專(zhuān)利名稱(chēng)：有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合膜的回收再生系統(tǒng)及制法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合膜的回收領(lǐng)域，尤其是與利用電解蝕刻和化學(xué)剝蝕來(lái)進(jìn)行基板的重工(rework)和資源回收有關(guān)；此外，本發(fā)明還涉及半 導(dǎo)體薄膜工藝中的電解蝕刻的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
IC半導(dǎo)體工藝中經(jīng)常利用涂布或?yàn)R鍍等方式于基板上層積一有機(jī)無(wú)機(jī) 復(fù)合膜，無(wú)論是IC晶圓片、印刷電路板或是液晶顯示器(LCD)等都具有 該有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合膜，其中該有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合膜主要具有一有機(jī)膜層和一無(wú)機(jī)的 金屬膜層，例如，圖7顯示彩色濾光片其具有一玻璃基板91，該玻璃基板 91上分別沉積有一樹(shù)脂黑框92、 一 RGB顏色光刻膠93和一保護(hù)膜(overcoat) 94等有機(jī)膜層，以及沉積于最外層的銦錫氧化層95 (ITO膜)的金屬膜層。但半導(dǎo)體工藝繁復(fù)，良率低，任何臟污微粒、錯(cuò)位等均會(huì)造成工藝中的 不良品，這些不良品加上一般家庭使用后的廢棄品，已形成沉重的環(huán)境負(fù)擔(dān)。所以，中國(guó)臺(tái)灣專(zhuān)利第546264和546265號(hào)兩專(zhuān)利即針對(duì)工藝中的不良 品提出加以重工回收的技術(shù)，以減輕基板板材的損失同時(shí)降低環(huán)境的負(fù)擔(dān)， 其中該第546264和546265號(hào)分別針對(duì)樹(shù)脂黑框和鉻黑框兩種彩色濾光片的 不良品，提出以化學(xué)剝蝕法重工，主要將不良的彩色濾光片投入強(qiáng)酸的剝離 液中浸漬(DIP)后再以毛刷洗凈，最后取得可重新投產(chǎn)的素玻璃或殘存有 鉻黑框的玻璃基板。由于上述剝離液是徹底地將不良品彩色濾光片中的有機(jī)膜層與金屬膜 層一并蝕去，易形成含有重金屬的有毒廢液，此舉反造成二次污染。因此，在不造成二次污染的前提下，積極重工回收工藝中的不良半成品 以重新投產(chǎn)以及資源回收使用后的廢棄品已成為今后極待解決的重要課題。 另一方面，在半導(dǎo)體薄膜工藝中的電解蝕刻的技術(shù)中，中國(guó)臺(tái)灣專(zhuān)利第I 223350號(hào)揭示一電解式屏蔽4各膜的蝕刻工藝方法，如其專(zhuān)利說(shuō)明書(shū)中第四 圖所示，該電解蝕刻方法主要將電源供應(yīng)器的正極電性連接至待蝕刻的工作 物，使該工作物陽(yáng)極化，而將該電源供應(yīng)器的負(fù)極連接電解液以進(jìn)行電解蝕 刻，但此種電解方式仍受限于批次式生產(chǎn)，不利大量自動(dòng)化生產(chǎn)。相較于該中國(guó)臺(tái)灣專(zhuān)利第1223350號(hào)的靜態(tài)式的電解方式，美國(guó)專(zhuān)利第 5284554號(hào)更披露一動(dòng)態(tài)式的電化學(xué)蝕刻設(shè)備及制法用于需要高精密圖案化 的電子組件的制造，主要包括一平臺(tái)供置放工作物，和一陰極設(shè)備位于該工 作物的下方。該工作物與該陰極設(shè)備分別電性連接于一電源供應(yīng)器的正極和 負(fù)極，而該陰極設(shè)備具有一噴嘴裝置供導(dǎo)引電解液不斷地注入該工作物與該 陰極設(shè)備之間以進(jìn)行電解蝕刻；最重要的是，該平臺(tái)與該陰極設(shè)備可作相對(duì) 橫向位移使整個(gè)工作物能夠被全面蝕刻。