銅管取出作業
管式電解還原設備
再生銅管
案例分享

台積公司領先業界首創電子級銅物料循環使用

紀碧芳
2018/12/3
曾宏升
2018/12/3

台積公司以「綠色力量的執行者」為目標,積極推行各類型的綠色行動,並將「循環經濟」列入公司長期策略及永續發展目標中。在具體方案上,台積公司針對銅廢液著墨甚深,民國105年即與廠商攜手建置廠內銅廢液再生系統,取代硫酸銅委外處理;民國106年,進一步與供應商合作,以加工過的台積公司再生銅管,取代廠商的銅原料,並產製成電子級鍍膜銅;民國107年,更領先業界,成功將回收再製的電子級鍍膜銅循環回半導體製程使用。

應用管式電解還原槽,提高銅回收效率

為了提升銅回收效率,台積公司特別選用管式電解還原設備,此一密閉式電解槽可供電解液快速攪拌,克服低濃度離子的質傳(Mass Transfer)問題,於高電流密度操作(可高於600 A/m2)時,得大幅度降低電極面積,並有效回收處理至低金屬濃度;此外,陰陽極採管狀設計,使得電解回收金屬的均勻性較佳,置入可分離式陰極板後,即可使用天車取銅,相較一般平板式的電解還原設備,能節省更多作業時間。

調整製程藥量,提高銅棒品質

硫酸銅廢液再製過程中,藥劑用量對於銅管品質影響甚鉅,為了確保藥劑能夠均勻地混合在硫酸銅中,台積公司綠色製造團隊經過縝密分析,選擇將平整劑(聚乙二醇)直接加入最後一組電極中,且於循環馬達啟動後一小時才開啟電解系統,如此平整劑即能均勻地作用在每組電極上。

藥量適當

銅花呈現小顆粒且非常柔軟,容易清除且不易形成大塊銅花,幾乎可完全避免橋接短路發生

藥量不足

銅花呈現大塊顆粒且非常堅硬,無法進行銅花去除,必須提前將銅棒取出才能避免連續短路發生

藥量過量

銅花呈現螺旋條狀,循環槽會開始產生泡沫,進而導致循環槽液位計誤判,且藥量過多將影響電鍍效率

落實循環經濟,再創廢棄物新價值

1,942公噸
廢硫酸銅減少噸數
6.7公噸
再生銅管轉製成電子級陽極銅循環回台積公司使用

民國105年,台積公司成功將原先需委外處理的445公噸廢硫酸銅轉製為9.7公噸再生銅管;民國106年,持續減少1,942公噸廢硫酸銅,轉製為42公噸再生銅管;其中6.7公噸的再生銅管已轉製成電子級陽極銅,於民國107年回到台積公司的鍍膜製程使用。未來,台積公司綠色製造團隊將持續擴大製程驗證範圍,大步邁向循環經濟之路。