印刷线路板污染物的产生环节分析与清洁生产的探讨论文_邓春燕

印刷线路板污染物的产生环节分析与清洁生产的探讨论文_邓春燕

深圳市宗兴环保科技有限公司 广东深圳 518000

摘要:印刷线路板生产活动进行中,不可避免地会产生较多污染物,需要采用科学的清洁生产技术加以应对。本文主要是从印刷线路板生产工艺流程分析入手,重点介绍了线路图形底片和内层线路制作方面产生的污染物,并提出了一些科学合理的清洁生产手段,为全面有效推进印刷线路板行业清洁生产活动的开展,提供了良好借鉴和参考意义。

关键词:印刷线路板;产污环节;清洁生产

印刷线路板也被称为PCB线路板,生产工艺较为复杂,在具体开展印刷线路板生产活动的过程中,对于机械设备和制造工艺的整体科技含量提出了较高要求。印刷线路板生产中涉及到较长的工艺流程,用水量较大,尤其是使用减成法加工的环节会严重损耗物料。当前印刷线路生产企业都充分重视到了产污环节的控制工作,但主要集中于末端治理,源头削减却往往被忽视,从而导致日常废水产生量较大。为此,印刷线路板生产过程中需要积极开展产污环节的源头削减控制,有效推进清洁生产工作的良好开展。

1.印刷线路板生产工艺流程分析

印刷线路板生产环节中涉及到较多方面的内容,工艺较为复杂,且流程较长,本文重点介绍图形底片和内层线路方面的制作工段情况。

1.1线路图形底片

印刷线路板底片制作的施工环节较为简单,主要是使用了激光光绘机仪器,即在激光作用下直接扫描底片,从而根据客户的具体要求,绘制出相应的底片。在经过曝光处理的基础上,企业可以在线路图形底片上定影,从而从根本上满足外层和内层线路在制作方面的需求,推进表面加工环节的高效生产。作业环节经常会出现有机废水这类污染物质,需要加以有效控制。同时某些生产企业在处理底片时还会使用氨水,相应会有氨废气产生。因此,企业在生产活动过程中需要充分关注到这些污染物的产生、收集与治理工作。

1.2内层线路制作

制作内层线路的过程中,需要经历较多个步骤:(1)基板选材,需要控制好基板的品质和使用效果。(2)针对印刷线路板进行裁边和磨边处理,开展水洗作业。水洗环节具体进行中,需要按照着刷磨——脱脂——微蚀——酸洗等顺序实施。(3)在烘干的基础上,开展贴膜和压膜作业,保证其整体的平整性。(4)再次开展水洗作业,这期间主要是经历了曝光显影——酸性蚀铜——去膜——脱脂——微蚀——黑化水洗环节。(5)完成一系列制作活动之后,支持去电镀工段的有效开展。

2.印刷线路板产污环节分析

印刷线路板实际制作活动中,不论是线路图形底片,还是内层线路制作,都会产生多种复杂的污染物。例如:线路图形底片制作环节中,会产生氨废气、废底片以及废定影液等;而内层板制作的过程中,裁边、磨边和钻孔环节会产生边角料、粉尘;水洗、酸性蚀刻和曝光显影等过程中会产生酸雾、有机废气以及其他各种生产废水。

因此,印刷线路板制作过程中,如果没有做好充分有效的控制工作,将会导致大量污染物的产生,增加末端处理成本,且会影响实际制作效果和产品品质。

3.印刷线路板清洁生产活动实施措施

开展印刷线路板清洁生产活动,要坚持着清洁生产的原则,一方面顺应节能减排理念和可持续发展战略的要求,充分保护自然生态环境,另一方面能够有效降低印刷线路板生产过程中的能源消耗,降低制造成本,提升印刷线路板的实际经济效益。在推进印刷线路板清洁生产活动有效开展的过程中,需要注重全面控制好各项生产环节,减少污染物的产生,切实达到“节能、减排、降耗、增效”的清洁生产效果。

3.1节约用水量

根据印刷线路产污环节的实际情况,可以发现,其生产过程中很多环节都需要使用到大量的水资源,总体用水量较大,产生这一情况的原因在于印刷线路板通孔直径一般都保持在0.15mm以下,导线密度、间距保持在0.08mm以下,需要使用大量的自来水冲洗通孔,防止出现通孔被堵塞的情况,减少杂质的残留,同时生产工艺环节会产生较多废水,水资源利用率不够高。如果印刷线路板通孔受到堵塞影响,将会导致印刷线路板所制作的产品性能不佳,主要是表现在电子产品之中存在着的杂讯情况,其在实际应用中会容易引发短路现象,给使用者带来安全威胁。但是如此大量的水资源,无法得到重复利用,不仅造成资源浪费,而且增加废水处理成本和生产成本。针对这种情况,现代企业在印刷线路板生产环节之中,需要坚持着清洁生产的原则,针对各项生产环节加以全方位的控制和管理,结合生产目标和需求,科学设置和配备好各项仪器设备,使得清洗水方面的使用量逐渐降低。如某生产企业在显影和蚀铜环节之中,为有效减少水资源的消耗量,综合考量了多项生产设备,合理控制好导线之间的密度和间距,使其得到适当的增加,水资源消耗方面得以有效控制,同时还运用相应的收集和存储设备,收集冲洗水,减少其受到污染的情况。该企业引进自动吹气喷雾装置,针对通孔进行全方位的控制,及时去除通孔中的杂质,避免了杂质的残存,达到了降低水资源消量的目的,提升了印刷线路板生产的总体清洁效率和生产质量。

