《排污许可证申请与核发技术规范 电子工业(征求意见稿)》编制说明.pdf

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i 目 录 1 项目背景 . 1 1.1 任务来源 . 1 1.2 工作过程 . 1 2 电子工业概况 . 1 2.1 电子工业总体发展情况 . 1 2.2 电子工业企业规模及 分布情况 . 2 2.3 产业政策情况 . 3 2.4 电子工业生产工艺及产污环节分析 . 3 2.5 电子工业环境管理现状 . 13 3 技术规范制订的必要性分析 . 15 3.1 生态文明建设对环境管理制度提出新要求 . 15 3.2 规范电子工业排污许可管理的需要 . 15 3.3 推进实施排污许可制的需要 . 16 4 国内外电子工业排污许可情况研究 . 16 4.1 美国排污许可制研究 . 16 4.2 欧盟排污许可制研究 . 18 4.3 日本排污许可制研究 . 19 4.4 国内排污许可制研究 . 21 5 技术规范制订的基本原则和技术路线 . 21 5.1 基本原则 . 21 5.2 技术路线 . 22 6 技术规范主要内容说明 . 23 6.1 标准框架 . 23 6.2 适用范围 . 23 6.3 规范性引用文件 . 24 6.4 术语和定义 . 24 6.5 排污单位基本情况填报要求 . 24 6.6 产排污环节对应排放口及许可排放限值确定方法 . 41 6.7 污染防治可行技术要求 . 43 6.8 自行监测管理要求 . 44 6.9 环境管理台账与排污许可证执行报告编制要求 . 47 6.10 实际排放量核算方法 . 48 7 与国内外同类标准、技术法规对比分析 . 48 7.1 主要申请材料 . 48 7.2 纳入排污许可管理的污染物 . 49 7.3 许可排放限值确定 . 49 7.4 污染控制技术 . 50 ii 7.5 挥发性有机物管控 . 50 7.6 自行监测 . 50 7.7 台账记录和执行报告 . 51 8 标准实施措施及建议 . 51 1 1 项目 背景 1.1 任务来源 2016 年,国务院办公厅印发了控制污染物排放许可制实施方案(国办发﹝ 2016﹞ 81 号),随后原环境保护部发 布排污许可证管理暂行规定(环水体〔 2016〕 186 号),明确了排污许可制度改革的顶层设计和工作部署。 2017 年 11 月,生态环境部(原环境保护部)发布关于征集 2019 年度排污许可技术规范项目承担单位的通知(环办规财函 〔 2017〕 1773 号),其中的 2019 年度排污许可技术规范项目指南中将排污许可证申请与核发技术规范电子工业(项目编号 6)列入 2019 年标准计划。 受生态环境部委托,中国电子工程设计院有限公司负责牵头编制排污许可证申请与核发技术规范电子工业,中国环境科学研究院、中国电子信息行 业联合会、 生态环境部 环境规划院和北京市环境保护科学研究院 4 家单位作为协作单位共同参与标准编制。 1.2 工作过程 开题论证 2017 年该标准立项后,项目组编制排污许可证申请与核发技术规范电子工业开题论证报告,并于 2018 年 5 月 10 日通过了生态环境部标准所组织的标准开题论证会。 专家咨询 2018 年 6 月~ 9 月,编制组对京津冀、长三角、珠三角等地企业开展实地调研,并与中国电子材料行业协会、中国电子元件行业协会、中国电子电路行业协会、中国半导体行业协会等行业协会座谈交流,重点调研了生产与污染治理设施、产排 污情况等,讨论了标准范围以及许可排放量、实际排放量核算等内容, 2019 年 1 月,召开专家咨询会议,为进一步完善规范内容听取专家意见。 征求意见稿按照专家意见修改完善后形成征求意见稿及编制说明。 2019 年 1 月 29 日,生态环境部在北京组织召开征求意见稿技术审查会, 编制组汇报编制工作,审查专家组 对排污许可证申请与核发技术规范电子工业(征求意见稿)和编制说明进行审查。 2 电子 工业概况 2.1 电子 工业 总体发展 情况 我国近几年随着智能终端、消费电子等为代表的电子产品的爆发式发展,助推了电子工业进入了快速发展阶段。 2018 年 ,在我国经济由高速增长向平稳增长转变的背景下,电子工业保持平稳增长态势,生产和投资增速在工业各行业中保持领先水平。受成本上升、价格回落等因素影响,行业效益整体下滑。 