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资源与产业

节约资源是增效的重要措施节约资源的一些心得

资源是保障国家可持续发展的物质要素。

水资源中的可饮用水,是人类生存的必要条件。

以前总是宣传我国地大物博,但实体平均到每个人,占有量很少,有的极其稀缺。

做任何一种产品都要消耗资源!我国人口占世界第一,所以我国是资源消耗大国,连外国也在消耗我们的资源。日本资源贫泛,也有近1.3亿人口,他们是用脑袋去创造财富,再去换取资源。1993年春节,我去参观日本水门汀株式会社,介绍说日本几乎见没有矿山可采,因此也就没有生产水泥的原料。于是就转向帮国外水泥生产厂做技术改造,提高品质。

物资用一点就少一点,而资源的生成不是一代人几代人的时间就能生成,所以各行各业都得着眼于节约使用。

在生产中所产生污水,也是正常的,虽然经处理符合排放标准,但排出去的水中含有人类不能食用的盐。

节约资源有重大现实意义和深远的历史意义,是我们在为子孙后代作贡献。

印制板行业消耗最多的是铜、树脂和增强材料等。据报导,2018年我国铜矿石自给率约20%,大量靠进口和废铜回收。

节约资源可有多种选择,如:

(1)标准的修订:在六十年代我国参照原苏联标准,铜箔厚度是50 μm。现在是18 μm,35 μm,还有更薄的铜箔。省铜!这就是标准出效益。

(2)改变制程:在六十年代中期欧美推出图形电镀制程,解决了双面及多层板的制造。我国就引入此制程,其优点是需蚀刻的铜薄大约25 μm,能生产单面板的半金属化孔(为增加焊接面积)。但板面铜镀层的均匀性差,当二面导电图形相差大时,二面电镀的厚度相差较大,且设备多。工序前后穿插,用水多,且碱性蚀刻液含氨氮,废水处理成本高。

后来日本推出掩孔制程,设备比图电制程少一条电镀线,少一条显影线,工序可正常流转,工序短。虽然蚀刻铜厚大约46 μm,但也能生产线宽/线间距为0.1 mm的产品。比图形电镀制程省4道水洗,采用酸性蚀刻,废水容易处理。90年代起我国开始引入此制程。

如果采用12 μm铜箔和采用垂直连续电镀(VCP)线,镀层均匀,蚀刻效果更好。

(3)SHIPLEY先生发明了胶体钯,对印制板制造做出了一个重大贡献,在业内长期应用后又推出离子钯,进行活化、沉铜。但世界上钯矿石主要集中在俄罗斯。因此业界开发出多种代用品,如贝加尔推出纳米石墨(黑影)代替钯催化和沉铜,处理后直接镀铜。在刚性18层板、多阶盲孔板、板厚5.0 mm孔径0.13 mm高厚径比板。在挠性板12层板、刚挠结合板、二阶挠性高密度(HDI)板应用上通过严格的考核。特别是电镀时不会在孔内生成铜结瘤,排除了用于压接连接的一个不利因素。

专用设备成本比水平沉铜线约低一半,处理时间比水平沉铜线短。药水成本、用水量,用电量、用工量均比化学沉铜少,无钯无锡无铜金属离子,无络合物,废水处理成本也低。

业内许多工厂若不做高层板、多层板,这种工艺也可考虑。

(4)改变设备;如采用VCP电镀线代替传统的龙门线,板面镀层的均匀性好,东威研发的垂直移动VCP线有镀铜线,镀铜锡线,有镀镍镀金线,都可省金属材料,省水,省人工。以镀铜为例(见表1~表3)。

脉冲电镀的效果不仅与设备有关,还与光泽剂有密切关系。

镀层极差小,省铜且有利制作精细产品。

用水量,以3.5 A/dm2为例为0.3 m3/m2,废水中铜离子含量视产品不同有较大的差异,厚孔密的板约3 g/L,一般的约0.5 g/L~1 g/L。

不管是龙门线或VCP线,厚板、孔密度高的板药水带出量都多。这含铜废水就是“富矿”!用中和法处理,用碱量太多,生产成本和处理成本都偏高。用离子交换法浓缩处理,铜的经济价值低且还得洗脱、再生不合算。虽然是“富矿”就是量不多,且分散在各厂。如果在PCB园区或是特大型厂,建议考虑集中处理。也请设备厂设法减少带出量,据说以前试过,出电镀槽后挤干再用冷风吹,但表面有些变色。如果可以接受,就节约了资源,减少了药水成本和废水处理成本。

表1施加电流35ASF 5 μm左右 2 μm左右镀层厚度30 μm施加电流35ASF 7 μm左右 3 μm左右

表2 以深镀能力用一比较:基本数据板厚/孔径/mm 厚/径比 基村铜厚/μm Dk 电镀时间/min脉冲整流器 4.0/0.2 20:1 18 18 ASF 60直流整流器 3.2/0.25 12.8:1 18 16 ASF 80

表3 电镀后数据(厚度单位 μm)面铜厚度 平均孔铜厚度 最厚 最薄 面/孔铜比 TP/%脉冲 27.57 27.57 28.8 26.2 1:1 99直流 33.4 22.12 29.52 10.6 1.57:1 66.23

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