本发明是一种印制电路板精细线路的制作方法，在精细线路制作的同时回收电解液中的金属铜，通过电解蚀刻法制得的线路质量高、侧蚀小，不仅提高了精细线路的质量，还能回收金属铜，减少了资源的消耗和浪费，降低pcb行业三废排放对环境的污染。属于清洁环保的电子产品制造领域。
背景技术：
随着电子工业的迅速发展，作为元器件载体的印制电路板也不断向着精细，高阶的方向发展。印制电路板精细线路的制作是pcb生产中的一个重要环节，传统的精细线路制作方法主要有减成法、半加成法和全加成法。全加成法由于导电线路与基材结合力不牢固而很少使用，减成法和半加成法都存在蚀刻工艺。蚀刻过程中由于蚀刻液的强腐蚀性会导致线路侧蚀严重，不仅严重地影响了线路质量，而且蚀刻后的废液中含铜量高，废液的处理难度大，大多数pcb制造厂都没有蚀刻废液处理工艺，而是将蚀刻废液转运到专门的废水处理厂进行金属回收。由此可知，传统pcb精细线路的制作方法是一个高消耗、高污染、高成本的生产方法。因此，研发一种线路质量高、环境友好的pcb精细线路制作方法迫在眉睫。
而电解蚀刻作为一种环保、资源节约型的精细线路制作法完美地契合了当今清洁环保，可持续发展的生产理念。电解蚀刻是以电化学原理为基础，在外电场的作用下，阳极发生氧化反应，将pcb线路板上裸露的铜箔溶解掉，在阴极发生还原反应，将电解液中的金属铜离子还原为金属铜沉积在阴极板上。通过电解蚀刻不仅能提高pcb精细线路的质量，还能将溶解掉的金属铜回收。此种方法可谓一举两得。
申请号为201210194058.5的中国专利公开了“一种用于电化学蚀刻高精细线路的无机盐蚀刻液”。该方法以氯化钾、亚硝酸钾、磷酸钾、配位剂、添加剂和水为电解蚀刻液，通过控制外接电位来控制铜箔的电解蚀刻速率，通过控制外接电路的开合来控制电解蚀刻反应的开始和停止。以该种方法制备线路时要使用喷淋装备，因此设备较为复杂。且无机盐蚀刻液组成较多，存在配位剂、添加剂等有机成分，使用完的蚀刻液还需化学沉淀法去除废液中过量的铜。因此，其电解蚀刻后的蚀刻液处理并不理想。
技术实现要素：
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种清洁环保、资源节约、生产流程简单、线路质量高的新型印制电路板精细线路制作方法。
本发明的技术方案是这样实现的:一种pcb精细线路电解蚀刻与铜回收关联技术，包括如下步骤:
(1)将覆铜基板经过压膜前处理生产线进行表面处理；
(2)在经过前处理的覆铜基板上压一层光致抗蚀干膜；
(3)经曝光、显影处理，获得有干膜覆盖的精细线路，以及需要蚀刻的无干膜覆盖的铜箔；
(4)电解蚀刻线路与金属铜回收：在电解体系内，将经曝光、显影处理的覆铜板作为阳极，纯铜板作为阴极板。利用电化学反应溶解掉无干膜覆盖的裸露铜箔，同时，在阴极沉积回收金属铜；
(5)剥膜：将覆盖在线路上的抗蚀干膜去除，经过清洗、烘干后即可得到所需的精细线路
上述的一种印制电路板精细线路电解蚀刻与铜回收关联技术，其特征在于，步骤(1)中的表面处理是将覆铜板的表面进行粗化处理：所用的表面粗化药液主要为h2so4和h2o2。其中，处理线速1.5-2.5m/min，h2so4浓度为30-70ml/l，h2o2的浓度为25-55ml/l。
上述的一种印制电路板精细线路电解蚀刻与铜回收关联技术，其特征在于，步骤(2)中所用的抗蚀干膜为抗酸性的光致抗蚀干膜。干膜厚度为25μm。
