Transcript 涉重行业环境管理及电镀技术

涉重行业环境管理
及先进的电镀技术
无锡市环境科学研究所
无锡市环境科学研究所 杨麟
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自我介绍－杨 麟
• 工作单位：无锡市环境科学研究所
联系方式： 0510-85039564， 13063676370
E-mail：[email protected]
• 资历：
– 江苏省“333高层次人才培养工程”中青年科学技术带头
人；
– 无锡市有突出贡献中青年专家；
– 国家注册环境影响评价工程师，国家清洁生产审核师；
– 江苏省注册咨询专家，江苏省水资源论证报告书评审专
家、江苏省环境工程评估中心常聘环评专家、江苏省环
境科学学会环境影响评价专业委员会委员；
– 无锡市突发环境污染事件应急处置专家、无锡市安全生
产专家。
无锡市环境科学研究所 杨麟
目 录
1
我市主要的涉重行业
2
电镀行业概况
3
线路板行业概况
4
集成电路行业概况
5
电镀污染物排放标准
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一、我市主要的涉重行业
我市主要的涉重行业主要为：
电镀行业：杨市电镀园、专业电镀厂；
线路板：健鼎、高德、统盟、翰宇博得等
集成电路：华润微电子、海力士、江阴长电；
多晶硅：尚德、中彩科技
涉铅企业：铅酸蓄电池企业(主要集中在宜
兴)、含铅废物处置(如江丰物资)
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二、电镀行业概况
2.1基本原理
电镀是一种电化学过程，也是一种氧化还
原过程.电镀的基本过程是将零件浸在金属盐的
溶液中作为阴极，金属板作为阳极，接直流电
源后，在零件上沉积出所需的镀层。
例如：镀镍时，阴极为待镀零件，阳极为纯镍板，在阴
阳极分别发生如下反应：
阴极(镀件)：Ni2++2e→Ni (主反应) 2H++e→H2↑ (副反应)
阳极(镍板)：Ni－2e→Ni2+ (主反应) 4OH-－4e→2H2O+O2+4e(副反应)
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2.1电镀基本原理 (2)
例如：镀镍时，阴极为待镀零件，阳极为纯镍
板，在阴阳极分别发生如下反应：
阴极(镀件)：Ni2++2e→Ni (主反应) 2H++e→H2↑ (副反应)
阳极(镍板)：Ni－2e→Ni2+ (主反应) 4OH-－4e→2H2O+O2+4e(副反应)
不是所有的金属离子都能从水溶液中沉积出来，如果阴
极上氢离子还原为氢的副反应占主要地位，则金属离子难以
在阴极上析出.根据实验，金属离子自水溶液中电沉积的可
能性，可从元素周期表中得到一定的规律；
阳极分为可溶性阳极和不溶性阳极，大多数阳极为与镀
层相对应的可溶性阳极，如：镀锌为锌阳极，镀银为银阳极，
镀锡-铅合金使用锡-铅合金阳极.但是少数电镀由于阳极溶
解困难，使用不溶性阳极，如酸性镀金使用的是多为铂或钛
阳极.镀液主盐离子靠添加配制好的标准含金溶液来补充.镀
铬阳极使用纯铅，铅-锡合金，铅-锑合金等不溶性阳极
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2.2电镀生产工艺(1)
2.2.1 基本工序
(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
前处理：施镀前的所有工序称为前处理，其目的是修整
工件表面，除掉工件表面的油脂，锈皮，氧化膜等，为后续
镀层的沉积提供所需的电镀表面.前处理主要影响到外观,结
合力，据统计，60%的电镀不良品是由前处理不良造成，所以
前处理在电镀工艺中占有相当重要的地位.在电镀技术发达的
国家，非常重视前处理工序，前处理工序占整个电镀工艺的
一半或以上，因而能得到表面状况很好的镀层和极大地降低
不良率。
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2.2电镀生产工艺(2)
2.2.1 基本工序－前处理
喷砂：除去零件表面的锈蚀，焊渣，积碳，旧油漆层，
和其它干燥的油污；除去铸件，锻件或热处理后零件表面的
型砂和氧化皮；除去零件表面的毛刺和和方向性磨痕；降低
零件表明的粗糙度，以提高油漆和其它涂层的附著力；使零
件呈漫反射的消光状态。
磨光： 除掉零件表明的毛刺，锈蚀，划痕，焊缝，焊瘤，
砂眼，氧化皮等各种宏观缺陷，以提高零件的平整度和电镀
质量。
抛光： 抛光的目的是进一步降低零件表面的粗糙度，获
得光亮的外观。有机械抛光，化学抛光，电化学抛光等方式。
脱脂除油： 除掉工件表面油脂.有有机溶剂除油，化学除
油，电化学除油，擦拭除油，滚筒除油等手段。
酸洗：除掉工件表面锈和氧化膜.有化学酸洗和电化学酸洗。
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2.2电镀生产工艺(3)
2.2.1 基本工序－前处理－脱脂除油
(1) 化学脱脂： 利用热碱溶液对油脂的皂化和乳化作用,
以除去皂化性油脂;利用表面活性剂的乳化作用,以除去非皂
化性油脂。
主要成分: NaOH
碱液除油特点:除油液无毒、价格便宜、除油效果好、
