印刷线路板产污环节分析和清洁生产研究

2018-08-16褚福友

中国资源综合利用 2018年7期

于静，褚福友

（南京世力拓环境科技有限公司，南京 210019）

印刷线路板又被称为PCB，其生产工艺具有一定的复杂性。印刷线路板在生产时，不仅对机械设备有非常高的要求，而且对制造工艺的整体科技含量也提出很高的要求。同时，由于其工艺流程比较长，所以用水量也普遍比较大。因此，在利用减成法对多层印刷线路板进行生产时，这一过程会导致物料出现严重的损耗。虽然有很多企业都采取了一定的措施对“三废”问题进行处理，但是有很多企业为此付出了一定代价，这毕竟属于末端治理的范围。当前，国内很多印刷线路板生产企业的日常废水排放量仍然较大，所以企业需要深入开展清洁生产审核，这样才能够保证清洁生产的效果。

1 多层印刷线路板生产工艺流程以及产污环节分析

印刷线路板生产工艺比较复杂，而且工艺流程比较长。多层印刷线路板制作流程可以分为6个生产环节，下面将分别对其进行介绍和分析，如图1所示。

图1 多层印刷线路板制造流程

1.1 线路图形底片制作

底片制作整个工段的实施相对比较简单，在这一底片工段制作过程中，其主要是通过激光光绘机，利用激光直接对底片进行相应扫描。这样能够根据客户要求直接绘制出底片，并将各种线路图形全部绘制出来，满足人们的需求[1]。同时，通过曝光处理，人们可以将其定影到线路图形的底片中，这样不仅有利于从根本上满足内层、外层线路在制作过程中的基本需求，而且能够满足表面加工使用要求。在该工段的整个处理过程中，由于感光材料底片的主体是卤化银，所以其中会含有一定的银废水。需要注意的是，银废水属于一类污染物，其间还会产生废定影液或废底片。这些固废污染物都属于危险废弃物，其编号被设置为HW16。除此之外，部分企业在对底片进行处理时，还会使用氨水，所以其间还会产生氨废气[2]。

1.2 内层线路制作工段

1.2.1 工艺流程

内层线路制作工段的主要工艺流程如图2所示。

图2 内层先制作工段工艺流程

1.2.2 主要工艺简介及其产污环节分析

在分析印刷线路板的主要工艺时，人们需要结合实际情况，从不同角度出发对其进行综合分析，如基板、裁边、磨边和水洗等，这些产污环节能够直接对印刷线路板的清理效果产生作用。首先，基板主要是指一些在绝缘树脂面板两面敷上相应的铜箔，其也被称为覆铜板。现阶段，应用比较广泛的一种覆铜板就是环氧玻布[3]。其次，在磨边时，人们需要按照规定要求对基板进行裁切，从而根据具体所需尺寸进行合理判断和分析。之后对裁切边进行磨削处理，需要注意的是，在整个操作过程中，受部分边角料或粉尘的影响，其容易出现严重的损害。此外，在水洗或刷磨过程中，其主要利用物理方法，对基板进行科学的刷磨和处理。这样不仅可以有效清除基板中的部分污染物，还能够有效提升板面的粗糙度[4]。

2 印刷线路板的清洁生产研究

在对印刷线路板产生的污染物进行分析时，人们需要结合实际情况，采取有效措施对生产过程进行清洁处理，保证印刷线路板生产质量和效率。

2.1 节约用水

从上述生产工艺的具体实施流程和产污环节的实际分析结果可以得出，现阶段，在印刷线路板的具体生产过程中，用水环节较多，用水量普遍较大。其根本原因是多层印刷线路板的通孔直径基本都小于0.15 mm。此外，导线的密度和间距通常只有0.08 mm，甚至会达到0.05 mm。如果不使用大量自来水或纯净水对其进行有效冲洗，很有可能会导致水中的各种杂质残留到通孔或相对应的线路中。这样会严重影响产品功能，导致电子产品出现严重的杂讯现象，从而引发短路，严重威胁使用者的安全[5]。因此，在具体操作时，印刷线路板的每个生产工艺流程都会消耗大量水资源，进而从根本上保证产品的质量。现阶段，该生产工艺仍有很多环节和方面需要改进和完善，从而实现有效节水的目的。拟建企业要结合实际情况，科学设置设备，减少清洗水使用量。比如，在显影或蚀铜等环节，企业应结合实际情况，对其进行综合考量，从而科学运用相关设备，避免冲洗水被严重污染。其间，企业可以合理运用自动吹气喷雾装置，从而保证节水效果，提高清洁效率和质量。

2.2 运用先进技术打破传统工艺的局限

当前，在印刷线路板清洁生产过程中，企业要结合实际情况，大力推广和应用先进技术，突破传统化学铜生产工艺的局限性。现阶段，共有3种方法可以取代传统的工艺化学铜方法。第一种就是直接将胶体钯放在通孔的一些非导体表面，促使其产生相应的钯导电金属，直接有效。第二种是将导电高分子材料作为通孔导电层的基础，将印刷线路板直接浸泡在高锰酸钾溶液中，促使孔壁中的一些树脂受高锰酸钾溶液的影响后，发生氧化聚合反应，这种反应可以直接生成导电聚合物[6-8]。第三种是将碳或石墨悬浮液直接涂抹在通孔壁中，促使其逐渐形成碳膜。通过应用这几种替代方法，企业可以节约大量水资源，并且最大限度保证冲洗效果。与此同时，其合理利用能够消除传统方法对人体的危害，避免产生有害气体，如甲醛等。

2.3 实现水循环使用

从工艺角度来看，企业采用清洁的印刷线路板生产工艺，可以实现水资源循环使用的根本目的。例如，在对基板进行刷磨或水洗时，企业可以直接在水洗后的管线上安放铜粉，这样可以起到良好的过滤效果。同时，在对铜粉进行回收时，废水也可以实现循环利用。在处理酸性废气时，企业可以直接利用酸雾净化塔。除此之外，企业可以直接利用纯净水来制备喷淋液，从而实现再生水、反冲洗水等的循环使用，从而保证清洁生产效果，节约水资源[9-10]。因此，人们要采用科学的方式处理印刷线路板生产期间产生的污染物，有效保证清洁效果。