印刷电路板出产过程中的清洁出产技能
摘要：印制电路板工业是我国电子信息工业的支柱工业，一同也是高污染职业。本文首要从绿色规划、原辅资料的选取、清洁的出产工艺和设备、资源动力的综合运用以及办理机制等方面概述了在印制电路板出产过程中清洁出产技能的运用。
PCB是印制电路板（即Printed Circuit Board ）的简称，是拼装电子零件用的基板。其首要功用是使各种电子零组件构成预订电路的衔接，起中继传输的效果，是电子产品的要害电子互联件，有“电子产品之母”之称。印制电路板作为电子零件装载的基板和要害互联件，任何电子设备或产品均需装备。其下流工业包含规划适当广泛，触及一般消费性电子产品、信息、通讯、医疗，乃至航天科技产品等范畴。跟着科学技能的开展，各类产品的电子信息化处理需求逐渐增强，新式电子产品不断涌现，使PCB产品的用处和商场不断扩展，是今世电子元件业中最活泼的工业。近十年来，我国的PCB工业已跟着电子信息工业的迅速开展而相应开展着。2008年3月在上海举行的第11 届世界电子电路大会（WECC11）上，CPCA秘书处在介绍我国内地PCB业开展的专题报告中，发布了我国内地PCB产量计算成果。依照此计算，我国PCB的产量在2007年到达了约1100亿元（人民币），猜测在2010年将到达约1500亿元（人民币）。我国的PCB工业现在已成为世界PCB工业中心，PCB工业已成为我国电子信息工业的支柱工业。
PCB职业的快速开展，在给带来经济开展的一同，也给环境保护带来了严峻影响。印制线路板的出产加工工序多，资料类型多，能耗水耗多，发作污染物多，以及一些有毒有害乃至剧毒物质的运用，都给PCB职业冠以“重污染职业”的帽子。跟着企业和政府的环保认识的加强，企业的污染状况有所好转，可是PCB工业越来越大，导致整个PCB职业污染总量依然非常大。
清洁出产是指不断采纳改善规划、运用清洁的动力和质料、选用先进的工艺技能与设备、改善办理、综合运用等方法，从源头削减污染，进步资源运用功率，削减或许防止出产、服务和产品运用过程中污染物的发作和排放，以减轻或许消除对人类健康和环境的损害。清洁出产是一种新的创造性的思维，该思维将全体防备的环境战略继续运用于出产过程、产品和服务中，以添加生态功率和削减人类及环境的危险。对出产过程，要求节省原资料和动力，筛选有毒原资料，削减下降一切抛弃物的数量和毒性。对产品，要求削减从原资料提炼到产品终究处置的全生命周期的晦气影响。对服务，要求将环境要素归入规划和所供给的服务中。
近年来，国内外科学界对我国PCB的清洁出产进行了很多的研讨，本文首要针对PCB整个出产过程选用的清洁出产技能进行了概括，从产品的规划、资料的选取、出产工艺流程和设备、资源动力的综合运用以及机制办理等方面进行叙说，以期为企业、研讨人员和决策者掌握有关状况，继续推动我国PCB职业清洁出产技能。
1. 印制电路板的绿色规划
绿色规划（GreenDesign），又称生态规划（Ecological Design）、面向环境的规划（DesignforEnvironment ）等，是指凭借产品生命周期中与产品相关的各类信息（技能信息、环境协调性信息、经济信息），运用并行规划等各种先进的规划理论，使规划出的产品具有先进技能性、杰出的环境协调性以及合理的经济性的一种体系规划方法。印制电路板在出产之前就需求进行对产品、自然环境、社会环境、用户进行全方位的考虑，对产品整个生命周期进行全过程剖析，规划出满意环境要求、习惯商场和用户需求的绿色产品。现在印制电路板的绿色规划首要包含：采纳有利于抛弃产品拆解等方法，以进步抛弃产品的再循环运用率；采纳有利于收回再运用或易处理的包装资料，进步包装物的收回再运用率，削减不必要的包装，削减抛弃包装物的发作量；选取绿色的资料，削减有毒有害物质的运用，操控产品中铅与其铅化和物(Pb)、镉与其镉化合物(Cd)汞与其汞化合物(Hg)六价铬与其化合物(Cr+6)、溴代阻燃剂、甲醛、总卤等项目有毒有害物质的含量。