此外，美國(guó)專(zhuān)利案第6103554號(hào)更針對(duì)該第5284554號(hào)的電化學(xué)蝕刻設(shè) 備作進(jìn)一步的改良以加速蝕刻該金屬材料的速度，主要是增加了該平臺(tái)與該 陰極設(shè)備其可作相對(duì)水平轉(zhuǎn)動(dòng)的要件。然而，上述案均屬傳統(tǒng)的接觸式電解蝕刻方式，由于該工作物被電性連 接于該電源供應(yīng)器的正極，如此徒增電路布局的復(fù)雜性以及限制蝕刻進(jìn)行的 方式，不適宜應(yīng)用在大量自動(dòng)化且連續(xù)式的半導(dǎo)體工藝中。所以，殷切期待一種經(jīng)改善的電解蝕刻技術(shù)，其可增進(jìn)蝕刻效率和效能， 包括蝕刻速度和品質(zhì)，以及可切合實(shí)際運(yùn)用于自動(dòng)化的工藝。發(fā)明內(nèi)容鑒于本領(lǐng)域已知的技術(shù)缺點(diǎn)，本發(fā)明提出創(chuàng)新的解決之道，不僅能有效 回收工藝中的不良品以重新投產(chǎn)，還不會(huì)造成二次污染，更能將廢棄物回收 處理成可再利用的資源。 本發(fā)明的目的在于提供一種電解蝕刻裝置，借助非接觸式的電解蝕刻方 式以有效地去除工作物上的金屬材料。本發(fā)明的目的還在于提供上述電解蝕刻裝置于自動(dòng)化的半導(dǎo)體工藝設(shè) 備上的應(yīng)用。為達(dá)成上述目的，本發(fā)明提供一種回收再生系統(tǒng)，用以回收工作物，該 工作物具有有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合膜，該回收再生系統(tǒng)包括電解蝕刻設(shè)備，其用以電蝕刻工作物的有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合膜的金屬膜層，該電解蝕刻設(shè)備具有蝕刻單元，其具有一陽(yáng)極、 一陰極和一絕緣罩，其中該陰極位于該陽(yáng)極的一側(cè)，且該絕緣罩罩住該陽(yáng)極以隔絕該陽(yáng)極和陰極；工作臺(tái)，供承放該工作物，以使該工作物的表層面對(duì)該陽(yáng)極和該陰極； 電源供應(yīng)器，具有一正極和一負(fù)極，其分別連接該蝕刻單元的陽(yáng)極和陰極；以及電解液供應(yīng)源，其連通于該蝕刻單元的該絕緣罩，且在連續(xù)地注入電解 液于該陽(yáng)極后，使電解液再?zèng)_刷于該工作物的表層且沿該表層與該陰極間所 定義的間隙流出。本發(fā)明的回收再生制法能先后處理不良品或廢棄品中的有機(jī)膜層和無(wú) 機(jī)的金屬膜層， 一方面有效地重工(rework)該不良品使其重新投產(chǎn)使用， 另一方面回收有用的金屬、電解液和有機(jī)廢液，避免二次污染。上述電解蝕刻設(shè)備的蝕刻單元和工作臺(tái)可相對(duì)位移；該電解蝕刻設(shè)備的 蝕刻單元還具有一金屬件，該金屬件設(shè)于該絕緣罩鄰近該工作物的末端；所 述蝕刻單元的陰極相對(duì)于陽(yáng)極具有較大的暴露面積面向該工作物；所述蝕刻 單元的陽(yáng)極具有多個(gè)電極棒，該多個(gè)電極棒形成一陣列指向工作物，用以加 強(qiáng)蝕刻該陽(yáng)極投影于該工作物的投影區(qū)域；所述的回收再生系統(tǒng)還包括選擇 性熔爐和電鍍?cè)O(shè)備，其中該選擇性熔爐用以通過(guò)高溫熔融來(lái)使所述電解蝕刻 設(shè)備的陰極側(cè)沉積的電鍍金屬分離出特定熔點(diǎn)的第 一金屬，該電鍍?cè)O(shè)備用以 通過(guò)施加特定電壓來(lái)使所述電解蝕刻設(shè)備流出的電解液電鍍還原出第二金