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3.2科学使用先进生产技术

很多生产企业沿用传统工艺手段,导致印刷线路板生产过程中存在着较多污染物情况,通过积极引进先进科学的生产技术,打破传统生产过程中的局限,服务于整体建设活动,从而实现清洁生产的目标[1]。例如工艺化学铜方法是以往生产过程中主要使用的技术手段,具有一定的滞后性。当前印刷线路板清洁生产过程中所使用的技术手段包含以下几个方面:(1)在通孔的非导体表面设置好相应的物体,如使用胶体钯,将其直接覆盖在通孔表面,从而产生良好的钯导电金属,效果较为明显。(2)合理设置通孔导电层的基础,主要是使用导电高分子材料,将印刷线路板浸泡在高锰酸钾溶液之中,这样通孔孔壁中的树脂材料会受到溶液影响,产生一定的氧化聚合反应,从而生成一定的导电聚合物,从而减少污染物的产生。(3)在通孔孔壁之中均匀涂抹上一些石墨悬浮溶液或者碳溶液,促进孔壁在一定时间内形成良好的碳膜,由此良好控制电阻器,避免短路现象的发生。这三种技术手段的应用,有效保证了通孔方面的冲洗效果,减少了水资源的使用量,且有效减少甲醛等废气的产生,降低对环境和人体的危害。

而在循环利用水资源方面,积极使用先进的印刷线路板生产工艺,可以起到较为直接的清洁生产效果。如为有效减少有机废水的产生,可以积极选择一些清洁型的原辅材料,如使用覆铜箔层压板,其是覆铜板将增强材料浸润树脂并使用铜箔进行热压形成的板状材料。如某生产企业在开展印刷线路板制造活动的过程中,充分关注到了清洁生产的重要性,从各个生产环节入手,加以切实管控,实现清洁生产目标。该企业在刷磨或者水洗基板的过程中,将铜粉回收装置放置在水洗后的管线之上,借助于铜粉的作用,实现良好的过滤目标。在优化生产工艺方面,该企业主要是使用了纯净水,积极制备出了科学有效的喷淋液,从而反复利用再生水和反冲洗水,起到节约水资源的效果。该企业还在印刷线路板生产环节之中,详细记录下各项生产参数,针对具体生产作业环节加以研究,积极投入到技术优化和改进工作之中[2]。

面对线路图形底片和内层线路制作环节的产污情况,更是需要积极实施减排减污作业:(1)在裁边、磨边和钻孔环节中发挥滤袋的作用回收铜粉尘。(2)使用硫酸铜回收机实现硫酸铜的良好回收。(3)有效改进酸性蚀铜工艺,引进一些再生回收体系,将生产作业中的氯化铜用量加以有效控制。

3.3引进生命周期评价方法

企业要针对印刷线路生产过程进行全面分析和研究,做好全方位的审计工作。以往工作审计环节多是指向于生产环节,没有充分关注到原材料采集、产品使用及其最终废弃处理环节,导致整个清洁生产环节落实不够到位。将生命周期评价理论积极引进印刷线路板清洁生产过程之中,科学准确评价印刷线路板的各项生产环节,包含获取原材料、产品制造以及废弃处理等环节。印刷线路板清洁生产之中,使用生命周期评价方法,需要从以下几个方面进行:

(1)做好彻底的产品调查工作。一是要检查好生产工艺,看其是否具备较强的先进性和完备性,同时还要积极考虑到周围各项环境要素,确保各项流失物、废弃物得到及时有效的处理和利用。二是要调查资源和物料的实际消耗量。积极建立起科学完善的系统出入流程图,重点针对流失量加以确定。三是要合理选择好废弃物处理方式。结合印刷线路板清洁生产过程中的具体环节情况,设计完整流程图,从而全面了解和掌握到各项废弃装置的性能。四是要强化生产管理工作。全面调查好印刷线路板清洁生产的运行制度、生产管理方式和手段等[3]。

(2)全面开展产品环境影响分析工作。从印刷线路板生产的全过程入手,科学评价好各项生产工艺的影响,做好量化处理工作,促进各项环节得到准确对比。

(3)结合环境影响评价的结果,明确企业生产改进措施。根据环境影响条件,正确评价好印刷线路板清洁生产的实施情况,评价环节需要把握各项环节,促进生产工艺、生产监督管理和区域环境质量监控等多个方面都得到准确的评判,从而明确出最为合理的清洁生产手段。

(4)企业使用清洁生产手段的过程中,要发挥生命周期评价方法的作用,科学评价各项清洁生产技术,从而逐渐寻找到最佳的清洁方式,推进生产环节顺利开展并取得良好成效[4]。以处理酸性气体为例,细致分析其产生原因可知,其主要是酸性蚀刻工序中氯化氢废气,可以使用稀氢氧化钠溶液进行吸收。

4、结束语

线路图形底片和内层线路制作环节,是印刷线路板生产过程中的重要阶段,同样也是容易引起污染的阶段,为有效降低污染程度,需要注重采用科学合理的清洁生产技术。印刷线路板清洁生产活动进行中,需要注重节约用水量,科学使用先进生产技术,同时还要引进生命周期评价方法,这样将能够起到良好效果。

参考文献:

[1]吴育津. 印刷线路板行业开展清洁生产审核的意义[J]. 科技风,2018(32):135-136.

[2]宋同林 . 印制电路板生产过程中的清洁生产技术初探[J]. 低碳世界,2018(8):22-23.

[3]邓志华,邓清,陶豫萍,等. 高等院校清洁生产状况分析与研究——以西南林业大学为例[J]. 环境科学导刊,2018(1):9-14.

[4]秦建桥,陈朱宝,黄洁妮,等. 佛山某涂料公司UV环保材料清洁生产水平分析[J]. 广州化工,2017,45(24):133-137.

论文作者:邓春燕

论文发表刊物:《基层建设》2019年第16期

论文发表时间:2019/9/11

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