线路板生产工艺流程及清洁生产评价.docx

1、线路板生产工艺流程及清洁生产评价线路板生产工艺流程及清洁生产评价PCB、FPC工艺流程及产污环节一、高密度多层板工艺流程1、底片制作（刚、柔板相同）底片是印制电路板生产的前导工序，其制作工艺与一般照相相同。印制板的每种导电图形（信号层电路图形和地、电源层图形）和非导电图形（阻焊图形和字符）都有一套菲林底片，这些图形最终通过光化学转移工艺转移到生产板材上去。菲林底片在印制板生产中的用途为：图形转移中的感光掩膜图形，包括线路图形和光致阻焊图形。网印工艺中的丝网模板的制作，包括阻焊图形和字符。机加工（钻孔和外型铣）数控机床编程依据及钻孔参考。底片制作过程需要用Na2CO3显影液进行显影，有显影废液(

2、L1)、显影后冲洗废水（W1）及废干膜（S1)产生2、剪板：将铜箔基板剪裁成设计规格，采用电加热进行烘板以防止变形，并打磨，此过程产生粉尘（G1）和废边角料（S2）。3、预清洗：将铜箔基板用稀H2SO4、Na2S2O8溶液循环冲洗，并用磨板机进行刷磨，清水多级淋洗。此过程产生酸洗废液（L10）、清洗水（W11）和含硫酸废气（G9）。4、内层涂布油墨内层工序使用液态的光致抗蚀剂-油墨，将需要的线路的铜面用抗蚀油墨覆盖，此过程产生废油墨（S1）。5、内层曝光显影：于紫外光（UV）照射下曝光，使线路图案上的油墨起感光硬化反应，将内层线路图象转移到基板上后通过碳酸钠溶液对未曝光硬化的线路上的油墨进行溶

3、解，为下一步蚀刻作准备，此过程主要产生显影废液（L1）、显影废水（W1）、废油墨（S1）。6、内层蚀刻将线路图形以外的铜面全部溶蚀掉，蚀刻溶液主要成分为CuCl2和HCl。废酸性蚀刻液（L11），蚀刻后清洗废水（W12），蚀刻溶液中的HCl挥发产生酸性废气（G10）。7、内层退膜蚀刻后以含碳酸钠的显像液将线路以外未感光硬化的油墨以氢氧化钠溶解去除。产生油墨废液（W5）和油墨废水（L5）。8、棕氧化：其目的在于使内层板线路表面形成一层高抗撕裂强度的棕色氧化铜绒晶，以增加内层板与胶片在进行层压时的结合能力，棕氧化槽液由磷酸三钠、亚硫酸钠、氢氧化钠等组成。本过程污染源主要为清洗废水（W13）及氧化废

4、液（L12）。9、压合：压合工艺是将经过内层线路、氧化处理后的基板两侧涂上半固化片，半固化片由玻璃纤维布和环氧树脂等制成，当温度达100时，具有粘性和绝缘性。并在半固化片外铺上铜箔作外层。再将铜箔线路层和绝缘层按照线路板层数需要，热压在一起，压合后形成的多层线路板再进行钻孔处理，一方面将内外层的导电层连通，作为电子元器件的插孔，另一方面可作为内导电层的散热孔。压合工段不使用化学药剂，污染物主要为固体废物，如生产原料中使用的压合纸、废铜箔、废玻纤布、以及裁切、钻靶孔所产生的边角料（S8）。10、钻孔：其目的在于使板面形成未来零件导线插入的路径，并作为上下或内外层线路之间的连通，并用刷板机除去钻孔

5、时产生的钻污。此工段主要污染物为覆铜板废屑（S3）和粉尘（G2）。11、沉铜：沉铜又称化学镀铜，其目的在于使经钻孔后的非导体通孔壁上沉积一层密实牢固的导电层。此处镀通孔采用化学沉铜方法，其原理是利用铜镜反应使孔壁内附着一层铜。化学铜溶液组成为CuSO4、HCHO、NaOH、络合剂（EDTA乙二胺）及少量稳定剂。此过程主要污染源为酸雾（G11）、清洗废水（W14）和化学镀铜废液（L13）。12、电镀铜：在整个基板电镀上一层薄铜，产生除油废水（W15）、除油废液（L14）、清洗废水（W16）、酸雾（G12）和电镀铜废液（L15）。13、贴膜将需要进行线路图形电镀以外的地方用抗镀干膜覆盖，此过程产生

