陳妤，魏喆, ，葉茂盛，李楊楊，魏立安

（1.南昌航空大學(xué)，江西 南昌 330100；2.江西強達電路科技有限公司，江西 贛州 330006）

清潔生產(chǎn)是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要手段，也是工業(yè)污染防治的有效途徑[1]。其作為一套完備且系統(tǒng)的污染預(yù)防措施和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，已經(jīng)在國內(nèi)獲得普遍認(rèn)可和接受，也得到了推廣和應(yīng)用[2]。在印制電路板(PCB)行業(yè)，由于《印制電路板制造業(yè)清潔生產(chǎn)水平評價技術(shù)要求》(征求意見稿)和《清潔生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn) 印制電路板制造業(yè)》(HJ 450-2008)已被廢止，因此PCB制造業(yè)的清潔生產(chǎn)審核缺少判定清潔生產(chǎn)水平的依據(jù)，無法判定相關(guān)PCB生產(chǎn)是否符合《清潔生產(chǎn)審核評估與驗收指南》中的必備條件——“已達到相關(guān)行業(yè)清潔生產(chǎn)評價指標(biāo)體系三級水平(國內(nèi)清潔生產(chǎn)一般水平)或同行業(yè)基本水平的要求”。為此，根據(jù)于2013年6月5日由中華人民共和國國家發(fā)展和改革委員會、中華人民共和國環(huán)境保護部及中華人民共和國工業(yè)和信息化部發(fā)布的《清潔生產(chǎn)評價指標(biāo)體系編制通則》(試行稿)的要求，以及江西省強達電路科技有限公司清潔生產(chǎn)的審核成果，確定了指標(biāo)基準(zhǔn)值，構(gòu)建了某企業(yè)的評價指標(biāo)體系，同時為PCB行業(yè)清潔生產(chǎn)水平評價提供參考。

1 清潔生產(chǎn)評價指標(biāo)體系構(gòu)建背景

江西省強達電路科技有限公司于2021年開始清潔生產(chǎn)審核工作，并且在2022年6月通過了專家主管部門的清潔生產(chǎn)審核評估。

1.1 PCB生產(chǎn)工藝簡介

圖1示出了江西省強達電路科技有限公司電路板生產(chǎn)的總工藝流程。

1.1.1 開料

按設(shè)計要求剪裁銅箔基板。

1.1.2 內(nèi)層圖形制作

(1) 內(nèi)層圖形轉(zhuǎn)移：將涂覆在印制電路基材上的光致抗蝕劑進行曝光，改變其硬度、溶解性、物理性能及附著力，通過顯影形成圖像。分為干膜法和濕膜法。

(2) 內(nèi)層蝕刻：溶蝕線路圖形以外的銅面，得到所需圖形。蝕刻液的主要成分是HCl和NaClO3。

1.1.3 內(nèi)層AOI(自動光學(xué)檢測)

內(nèi)層電路板制作完成后要仔細檢查，保證通路及絕緣的完整性。利用計算機記住原始圖案與特殊波長光線掃描相配合的方式可迅速完成對各層板的檢查。

1.1.4 棕化

形成一層具有高抗撕裂強度的棕色氧化銅絨晶，附著在內(nèi)層電路板表面，從而達到增強壓層時內(nèi)層板與膠片之間結(jié)合力的目的。

1.1.5 壓層

通過在內(nèi)層芯板間增加半固化片的方式在表面壓合銅箔。在真空條件下，用逐漸升溫的方式處理產(chǎn)品，最后通過熱壓將疊合板壓成多層板。

1.1.6 鉆孔

在板面上鉆出層與層之間線路連接的導(dǎo)通孔。

1.1.7 化學(xué)沉銅/電鍍銅

(1) 化學(xué)沉銅(PHT, plating through hole)：去除鉆孔產(chǎn)生的膠渣，并通過化學(xué)鍍將銅沉積在孔壁內(nèi)表面。

(2) 電鍍：通過電鍍在化學(xué)沉銅層表面得到一層銅，使電路板各層實現(xiàn)導(dǎo)通功能，從而提供足夠且可靠的導(dǎo)電層厚度，防止導(dǎo)電電路出現(xiàn)過熱、機械缺陷等問題。

