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行业资讯
2020 年 05 月 30 日

电子工业VOCs产废来源及特点

电子产品主要类型有电子专用材料、电子元件、印制电路板、半导体器件、显示器件及光电子器件、电子终端产品六大类。根据生产工艺不同、原辅料不同,所排放的特征污染物及浓度也有所不同。

 

1、电子专用材料。电子专用材料是在半导体集成电路、各种电子元器件(包括有源及无源元器件、激光器件、光通讯器件、发光二极管器件、液晶显示器件等电子基础产品)制造中所采用的特定材料。

 

①覆铜板

覆铜板生产工艺属于无水工艺,除冷却水、检验检测部门会产生少量污水外,其他生产流程不会产生污水。生产过程产生的污染物主要在废气方面,较多来自于使用丙酮、甲苯等有机溶剂的挥发。

 

②电子铜箔

电子铜箔生产废气中的主要污染物为硫酸雾和少量苯。

 

③石英晶棒(片)

石英晶棒及晶片加工过程中的切割工序中因柴油挥发产生少量VOCs。

 

④电阻浆料

电阻浆料主要由导电相(功能相)、黏结相(玻璃相)和有机载体三部分组成。生产废气中的主要污染物为VOCs 、粉尘。

 

2、电子元件。电子元件一般包括: 电容器、电阻器、电位器、电感器、电子变压器、混合集成电路、控制元件、敏感元件、传感器等。

 

①有机介质电容器

有机介质电容器纸涂漆、电容器表面涂覆处理时有VOCs废气产生。

 

②铝电解电容器

铝电解电容器生产准备阶段要进行抛光处理, 去边缘毛刺时产生少量粉尘;铝箔腐蚀时会产生盐酸气体,切割会产生少量粉尘。

 

③钽电解电容器

钽电解电容器的烧结过程与焊阳、阴极引线时有VOCs废气产生。

 

④云母电容器

云母电容器生产过程中在老练过程中产生VOCs废气。

 

⑤薄膜电阻

薄膜电阻在生产准备阶段要进行抛光处理,去边缘毛刺时产生少量粉尘;表面涂覆有VOCs废气产生。

 

⑥ 玻璃釉电阻器

玻璃轴电阻器生产过程中,有机载体的制备、丝网印刷、烘干烧结及引出端焊接有VOCs废气产生。

 

⑦金属箔电阻器

金属箔电阻器生产过程中的配胶贴箔工序有少量VOCs废气产生。

 

⑧电感器

电感器在材料准备时会有VOCs产生,包括无水乙醇、丙酮、少量二甲苯等; 焊锡过程有废气与粉尘产生。

 

⑨电子变压器

电子变压器在点胶和烘烤过程中有VOCs废气产生。

 

3、印制电路板(PCB)

印制电路板是电子设备中不可缺少的配件。根据印制板中导线图形层数不同有单面(仅一层线路)、双面(有二层线路)和多层(有三层以上线路)之区分,刚性和挠性板都有不同层数。

 

4、半导体器件

 

①分立器件、集成电路

最常见的双极管之一的NPN 三极管流程主要工艺有:氧化、光刻、N 型外延、基区扩散、发射区扩散、Al 金属化、化学气相沉积(CVD)钝化层等步骤。工艺流程与集成电路生产工艺类似。

 

集成电路制造可大致分为各独立的“单元”,如晶片制造、氧化、掺杂、显影、刻蚀、薄膜等。各单元中又可再分为不同的"操作步骤",如清洗、光阻涂布、曝光、显影、离子植入、光阻去除、溅镀、化学气相沉积等。

 

由于半导体工艺对操作室清洁度要求极高,通常使用风机抽取工艺过程中挥发的各类废气,因此半导体行业废气排放具有排气量大、排放浓度小的特点。这些废气排放主要可以分为四类:酸性气体、碱性气体、有机废气和有毒气体。

 

酸碱废气主要来自于扩散、CVD 、CMP 及刻蚀等工序,这些工序使用酸碱清洗液对晶片进行清洗。目前,在半导体制造工艺中使用最为普遍的清洗溶剂为过氧化氢和硫酸的混合剂。这些工序中产生的废气包括硫酸、氢氟酸、盐酸、硝酸及磷酸等的挥发气,碱性气体为氨气。

 

有机废气主要来源于光刻、显影、刻蚀及扩散等工序,在这些工序中要用有机溶液(如异丙醇)对晶片表面进行清洗,其挥发产生的废气是有机废气的来源之一: 同时,在光刻、刻蚀等过程中使用的光阻剂(光刻胶)中含有易挥发的有机溶剂,如醋酸丁酯等,在晶片处理过程中也要挥发到大气中,是VOCs废气产生的又一来源。

 

有毒废气主要来源于晶体外延、干法刻蚀及CVD 等工序中,在这些工序中要使用到多种高纯特殊气体对晶片进行处理,如硅烷( SiH4) 、磷烷(PH3 ) 、四氟化碳( CF4 ) 、硼烷、三氯化硼等,部分特殊气体具有毒害性、窒息性及腐蚀性。

 

②封装

 

封装指从晶片上切割单个芯片到最后包装的一系列步骤。

 

封装工艺产生的废气较为简单,主要是酸性气体、环氧树脂及粉尘。酸性废气主要产生于电镀等工艺;烘烤废气则产生于晶粒粘贴、封胶后烘烤过程;划片机在晶片切割过程中,产生含微量砂尘的废气。

 

5、显示器件及光电子器件

从产生污染的角度而言,显示器件的代表性产品为TFT-LCD (薄膜晶体管液晶显示器件),光电子器件的代表性产品为LED光电子器件。

 

①TFT-LCD

完整的TFT-LCD 生产工艺流程主要包括阵列工程( Array) 、彩膜工程(CF) 、成盒工程(Cell ) 三大部分。

 

②LED

 

6、电子终端产品

电子终端产品生产过程主要包括印制电路板(俗称板卡)、组装(板级组装)、整机装配和产品调试。

 

电子终端产品制造行业废气排放潜在的污染物主要是锡和锡化合物、铅和铅化合物及VOCs (苯系物与乙醇、异丙醇、丙酮等) 。

 

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