6、废干膜（S1）。14、曝光显影对贴好干膜的基板进行曝光显影，将线路图形呈现在板面上，此过程产生显影废水（W1）和显影废液（L1）。15、 图形电镀铜/锡（Cu/Sn）当线路图形被显像裸露出来之后即进行图形电镀（将线路图形上镀上一层铜和锡）。首先以稀硫酸去除线路表面的氧化物，将线路板浸置于含有硫酸铜、硫酸及微量氯离子和添加剂（如光泽剂）的电镀槽液的阴极，阳极则为铜块，供给直流电源，即可在基板的线路上镀上一层铜。线路镀铜后，再镀上一层锡于线路上，以作为后续抵抗蚀刻用。浸置于含氟硼酸、氟硼酸锡，阳极为锡棒的锡电镀槽液中进行电镀。此过程产生镀前除油废水（W2），除油废液（L2）、酸雾（G3），电镀铜废

7、液（L3）以及镀铜后清洗废水（W3），电镀锡废液（L4）以及镀锡后清洗废水（W4）。16、电镀铜/镍/金在基板表面导体先利用镀上一层镍后再镀上一层金，目的是提高耐磨性，减低接触电阻，防止铜氧化，提高连接的可靠性。由于铜表面直接镀金会因铜金界面扩散形成疏松态，在空气中形成铜盐而影响可靠性，先镀一层镍后能有效地阻止铜金互相扩散。镀镍液19主要成分为NiSO4.7H2O，镀金液由KAu（CN）2和添加剂组成。产生镀金后清洗废水（W6）、镀金废液（L6）、镀镍清洗废水（W7）和镀金废液（L7）。此处产生干膜废液（L5）和干膜废水（W5）。17、去干膜在进行蚀刻前，先行将线路以外的硬化干膜以氢氧化钠将其

8、溶解剥离，再进行蚀刻。18、蚀刻利用蚀刻液将线路图形以外未镀上耐蚀刻锡的铜面全部溶蚀掉，蚀刻溶液主要成分为氨水和CuCl2。此过程产生清洗废水（W8）以及含氨废气（G4），含络合铜碱性蚀刻废液（L8）。19、退锡蚀刻完成后，锡的抗蚀作用已经完成，如果是喷锡镀金板，则需利用硝酸型退锡液剥除锡镀层，形成裸铜板。产生退锡废液（L9）、清洗废水（W9）和含硝酸废气（G5）。20、涂阻焊剂阻焊剂又称阻焊油墨，俗称绿油，涂覆的目的是防止导体不应有的粘锡和导体之间因潮气、化学品等引起的短路等，本项目使用液态感光油墨，其成分为环氧树脂和环氧丙烯酸，采用帘幕涂布方式涂布，涂覆需要预先烘干。此处产生少量废油墨（S

9、5）。21、曝光显影将涂布阻焊剂的地方进行曝光显影，产生显影废液（L1）和显影废水（W1）。22、文字印刷在需要印刷文字的地方（如标记等），利用丝网漏印将文字印刷在板面上。此过程产生少量有机废气（G6）。23、喷锡先行丝印一层防焊绿漆后经红外线硬化，再经紫外线曝光及显像处理，将板上通孔及线路部分裸露出来，使板面不具有粘锡性，在喷锡过程中，熔融锡仅附着于板面通孔及线路部分，其余被防焊绿漆保护的部分不附着锡。防焊绿漆印好后将基板再涂一层助焊剂，瞬间浸置于熔融态锡铅合金槽中，并随即垂直拉起，以热风及空气刀刮除留在板上多余的熔融态锡，使板上通孔及线路上附着一层锡，作为电子零件装配用。使用Sn-Pb合金