根据工业和信息化部统计数据, 2018 年,我国电子信息制造业生产总体保持较快增长。从生产情况看, 2018 年 1-11 月,规模以上电子信息制造业增加值同比增长 13.4,增速快于全部规模以上工业增速 7.1 个百分 点 ,在制造业细分行业中增速排名居前列。从主 要产品看, 2018 年 1-11 月,电子元件及电子专用材料制造业增加值同比增长 14.0,其中电子元件产 量同比增长 16.3。电子器件制造业增加值同比增长 14.9,其中集成电路产量同比增长 9.8。计算机制造业增加值同比增长 9.7,微型计2 算机设备产量同比下降 1.6,其中笔记本电脑产量同比增长 1.1,平板电脑产量同比增长 0.7。从效益情况看, 2018 年 1-11 月,规模以上电子信息制造业主营业务收入同比增长 9.9,利润同比下降0.4,主营收入利润率为 4.41,主营业务成本同比增长 10.2。其中,电子元件及电子专用材料制造业主营业务收入同比增长 12.9,利润同比增长 25.7。电子器件制造业主营 业务收入比上年增长10.0,利润同比下降 11.7。计算机制造业主营业务收入同比增长 9.4,利润同比下降 0.5。从行业投资情况看, 2018 年 1-11 月,电子信息制造业固定资产投资同比增长 19.1,增速同比回落 4.2 个百分点,高于制造业投资增速 9.6 个百分点。 2.2 电子工业企业 规模及 分布情况 根据 2016 年 、 2017 年 的 中国信息 产业年鉴 数据 显示, 我国规模 以上电子 信息产业制造业企业数量保持较快增长, 其中 2015 年电子工业企业数量 约 4993 家, 2016 年 企业数量约 5598 家 ,同比 增长12.12 个 百分点。其中 电子计算机 企业 数量 2016 年 共计约 794 家 , 同比增长 4.75 个 百分点; 电子 器件行业 企业数量约 1520 家 ,同比增长 0.1 个 百分点; 电子 元件 行业 企业 数量约 2888 家 ,同比增长 24.5个 百分点 ; 电子专用材料企业约 396 家,同比增长 0.8 个百分点。 随着产业集中度的提升,产业区域聚集效应日益凸显,主要分布在长江三角洲、珠江三角洲、环渤海以及中西部区域,产业集聚效应及基地优势地位日益明显,在全球产业布局中的影响力不断增强。伴随着东部地区土地资源和矿产资源紧张,部分生产基地纷纷向中西部地区 转移。空间分工已具雏形,主要体现在产业空间分工和价值链空间分工两大方面。我国电子产业集群分布如图 2-1 所示。 图 2-1 我国电子产业集群分布图 珠江三角洲电子 工业产业 集群和福州厦门电子带 , 包括深圳、东莞、中山、惠州、福州、厦门等地,是消费类电子产品、电脑零配件以及部分电脑整机的主要生产、组装基地,目前主要承担制造职能;长江三角洲电子 工业 产业集群,包括南京、无锡、苏州、上海、宁波等地,主要是笔记本电脑、3 半导体、消费电子、收集及零部件的生产、组装基地,目前除主要承担制造职能外还承担部分的研发职能,其中上海还是 国内外知名 电子 公司总部的汇集地;环渤海电子信息产业集群,包括北京、天津、青岛、大连、济南等地 , 主要从事元器件、家电的生产,目前除承担制造职能外还承担研发职能,尤其是北京,是全国电子 工业 产品的研发、集散中心,国内外知名 电子 公司总部的汇集地;而成都、西安、武汉等 中西部地区 则主要是家电、元器件、军工电子的生产基地,目前主要承担制造职能。 2.3 产业政策 情况 近期国际贸易保护主义盛行为我国企业国际化发展带来一定压力,同时我国经济发展进入新常态,发展方式从规模速度型转向质量效率型,对电子信息产业发展提出了新的要求。 我国 国民经济和社会发展 “十三五 ”规划纲要提出,大力推进先进半导体、机器人、智能系统等新型前沿领域创新和产业化,形成一批新增长点,提升新兴产业的支撑作用。国家集成电路产业发展推进纲要中明确提出着力发展集成电路设计业、加速发展集成电路制造业、提升先进封装测试业发展水平、突破集成电路关键装备和材料,并提出加强组织领导、设立国家产业投资基金、加大金融支持力度、落实税收支持政策、加强安全可靠软硬件的推广应用、强化企业创新能力建设、加大人才培养和引进力度、继续扩大对外开放等一系列支持和保障措施。 