屬；該回收再生系統(tǒng)優(yōu)選還包括精煉爐，以將第一金屬和第二金屬精煉為超 高純度的金屬。優(yōu)選地，可增設(shè)一化學(xué)剝離設(shè)備用以剝離該工作物的有機(jī)膜層。這表示 本發(fā)明為分段處理無(wú)機(jī)的金屬膜層和有機(jī)膜層，此舉不但可減輕廢液處理的 困難，更不會(huì)造成二次污染。優(yōu)選地，可增設(shè)一系列金屬回收設(shè)備用以回收該金屬膜層蝕刻后溶于該 電解液的有用金屬，或回收任何金屬以進(jìn)一 步回收該電解液。優(yōu)選地，可增設(shè)一系列廢液處理設(shè)備來(lái)處理化學(xué)剝蝕后的有機(jī)廢液，用 以進(jìn)一步回收該溶液。最特別的是，本發(fā)明率先利用"非接觸式電解法，，蝕刻該不良品中的金 屬膜層。其中"非接觸式電解法"主要指該工作物沒(méi)有被一電極(通常是陽(yáng) 極)電性連接地接觸，有別于傳統(tǒng)將該工作物直接地電性連接至一電源供應(yīng) 器的一正極，或間接地接觸一陽(yáng)極(棒)以連接該電源供應(yīng)器的該正極的"接 觸式電解法"的電解蝕刻方式。本發(fā)明還提供一種回收再生制法用于回收一工作物，該工作物具有一有 機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合膜，其步驟主要包括電解蝕刻該有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合膜中的一金屬膜 層，和化學(xué)剝離該有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合膜中的一有機(jī)膜層。因此，借助本發(fā)明的回收再生制法，能先后分別處理不良品或廢棄品中 的有機(jī)膜層與無(wú)機(jī)的金屬膜層， 一方面有效重工該不良品使之重新投產(chǎn)使 用，另一方面回收有用的金屬、電解液和有機(jī)廢液，避免了現(xiàn)有技術(shù)所造成 的二次污染。
圖1:本發(fā)明的回收再生系統(tǒng)的一優(yōu)選實(shí)施例；圖2:本發(fā)明的回收再生系統(tǒng)的局部示意圖，顯示的是電解蝕刻設(shè)備和 金屬回收設(shè)備的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)；
圖3A-3C:本發(fā)明的電解蝕刻i殳備的蝕刻單元與工作臺(tái)的動(dòng)作示意圖；圖4A-4B:本發(fā)明電解蝕刻設(shè)備的優(yōu)選實(shí)施例；圖5A-5B:本發(fā)明電解蝕刻設(shè)備的另一優(yōu)選實(shí)施例，顯示不同的陽(yáng)極陣歹'J;圖6:本發(fā)明的回收再生制法的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例；圖7:本發(fā)明的彩色濾光片結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明，但不限定本發(fā)明的實(shí)施范圍。 在圖1的系統(tǒng)示意圖中，披露了本發(fā)明的回收再生系統(tǒng)的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施 例，其中指出該回收再生系統(tǒng)用以回收一工作物，該工作物具有一有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合膜，該回收再生系統(tǒng)主要包括一電解蝕刻設(shè)備100、 一化學(xué)剝離設(shè)備200、 一金屬回收設(shè)備300和一廢液處理設(shè)備400。該電解蝕刻設(shè)備100主要用以電蝕刻該有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合膜的一金屬膜層， 該化學(xué)剝離設(shè)備200用以化學(xué)剝蝕該有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合膜的有機(jī)膜層；該金屬回 收設(shè)備300主要用以回收蝕刻后的該金屬膜層中的有用金屬材料，而該廢液 處理設(shè)備400用以將該化學(xué)剝離設(shè)備300產(chǎn)生的有機(jī)廢液分解。借助此優(yōu)選實(shí) 施例，分別處理該金屬膜層和該有機(jī)膜層以再造可重新投產(chǎn)的該工作物，還 可同時(shí)回收有用的金屬，且不造成二次污染。