上述的一种印制电路板精细线路电解蚀刻与铜回收关联技术，其特征在于，步骤(2)中的压膜参数为：压膜线速1.5m/min-1.8m/min，压膜轮温度为120℃，贴膜压力为0.6mpa，贴膜温度为55℃-65℃。
上述的一种印制电路板精细线路电解蚀刻与铜回收关联技术，其特征在于，步骤(3)中的曝光处理是利用ldi激光直接成像技术，曝光能量为14mj/cm2。
上述的一种印制电路板精细线路电解蚀刻与铜回收关联技术，其特征在于，步骤(3)中显影处理的显影液是k2co3溶液，所述k2co3溶液浓度为0.7％-1.3％，显影线速为2.8m/min-3.2m/min。
上述的一种印制电路板精细线路电解蚀刻与铜回收关联技术，其特征在于，步骤(4)中电解蚀刻所用的电解池用离子交换膜分隔为阳极室和阴极室，所用的离子交换膜为阳离子交换膜；阳极室的电解质为cucl2和hcl，其中cucl2的浓度为40g/l-60g/l，hcl的浓度为0.48mol/l-0.72mol/l，阴极室的电解质为cucl2，阴极cucl2的浓度为10g/l。
上述的一种印制电路板精细线路电解蚀刻与铜回收关联技术，其特征在于，步骤(4)中电解蚀刻时所用的阳极板为待电解蚀刻的pcb精细线路板，有效面积为25cm2，阴极板为等面积的纯铜板，极距为5cm。结合附图2，在外接电源的作用下，阳极室内的单质铜失去电子变成一价铜和二价铜，一价铜和二价铜透过离子交换膜到达阴极室内，在阴极室得到电子变成单质铜沉积在阴极铜板上，由此既能电解蚀刻制备出pcb精细线路，也能同步回收电解液中的金属铜。
上述的一种印制电路板精细线路电解蚀刻与铜回收关联技术，其特征在于，步骤(4)中电解蚀刻的条件是电流密度为1.6a/dm2-2.0a/dm2，电解温度为25℃-35℃，电解时底部打气搅拌电解液。
上述的一种印制电路板精细线路电解蚀刻与铜回收关联技术，其特征在于，步骤(5)中所用的去膜液为3-4％的naoh溶液。剥膜后的线路板经去离子水清洗后烘干。
本发明采用上述方法后，与现有技术相比，具有下述的优点：
(1)减小了侧蚀。该工艺通过电解蚀刻，利用电解原理，使无干膜覆盖的铜在电场的作用下失去电子而溶解，线路侧壁在强大的电化学阻力下溶解缓慢，因此能提高精细线路的质量。
(2)环境友好。传统的减成法和半加成法使用的蚀刻液和电镀液，其药液成分复杂，浓度高，对设备和环境的危害大。而本发明电解液成分单一，药液浓度低，对设备的腐蚀作用弱，对环境污染的小，对操作工人的毒害小。
(3)能同时回收金属资源。传统的减成法和半加成法生产完成后，废液处理难度大，金属资源回收成本高，回收不彻底。而本发明在电解蚀刻线路的同时，也能在阴极上回收电解液中的金属铜资源，电解废液的处理只需将外接电源的阴阳极对调，然后以铜板作为阴阳极的电极板即可对废液进行再生产处理，利用该方法不仅能降低生产成本，也能提高生产效率。
本发明工艺不仅能提高精细线路的质量，回收金属资源，还能减少环境污染，缩短生产周期，提高生产效率。
【附图说明】
下面结合附图中的实施例对本发明作进一步的详细说明，但并不构成对本发明的任何限制。
图1是本发明的工艺流程图。
图2是本发明制作电解蚀刻线路时的装置图。(1─阳极室，2─阴极室，3─阳离子交换膜，4─铜板，5─pcb线路板)
图3是本发明所制作出的精细线路切面的金相图。
图4是本发明所制作的精细线路的线路图。
图5是本发明所回收的金属铜产品。
【具体实施方式】
参阅图1所示，本发明一种pcb精细线路电解蚀刻与铜回收关联技术的制作方法，包括如下步骤：