国家发改委 2017 年 7 月 发布 半导体照明产业 “十三五 ”发展规划,提出进一步提升我国半导体照明产业的整体发展水平,明确提出到 2020 年,我国半导体照明关键技术不断突破,产品质量不断提高,产品结构持续优化,产业规模稳步扩大,产业集中度逐步提高,形成 1 家以上销售额突破 100 亿元的 LED 照明企业,培育 1~ 2 个国际知名品牌, 10 个左右国内知名品牌;推动 OLED 照明产品实现一定规模应用;应用领域不断拓宽,市场环境更加规范,为从半导体照明产业大国发展为强国奠定坚实基础。 工业和信息化部 2018 年 12 月发布印制电路板行业规范条 件和印制电路板行业规范公告管理暂行办法,提出鼓励印制电路板产业聚集发展,引导产业退城入园,鼓励企业开展智能制造,绿色制造,采用工艺先进、节能环保、安全可靠、自动化程度高的生产工艺和设备,引导产业转型升级和结构调整,推动印制电路板产业持续健康发展。 此外,各地方政府也纷纷出台政策鼓励我国电子工业自主发展,四川省成都高新区 2018 年 1 月发布成都高新区关于支持电子信息产业发展的若干政策、福建省 2018 年 4 月发布关于加快电子信息产业发展的实施意见,对电子工业产业发展提出支持方案。 2.4 电子工业 生产工艺及 产 污环节 分析 电子工业涉及产品类别众多,在产业链结构大体上可分为上游、中游、下游三个层次,下游为电子终端整机产品(电子设备),包括计算机及其他电子设备等;中游是成百上千种的电子元器件,包括半导体器件、光电子器件、显示器件、电子电路等,它们经过组合装配便形成了各种电子终端产品;上游是电子工业生产所专用的材料,电子专用材料。根据固定污染源排污许可分类管理名录( 2017年版),本标准适用范围包括计算机制造 391、电子器件制造 397、电子元件及电子专用材料制造 398、4 其他电子设备制造 399。 为便于电子工业上中下 游各子行业申请领排污许可,本标准将上述子行业分成电子器件、电子元件、电子专用材料、计算机及其他电子设备制造四个单元进行分析;结合各子行业产品特点及生产工艺,电子器件和电子元件以相似生产工艺进行分类分析;电子专用材料以产品类型进行分类分析;计算机及其他电子设备制造以通用工序为单元进行分析。 2.4.1 电子器件 电子器件主要包括电子真空器件、半导体分立器件、集成电路、半导体照明器件、光电子器件、显示器件等。 a电子真空器件 电子真空器件 指借助电子在真空或者气体中与电磁场发生相互作用,将一种形式电磁能量转换为另一种形式电 磁能量的器件。此类器件产品种类众多,包括高频电子管、微波电子管、 X 射线管、真空开关管、显像管(阴极射线管)等。 真空电子器件的制造工艺随器件的种类不同而有所区别 , 但就其共同的特点而言 , 大体上包括零件处理、部件制造与测试、总装、排气等工艺。有些器件 , 如摄像管和显像管,还采用某些特殊的制造工艺,如充气工艺、镀膜工艺、离子蚀刻和荧光屏涂敷工艺等。 1 零件处理 在装配、制造器件前首先对零件进行处理,目的在于使零件本身清洁、含气量少,并消除内应力。 清洗金属零件常用汽油、三氯乙烯、丙酮或合成洗涤剂溶液去除表面的油污, 再经过酸、碱等处理,去除表面的氧化层或锈垢等。有时还可在上述液体中进行超声清洗,以获得更佳的效果。玻璃外壳或零件可用混合酸处理。经化学清洗后的零件均需经充分的水洗。陶瓷件经去油、化学清洗和水冲洗后,还可再在马弗炉中经 1000 左右焙烧,使表面更清洁。 退火将清洗过的零件加热到其熔点以下的一定温度并保持一定时间,然后缓慢冷却,以消除零件在加工过程中引起的应力。 表面涂敷为避免制造过程中氧化、便于焊接 或减小使用时的高频损耗,某些零件要在表面镀镍、铜、金或银等。还有的零件须预先涂敷特殊涂层,如微波管内用的衰减器 可用碳化、石墨喷涂或真空蒸发、溅射等方法涂敷一层高频衰减材料。有的零件还须涂敷某种材料,如碳化钽等,以提高表面逸出功,降低次级发射。 2 制造与测试 为保证器件各电极能按设计要求,准确、可靠地装配起来,预先制成几个部件和组件。对部分组件须进行电气参数的测试 亦称冷测 ,构成管壳的组件则须经过气密性检验,合格后才能总装。主要制造工艺有装架、封接、焊接和测试等。 装架 把零件装配成阴极、电子枪、栅极、慢波电路、阳极或收集极等组件,或进一步装配成待封口的管子。装架时采用的焊接方法有点焊、原子氢焊、激光焊及超声焊。有时 也采用微束等离子焊、电子束焊和扩散焊。 