圖2主要顯示整合該電解蝕刻設(shè)備100和該金屬回收設(shè)備300的系統(tǒng)結(jié)構(gòu) (架構(gòu))圖。其中該電解蝕刻設(shè)備100具有一蝕刻單元1、 一工作臺(tái)2、 一電 源供應(yīng)器3和一電解液供應(yīng)源4。在本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例中，蝕刻單元I具有一陽(yáng)極IO、兩陰極ll和一絕緣 罩12，本領(lǐng)域技術(shù)人員當(dāng)知在一個(gè)陰極ll的情況下也可進(jìn)行電解蝕刻，但為 求較佳的電解效果，優(yōu)選實(shí)施例采用兩個(gè)陰極ll，且該陰極11位于該陽(yáng)極10 一側(cè)。其中，陽(yáng)極10還被該絕緣罩12罩住用以隔絕該兩陰極11，該兩陰極ll 分別固定在兩固定板13的底部，兩固定板13分別連接該絕緣罩12。該工作臺(tái)2供承放待蝕刻的該工作物8，因此該工作物8的金屬膜層81恰 可面對(duì)上方的陽(yáng)極10和陰極11;該電源供應(yīng)器3具有一正極(如正號(hào)所示) 和一負(fù)極(如負(fù)號(hào)所示)分別連接該蝕刻單元1的陽(yáng)極10和陰極11，用以提 供電解蝕刻進(jìn)行時(shí)所需的電力；而該電解液供應(yīng)源4連通該蝕刻單元1絕緣軍 12,用以連續(xù)地注入一電解液41于該陽(yáng)極10;此時(shí)，該電解液41會(huì)先流經(jīng)注 入陽(yáng)極10后，再?zèng)_刷于該工作物8的金屬膜層81,且沿該金屬膜層81與該陰 極11所定義的一間隙14流出，這表示該電解液41充滿(mǎn)該間隙14,使得陽(yáng)極IO、 兩陰極11和金屬膜層81之間可借助電解液41保持電性連接。因此，該工作物 8的金屬膜層81正對(duì)陽(yáng)極10之處會(huì)因?yàn)殡娊獾木壒剩粡年?yáng)極10流下來(lái)的電 解液41蝕刻。請(qǐng)注意，與過(guò)去不同的是陽(yáng)極10和兩陰極11都沒(méi)有與該工作物 8接觸到，從而可以了解到，本發(fā)明為實(shí)質(zhì)地首創(chuàng)一種非接觸式電解法。為使電解蝕刻設(shè)備100的陽(yáng)極10能穩(wěn)定地作用而不被輕易地耗損，陽(yáng) 極10主要由惰性電極材料(亦即不易受電氣分解的材料)制成，例如白金 或半導(dǎo)體材料，因此陽(yáng)極可以是白金電極棒或半導(dǎo)體線(xiàn)圏等。另一方面，為 增加陽(yáng)極10的使用壽命，該陽(yáng)極IO被設(shè)計(jì)為具有轉(zhuǎn)動(dòng)的功能。因此雖然該 陽(yáng)極IO在長(zhǎng)久的蝕刻下仍然會(huì)被慢慢地?fù)p耗，然而經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)，該陽(yáng)極10的 表面能被均勻的損耗，除了延緩壽命外，還提供均勻的蝕刻效果。此外，當(dāng)遇到蝕刻單元1較工作物8小的情形下，為能夠全面蝕刻整個(gè) 工作物8的金屬膜層81，可進(jìn)一步將蝕刻單元1安排成相對(duì)于工作臺(tái)2可進(jìn) 行位移，使從該陽(yáng)極10流下來(lái)的電解液41可以?huà)哌^(guò)整個(gè)工作物8的金屬膜 層81。例如，蝕刻單元1可架設(shè)在一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(未顯示)上，使該蝕刻單元 1能相對(duì)于工作臺(tái)2而活動(dòng)，如圖3A所示；或者，將工作臺(tái)2設(shè)計(jì)成一輸 送帶的方式傳送工作物8，使相對(duì)于蝕刻單元1可進(jìn)行位移，如圖3B所示， 或如圖3C所示，蝕刻單元1與工作物8兩者同時(shí)相對(duì)移動(dòng)以進(jìn)行電解蝕刻。 其中，圖3B的方式特別適合用在連續(xù)式自動(dòng)化的生產(chǎn)工藝中。因此，借助 蝕刻單元1與工作物8間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)(移動(dòng))，使整個(gè)金屬膜層81均可被從 陽(yáng)極10流下來(lái)的電解液41蝕刻，同時(shí)，借助此種"動(dòng)態(tài)式，，的逐步蝕刻方