10、、采用电加热，在240高温下进行。此过程产生含锡、铅尘废气（G7）和清洗废水（W10）和锡渣（S6）。24、成型利用冲床及CNC将线路板加工成客户需要的形状。此工段主要产生废线路板（S7）和含尘气体（G8）。最后通过品质监测后，即可出品。裁板预清洗湿膜曝光显影内层蚀刻G1S2水、硫酸、过硫酸钠G9L10干膜S1W1酸性蚀刻液NaCO3去膜棕氧化压合钻孔化学镀铜化学镀铜液基板W12铜箔氧化剂、NaOHNaOH、水L5L12S8S3G11L11G10W5W14L13W11L1W13G2镀镍/金液电镀铜贴膜曝光显影图形电镀电镀镍金去干膜蚀刻涂阻焊剂曝光显影干膜水、碳酸钠铜、锡W6W7L8W1电镀铜液

11、碱性蚀刻液NaOH 阻焊剂碳酸钠G12S1W1W2W3W4L14L15W15W16W5L5L2L3L4G3退锡文字印刷硝酸L1W8G4S5G6L9G5L6L7W9L1图1 高密度多层印刷线路板生产工艺及产污环节喷锡锡条、助焊剂、硫酸成型电气检测成品检查发货G7S6G8S7W10二、柔性线路板工艺流程 柔性线路板的加工工艺与刚性板加工工艺极具相同之处，包括设备上大部份与刚性线路板设备通用，具体流程如下：1、底片制作，与刚性板相同，（不作说明）2、剪板：将柔性基板剪裁成设计规格，一般情况都是固定的规格不会变化，并且此过程不产生任何废料。3、预清洗：将铜箔基板用稀H2SO4、Na2S2O8溶液循环冲

12、洗，此过程产生酸洗废液（L10）、清洗水（W11）和含硫酸废气（G9）。4、内层干膜将需要进行线路图形电镀以外的地方用抗镀干膜覆盖，此过程产生废干膜（S1）。5、内层曝光显影：于紫外光（UV）照射下曝光，使线路图案上的干膜起感光硬化反应，将内层线路图象转移到基板上后通过碳酸钠溶液对未曝光硬化的线路上的干膜进行溶解，为下一步蚀刻作准备，此过程主要产生显影废液（L1）、显影废水（W1）、废干膜（S1）。6、内蚀刻将线路图形以外的铜面全部溶蚀掉，蚀刻溶液主要成分为CuCl2和HCl。废酸性蚀刻液（L11），蚀刻后清洗废水（W12），蚀刻溶液中的HCl挥发产生酸性废气（G10）。7、内层退膜蚀刻后以含

13、碳酸钠的显像液将线路以外未感光硬化的油墨以氢氧化钠溶解去除。产生油墨废液（W5）和油墨废水（L5）。8、表面处理将蚀刻后的线路面用稀H2SO4、Na2S2O8溶液循环冲洗，以保证铜面干净无氧化，增加与纯胶压合后的接合力。此过程产生酸洗废液（L6）、清洗水（W6）和含硫酸废气（G9）。9、层压根据不同客户的不同要求将各层采用纯胶通过一定的温度和压力的作用下压在一起得到一个互联的作用，压合工段不使用化学药剂，污染物主要为固体废物，如生产原料中使用的压合纸、废纯胶、以及裁切、钻靶孔所产生的边角料（S8）。10、钻孔：其主要目的在于作为上下或内外层线路之间的连通，并用刷板机除去钻孔时产生的钻污，此工段

14、主要污染物为覆铜废屑（S3）和粉尘（G2）。11、孔处理经过钻孔的板子孔壁上有较多的树脂钻污，如双面则不用去钻污处理，而多层板即需要则要采用等离子体技术进行去钻污以使内层铜环与孔壁镀铜层呈可靠的三面接触，此工段基本上不存在污染，11、孔金属化： 其目的与刚性板相同，在于使经钻孔后的非导体通孔壁上沉积一层密实牢固的导电层。此处镀通孔采用化学沉铜方法，其原理是利用铜镜反应使孔壁内附着一层铜。化学铜溶液组成为CuSO4、HCHO、NaOH、络合剂（EDTA乙二胺）及少量稳定剂。此过程主要污染源为酸雾（G11）、清洗废水（W14）和化学镀铜废液（L13）。12、电镀铜：在整个基板电镀上一层薄铜，产生除