封接 熔封工艺用于 玻璃之间和玻璃与金属之间,多已实现自动化操作 , 利用这种技术制成电极5 引线或芯柱,并将管壳与芯柱封接在一起 ; 铟封工艺 用于 两种膨胀系数相差很大的玻璃或玻璃与各种晶体、玻璃与金属间的真空密封,可用高纯铟作焊料冷压而成 , 这种工艺常用于摄像管窗口和管壳间的封接。它适合于不能承受高温的零部件的真空密封,且铟能作为电极引出线使用 ;烧结金属粉末法和活性金属法广泛采用 陶瓷金属封接 , 前者是将钼、锰等金属粉末 有时添加少量氧化物作为活化剂 涂敷在待封接的陶瓷表面,再在氢炉中 在 9001600℃范围内的某一温度烧结成金属化层,经镀镍后用焊料与金属加以封接。活性金属法则是利用钛、锆等活性金属和焊料或含活性金属的合金焊料,在真空炉中升温至略高于焊料熔点的温度,形成液相活性合金来润湿陶瓷 和金属,完成封接 ; 除这两种工艺外,还有氧化物焊料法、扩散封接以及利用蒸发或溅射金属化来进行封接等工艺; 钎焊及氩弧焊用于金属间的连接,常采用在氢炉或真空炉中钎焊的工艺。 测试 有些高频系统的部件,如谐振腔、慢波电路等,制成后应先进行 “冷测 “,以检验其电气性能。必要时可对部件作些调整。对于光电器件,靶面 制成后需经动态测试,以检验其性能。封接、钎焊或氩弧焊的部件,如作为管壳的一部分,则必须用检漏仪 如氦质谱仪等 检验其焊缝的密封性能,合格后才能用于总装。 3 总装 经检验合格的部件用高频集中焊、钎焊或氩弧焊等方法装配成整管后即可进行排气。 4 排气 将 总装好的器件内部气体抽出,使压强达到 10-5 帕以下的过程称 排气。 5 老炼 对排气后的器件进行电气处理以获得稳定的电气性能的工艺称为老炼。 6 测试 器件经老炼后需要测试性能,主要参数应达到预定的指标。这种测试亦称 “热测 “。为使用可靠,还须抽样进行动态特性试验、寿命试验、耐冲 击试验、耐震试验及冷热循环等例行试验。 7 充气工艺 有些器件 ,如稳压管、闸流管和离子显示器件等,内部须充有一定的特种气体如氢、氦、氖、氩等。 8 镀膜工艺 在现代真空电子器件制造过程中,镀膜工艺应用很广。镀膜工艺包括真空蒸发、溅射、离子涂敷及化学气相沉积等。在制作摄像管、光电倍增管时,各类透明导电膜、光电阴极和光导靶面材料采用真空蒸涂的方法制成。显像管荧光膜内表面常蒸铝膜以防止荧光膜灼伤,也可提高管子的亮度和对比度。现代镀膜工艺也被用来改变某些材料的表面状态,制作阴极以及使陶瓷或其他介质表面低温金属化和实现高频低 损耗的封接等。 9 离子刻蚀 这是用离子能量将固体原子或分子从表面层上逐渐剥离的一种新型微细加工方法。使用掩膜可以制出精密图形。这种工艺可用于器件零部件的表面薄层剥离、有机膜的去除以及对摄像管晶体靶面进行清洁处理或制作靶面的精细网格等。 10 荧光屏涂敷显像管和示波管屏面内表面须涂敷一层均匀的荧光物质。涂屏方法主要有沉淀法、粉浆法和干法几种。 沉淀法黑白显像管、示波管常用沉淀法涂屏。先将玻屏清洗干净 ,注入含硅酸钾的工作液 ,再注入 含荧光质的悬浮液。经过一定时间的静置沉淀后倒出残液,通入 60 左右的热空气流,同时用红外 灯或热空气均匀地从外部加热,使之干燥。在 400450℃下焙烧,以去除涂敷过程中引入的有机杂质。 粉浆法彩色显像管荧光屏多采用粉浆法涂敷荧光粉,即采用含有水溶性感光胶的荧光粉浆注入6 屏面内进行旋涂 ,使荧光粉浆均匀分布 ,再经光学曝光、显影 温纯水冲洗 等步骤制造而成。 干法 先在屏面上涂以疏水性预涂膜,再涂以光粘胶。由于光粘胶曝光即有粘性,所以在撒上干荧光粉后,可用空气喷吹屏幕,将未曝光部分的粉吹掉而达到 涂屏的目的。彩色管的三种颜色的荧光粉分三次进行涂敷。这种工艺简单、成本低、荧光膜亮度高、分辨率高,可以满足 超高精细管对涂屏的要求。 b半导体分立器件、 集成电路 、半导体照明器件、光电子器件 此四类电子器件从主要产污工艺来看基本相似,因此本标准将半导体分立器件、集成电路、半导体照明器件、光电子器件分为一个单元,归纳其共有产污工艺及环节如表 2-1 所示。 1 半导体分立器件指单个的半导体晶体管构成的一个电子器件的制造,产品主要包括二极管和三极管;半导体集成电路是将晶体管,二极管等等有源元件和电阻器,电容器等无源元件,按照一定的电路互联, “集成 ”在一块半导体单晶片上,从而完成特定的电路或者系统功能。两种产品主要工艺相似,以 更复杂的集成电路为例进行分析。其生产工艺主要包括光掩膜设计、硅片制造、芯片制备、芯片封装、芯片测试五大部分。污染物的产生主要集中在芯片制造和芯片封装过程中。 