(1)将覆铜基板经过表面清洁粗化处理，具体为采用h2so4和h2o2的混合液冲洗铜基板表面，处理线速1.5-2.5m/min，h2so4浓度为30-70ml/l，h2o2的浓度为25-55ml/l。
(2)压膜处理，经过清洁粗化处理的铜基板经压合机进行贴干膜操作。贴膜参数为：压膜线速1.5m/min-1.8m/min，压膜轮温度为120℃，贴膜压力为0.6mpa，贴膜温度为55℃-65℃。通过压膜将光致抗蚀干膜与铜基板紧密结合。所述光致抗蚀干膜为酸性光致抗蚀干膜，膜厚25μm。
(3)曝光处理，压膜后的铜板冷却后进行ldi曝光，曝光处理走负片流程，曝光部分为线路区域，曝光能量为14mj/cm2。
(4)显影处理，将曝光处理后的覆铜板进行显影处理。显影药液为k2co3，k2co3浓度为0.7-1.3％，显影线速为2.8m/min-3.2m/min。
(5)如图2所示，电解蚀刻处理装置由①阳极室、②阴极室、③离子交换膜、④阴极板、⑤阳极板组成。所述离子交换膜为阳离子型离子交换膜，所述阳极板为待蚀刻线路板，所述阴极板为纯铜板。
(6)电解蚀刻线路与铜回收，电解蚀刻液分为阳极液和阴极液，阳极液主要成分为cucl2和hcl，其中cucl2的浓度为40g/l-60g/l，hcl的浓度为0.48mol/l-0.72mol/l。阴极液为cucl2，阴极cucl2的浓度为10g/l；电解蚀刻时阳极板为待电解蚀刻的线路板，有效面积为25cm2，阴极板为等面积的纯铜板，极距为5cm。电流密度为1.6a/dm2-2.0a/dm2，电解温度为25℃-35℃，电解时打气搅拌电解液。
(7)去膜处理，电解完成后的线路板经去膜液进行去膜处理，所述去膜液为naoh，去膜液的浓度为3-4％；去膜完成后的线路板经水洗进行烘干处理。
实施例1
一种pcb精细线路电解蚀刻与铜回收关联技术，包括如下工艺；
(1)将覆铜基板进行清洁粗化处理，所述处理液为h2so4和h2o2的混合液，其中处理线速2.0m/min，h2so4浓度为50ml/l，h2o2浓度为40ml/l。
(2)压膜处理，压膜参数为：压膜线速1.7m/min，压膜轮温度为120℃，贴膜压力为0.6mpa，贴膜温度为60℃。
(3)曝光处理，压膜后的铜板冷却后进行ldi曝光，曝光处理走负片流程，曝光部分为线路区域，曝光能量为14mj/cm2。
(4)显影处理，将曝光处理后的覆铜板进行显影处理。显影药液为k2co3，k2co3浓度为1.3％，显影线速为3m/min。
(5)电解蚀刻线路与铜回收，阳极室内cucl2的浓度为50g/l，hcl的浓度为0.72mol/l，阴极室内cucl2的浓度为10g/l；阳极板为待电解蚀刻的pcb精细线路板，有效面积为25cm2，阴极板为等面积的纯铜板，极距为5cm，电流密度为2.0a/dm2，电解温度为35℃。
(6)去膜处理，电解完成后的线路板经去膜液进行去膜处理，所述去膜液为naoh，去膜液的浓度为4％；去膜完成后的线路板经水洗进行烘干，即可得到所需线路图。
实施例2
一种pcb精细线路电解蚀刻与铜回收关联技术，包括如下工艺；
(1)将覆铜基板进行清洁粗化处理，所述处理液为h2so4和h2o2的混合液，其中处理线速2.0m/min，h2so4浓度为50ml/l，h2o2浓度为40ml/l。
(2)压膜处理，压膜参数为：压膜线速1.7m/min，压膜轮温度为120℃，贴膜压力为0.6mpa，贴膜温度为60℃。
(3)曝光处理，压膜后的铜板冷却后进行ldi曝光，曝光处理走负片流程，曝光部分为线路区域，曝光能量为14mj/cm2。
