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1、深圳市印制电路板行业 清洁生产技术指引 目目 录录 1总论总论 1 1 1概述 1 1 2编制依据和原则 1 1 3适用范围 2 2印制电路板行业主要生产工艺及污染环节分析印制电路板行业主要生产工艺及污染环节分析 4 2 1主要生产工艺 4 2 2主要污染环节的分析 8 3印制电路板行业清洁生产评价指标印制电路板行业清洁生产评价指标 1 3 1评价指标体系 1 3 2定性评级指标 2 3 3定量评级指标 2 4印制电路板行业清洁生产技术要求印制电路板行业清洁生产技术要求 4 4 1产品设计 4 4 2原辅材料的选用 5 4 3生产工艺与装备 11 4 4资源与能源利用 13 4 5末端治理与废
2、物利用 13 4 6环境管理 17 5企业清洁生产审核企业清洁生产审核 19 5 1企业推行清洁生产审核的要求与对策 19 5 2企业实施清洁生产审核程序 19 附录附录 深圳市印制电路板行业清洁生产推荐技术深圳市印制电路板行业清洁生产推荐技术 21 1 图形转移过程的清洁生产技术图形转移过程的清洁生产技术 21 2 锡铅合金热风整平的替代清洁生产技术锡铅合金热风整平的替代清洁生产技术 24 3 钻孔和孔金属化过程的清洁生产技术钻孔和孔金属化过程的清洁生产技术 29 4 电镀化学镀过程的清洁生产技术电镀化学镀过程的清洁生产技术 30 5 蚀刻工艺的清洁生产技术蚀刻工艺的清洁生产技术 34 6
3、清洗工艺和清洗水再生回用技术清洗工艺和清洗水再生回用技术 36 7 多层压印制电路板层压过程的清洁生产工艺多层压印制电路板层压过程的清洁生产工艺 38 1 总论总论 1 1 概述概述 为了贯彻 中华人民共和国环境保护法 中华人民共和国清洁生产促进 法 及 深圳市循环经济促进条例 促进深圳市印制电路板行业推行节能减排 产业优化升级 为深圳市印制电路板企业推行清洁生产提供技术方法 深圳市 环境保护局特编制本指引 本指引结合印制电路板生产的工艺特点及产污环节 按照清洁生产原理 从提高资源利用率和减少环境污染出发 针对印制电路板生产工艺 原材料选 用 资源利用 污染物减量及最终处置提出技术要求 并对印
4、制电路板企业进 行全过程的环境管理和认证提出要求 本指引为推荐性标准 可用于企业的清 洁生产审核和清洁生产潜力与机会的判断 以及企业清洁生产绩效评定 本指 引根据当前深圳市印制电路板行业技术和装备水平而制订 将根据行业发展状 况进行修订 1 2 编制依据和原则编制依据和原则 1 2 1 编制原则编制原则 本技术指引依据印制电路板行业产品生命周期分析理论的要求 从印制电 路板生产对资源能源的消耗 包括有毒有害原材料的使用 生产过程中污染物 的产生 废物回收利用以及环境管理等方面来制定 体现全过程污染预防思想 通过源削减 提高能源效率 在生产中重复使 用投入的原料以及降低水消耗量等来合理利用资源
5、在可能的最大限度内减少 生产场地产生的全部废弃物量 尽量选用定量化并可操作的指标 以易于印制电路板生产企业和审核人员 的理解和掌握 若无法定量则使用定性指标 尽量细化 体现相对性原则 考虑国内外的现有技术水准和管理水平来设定指标水平 体现一定的激励性 1 2 2 编制依据编制依据 1 RoHS 2002 95 EC the Restriction of the use of certain hazardous substances 2 IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers 3 WEEEDirective2002 96 EC
