柔性電路板是當(dāng)今最重要的互連技術(shù)之一。柔性電路板應(yīng)用范圍遍布計(jì)算機(jī)與通信、消費(fèi)電子、汽車、軍事與航天、醫(yī)療等領(lǐng)域。對(duì)于柔性電路板企業(yè)來(lái)說(shuō),盡量減少或者避免生產(chǎn)過(guò)程中廢物的排放,對(duì)產(chǎn)生的污染物進(jìn)行有效處理,達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn),采用先進(jìn)的生產(chǎn)工藝是實(shí)施清潔生產(chǎn)的重點(diǎn)。

清潔生產(chǎn)是指不斷采取改進(jìn)設(shè)計(jì)、使用清潔的能源和原料、采用先進(jìn)的工藝技術(shù)和設(shè)備、改善管理、綜合利用等措施,從源頭削減污染,提高資源利用率,減少或者避免生產(chǎn)、服務(wù)和產(chǎn)品使用過(guò)程中污染物的產(chǎn)生和排放,以減輕或者消除其對(duì)人類健康和環(huán)境的危害。

本文將對(duì)實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)、綜合利用資源、消減環(huán)境污染為主要目標(biāo)的柔性線路板清潔生產(chǎn)措施進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹。

FPC線路板生產(chǎn)工藝流程

目前,柔性線路板生產(chǎn)流程主要包括裁剪、打孔、黑孔、鍍銅、貼干膜、曝光、顯影、蝕刻、去干膜、去污清洗、貼保護(hù)膜、層壓、純錫、鍍金、絲印、沖切、電氣測(cè)試、補(bǔ)強(qiáng)膠片貼合、功能測(cè)試等工藝。具體工藝流程見(jiàn)圖：

FPC線路板清潔生產(chǎn)工藝1直接金屬化法(DMS)

現(xiàn)在較先進(jìn)的是不用化學(xué)沉銅的直接金屬化法(DMS),而是將精細(xì)碳粉浸涂在孔壁上形成導(dǎo)電層,經(jīng)過(guò)微蝕處理,除去銅層上的碳基,只在孔壁內(nèi)部非導(dǎo)體(絕緣的環(huán)氧樹(shù)脂基材)上保留導(dǎo)電的碳膜層,然后直接電鍍。電鍍階段采用新型全密閉設(shè)備,同傳統(tǒng)電鍍槽相比,廢氣向外界溢散量降低了95%以上,污水排放量減少約1/3,廢液中污染物濃度較低。同時(shí),由于設(shè)備有較好的隔聲效果,并加裝送風(fēng)機(jī)消音裝置,使噪聲污染大大降低。

2純錫電鍍法

采用純錫電鍍?nèi)〈a鉛電鍍,可以杜絕重金屬鉛的污染。按線路板鍍鉛錫層厚度10μm計(jì)算,1t廢液中所含鉛的量就達(dá)18～20kg,按照退錫廢液量52.1t/a計(jì)算,可減少鉛排放937.8～ 104 2.0kg/a。

3增加水滾輪和風(fēng)刀

在氨銅蝕刻段及水洗段間,設(shè)吸水滾輪和風(fēng)刀,使得蝕刻液在蝕刻槽中得到充分利用,排放污水帶出的氨銅量比傳統(tǒng)方法可減少80%,降低了廢水處理的難度和處理費(fèi)用。在顯影機(jī)工段及水洗段間,設(shè)有吸水滾輪和風(fēng)刀,使得顯影液在顯影槽中得到充分利用,排放污水帶出的碳酸鉀量大大降低。相關(guān)排氣位置均附有廢氣排氣口,排氣時(shí)直接與廢氣管路相連,廢氣進(jìn)入處理設(shè)施,避免了外泄。同時(shí),顯影機(jī)最后一次水洗的水回用于蝕刻段,節(jié)約了大量新鮮水。

4采用全密閉式設(shè)備

氧化工段采用全密閉式設(shè)備,廢氣溢散量比傳統(tǒng)黑化槽低95%以上。該系統(tǒng)前段附有干燥烤箱,同往常與烤箱分離的黑化線相比,有機(jī)廢氣可更好地進(jìn)行收集處理,減少了其溢散量。設(shè)備有較好的隔聲效果,并加裝送風(fēng)機(jī)消音裝置,可使噪聲污染大大降低。