2. 清洁的原辅资料挑选
咱们知道，PCB出产过程中触及的原辅资料达达几十种，其间包含一些含有剧毒物质和世界禁用物质的原资料。在此首要针对印制电路板出产过程中的基板资料和化学质料的替代进行叙说。
2.1 清洁的基板资料
印制电路板用基板资料在整个PCB制造资猜中是首位重要的根底原资料。它担负着PCB的导电、绝缘、支撑三大成效，PCB 的功能、质量、制造中的加工性、制造水平、制造本钱以及长时间可靠性等，在很大程度上取决于它所用的基板资料。PCB基板资猜中的一大类重要方式的产品是覆铜板。将增强资料浸以树脂，一面或双面覆以铜箔，经热压而成的一种板状资料，称为覆铜箔层压板，简称覆铜板。现在最广泛运用的减成法制成的PCB，便是在基板资料——覆铜板上有挑选地进行通孔加工、金属电镀、蚀刻、成像等加工，得到所需的单面或双面电路图形的基板。一般多层板制造，也是以内芯薄型覆铜板为底基资料，将导电体资料（一般为铜箔）作为表面层和半固化片替换地叠积在一同，经一次层压加工而成型，构成三层以上的导电图形层互连的PCB。咱们知道，作为电子元器件载体的印制电路板的基板，为了防止因短路而发作的电热毛病引起的燃烧事端，要求基板有阻燃性，因此在制造这种基板时，树脂中往往加入了阻燃剂。阻燃功能较好的阻燃剂大多是卤素类化合物，现在现已可以承认，抛弃的印制板因为含有卤素类阻燃剂而在作为废物燃烧时，会发作严峻污染环境的二噁英，而成为严厉制止的污染物。制止运用含有卤素类阻燃剂的印制板现已成为世界性趋势，开发和运用无卤素印制板引起越来越多人的重视。现在，可以向商场供应无卤素印制板的厂家已从两年多曾经的几家开展为包含日本、美国、欧洲、韩国、我国等国家和我国台湾地区在内的近二十家。现在可以替代的有机阻燃剂有含磷的有机物、有机醇类等；无机阻燃剂有硼酸、硼砂、水玻璃、钨酸钠等，可以是两种以上的组合。选用的准则是除了无卤素以外，还要能满意印制板其它方面的功能如介电功能、防潮功能等。更好的处理计划是选用新式的基板资料，如陶瓷类基板、铝氧化基板、运用纳米资料的基板等。
2.2 清洁的化学质料
印制电路板制造过程中要用到多种化学资料，绝大多数化学品都具有不同程度的损害性或毒性， 运用中要有安全和劳作保护方法，而有些现已被列入约束运用或禁用的名单，如氟化物、铅的化合物、甲醛等。这些约束运用的化学品现已证实是对环境和人类健康有害的污染物，必需寻觅替代物来削减这类物质的运用，人们在这方面经过多年的尽力，取得了一些开展。表1是现在印制板出产过程中所运用的首要化工质料清洁的替代资料。
表1印制板出产过程中首要适用的化工质料的替代主张表
3. 清洁的出产工艺和设备
印制电路板的制造，工序多，流程杂乱。若处理了工艺问题，就保证了产品的质量、削减了糟蹋、进步了功率，也就扫清了施行清洁出产的妨碍。技能工艺方面的清洁出产首要重视出产过程的技能工艺水平、接连出产能力、出产稳定性、工艺条件是否过严以及怎么防备污染。是现在比较老练的清洁出产工艺和设备计算见表2。
表2清洁出产工艺技能和设备计算表
4. 资源动力的综合运用