2 光电子器件是利用半导体光 -电子(或电 -光子)转换效应制成的各种功能器件,包括半导体照明器件;半导体光电器件中的光电转换器 、光电探测器等;激光器件中的气体激光器件、半导体激光器件、固体激光器件、静电感应器件等;光通信电路及其他器件等 。大部分光电子器件的生产工艺并不复杂,大致可划分为机械加工、光学加工、装配检测等,不涉及酸洗、喷涂等工序。在环评管理中基本是 填报环境影响评价报告表。 c显示器件 显示器件是基于电子手段呈现信息供视觉感受的器件。包括薄膜晶体管液晶显示器件( TN/STN-LCD、 TFT-LCD)、低温多晶硅薄膜晶体管液晶显示器件( LTPS-TFT-LCD)、有机发光二极管显示器件( OLED)、真空荧光显示器件( VFD)、场发射显示器件( FED)、等离子显示器件( PDP)、曲面显示器件以及柔性显示器件等。本标准以 AMOLED 为例,产排污环节分析如表 2-2 所示。 2.4.2 电子 元 件 电子元件是指电子电路中可对电压和电流进行控制、变换和传输等具有独立功能的单元。 包括电阻器、电容器、电子变压器、电感器、压电晶体元器件、电子敏感元器件与传感器、电接插元件、控制继电器、微特电机与组件、电声器件等产品。本标准根据工艺 将电子元件分为两类 。 a电阻电容电感元件、敏感元件及传感器、电声器件 电阻电容电感元件、敏感元件及传感器以及电声器件生产工艺较为简单,其产污环节分析如表 2-3所示 。 7 表 2-1 半导体分立器件与集成电路制造产污环节分析列表 生产单元 主要工艺 产污原辅料 产生废气 产生废水、废液 清洗 不破坏芯片表面特性的前提下,使用化学溶剂清除硅片表面的尘埃 颗粒、 有机物残留薄膜和吸附在表面的金属离子等杂质 清洗液 NH4OH、 H2O2、 HCl、HNO3、 H2SO4、 丙酮、异丙醇 、 NH4F 酸性废气、 碱性废气、 有机废气 含氟废水、酸碱废水、含氨废水、有机废水、含铜废水、研磨废水、含磷废水 薄膜沉积工艺 热氧化 硅与氧气或水汽等氧化剂在高温下经化学反应在硅片表 面生成二氧化硅膜 氧化剂 O2、 H2O 蒸汽、 Cl2、HCl、二氯乙烯 酸性废气 / 化学气相沉积 通过气态物质的化学反应在硅片表面生成一层固态薄膜材料的过程 构成薄膜元素的反应气体 SiH4、 WF6、 NH3、SiH2Cl2、 TiCl4 酸性废气 (氟化物) / 物理气相沉积 在真空条件下,采用物理方法将靶材(金属或金属合金)气化成气态分子、原子或电离成离子,通过气相过程在硅片上沉积一层固态薄膜 靶材原料主要为铝、钛、铜、金、镍、锰、锑 极少量金属靶材废物 / 固体废物 废金属靶材 光刻 一种图形复印和化学腐蚀相结合的精密表面加工综合性技术,将所需图形复制在硅片上 涂胶 在硅片表面形成没有缺陷的光刻胶薄膜 光刻胶 树脂,感光剂,有机溶 剂和添加剂 有机废气 废光刻胶 前 烘 为了提高光刻胶的附着性,形成固态薄膜 / / 有机废气 / 曝光 光源经过掩模板照射衬底,使感光区(或未感光)的光 刻胶的光学特性发生变化 / / / / 显影 清洗 已曝光的硅片浸入显影液中,通过溶解去除感光区(或未感光)的光刻胶 显影液 / 碱性废气 含氨废水 废显影液 后烘 ( 坚膜 ) 通过高温处理, 将显影时的残留溶液烘干,并进一步 去除光刻胶中剩余的有机溶剂 / / 有机废气 / 刻蚀 是将光刻后暴露出的薄膜去除,在光刻胶下面的材料上重现光刻胶层上的图形,使晶圆基底显露出来 ,实现图形从光刻 胶层到晶圆层的转移,完成图形建立的任务。 湿法刻蚀 特定的刻蚀液与需要刻蚀的薄膜材料发生化学反应,使其腐蚀溶解 刻蚀液 HNO3、 HF、醋酸; 氟化铵 、 表面活性剂热磷酸 酸性废气 含氟废水,酸碱废水 ; 废刻蚀液 干法刻蚀 利用等离子体或高能离子束的轰击,是各向异性刻蚀 刻蚀气体 四氟化碳、六氟化硫、氯气、三氯化硼、溴化氢 POU 处理 后进入酸性废气 / 去胶 刻蚀之后,作为保护层的光刻胶不在需要,需从硅晶圆片表面除去 湿法去胶 将刻蚀好的硅片浸泡在溶剂中, 通过 光刻胶溶胀或发生反应 将其 去除 有机去胶溶液、无机去胶溶液 丙酮、芳香族 ; 硫酸、 硝酸和 过氧化氢 酸性废气;有机废气 酸碱废水; 废酸液,废有机溶剂 干法去胶 通过等离子体将光刻胶剥除 / / 工艺尾气( CO、CO2) / 8 生产单元 主要工艺 产污原辅料 产生废气 产生废水、废液 掺杂 