6、 Waste Electrical and Electronic Equipment 4 Japanese Law Summary of Restricted Hazardous Chemical substance 5 促进行业结构调整暂行规定 国发 2005 40 号 6 中华人民共和国清洁生产促进法 中华人民共和国主席令第七十二 号 2002 06 29 7 电子信息产品污染控制管理办法 8 电镀行业的企业清洁生产审核指南 9 中华人民共和国固体废物污染环境防治法 1995 年 10 月 30 日中华 人民共和国主席令第五十八号 10 危险化学品安全管理条例 2002 年 1 月 26
7、日中华人民共和国国务 院第 344 号令 11 清洁生产标准电镀行业 中华人民共和国环境保护行业标准 HJ T314 2006 12 中华人民共和国电镀行业污染物排放标准 征求意见稿 13 污水综合排放标准 GB8978 1996 14 大气污染物综合排放标准 GB16297 1996 15 危险废物贮存污染控制标准 GB18597 2001 16 一般工业固体废物贮存 处置场污染控制标准 GB18599 2001 1 3 适用范围适用范围 深圳印制电路板行业清洁生产技术指引适用于 1 印制电路板企业及相关企业的清洁生产和管理过程 2 印制电路板企业及相关企业产品的在其生命周期 从原材料到产品
8、的 制造和使用 直至产品的最终处置 中对环境 健康和安全的影响减 少措施 3 印制电路板行业清洁生产审核 清洁生产绩效评定和清洁生产绩效公 告制度 4 印制电路板行业集群的指引及印制电路板行业污染物和有害物质的集 中控制和规划 2 印制电路板行业主要生产工艺印制电路板行业主要生产工艺及污染环节及污染环节分析分析 2 1 主要生产工艺主要生产工艺 印制电路板制造技术是一项非常复杂的 综合性很高的加工技术 可分为 干法加工 设计和布线 模版制作 钻孔 贴膜 曝光和外形加工等 和湿法加 工 内层板黑膜氧化 去孔壁树脂腻污 沉铜 电镀 显影 蚀刻 脱膜 丝印 热风整平等 过程 主要工艺过程介绍如下 1
9、 照相制版 许多元器件和电路以及整机都向高密集 轻量化和小型化发展 它们的加 工中都遇到了 微细加工技术 这一新工艺 其中最重要的一个为 光刻 工艺 首先要把所需的电路 或 光路 图形制成 掩膜 也称为 版 制版时 先按一定的比例将原图放大 然后再运用缩微照相技术将其放大 通过光学系 统缩小到原来的尺寸 成像在银盐感光材料上 再经过显影等一系列加工就得 到了 原版 或称为 母版 一般母版为 负像 再用此母版复制成具有 副版 用此副版复制出用于生产的 子版 有时可根据生产中使用的 光刻胶 的性质 和产品产量 可直接使用母版或副版 2 图形转移 电路制作过程中 很重要的一道工序就是用具有一定抗蚀性
10、能的感光树脂 涂覆到覆铜板上 然后用光化学反应或 印刷 的方法 把电路底图或照像底版 上的电路图形 转印 在覆铜板上 这个工艺过程就是 印制电路的图形转移工艺 简称 图形转移 抗蚀剂借助于 光化学法 或 丝网漏印法 把电路图形转移 到覆铜箔板上 再用蚀刻法去掉没有抗蚀剂保护的铜箔 剩下的就是所需的电 路图形 这种电路图形与所需要图形完全一致 称为 正像 这种图形转移称 为 正像图形转移 丝网漏印法 把抗蚀剂印在覆铜箔板上 没有抗蚀剂保护的 铜箔部分是所需的电路抗蚀剂所形成的图形便是 负像 这种工艺称为 负像图 形转移 在没有抗蚀剂保箔上 用电镀的方法 镀一层金 锡 锡镍合金或锡 铅合金等具有抗
11、蚀性能的 金层 再把负像抗蚀剂去掉 暴露出没有金属抗蚀 层保护的铜箔 再用适当的蚀刻剂蚀刻 便可得到有金属抗蚀层保护的正像电 路图形 3 电镀和化学镀 印制电路板的电镀相对比较简单 镀种也较少 电镀和化学镀的主要目的 是确保印制电路板的可焊性 防护性 导电性和耐磨性 由于 SMT 用印制电路 板的出现 为保证表面贴装元器件的贴焊质量 从工艺角度出发 开发和研制 新型涂覆层 预涂抗热助焊剂 化学浸镍 金等表面涂覆工艺 己经大量应用在 表面贴装双面 多层印制电路板上 除了电镀或热浸锡铅合金涂覆层及其他先 进的涂覆或电镀技术外 为了有良好的电气接触性能 印制电路板的插头部位 需要进行表面处理 在当前