(4)显影处理，将曝光处理后的覆铜板进行显影处理。显影药液为k2co3，k2co3浓度为1.3％，显影线速为3m/min。
(5)电解蚀刻线路与铜回收，阳极室内cucl2的浓度为50g/l，hcl的浓度为0.6mol/l，阴极室内cucl2的浓度为10g/l；阳极板为待电解蚀刻的pcb精细线路板，有效面积为25cm2，阴极板为等面积的纯铜板，极距为5cm，电流密度为1.6a/dm2，电解温度为30℃。
(6)去膜处理，电解完成后的线路板经去膜液进行去膜处理，所述去膜液为naoh，去膜液的浓度为4％；去膜完成后的线路板经水洗进行烘干，即可得到所需线路图。
实施例3
一种pcb精细线路电解蚀刻与铜回收关联技术，包括如下工艺；
(1)将覆铜基板进行清洁粗化处理，所述处理液为h2so4和h2o2的混合液，其中处理线速2.0m/min，h2so4浓度为50ml/l，h2o2浓度为40ml/l。
(2)压膜处理，压膜参数为：压膜线速1.7m/min，压膜轮温度为120℃，贴膜压力为0.6mpa，贴膜温度为60℃。
(3)曝光处理，压膜后的铜板冷却后进行ldi曝光，曝光处理走负片流程，曝光部分为线路区域，曝光能量为14mj/cm2。
(4)显影处理，将曝光处理后的覆铜板进行显影处理。显影药液为k2co3，k2co3浓度为1.3％，显影线速为3m/min。
(5)电解蚀刻线路与铜回收，阳极室内cucl2的浓度为60g/l，hcl的浓度为0.48mol/l，阴极室内cucl2的浓度为10g/l；阳极板为待电解蚀刻的pcb精细线路板，有效面积为25cm2，阴极板为等面积的纯铜板，极距为5cm，电流密度为1.8a/dm2，电解温度为35℃。
(6)去膜处理，电解完成后的线路板经去膜液进行去膜处理，所述去膜液为naoh，去膜液的浓度为4％；去膜完成后的线路板经水洗进行烘干，即可得到所需线路图。
实施例4
一种pcb精细线路电解蚀刻与铜回收关联技术，包括如下工艺；
(1)将覆铜基板进行清洁粗化处理，所述处理液为h2so4和h2o2的混合液，其中处理线速2.0m/min，h2so4浓度为50ml/l，h2o2浓度为40ml/l。
(2)压膜处理，压膜参数为：压膜线速1.7m/min，压膜轮温度为120℃，贴膜压力为0.6mpa，贴膜温度为60℃。
(3)曝光处理，压膜后的铜板冷却后进行ldi曝光，曝光处理走负片流程，曝光部分为线路区域，曝光能量为14mj/cm2。
(4)显影处理，将曝光处理后的覆铜板进行显影处理。显影药液为k2co3，k2co3浓度为1.3％，显影线速为3m/min。
(5)电解蚀刻线路与铜回收，阳极室内cucl2的浓度为50g/l，hcl的浓度为0.72mol/l，阴极室内cucl2的浓度为10g/l；阳极板为待电解蚀刻的pcb精细线路板，有效面积为25cm2，阴极板为等面积的纯铜板，极距为5cm，电流密度为1.6a/dm2，电解温度为30℃。
(6)去膜处理，电解完成后的线路板经去膜液进行去膜处理，所述去膜液为naoh，去膜液的浓度为4％；去膜完成后的线路板经水洗进行烘干，即可得到所需线路图。
以上所述实施例为本发明的优选实施方案，应当指出，任何所述技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明提供的技术特征范围内，利用本发明所揭示技术内容所作出局部更改或修饰的等效实施例，并且未脱离本发明的技术特征内容，仍属于本发明技术特征的范围内。