5更換掛架

更換掛架,使用錫包覆掛架,可使掛架的硝酸溶液換槽頻率由2d/次延至7d/次,減少了排污量。

6采用硝酸代替氟硼酸

采用硝酸代替氟硼酸退錫,可消除氟的污染。

7采用CAD和光繪制版

采用CAD和光繪制版技術(shù),可提高底版質(zhì)量,減少照相底版的浪費(fèi)和污染。

8采用激光直接成像工藝

采用激光直接成像工藝,可以省去照相制版工序,從而避免照相底片的浪費(fèi)和污染。

FPC線路板清潔生產(chǎn)過(guò)程控制

常流水式清洗鍍件是電鍍行業(yè)的傳統(tǒng)習(xí)慣,既浪費(fèi)水資源,又大大增加了污水處理負(fù)荷?？梢圆捎萌缦碌母倪M(jìn)措施：

(1)自動(dòng)流水線作業(yè):線路板由放卷機(jī)輸入到各個(gè)密封的電鍍槽中,一定程度地減少了用水量及廢水產(chǎn)生量。

(2)用去離子水配制電鍍液,減少雜質(zhì)進(jìn)入電鍍槽,延長(zhǎng)了鍍液的使用壽命,減少了廢液量。

(3)鍍件攜出的電鍍液(濃縮廢水)進(jìn)入回收槽,用去離子水分級(jí)清洗鍍件,這樣就減少了溶液的揮發(fā),防止了人工操作造成的跑、冒、滴、漏的現(xiàn)象,同時(shí)減少了污染,又減少了電鍍液的損失,保證生產(chǎn)順利進(jìn)行。

(4)將去離子水用于溶液的配制和清洗,避免了溶液中的雜質(zhì)污染,延長(zhǎng)了電鍍液的使用壽命,同時(shí)保證了產(chǎn)品的質(zhì)量,減少?gòu)U水處理費(fèi)用。

(5)生產(chǎn)過(guò)程中的中間產(chǎn)品與溶劑及時(shí)回收利用,大大減少了污染物的產(chǎn)生與排放。

節(jié)能措施1逆流漂洗

水洗槽采用逆流漂洗槽,即通過(guò)中間二層有上下落差的夾層,后道水向前道水逆流,水中的漂浮物隨著溢流口排放,兩只槽子的用水量相當(dāng)于一只槽子的用水量,節(jié)約了用水。

2智能噴淋

當(dāng)工件放入槽內(nèi)時(shí),會(huì)給計(jì)算機(jī)一信號(hào),電磁閥自動(dòng)打開(kāi),這時(shí)開(kāi)始噴淋;當(dāng)工件移走時(shí),噴淋即刻停止,這樣就節(jié)約了用水。

3凈化三級(jí)處理

在有熱氣和廢氣槽邊的低載面平口處,采用插裝式吸風(fēng)罩以及槽邊整體吸風(fēng),通過(guò)組合式廢氣凈化塔的吸收、凈化、噴淋的三級(jí)處理,在主吸風(fēng)管上設(shè)置有支管,支管上有控制風(fēng)量的閥門(mén)用以控制風(fēng)量,以減少能耗。

含氰廢水處理

柔性線路板生產(chǎn)過(guò)程中,部分工段涉及含氰鍍金工藝。由于不含氰的鍍金工藝方法目前國(guó)內(nèi)外尚不成熟,同時(shí)由于產(chǎn)品的特殊要求,要使金鍍層分布均勻致密,具有高耐磨性,只能選用含氰電鍍。選用微氰檸檬酸浴工藝,用氰化金鉀取代氰化鉀、氰化鈉等劇毒品,鍍液中不產(chǎn)生氰化氫,氰化物的含量低,僅為0.5g/L左右。含氰廢水的處理方式為堿性氯化法,即:在堿性條件下(pH= 8.5～ 11),液氯可將氰化物氧化成氰酸鹽,使其毒性僅為氰化物的0.1%。若投加過(guò)量氧化劑,可將氰酸鹽進(jìn)一步氧化為CO2和N2,使水質(zhì)得以進(jìn)一步凈化。

因采用的是微氰檸檬酸浴法工藝,鍍液中的氰含量很低,所以含氰廢水中氰的濃度也較低,經(jīng)氧化破氰預(yù)處理后,廢水中氰污染物的處理效率可達(dá)97%以上,保證了達(dá)標(biāo)排放。

總結(jié)

FPC電路板在目前仍然是新興行業(yè),在起步階段就推行清潔生產(chǎn)工藝,對(duì)該行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展大有好處。要做到這一點(diǎn),必須努力提高電路板生產(chǎn)工藝的科技含量,最大程度地減少和消除電路板制造過(guò)程對(duì)環(huán)境帶來(lái)的污染和危害,積極研究開(kāi)發(fā)更為先進(jìn)的電鍍與環(huán)保技術(shù)及設(shè)備,強(qiáng)化管理。