印制板出产离不开水，简略的单面板出产中水洗工序不少于五道，而双面板出产中水洗工序不少于十道。多层板有多张内层图形制造，水洗工序更多。因印制板工厂是个用水大户，有必定规划工厂年用水量达数十万立方米。用水量多，废水排放量也多，废水办理本钱也高。清洁出产应节省水资源，节省用水。节水方法可以是工艺技能改善，削减印制板湿处理工序，如加成法工艺就不需蚀刻水洗工序。还有改善设备设备到达节水，如清洗水采纳逆流漂洗，冷却水的回用等，还对设备方面或许添加了一次性投入，而长时间的节水会有更好报答。
关于抛弃物的处理应该从3R着手，一是削减(Reduce) 抛弃物发作，二是添加重复运用(Reuse)， 三是收回再运用(Recycle)。如在制板拼版合理进步基板运用率，就可削减基板边角废料; 钻头刀具的屡次研磨后再运用; 作废的镀镍、镀金等含金属电镀液送专业工厂收回，提炼出金属再运用。在表1所列各工序的抛弃物都可以完成收回再运用，在出产工厂内应该分类寄存，定点收回，这既是收回方的资源，也会给印制板工厂带来收益。依照现有抛弃电气电子设备处置规则: 谁出产谁负责收回处理的准则，关于印制板出产中发作的抛弃物那些原资料供货商也有职责收回处理。用户与资料供货商的结合会更有利于抛弃物的处理和资源收回运用。
印制板出产需求很多的水，还需求很多的电，是耗电大户。出产中用电首要有在制板湿处理清洗后的加热烘干，化学处理溶液的加热，油墨涂层的固化，光致干膜热压与曝光，多层板的层压等工序，用到烘箱、加热器和大功率紫外灯。别的，印制板出产环境需求恒温与清洁操控，厂房的空调体系耗费很多的电能。清洁出产就要选用节能型设备和工艺，如用红外线加热器替代一般的电加热器，用快速光固化型油墨涂料替代固化时间长的热固化型油墨等。关于空调体系按不同区域不同要求进行分段操控，宽严区别到达节省能耗。
5. 加强环境办理，继续推动清洁出产
要保证清洁出产得到有用地遵循和施行，有必要有一个杰出的机制。关于清洁出产机制，应该有两个意义，一个是外部机制，这是一个大的机制，首要是国家的方针和职业导向；另一个是企业的内部机制，这是一个小的机制。大的机制应该由政府主导，职业促进，企业合作。政府主导便是要从整个国民经济的开展和布局动身，正确处理经济和环境的问题，拟定法律法规，严厉执法，一同构成一个有利于企业遵纪遵法的环境。许多方法现在实际上还在研讨构成之中，如最近提出的“绿色GDP”，已试行的“环境信息公开化”的做法。别的一个是政府有必要避开“以罚为管的做法”，有必要从多方面引导、保证企业遵法。比方，关于抛弃PCB板的处理，国家完全可以经过方针和商场运转的机制，构成一批专业的收回处理厂。我国既是PCB出产大国，也是电子产品的出产大国，又是电子产品的消费大国。每年都会发作很多的抛弃PCB板，构成专业收回商场，既可保护环境，又可节省资源。PCB企业和电子产品企业也有条件依法处理抛弃物。这需求政府向企业服务。职业，特别是职业的协会CPCA，在机制中也具有很大的促进效果，如CPCA已成立了“环保洁净分会”，可以在出产、环保技能信息上向协会的成员介绍、宣扬，协助成员树立或改造处理设备供给咨询、计划及*估等。还可以向政府供给咨询，反应成员的需求，协作拟定准则等。小的机制，则是企业有必要构成一个内部机制，这个机制有必要可以做到对环境有用的办理，需求装备相应的人员、资金和树立一套内部运转准则。现在一些企业经过依照ISO14001树立施行环境办理体系也是一种做法，可是有必要防止只是是为了经过认证，忽视了从整个办理思维逐渐继续改善的做法。
6. 结束语
PCB工业作为我国电子信息工业的支柱工业，一同也是污染发作较大的工业，而往后我国的PCB职业仍会快速开展，这就造成了开展与环境污染的对立，是不是规则不让它开展呢?明显选用摧残或阻挠它开展不是底子的方法，对我国电子信息工业开展也是晦气的，我国PCB工业开展的仅有出路便是选用清洁的出产技能出产，走可继续开展的路途。