15、油废水（W15）、除油废液（L14）、清洗废水（W16）、酸雾（G12）和电镀铜废液（L15）。13、贴膜将需要进行线路图形电镀以外的地方用抗镀干膜覆盖（需采用真空压膜机），此过程产生废干膜（S1）。14、曝光显影对贴好干膜的基板进行曝光显影，将线路图形呈现在板面上，此过程产生显影废水（W1）和显影废液（L1）。15、 图形电镀铜/锡（Cu/Sn）当线路图形被显像裸露出来之后即进行图形电镀（将线路图形上镀上一层铜和锡）。首先以稀硫酸去除线路表面的氧化物，将线路板浸置于含有硫酸铜、硫酸及微量氯离子和添加剂（如光泽剂）的电镀槽液的阴极，阳极则为铜块，供给直流电源，即可在基板的线路上镀上一层铜。线路

16、镀铜后，再镀上一层锡于线路上，以作为后续抵抗蚀刻用。浸置于含氟硼酸、氟硼酸锡，阳极为锡棒的锡电镀槽液中进行电镀。此过程产生镀前除油废水（W2），除油废液（L2）、酸雾（G3），电镀铜废液（L3）以及镀铜后清洗废水（W3），电镀锡废液（L4）以及镀锡后清洗废水（W4）。16、电镀铜/镍/金在基板表面导体先利用镀上一层镍后再镀上一层金，目的是提高耐磨性，减低接触电阻，防止铜氧化，提高连接的可靠性。由于铜表面直接镀金会因铜金界面扩散形成疏松态，在空气中形成铜盐而影响可靠性，先镀一层镍后能有效地阻止铜金互相扩散。镀镍液19主要成分为NiSO4.7H2O，镀金液由KAu（CN）2和添加剂组成。产生镀金后

17、清洗废水（W6）、镀金废液（L6）、镀镍清洗废水（W7）和镀金废液（L7）。此处产生干膜废液（L5）和干膜废水（W5）。17、去干膜在进行蚀刻前，先行将线路以外的硬化干膜以氢氧化钠将其溶解剥离，再进行蚀刻。18、蚀刻利用蚀刻液将线路图形以外未镀上耐蚀刻锡的铜面全部溶蚀掉，蚀刻溶液主要成分为氨水和CuCl2。此过程产生清洗废水（W8）以及含氨废气（G4），含络合铜碱性蚀刻废液（L8）。19、退锡蚀刻完成后，锡的抗蚀作用已经完成，如果是喷锡镀金板，则需利用硝酸型退锡液剥除锡镀层，形成裸铜板。产生退锡废液（L9）、清洗废水（W9）和含硝酸废气（G5）。20、前处理将蚀刻后的线路面用稀H2SO4、Na

18、2S2O8溶液循环冲洗，以保证铜面干净无氧化，增加与覆盖膜的结合力，此过程产生酸洗废液（L10）、清洗水（W11）和含硫酸废气（G9）。21、压覆盖膜在外层线路表面贴上一层覆盖膜代替阻焊油墨，是防止导体不应有的粘锡和导体之间因潮气、化学品等引起的短路等，此过程产生废覆盖膜（S2）。22、文字印刷在需要印刷文字的地方（如标记等），利用丝网漏印将文字印刷在板面上。此过程产生少量有机废气（G6）。23、喷锡先行在覆盖膜上通孔及焊盘部分裸露出来，其余板面不具有粘锡性，在喷锡过程中，熔融锡仅附着于板面通孔及线路部分，其余被防焊绿漆保护的部分不附着锡。防焊绿漆印好后将基板再涂一层助焊剂，瞬间浸置于熔融态锡