将特定量的杂质源(磷、硼、砷等)通过薄膜开口掺入到硅晶体或其他半导体晶体表层的工艺,以改变半导体的电学特性 热扩散 在高温下(通常 800-1100oC),杂质源(磷烷、砷烷、三氯化硼等)在载气的携带下进入硅片刻蚀露出的窗口内,与窗口处的硅 表面反应释放出杂质原子,并由表面的高浓度区向内部的低浓度区扩散,最终浓度分布趋于均匀,属于化学反应过程 杂质源 气态源的有磷烷、乙硼烷 ; 液态源的有硼烷、三氯氧磷 ; 固态源有单磷酸铵、砷酸铝 工艺尾气,( POU)处理后,排入酸性废气 / 离子注入 在接近室温的条件下进行,将硅片放在离子注入机一端,掺杂源在另一端被离子化后,聚集成束,在电场中加速穿过硅晶圆片表面或 其他 薄膜中,是一个物理反应过程 平坦化 是去除多余的薄膜,保持晶片表面平整平坦 化学机械研磨 通过化学腐蚀和机械力对硅片进 行平坦化处理 抛光液 磨料( SiO2、 Ce2O3 等)、反应剂(如 H2O2、 KOH等) / 研磨废水 9 表 2-2 显示器件 ( AMOLED)制造 产污环节分析列表 类别 产生工序 来源 主要污染物 废气污染源 有机废气 阵列工艺 柔性层涂覆及固化、光刻、 光刻胶剥离、平面层及固 化、其灰化等工序 NMP( N-甲 基吡咯烷酮 )、 丙二醇 、单甲醚乙酸酯( PGMEA)、丙二醇单甲醚( PGME)、羟 乙 基哌嗪( HEP)、乙二醇丁醚 BDG、 MMF(吗 替 麦考酚酯 )、 异丙醇、酒精 OLED 工艺 掩模板清洗 模组工艺 电极边清洁 酸性废气 阵列工艺 稀氢氟酸 清洗、激光退火、 BOE 清洗 、 ITO/Ag/ITO 刻蚀工序 氮氧化物 、 氟化物 、 磷酸 、 乙酸、氯化氢 OLED 工艺 激光剥离工序 氯化氢 碱性废气 阵列工艺 光刻 显影 氨气 工艺尾气 阵列工艺 化学气相沉积、干法刻蚀 氯气、氯化氢、氟化物、氮氧化物、氨气、硅烷、磷烷 OLED 工艺 化学气相沉积 阵列、 OLED 工艺 PECVD 炉腔清洗 氟化物、氮氧化物 锅炉烟气 锅炉 锅炉燃气 颗粒 物、 SO2、 NOx 厂房排气 阵列工艺、 OLED 工艺 一般排气 无 模组工艺 一般排气 少量酒精、异丙醇 废水污染源 有机废水 阵列工艺、 OLED 工艺 清洗过程 、 掩膜光刻 、 光刻 胶剥离、掩膜版清洗 pH、 COD、 BOD5、 NH3-N、 SS 含磷银废水 阵列工艺 ITO/Ag/ITO 刻蚀清洗 pH、 COD、 BOD5、 SS、 Ag、磷 酸盐、 Ag 酸碱废水 阵列工艺、 OLED 工艺 ITO 刻 蚀 pH、 SS 含氟废水 阵列工艺 稀氢氟酸清洗、 BOE 清洗 pH、氟化物、 COD、 BOD5、 SS POU 洗涤塔排水 阵列工艺 、 OLED 工艺 工艺尾气处理系统排水 pH、氟化物、 COD、 NH3-N、 Cl- 酸碱废气洗涤塔排水 阵列工艺、 OLED 工艺 酸碱废气处理系统排水 pH、 COD、 BOD5、 NH3-N、 SS、F- 纯水制备再生酸碱及反冲洗废水 纯水制备 离子交换再生酸碱废水 、反 冲洗废水 pH、 SS RO 浓水 纯水制备 反渗透 RO 浓水 - 清洗水回收系统排水 工艺清洗水回收系统 需定期进行反冲洗 pH、 SS 冷却塔排水 循环冷却水系统 冷却塔 盐类、 SS 10 表 2-3 电阻电容电感元件、敏感元件及传感器以及电声器件制造 产污环节分析列表 主要生产单元 主要工艺 工艺描述 主要污染物 原料系统 开料、修边、机砂 对原材料进行剪切、矫直、修正等 颗粒物 焊接 点焊 /焊接 对引脚、引线进行焊接固定 锡及锡化合物、 铅及铅化合物、颗粒物 涂覆 表面涂覆 在基片表面盖上一层材料,如用浸渍、喷涂或旋涂等方法在基片表面覆盖一层膜 苯系物、挥发性有机物 印刷 印刷 将按一定比例调制成的浆料涂覆在陶硅基体上,主要用于玻璃釉电阻制造 苯系物、挥发性有机物 烘干 /烧结 烘干 /烧结 / 苯系物、挥发性有机物 清洗 清洗 通过有机溶剂的溶解作用去除材料表面的有机杂质 CODcr、 LAS 光刻 显影 用碳酸钠将未曝光的蚀刻掩模去除,暴露需蚀刻的铜表面 氨 刻蚀 用碱性或酸性蚀刻剂(氨铜或氯化铜)将暴露的铜表面去除 研磨 研磨 用于去除元件损伤层,改善元件表面微粗糙程度 挥发性有机物 点胶 点胶 使零部件粘结固定 苯系物、挥发性有机物 成型 注塑 将热塑性塑料或热固性料制成各种形状 挥发性有机物 b电子电路 电子电路是指在绝缘基材上,按预定设计形成印 制元件、印制线路或两者结合的导电图形的印制电路或印制线路成品板。