1
[0033] 如图1所示为本发明公开的一种化学除钻污高锰酸钾再生装置，包括：设置于高 锰酸钾溶液内的阳极1及阴极2,其中，所述阳极1为筒形；所述阴极2设置于所述阳极1内 侦h所述阳极1与所述阴极2的有效导电面积比为20:1。
[0034] 由于高锰酸钾槽内的主要反应式为：
[0038] 本发明创造性地使用了电解技术促使高锰酸钾循环再生，使高锰酸钾槽内增加一 个再生反应
.达到了高锰酸钾循环再生利用和稳定药水 成分的目的，有效保障了清除钻污的效果。且该再生装置的阳极为筒形，阴极设置于阳极内 侦牝使阴极产生的氢气小颗粒气泡被包裹在阳极之内，而氢气作为强还原介质参与到保护 阳极的被氧化腐蚀的点解反应之中；阳极1与阴极2的有效导电面积比为20:1，其可以避 免有效导电面积比过大导致的反应过度导致产生的氢气氧气气泡过多而阻碍Mn离子的氧 化及还原反应；有效导电面积比过小导致的反应速度不够导致Mn离子氧化反应跟不上消 耗的速度导致药水溶液中+7价Mn离子浓度失调。使+7价Mn离子再生的速度与其被消耗 的速度平衡达到最优；其可以使再生装置的载流量达到150A，使每个再生装置的再生能力 达到20平米板/小时。
[0039] 具体地，所述阳极1为圆筒形或方筒形，所述阴极2为棒状。本实施方式中，所述 阳极1为由网状不锈钢板围成方形筒，该不锈钢材料采用0. 5~2_厚的钢材