式更可解決過(guò)去"靜態(tài)式"蝕刻中因電流密度不均導(dǎo)致蝕刻不均的問(wèn)題。請(qǐng)參閱圖4A所示，蝕刻單元1還可配備有一金屬件101設(shè)于絕緣罩12 鄰近工作物8的一端面121下方，如此，金屬件101可視為陽(yáng)極10的延伸， 藉此使工作物8的金屬膜層81靠近邊界的地方也能被蝕刻到；又，金屬件 101還可電性連接電源供應(yīng)器3的正極，以加強(qiáng)蝕刻效果。或者，如圖4B 所示，蝕刻單元1具有兩活動(dòng)金屬件102用以取代前述的金屬件101,兩活 動(dòng)金屬件102的底部端延伸到設(shè)于絕緣罩12的底面，面對(duì)工作物8，且頂端 則伸入至絕緣罩12內(nèi)部，并延伸至陽(yáng)極10的上方。再者，兩活動(dòng)金屬件102 被安排成可升降位移，用以同時(shí)接觸或離開(kāi)陽(yáng)極10和工作物8的金屬膜層 81。因此，兩活動(dòng)金屬件102無(wú)須額外電接至電源供應(yīng)器3。正常情況下， 活動(dòng)金屬件102平常位于上方位置，僅當(dāng)蝕刻的進(jìn)行接近末端時(shí)可驅(qū)動(dòng)該兩 活動(dòng)金屬件102或其中之一，使之下降至下方位置使同時(shí)接觸陽(yáng)極10和工 作物8的金屬膜層81。請(qǐng)參閱圖2所示，本優(yōu)選實(shí)施例中的蝕刻單元的陽(yáng)極10呈棒狀，例如 一根電極棒10,陰極11呈板狀，例如一片金屬板11,藉此使得該陰極10 相較于該陽(yáng)極11具有更大的表面積面向該工作物8。借助這樣的配比，可分 散電流分布，避免局部電流密度過(guò)高，而得到較均勻的蝕刻效果。圖5A為蝕刻單元1相對(duì)于工作物8的俯視圖，顯示蝕刻單元1的陽(yáng)極 10a的另一例子，其中該陽(yáng)極10a為具有多個(gè)電極棒103，該多個(gè)電極棒103 形成一陣列指向下方的工作物8，用以加強(qiáng)蝕刻多個(gè)電極棒103投影于該工 作物8的投影區(qū)域(未顯示)，其中，就尺寸而言，該多個(gè)電極棒103所構(gòu) 成的陽(yáng)極10a的大小仍小于陰極11， 一如前例所示的單一電極棒10所構(gòu)成 的該陽(yáng)極10的大??；就配置而言，每一電極棒103垂直工作物8設(shè)立，有 別于前例的陽(yáng)極10的電極棒IO橫向平行于工作物8;藉此，該陽(yáng)極10a的 整個(gè)下表面形成一均勻的工作區(qū)，用以均勻地加強(qiáng)蝕刻該工作物8的投影區(qū) 域。如此的具有陣列式多個(gè)電極棒103的該電解蝕刻裝置IOO特別適合應(yīng)用
在半導(dǎo)體微影工藝中以取代薄膜蝕刻的步驟，尤其是濕蝕刻(Wet etching )， 這種電解蝕刻的方式兼具濕蝕刻的高選擇性(Selectivity)和干蝕刻(Dry etching)的高精確性的優(yōu)點(diǎn)，更重要的是本發(fā)明所述的電解蝕刻裝置所耗用 的電功率低于一般傳統(tǒng)電解蝕刻裝置或更高功率的千蝕刻裝置。圖5B顯示該陽(yáng)極10a的多個(gè)電極棒103的陣列排列的另一例子，其中 該陣列其排列呈一視覺(jué)圖案，用以使工作物8的投影區(qū)域呈現(xiàn)該視覺(jué)圖案， 如此可在該工作物8上蝕刻制作出一序號(hào)或公司標(biāo)記等視覺(jué)圖案，例如當(dāng)該 陣列10a如圖5B所示呈現(xiàn)一組"ILU"字樣的視覺(jué)圖案時(shí)，則在電解蝕刻后 所得的該工作物8的投影區(qū)域恰形成"ILU"字樣。