19、铅合金槽中，并随即垂直拉起，以热风及空气刀刮除留在板上多余的熔融态锡，使板上通孔及线路上附着一层锡，作为电子零件装配用。使用Sn-Pb合金、采用电加热，在240高温下进行。此过程产生含锡、铅尘废气（G7）和清洗废水（W10）和锡渣（S6）。24、成型利用冲床及CNC将线路板加工成客户需要的形状。此工段主要产生废线路板（S7）和含尘气体（G8）。最后通过品质监测后，即可出品。裁板预清洗湿膜曝光显影内层蚀刻G1S2水、硫酸、过硫酸钠G9L10干膜S1W1酸性蚀刻液NaCO3去膜表面处理层压钻孔基板W12纯胶H2SO4、Na2S2O8NaOH、水L5L12S8S3L11G10W5W11L1W13G2

20、L13G11W14孔金属化化学镀铜液镀镍/金液电镀铜贴膜曝光显影图形电镀电镀镍金去干膜蚀刻前处理压覆盖膜干膜水、碳酸钠铜、锡W6W7L8W1电镀铜液碱性蚀刻液NaOHH2SO4、Na2S2O8 H2SO4、Na2S2O8H2SO4、Na2S2O8焊剂覆盖膜G12S1W1W2W3W4L14L15W15W16W5L5L2L3L4G3退锡文字印刷硝酸L1W8G4S5G6L9G5L6L7W9L1锡条、助焊剂、硫酸成品检查电气检测喷锡成型发货W10S7G8S6G7图2 柔性线路板生产工艺及产污环节(与高密度印刷线路板基本相同环节，产污环节编号也相同）三、主要原辅材料消耗及贮运1、原辅材料消耗拟建项目主要

21、原辅材料消耗情况见表2。项目所用原材料大部分从国内采购，部分从国外进口，如覆铜板等。所有原辅材料均由汽车运输到厂。表1 主要原辅材料消耗情况表种类名称主要成分规格单位年用量基材环氧覆铜板铜、环氧树脂FR-920mm1220mm张213827柔性板板材聚酰亚胺万m225覆盖膜/万m240PP纤维环氧树脂、玻璃纤维7628、2116、1080万m286.24铜箔铜万m242.4锡条锡、铅锡（63）铅（37）吨39.6阳极磷铜铜、磷磷0.03,铜吨1247化学品碱蚀刻液NH3.H2O、NH4Cl10%升170000酸蚀刻液CuCl2.2H2O、HClCuCl2.2H2O(200g/l)HCl(10%

22、)升112400盐酸HCl化学纯37升468000双氧水H2O2化学纯50公斤42840硝酸HNO3工业65% 30KG/桶公斤113500硫酸H2SO4CP 25KG/桶公斤119588硫酸铜CuSO4.5H2O 200g/LCP 25KG/桶公斤8640硫酸镍NiSO4.6H2OCP 25KG/包公斤1923镍角镍50KG/桶公斤9048化学镍EN-51B 25L/桶升4000364导电盐金盐5KG/箱公斤100硫酸亚锡硫酸亚锡硫酸亚锡公斤32000锡球SN99.9 22公斤19872退锡液硝酸PC-2000 25L/桶升94520退锡补加剂A、B 25L/桶升30960碳酸钠Na2CO3

23、工业 40kg/包公斤48132氢氧化钠NaOH工业 25kg/包公斤142000过硫酸钠Na2S2O8工业 25KG/包升162000其它字符油墨环氧树脂S-411W 10KG/箱 太阳公斤2545黄菲林HCS 20*24 100PCS/BOX盒2754皱纹聚脂膜16*10YARDS*4MIL / 卷米324化铜添加剂HC ADD 25KG/桶kg52387酸铜添加剂UC 25KG/桶kg10490镀铜光亮剂PCM 25L/桶升16070甲醛CP 25KG/桶升15590棕化添加剂PART-A 7030升12800高锰酸钾工业 50kg/桶kg4064膨胀剂 P 25kg/桶kg5510日光