包括刚性板与挠性板,单面印制电路板、双面印制电路板、多层印制电路板,以及刚挠结合印制电路板和高密度互连印制电路板等。其生产工艺如图 2-2 所示 。其主要产污环节如表 2-4 所示 。 线 路 制 作 黑 化钻 孔去 黑 化孔 清 洗镀 铜基 板 减 薄 蚀 刻多 层 压 合内 层 氧 化线 路 制 作化 学 清 洗防 焊 终 检有 机 涂 覆电 测外 型 形 成表 面 处 理废 水 p H 、 铜废 气 H C l废 气 H C l 、 H2S O4废 水 p H 、 铜废 气 H C l 、 H2S O4废 气 H C l废 水 p H 、 铜废 气 H C l废 水 p H 、 铜 、C O D 、 氟 化 物废 气 H2S O4废 水 铜 、 p H 、C O D废 气 V O C 、 H C l废 气 粉 尘废 气 H2S O4、H C l 、 氮 氧 化 物废 水 p H 、C O D 、 铜废 气 V O C 、苯 系 物废 水 p H 、 铜废 气 粉 尘废 水 p H 、 铜废 气 p H 、 C O D 、 铜 、镍 、 A g 、 氟 化 物 、 总 氮11 掩 膜 制 作 自 动 光 检剥 膜蚀 刻显 影曝 光线 路 制 作 流 程废 气 N H3、 H C l废 水 p H 、 铜废 水 p H 、 C O D废 水 p H 、 C OD 、 A g废 水 p H 、 C O D图 2-2 电子电路制造典型生产工艺流程和产污环节 表 2-4 电子电路制造产污环节分析列表 工艺环节 描述 废水主要污染物 废气主要污染物 化学清洗 用酸和微 蚀剂清洗去除铜箔表面的氧化层 pH,铜 HCl, H2SO4 内层氧化 用强氧化剂将铜箔表面氧化(粗化),增加后续层 压工序的结合力。 pH,铜 HCl, H2SO4 减薄蚀刻 用酸性蚀刻液减少铜箔厚度 pH,铜 HCl 黑化 用强氧化剂在铜箔表面产生一层黑色氧化铜,有利于后续激光钻孔工序(黑色表面能吸收更多激光能量)。 pH,铜,磷 HCl 钻孔 包括机械钻孔和激光钻孔 无 粉尘 去黑化 激光钻孔后去除表面黑色氧化层 pH,铜 HCl 镀铜 包括孔壁镀铜,板面镀铜和填孔镀铜等,由化学镀预处理将树脂表 面沉积一层金属铜,然后用电镀工艺加厚。 pH,铜,氟化物,CODCr H2SO4 掩模制作 用溴化银感光底片制作曝光掩模 pH, CODCr,银 无 显影 用碳酸钠将未曝光的蚀刻掩模去除,暴露需蚀刻的铜表面 pH, CODCr 无 蚀刻 用碱性或酸性蚀刻剂(氨铜或氯化铜)将暴露的铜表面去除 pH,铜,氨 HCl 剥膜 将覆盖铜表面的蚀刻掩模去除 pH, CODCr 无 防焊 用油墨将无需导电的区域保护起来 pH,铜, CODCr VOCs 表面处理 将外表面处理成需要的金属表面,如金、银等 废水 pH, CODCr,铜,镍,银,磷,氰化物,氨氮,总氮 H2SO4, HCl,氮氧化物 外型形成 通过切割将产品成型 无 粉尘 有机涂覆 将裸露的铜表面涂上特殊有机保护层,防止表面氧化 pH,铜, CODCr HCl, VOCs 2.4.3 电子专用材料 电子专用材料是指 具有特定要求且只用于电子产品的材料。根据其作用与用途,可分为电子功能材料、互联与封装材料、工艺与辅助材料。本标准对专用于电子工业领域的电子材料的产污环节进行归纳分析, 如表 2-5 所示 。 12 表 2-5 电子专用材料制造 产污环节分析列表 生产单元 生产设施 废气产污 节点名称 污染物种类 电子功能材料 刻蚀 刻蚀机 刻蚀 氟化物、氯化氢、氮氧化物 、硫酸雾 电蚀 腐蚀机 铝箔腐蚀 抛光 抛光机 抛光 清洗 清洗机 酸洗 氟化物、氯化氢 碱洗 氨 封装和装联材料 合成与配置 反应釜 树脂合成与胶液配置 挥发性有机物 上胶与烘干 上胶机 、 烘干机 上胶与烘干 苯系物、挥发性有机物 溶铜 溶铜釜 溶铜 硫酸雾 清洗 清洗机 清洗 硫酸雾、氯化氢、氮氧化物 去离子 去离子机 去离子 氮氧化物 工艺与辅助材料 配料 熔化坩埚 投料、混合 颗粒物 熔化 熔化 颗粒物、 氮氧化物 、二氧化硫 粉碎 气流粉碎机 粉碎 颗粒物 研磨 磨砂机、三辊 研磨机 研磨 挥发性有机物 2.4.4 计算机制造及其他电子设备制造 计算机及其他电子设备制造属于电子工业行业下游终端产业。