請(qǐng)參閱圖2,考慮到資源回收，電解蝕刻裝置1還包括一儲(chǔ)槽5，該儲(chǔ) 槽5設(shè)于工作臺(tái)2下方用以接收電解蝕刻使用的電解液41以進(jìn)行金屬回收。又，回收再生系統(tǒng)的金屬回收設(shè)備300主要具有一選擇性熔爐40、 一過(guò) 濾器21、 一靜置槽22和一電鍍?cè)O(shè)備30。請(qǐng)參閱圖1，當(dāng)通以直流電進(jìn)行電解蝕刻時(shí)，該工作物8上的金屬膜層 81會(huì)電氣分解為金屬離子而溶于流動(dòng)的電解液41中，其化學(xué)方程式如下M —M + Z+Ze—(工作物上的金屬膜層解離)此時(shí)，該電解液41中的一部分的金屬離子會(huì)還原為電鍍金屬而沉積在 該陰極ll側(cè)上，其化學(xué)方程式如下M+Z+Ze—— M (—部分的金屬離子析出)隨后，可利用刮刀等工具將積聚在該陰極11側(cè)上的電鍍金屬取下，投 入選擇性熔爐40用以利用高溫熔融而自電鍍金屬中分離出特定熔點(diǎn)的第一 金屬M(fèi)l。另一方面，電解液41中的另一部分金屬離子則繼續(xù)溶在該電解液41中而 收集于該儲(chǔ)槽5內(nèi)以供進(jìn)行后續(xù)的金屬回收之用。因此，上述儲(chǔ)槽5內(nèi)的電解液可連續(xù)排入一過(guò)濾器21用以過(guò)濾大部分的 雜質(zhì)，隨后再將其排放至靜置槽22以進(jìn)行第二次過(guò)濾，使剩余的雜質(zhì)沉降于
該靜置槽22底部。因此，借助過(guò)濾器21和靜置槽22的雙重過(guò)濾得到干凈且仍 溶有另一部分金屬離子的電解液41。這些過(guò)濾后的電解液41可繼續(xù)排入電鍍 設(shè)備30，該電鍍?cè)O(shè)備30用以施加一特定電壓以自電解液41中電鍍還原出一第 二金屬M(fèi)2。其動(dòng)作原理與上述該電解蝕刻裝置l中陰極側(cè)進(jìn)行的化學(xué)方程式 相同，即M+Z+Ze—M (另一部分的金屬離子析出)在優(yōu)選實(shí)施例中，電鍍?cè)O(shè)備30同時(shí)具有多個(gè)電極板30a、 30b和30c供同 時(shí)施加三偏壓，如圖2所示，因此可利用各金屬元素特有的電位差特性加以 電鍍分離析出不同金屬。以彩色濾光片為例，當(dāng)分別通以3.0v (小于3.5v)、 3.5v、 4v(大于3.5v)的不同偏壓，可于相對(duì)的該些電極板30a、 30b和30c分 別得到純度極佳的例如錫、鉻和銦三種金屬，藉此有效地將金屬分離回收。因此，借助電鍍?cè)O(shè)備30—方面回收有用金屬，另一方面除去電解液41的 金屬離子而得到干凈的電解液41，該干凈的電解液41可被排放至一儲(chǔ)槽31再 做水處理，和/或利用一管路17排回電解液供應(yīng)源4以重新循環(huán)使用?；厥赵偕到y(tǒng)的金屬回收設(shè)備300還可包括一精煉爐50用以將上述回收 到的第一金屬和第二金屬再加以精煉得到超高純度的金屬。其中，該第一金 屬和該第二金屬通常特別是指成分元素相同的一種貴重金屬。綜上所述，電解蝕刻設(shè)備100可用以除去工作物8上的金屬膜層，再配合 金屬回收設(shè)備300以回收可再利用的金屬和電解液，凡具有金屬膜層的工作 物，即可利用此回收再生系統(tǒng)作重工回收處理，不限于僅能回收具有一有機(jī) 無(wú)機(jī)復(fù)合膜的工作物。請(qǐng)參閱圖l所示，回收再生系統(tǒng)的化學(xué)剝離設(shè)備200用以化學(xué)剝離該工作 物8的一有機(jī)膜層(未顯示)，其中，化學(xué)剝離設(shè)備200主要利用堿液(例如 氬氧化鈉水溶液)來(lái)進(jìn)行剝蝕，不同于先前技術(shù)中利用酸液的剝蝕，該酸液 (例如濃硫酸)會(huì)連帶將金屬成分剝蝕，使其廢液中含有重金屬反而不易回 收處理，因此，除非確認(rèn)工作物本身并無(wú)金屬成分，或已先進(jìn)行電解蝕刻工