24、菲林DL3P100PCS/BOX 20*24盒115活性碳碳CP 10KG/箱公斤2300酸性清洁剂SE-250 25L/桶升44370柠檬酸CP 10KG/箱公斤2920抗氧化剂2乙氧基乙醇W707 20L/桶公斤2836除泡剂20AF-2聚乙二醇HN-18 25kg/桶公斤2476助焊剂聚（亚烷基）二醇7080升44795浮石灰硅酸盐公斤20000洗网水25L/桶 EC-7升13079感光干膜AF5040 24*500FT万m275感光线路油墨公斤16258释稀剂PMA涂布湿膜用PMA(19.2L/桶)升4896焊接抗腐油墨SR-6000N100GD110KG/箱公斤486002、主要原辅

25、材料理化特性本项目使用的主要有毒有害原辅材料理化性质和危险性见表4.2.2。表2主要有毒有害原辅材料理化性质和危险性名称盐酸硫酸氯化铜过氧化氢硝酸别名氢氯酸氢硫酸双氧水发烟硝酸危规号910079103891002分子式HClH2SO4CuCl2.2H2OH2O2HNO3分子量36.4798.07170.4834.0163.01外观及性况强烈刺激气味，无色发烟气体无色粘稠油状液体。绿色斜方晶体无色透明液体，味苦，有气味，水溶液呈弱酸性无色透明液体熔点（）10.4110沸点（）-85317150.278饱和蒸汽压1.36 kPa溶解性极易溶于水成为盐酸，溶于乙醇、乙醚能与水和醇相混溶于水、醇、丙酮

26、溶于水、醚、醇，不溶于石油醚能与水任意混合相对密度1.2681.842.391.4631.504燃烧性不燃不燃不燃不燃不燃稳定性化学性质活泼，易挥发为HCl化学性质非常活泼在空气中潮解遇多种有机溶剂分解，遇多种金属立即分解见光和暴露空气产生氧化氮不兼容性与多数金属、碱不兼容与有机物氯酸盐、硝酸盐、碳化物、金属等均不兼容。与可氧化物质、金属等不兼容与可燃有机物质、强碱均不兼容危害性有毒、对眼、皮肤有强刺激性，引起灼伤；与金属反应放出H2而与空气形成爆炸性混合物，有强腐蚀性。有毒、腐蚀性强，能造成组织灼伤，化学性质活泼，能使粉末状可燃物燃烧，与高氯酸盐、硝酸盐、金属粉末及其它可燃物猛烈反应发生爆炸

27、或燃烧，硫酸烟雾对粘膜、眼等造成损伤。有毒，对组织器官造成伤害浓溶液有高毒和强刺激性，有较大的燃烧和爆炸危险，与醇、甘油等有机物混合形成强烈的爆炸混合物，蒸汽或烟雾能刺激皮肤、眼和粘膜蒸汽或烟雾有高毒，液体对皮肤、粘膜有腐蚀性，引起严重的组织灼伤，化学性质活泼，与多种物质如金属粉末、碳化物猛烈反应，发生爆炸，遇可燃物、易氧化物着火易燃。环境标准车间空气容许浓度15mg/m3车间空气容许浓度2mg/m3。车间空气容许浓度1.5mg/m3（美）车间空气容许浓度5mg/m3（美）续表2主要有毒有害原辅材料理化性质和危险性名称氢氧化钠高锰酸钾硫酸铜硫酸镍别名苛性钠胆矾危规号95001分子式NaOHKMnO4CuSO4.5H2ONiSO4.6H2O分子量40.0158.03249.68282.86外观及性况白色易潮解固体深紫色晶体，有金属光泽，味甜涩蓝色透明三斜晶体或蓝色颗粒，水溶液呈酸性蓝色或翠绿色透明晶体熔点（）318240（分解）200848（分解）沸点（）1390溶解性溶于水、乙醇、甘油溶于水溶于水、甘油、不溶于乙醇溶于水和乙醇相对密度2.132.7032.862.07燃烧性不燃不燃不燃不燃稳定性空气中吸水和CO2生成Na2CO3遇乙醚、乙醇、双氧水等发生爆炸，240分解放出氧气。45失二分子结晶水110失四分子结晶水不兼容性与水、酸、可燃液体、金属