1.1.8 外層圖形制作

對表面進行處理后，在印制電路基材上貼光致抗蝕膜并進行曝光，將圖形轉(zhuǎn)移。

1.1.9 阻焊

為防止?jié)駳夂透鞣N電解質(zhì)侵蝕致使線路氧化而影響電氣性質(zhì)，以及外來的機械傷害，通過涂覆感光油墨來覆蓋線路和銅面，令板面保持絕緣性。

1.1.10 字符

在電路板表面印上器件的位置號、板名等字符。

1.1.11 表面處理

通過噴錫、化學(xué)鍍鎳/金、OSP(有機可焊性保護)等工藝對表面裸露的銅箔和通孔進行保護，提高電路板的可焊性。

1.1.12 外型

根據(jù)客戶的要求，采用數(shù)控機床銑出所需形狀。

1.1.13 電測

通過測試機檢查電路板的通路、短路、絕緣和電感，篩選出合格的產(chǎn)品。

1.1.14 終檢、包裝

檢查板的尺寸、孔徑、外觀、板厚、標(biāo)記等是否滿足客戶要求，然后將合格品包裝成捆，便于運送和儲存。

1.2 清潔生產(chǎn)審核成果

經(jīng)歷近1年的時間，已完成對江西省強達電路科技有限公司的清潔生產(chǎn)審核工作，并且從定性指標(biāo)和定量指標(biāo)進行分類總結(jié)，分別列于表1和表2。

表1 江西強達電路科技有限公司清潔生產(chǎn)審核結(jié)果——定性指標(biāo)Table 1 Audit results of qualitative indicators for cleaner production in Jiangxi Qiangda Circuit Technology Co., Ltd.

表2 江西強達電路科技有限公司清潔生產(chǎn)審核結(jié)果——定量指標(biāo)Table 2 Audit results of quantitative indicators for cleaner production in Jiangxi Qiangda Circuit Technology Co., Ltd.

2 清潔生產(chǎn)評價指標(biāo)的構(gòu)建

通過對企業(yè)現(xiàn)狀進行全面而系統(tǒng)的調(diào)查和分析，根據(jù)《清潔生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn) 印制電路板制造業(yè)》(HJ 450-2008)的要求，針對企業(yè)自身的特點，將評價指標(biāo)體系設(shè)為兩級。一級指標(biāo)共5項，二級指標(biāo)共21項[3]，如圖2所示。

2.1 生產(chǎn)工藝及裝備指標(biāo)

生產(chǎn)工藝及裝備是PCB制造企業(yè)生產(chǎn)和運行的核心，選用清潔高效的生產(chǎn)工藝和設(shè)備是企業(yè)清潔生產(chǎn)的前提，生產(chǎn)工藝和設(shè)備先進與否直接影響著其他指標(biāo)。所以，企業(yè)的生產(chǎn)工藝和設(shè)備既要符合《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄(2019年本)》和《高耗能落后機電設(shè)備(產(chǎn)品)淘汰目錄》的具體要求，也要符合國家產(chǎn)業(yè)政策、技術(shù)政策和發(fā)展方向。

依據(jù)企業(yè)的清潔生產(chǎn)審核結(jié)果，結(jié)合上述要求以及行業(yè)特點對工藝裝備水平進行了劃分。本文共選取了節(jié)水設(shè)施、機械加工及輔助設(shè)施、線路與阻焊圖形的形成、板面清洗、蝕刻、電鍍與化學(xué)鍍共6項指標(biāo)。

2.2 資源消耗指標(biāo)

資源消耗指標(biāo)包括新水量、耗電量及覆銅板利用率。資源能源消耗指標(biāo)關(guān)系著PCB企業(yè)的資源能源利用效率和運行成本。在進行清潔生產(chǎn)評價時，可根據(jù)所采用的原料來選擇相應(yīng)物耗作為具體指標(biāo)[4]。

2.2.1 新水量

單位產(chǎn)品(指電路板)新鮮水使用量，以式(1)表示。

2.2.2 單位產(chǎn)品綜合能耗

該指標(biāo)能夠反映企業(yè)投入的能源與產(chǎn)出產(chǎn)品之間的定量關(guān)系，是綜合體現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)、能源利用、經(jīng)營管理等水平的重要依據(jù)。該指標(biāo)是計劃統(tǒng)計期內(nèi)企業(yè)對實際消耗的各種能源實物量按規(guī)定的計算方法和單位分別折算為一次能源后的總和。參考《綜合能耗計算通則》(GB/T 2589-2020)，采用式(2)計算。

2.2.3 覆銅板利用率

覆銅板利用率是指覆銅板實際使用量占覆銅板投入總量的百分?jǐn)?shù)，采用式(3)計算。

2.3 資源綜合利用指標(biāo)