藝而將該金屬膜層剔除，否則不建議使用酸液來(lái)剝蝕。又，回收再生系統(tǒng)的廢液處理設(shè)備400具有一臭氧裝置51和一廢液集 收槽52收集來(lái)自化學(xué)剝離設(shè)備200產(chǎn)生的有機(jī)廢料，廢液處理設(shè)備400能 將臭氧裝置51產(chǎn)生的臭氧打入廢液集收槽52,并加以加溫，使廢液中的有 機(jī)物分解為水和二氧化碳等小分子，因此處理后的溶液可再回收循環(huán)使用。綜上所述，本回收再生系統(tǒng)除了利用電解蝕刻設(shè)備IOO和化學(xué)剝離設(shè)備 200處理工作物8的金屬膜層和有機(jī)膜層，得到可重新投產(chǎn)的工作物(基板)， 更特別的是，在蝕刻之后更利用金屬回收設(shè)備300回收金屬和電解液，并利 用廢液處理設(shè)備400處理有才幾廢液，因此，本回收再生系統(tǒng)兼具資源充分回 收和高環(huán)保效益。請(qǐng)參閱圖6所示，本發(fā)明的回收再生制法的優(yōu)選實(shí)施例用于回收一工作 物，該工作物具有一有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合膜，其步驟包括電解蝕刻步驟70,電解蝕刻該有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合膜中的一金屬膜層將該有 機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合膜的 一金屬膜層電氣分解為金屬離子溶于一電解液中，但不限于 本發(fā)明所揭露的該非接觸式電解法，傳統(tǒng)的電解蝕刻法也適用；以及化學(xué)剝離步驟71，化學(xué)剝離該有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合膜中的一有機(jī)膜層將工作 物浸泡(DIP)于一化學(xué)剝離液，優(yōu)選該化學(xué)剝離液為堿液，如確認(rèn)該工作 物已經(jīng)完全去除該金屬膜層，則該化學(xué)剝離液也可為酸液。附帶一提的是，該制法的次序主要取決于工作物的表層是金屬膜層還是 有機(jī)膜層，當(dāng)表層為金屬膜層時(shí)則先進(jìn)行電解蝕刻步驟70再進(jìn)行化學(xué)剝離步 驟71;當(dāng)表層為有機(jī)膜層時(shí)則先進(jìn)行化學(xué)剝離步驟71再進(jìn)行電解蝕刻步驟 70，且建議使用堿液當(dāng)作化學(xué)剝離液來(lái)剝蝕。因此，借助電解蝕刻和化學(xué)蝕 刻分別去除金屬膜層和有機(jī)膜層，以降低對(duì)環(huán)境的危害。更進(jìn)一步地，回收再生制法的步驟還包括收集步驟73,收集經(jīng)過(guò)電解蝕刻步驟70蝕刻后的一電解液；電鍍步驟75，自該電解液中電鍍還原出第一金屬77;
收集步驟74，收集電解蝕刻步驟70中吸附于陰極側(cè)的電鍍金屬；以及進(jìn) 行熔融步驟76，熔融可使該電鍍金屬分離出特定熔點(diǎn)的第二金屬78，其為利 用金屬熔點(diǎn)的差異先后熔出該第二金屬和其它金屬；假設(shè)第一金屬77和第二金屬78為相同成份元素的貴重金屬，則回收再生 制法的步驟還可包括精煉步驟79，精煉出第一金屬和第二金屬，藉此將第一 金屬和第二金屬提煉為高價(jià)值的超高純度的金屬。另 一方面，回收再生的步驟還包括利用臭氧將化學(xué)剝離步驟71剝離后產(chǎn) 生的有機(jī)廢料進(jìn)行分解處理，見(jiàn)分解處理步驟72，藉此將有毒的有機(jī)廢料處 理為不具環(huán)境危害性的溶液?？偠灾?，本發(fā)明的回收再生系統(tǒng)和制法能達(dá)到雙重回收(工作物回收 和金屬回收)，不會(huì)造成二次污染(電解液或有機(jī)廢液)的效果，可以說(shuō)本 發(fā)明是發(fā)揮資源充分回收且極具環(huán)保效益的發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種回收再生系統(tǒng)，包括用來(lái)電蝕刻一工作物的金屬膜層的電解蝕刻設(shè)備，該電解蝕刻設(shè)備具有一蝕刻單元，其具有陽(yáng)極、陰極和絕緣罩，其中陰極位于陽(yáng)極的一側(cè)，且該絕緣罩罩住陽(yáng)極以隔絕陽(yáng)極和陰極；一工作臺(tái)，供承放工作物，以使該工作物的表層面對(duì)陽(yáng)極和陰極；一電源供應(yīng)器，具有正極和負(fù)極，其分別連接該蝕刻單元的陽(yáng)極和陰極；以及一電解液供應(yīng)源，連通于蝕刻單元的絕緣罩，其用于將電解液連續(xù)地注入陽(yáng)極后，使該電解液再?zèng)_刷工作物的表層且沿該表層與陰極間所定義的間隙流出。