其生产工艺以组装为主,较为简单,共有流程及产污节点分析如表 2-6 所示。 表 2-6 计算机及其他电子设备制造产污环节分析列表 生产单元 典型工艺流程 产污节点 污染物 SMT生产线 PCB、焊膏、红胶 → 印刷 → 器件贴片 → 回流焊 → 检验 回流焊炉 波峰焊炉 手工焊 锡和锡化合物、铅和铅化合物 THT生产线 器件成型 → 插装 → 波峰焊 → 超声波清洗 → 检测 PCBA混装 生产线 PCB→SMT→THT→ 检修 → 在线测试 → 功能测试 → 老化 → 机架装配 电路板三防喷漆 生产线 PCBA→ 酒精清洗 → 预烘 → 保护 → 驱潮 → 喷涂清漆 → 固化 → 检验 超声波清洗机 涂覆机、固化炉 VOCs(乙醇、异丙醇、丙酮等) 机箱 /机壳喷漆 生产线 1 保护隔离 → 喷底漆 → 烘干 → 打磨 → 烘干 → 喷面漆 → 烘干 → 成品 焊接、脱脂、磷化、喷漆室、烘干室 VOCs(二甲苯、甲苯、苯、酯类、酮类、醇类等) 机箱喷塑生产线 装挂上线 → 静电 喷粉 → 高温固化 → 冷却 → 下线 → 成品 喷粉室、固化室 含热废气 注塑生产线 注塑 注塑机 VOCs(二甲苯、甲苯等) 化学镀生产线 机械粗化 → 化学除油 → 水洗 → 化学粗化 → 水洗 → 敏化→ 水洗 → 活化 → 水洗 → 解胶 → 水洗 → 化学镀 → 水洗 →干燥 → 镀层后处理 化学除油、水洗、敏化、活化、解胶、化学镀 甲醛、甲醇、氯化氢、铬酸雾、硫酸雾、氨等 13 生产单元 典型工艺流程 产污节点 污染物 电镀生产线 磨光 → 抛光 → 上挂 → 脱脂除油 → 水洗 → 电解抛光或化学抛光 → 酸洗活化 → 预镀 → 电镀 → 水洗 → 后处理 → 水洗 → 干燥 → 下挂 → 检验包装 脱脂除油、酸洗活化、水洗 氯化氢等酸性废气 、碱性废气等 2.5 电子工业 环境管理现状 2.5.1 环境管理政策现状 由全国人民代表大会修订通过的中华人民共和国环境保护法 2015 年开始实施,其中第四十五条规定国家依照法律规定实行排污许可管理制度; 2015 年 9 月由中央政治局会议审议通过的生态文明体制改革总体方案明确要求 “完善污染物排放许可制。尽快在全国范围建立统一公平、覆盖所有固定污染源的企业排放许可制,依法核发排污许可证,排污者必须持证排污,禁止无 证排污或不按许可证规定排污。 2016 年修订实施的中华人民共和国大气污染防治法和 2017 年修订通过的中华人民共和国水污染防治法中,明确大气污染物排放和水污染物排放依法 执行 排污许可制。 2016 年 11 月,国务院办公厅印发控制污染物排放许可制实施方案(国办发〔 2016〕 81 号),明确将排污许可制建设成为固定污染源环境管理的核心制度,作为企业守法、部门执法、社会监督的依据,为提高环境管理效能和改善环境质量奠定坚实基础。在现有环保法律的框架体系下,以排污许可管理名录为基础,按行业分步推动排污许可证的核发。 计划 2020 年完成名录规定行业企业的许可证核发。电子工业领域的排污许可证申请与核发, 2019 年在京津冀、长三角、珠三角地区开始实施,其他地区 2020 年开始实施。 2.5.2 电子工业 排污许可制实施 现状 目前 , 我国部分地区电子工业企业已实施排污许可制度 。调研发现,长三角、珠三角地区根据地方政府环境管理要求已实施排污许可证的申请与核发,污染物总量控制依据环境影响评价文件给出;北京、大连等地的电子工业企业目前未实施排污许可制,已开展排污许可制的相关组织准备工作。 我国现有各地方排污许可证的 许可内容多以地方环境管理法律法规 、 环境 影响评价报告书为依据进行规定 ,一些有电镀工艺电子 的 工业企业的排污许可证以电镀工业的排污许可制度为依据核发,各地方排污许可 在许可内容 、 许可要求 方面有所不同 。 本标准 的制定将为电子工业企业提供 统一规范 的 排污许可证 管控依据 。对于依据地方政府规章等核发的排污许可证,持证单位和其他生产经营者应按照排污许可分类管理名录的时间要求,向具有核发权限的机关申请核发排污许可证。如果不能满足最新的许可要求,则应当要求企业在规定时间内向核发机关申请变更排污许可证。 2.5.3 污染监测及治理情况 目前,我国尚无专门针对电子行业制定的国家污染物 排放标准。电子行业
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