12、印制电路板制造工艺上 采取镀硬金方法或以镍打 底的镀金或浸金工艺技术来解决插头的表面处理问题 印制板生产工艺一般用 到化学镀铜 化学镀镍金 激光化学镀金 化学镀锡 化学镀银 化学镀铑 化学镀钯 电镀铜 激光镀铜 电镀锡铅 镀镍金 脉冲镀金 电镀银及其他 金属化的技术 4 孔金属化 电子工业的飞速发展对作为电子工业的主要支柱电路板制造业的要求越来 越高 层数越来越多 孔密度增加而且直径细小 一块电路板往往孔数高达数 千乃至上万个 孔径从 0 05 2 0mm 不等 这就使得孔金属化技术越来越重要 只有控制好了这一步才能实现多层高密度和细小孔径的要求并保证质量 孔金 属化工艺是印制电路板制造技术中
13、最为重要的工序之一 它关系到多层板内在 质量的好坏 其主要工作是在多层板上钻出所需的孔 把孔内的钻污去除 在 孔壁上沉积上一层导电金属铜 为下一步的电镀加厚铜层打下基础 实现良好 的电气互连 目前的金属化孔主要有三类 埋孔 盲孔和过孔 埋孔是无法从 基板外部看到 孔存在于基板内层 为先钻并镀覆孔后再压合加工完成 盲孔 是可以从基板的一个外表面看到 是先压合再钻孔的没有贯穿基材的孔 过孔 是可以从基板的两个表面都能看到 是先压合再钻孔的贯穿基材的孔 5 蚀刻过程 当印制电路板在完成图形转移之后 无论是采用减成法还是半加成法工艺 最后都要用化学腐蚀的方法 去除无用的金属箔 层 部分 以获得所需要的
14、电 路图形 这一工艺过程称为 蚀刻工艺 简称 蚀刻 这是印制电路板生产过 程的一个重要环节 它的成败关系到印制电路板的后续工序 线路蚀刻是为了 把非导体部分的铜溶蚀掉 印制电路板生产过程中普遍应用的蚀刻液主要有氯 化铁蚀刻液 酸性氯化铜蚀刻液 碱性铜氨蚀刻液以及过氧化氢 硫酸蚀刻液 等 碱性铜氨蚀刻工艺是目前最广泛应用于印刷电路板生产过程 此种工艺的 蚀刻原理是 电路板经丝网印刷 曝光显影 脱膜等工序后将要求保留的电路 图形部位电镀锡铅合金镀层之后 对碱性氯化铜蚀刻液具有抗蚀性 其它 80 90 以上不需要的铜膜须全部用蚀刻液腐蚀去除 在蚀刻液中被腐蚀溶解 掉 从而在覆铜箔板上形成印制电路 6
15、 焊接 早期的可焊性镀层是用图形电镀法产生的锡铅抗蚀镀层 经过热熔后供给 用户去装配元器件 随着电子技术的发展 使印制电路板上的线路和间距变小 要求涂层对基体具有良好保护和更好的可靠性 出现了热风整平工艺 克服了 热熔导致窄间距线路的短路问题 但热风整平的高温过程对印制电路板的基材 造成一定程度的伤害和板面弯曲 而且热风整平的锡铅涂层表面不平坦 厚度 差别很大 随着表面贴装技术 Surface Mount Technology SMT 的兴起 要求 印制电路板连接盘和焊垫有良好的共面性和平坦度 要求印制电路板本身不能 弯曲 以避免潜在的应力 滑位 坍塌和短路的危险 为了适应细节距表面组 装元件
16、 Surface Mount Device SMD 的焊接要求 电路板制造厂家采用和改进 了一系列的表面处理技术 7 清洗 清洗印制电路板的传统方法是用有机溶剂清洗 CFC 113 与少量乙醇 或异丙醇 组成的混合有机溶剂对松香助焊剂的残留物有很好的清洗能力 这种有机溶剂对极性污垢和非极性污垢都有很好的溶解能力 但由于 CFC 113 对大气臭氧层有破坏作用 已被禁止使用 目前可选用的非 ODS 清洗工艺包括 水基清洗 半水基清洗 溶剂清洗 另外也可以采用不进行清洗的免清洗工艺 到底选用哪种工艺 应根据电子产品的重要性 对清洗质量的要求和工厂的实 际情况来决定 电镀和化学镀工艺加工过程中 90 以上的工作是在 清洗 因为只有将工 件清洗干净 工件基体露出新鲜的金属晶面 能使电镀溶液完全润湿工件表面 才能获得合格的电镀层 电镀后的清洗则是洗净工件表面粘附的残留镀液或后 续处理的残液 印制电路在焊接后必须进行严格地 有效地清洗 以除掉助焊剂残渣 防 氧化油 焊料污染物和其他各种污染物 特别是助焊剂残渣 消除这些因素的 危害 一般来说 印制板清洗后其清洁程度应满足 MIL P 28809 标