2. 如權(quán)利要求1所述的回收再生系統(tǒng)，其中所述電解蝕刻設(shè)備的蝕刻單 元和工作臺(tái)可相對(duì)位移。
3. 如權(quán)利要求1所述的回收再生系統(tǒng)，其中所述電解蝕刻設(shè)備的蝕刻單 元還具有一金屬件，該金屬件設(shè)于絕緣罩鄰近工作物的末端。
4. 如權(quán)利要求1所述的回收再生系統(tǒng)，其中所述蝕刻單元的陰極相對(duì)于 陽(yáng)極具有較大的暴露面積面向工作物。
5. 如權(quán)利要求4所述的回收再生系統(tǒng)，其中所述蝕刻單元的陽(yáng)極具有多 個(gè)電極棒，該多個(gè)電極棒形成一陣列指向工作物，用以加強(qiáng)蝕刻該陽(yáng)極投 影于該工作物的投影區(qū)域。
6. 如權(quán)利要求1所述的回收再生系統(tǒng)，還包括選擇性熔爐和電鍍?cè)O(shè)備， 其中該選擇性熔爐用以通過(guò)高溫熔融來(lái)使所述電解蝕刻設(shè)備的陰極側(cè)沉積 的電鍍金屬分離出特定熔點(diǎn)的第 一金屬，該電鍍?cè)O(shè)備用以施加特定電壓來(lái) 使所述電解蝕刻設(shè)備流出的電解液電鍍還原出第二金屬。
7. 如權(quán)利要求6所述的回收再生.統(tǒng)，還包括精煉爐，用以將第一金屬 和第二金屬精煉為超高純度的金屬。
8. 如權(quán)利要求1所迷的回收再生系統(tǒng)，還包括化學(xué)剝離設(shè)備，用以化學(xué) 剝離所述工作物的有才幾膜層。
9. 如權(quán)利要求8所述的回收再生系統(tǒng)，還包括臭氧裝置，用以分解所述 剝離后的有機(jī)廢料。
10. —種回收再生制法用于回收一工作物，該工作物具有一有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù) 合膜，其步驟包括電解蝕刻該有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合膜中的一金屬膜層；以及化學(xué)剝離該有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合膜中的一有機(jī)膜層。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種回收再生系統(tǒng)及其制法，該系統(tǒng)包括用以電蝕刻工作物的金屬膜層的電解蝕刻設(shè)備，該電解蝕刻設(shè)備具有蝕刻單元，其具有陽(yáng)極、陰極和絕緣罩，其中該陰極位于該陽(yáng)極的一側(cè)，且該絕緣罩罩住該陽(yáng)極以隔絕陽(yáng)極和陰極；工作臺(tái)，供承放工作物，以使工作物的表層面對(duì)陽(yáng)極和陰極；電源供應(yīng)器，具有正極和負(fù)極，其分別連接該蝕刻單元的陽(yáng)極和陰極；以及電解液供應(yīng)源，連通蝕刻單元的絕緣罩，且連續(xù)地注入電解液于陽(yáng)極后，再?zèng)_刷于工作物的表層且沿該表層與陰極間所定義的間隙流出；本發(fā)明不僅能有效回收不良品以重新投產(chǎn)，而不會(huì)造成二次污染，更能將廢棄物回收處理成可再利用的資源。
文檔編號(hào)C25F3/14GK101130881SQ20061011596
公開(kāi)日2008年2月27日 申請(qǐng)日期2006年8月21日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月21日
發(fā)明者劉文斌, 巴白山 申請(qǐng)人:弁天科技股份有限公司