資源綜合利用指標(biāo)包括工業(yè)用水重復(fù)利用率和銅回收率兩個指標(biāo)，主要反映生產(chǎn)過程中包括水、能源等在內(nèi)的資源綜合回收和再利用的情況。

2.3.1 工業(yè)用水重復(fù)利用率

工業(yè)用水重復(fù)利用率是指企業(yè)生產(chǎn)過程中重復(fù)利用的水量占企業(yè)生產(chǎn)過程總用水量的百分?jǐn)?shù)，采用式(4)計算。

2.3.2 銅回收利用率

銅回收率是指從廢液(包括廢鍍液和廢蝕刻液)及廢固體物(包括覆銅板、印制電路板、粉粒和泥渣)中提取并得以回收利用的銅占從廢物中提取所得銅總量的百分?jǐn)?shù)，采用式(5)計算。

2.4 污染物產(chǎn)生指標(biāo)

污染物產(chǎn)生指標(biāo)一般指生產(chǎn)過程中生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)工藝等產(chǎn)生的廢氣、廢水及固廢，是體現(xiàn)PCB企業(yè)清潔生產(chǎn)技術(shù)水平的重要指標(biāo)。PCB行業(yè)的主要污染物為廢水，所以選用廢水產(chǎn)生量、廢水中銅的產(chǎn)生量及廢水中CODCr的產(chǎn)生量作為該類指標(biāo)。

2.5 管理指標(biāo)

管理指標(biāo)包括相關(guān)的環(huán)境法律法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行情況、環(huán)境管理體系、生產(chǎn)過程環(huán)境管理、廢水處理系統(tǒng)、環(huán)保設(shè)施的運行管理、危險物品的存放管理及廢物存放和處理共7項指標(biāo)。

3 權(quán)重值以及基準(zhǔn)值的確定

3.1 權(quán)重值的確定

按《清潔生產(chǎn)評價指標(biāo)體系編制通則》(試行稿)的要求，確定了一類指標(biāo)和二類指標(biāo)的權(quán)重，詳見表3。

3.2 基準(zhǔn)值的確定

3.2.1 定量指標(biāo)基準(zhǔn)值

資源消耗指標(biāo)、資源綜合利用指標(biāo)和污染物產(chǎn)生指標(biāo)這3項定量指標(biāo)基準(zhǔn)值的確定應(yīng)遵循以下原則：

(1) 以清潔生產(chǎn)審核報告中3年的數(shù)據(jù)(見表2)為依據(jù)，以3年的平均值為III級基準(zhǔn)值，3年中最優(yōu)的數(shù)據(jù)作為I級基準(zhǔn)值；I級基準(zhǔn)值和III級基準(zhǔn)值的平均值為II級基準(zhǔn)值。

(2) 在(1)的基礎(chǔ)上將各級基準(zhǔn)值與《清潔生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn) 印制電路板制造業(yè)》(HJ 450-2008)中的定量指標(biāo)數(shù)值進行比較，最后以其中要求較高的數(shù)值為準(zhǔn)。

3.2.2 定性指標(biāo)基準(zhǔn)值

定性指標(biāo)(包括生產(chǎn)工藝及裝備指標(biāo)、管理指標(biāo))的基準(zhǔn)值參考《清潔生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn) 印制電路板制造業(yè)》(HJ 450-2008)來確定。

在上述工作的基礎(chǔ)上得到了某印制電路板企業(yè)清潔生產(chǎn)的評價指標(biāo)體系，具體見表3。

表3 某印制電路板企業(yè)清潔生產(chǎn)評價指標(biāo)體系Table 3 Cleaner production assessment indicator system of a printed circuit board manufacturer

4 結(jié)語

構(gòu)建了企業(yè)的清潔生產(chǎn)水平評價指標(biāo)體系，對指導(dǎo)企業(yè)的清潔生產(chǎn)有積極作用，也為PCB行業(yè)的清潔生產(chǎn)水平評價提供參考。隨著環(huán)保法規(guī)的完善及清潔生產(chǎn)技術(shù)水平的提高，應(yīng)根據(jù)實際情況定期對已有評價指標(biāo)體系進行調(diào)整和完善。

續(xù)表3 某印制電路板企業(yè)清潔生產(chǎn)評價指標(biāo)體系Table 3 (Continued) Cleaner production assessment indicator system of a printed circuit board enterprise