设备简单、容易管理；
皂化: 料带表面的油脂与除油液中的碱起反应生成肥皂
的过程。
乳化:使料带表面的油膜破裂,生成小油珠,分散在碱液中,
形成混合的乳浊液。
亲油基
油滴
亲水基
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2.2电镀生产工艺(4)
2.2.1 基本工序－前处理－脱脂除油
(2) 电解脱脂： 利用电解时电极的极化作用降低油--液界
面的表面张力,同时产生的大量气体将对油膜具有强烈的撕裂
作用,并对溶液产生搅拌作用,从而使油膜脱离料带,转化为细
小的油珠。同时,溶液自身的皂化,湿润,渗透,分散等作用得
以进一步发挥。
电解脱脂是脱脂的最终工序。
脱脂方式的对比
方式
优点
析出的氢气量大
缺点
易产生氢脆
阴极脱脂 效率高
基体不易受腐蚀
无氢脆
阳极脱脂 能有效除去基体表
面浸渍残渣和金属
薄膜
效率低
对有色基体腐蚀大
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2.2电镀生产工艺(5)
2.2.1 基本工序－前处理－酸洗/酸化
酸洗活化 ： 除去料带表面的氧化层; 中和料带上残
留的碱性脱脂剂。 主要成分: 硫酸。
(1) 化学浸蚀 ： 利用酸溶液与料带表面上氧化皮或锈
蚀产物等的化学溶解作用,以达到除去料带表面氧化皮,锈
蚀物,钝态薄膜等目的。 酸溶液成分: 硫酸。
(2) 电化学浸蚀 ： 对酸溶液加以电流进行浸蚀.采用电
化学浸蚀,速度快,溶液消耗小,使用寿命长。
阴极浸蚀优点:基体几乎不受腐蚀，不会改变基体的尺
寸。
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2.2电镀生产工艺(6)
2.2.2 基本工序－电镀
在工件表面得到所需镀层，是电镀加工的核心工序，此工
序工艺的优劣直接影响到镀层的各种性能.此工序中对镀层有
重要影响的因素主要有以下几个方面：
(1)主盐体系：每一镀种都会发展出多种主盐体系及与之相
配套的添加剂体系。如镀锌有氰化镀锌，锌酸盐镀锌，氯化物
镀锌(或称为钾盐镀锌)，氨盐镀锌，硫酸盐镀锌等体系 。
每一体系都有自己的优缺点，如氰化镀锌液分散能力和深
度能力好，镀层结晶细致，与基体结合力好，耐蚀性好，工艺
范围宽，镀液稳定易操作对杂质不太敏感等优点.但是剧毒，
严重污染环境.氯化物镀锌液是不含络合剂的单盐镀液，废水
极易处理；镀层的光亮性和整平性优于其它体系；电流效率高，
沉积速度快；氢过电位低的钢材如高碳钢，铸件，锻件等容易
施镀.但是由于氯离子的弱酸性对设备有一定的腐蚀性，一方
面会对设备造成一定的腐蚀，另一方面此类镀液不适应需加辅
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助阳极的深孔或管状零件。
2.2电镀生产工艺(7)
2.2.2 基本工序－电镀
(2)添加剂：添加剂包括光泽剂,稳定剂,柔软剂,润湿剂，
低区走位剂等.光泽剂又分为主光泽剂，载体光亮剂和辅助光
泽剂等.对于同一主盐体系，使用不同厂商制作的添加剂，所
得镀层在质量上有很大差别。总体而言欧美和日本等发达国家
的添加剂最好，台湾次之，大陆产的相对而言比前两类都逊色。
(3)电镀设备
挂具：方形挂具与方形镀槽配合使用，圆形挂具与圆形镀
槽配合使用. 圆形镀槽和挂具更有利于保证电流分布均匀，方
形挂具则需在挂具周围加设诸如铁丝网之类的分散电流装置或
缩短两侧阳极板的长度，使用如图所示的椭圆形阳极排布。
搅拌装置：促进溶液流动，使溶液状态分布均匀，消除气
泡在工件表面的停留
电源： 直流，稳定性好，波纹系数小。 无锡市环境科学研究所 杨麟
2.2电镀生产工艺(8)
2.2.2 基本工序－电镀
(4) 电镀溶液中主要成分的作用
主盐:提供在阴极沉积出所要求的镀层金属的盐。
导电盐:提高溶液的电导率。
缓冲剂:当溶液遇到酸或碱时,可以使PH值变化幅度缩小。
阳极去极化剂:在电解时,能使阳极电位变负,促进阳极活化。
络合剂:增大阴极极化,促进阳极溶解。
添加剂:改善溶液性能和镀层质量。
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2.2电镀生产工艺(9)
2.2.2 基本工序－电镀
(5)各镀层的作用
镀镍: 镀镍层的结晶细小，可以提高镀层的硬度，便于实现
自动化生产。
分为单层镀镍和多层镀镍。多数用于继电器的轭铁和衔铁类，它属于
阴极涂覆，只能起机械保护作用。选用硫酸镍为主盐的镀液。主要成份有
硫酸镍、氯化镍、硼酸和适量的添加剂。在此溶液中，硫酸镍为主盐，起
着供给镀液中镍离子的作用，氯化镍是一种阳极活化剂，它的作用是促进
阳极的溶解，保证镍离子的正常补充，并能提高溶液的导电性和改善镀液
的分散能力。硼酸是一种缓冲剂，起着稳定镀液的PH值的作用。
镀锡 : 镀锡层的可焊性好！
主要用静簧、焊片的可焊性涂覆。目前车间采用硫酸盐体系的镀液。
其主要成份为硫酸亚锡、硫酸、少量的硫酸高铈以及添加剂。其中硫酸亚
锡为该镀液的主盐。加入的硫酸其主要作用是：①增加溶液的导电性。②
降低亚锡离子的有效浓度，提高它的阴极极化作用，促使形成较细的镀层
。③防止锡的水解。在硫酸镀锡中，由于二价锡易氧化成四价锡，所产生
的水解使镀液混浊，故足够量的硫酸可防止锡的水解。 无锡市环境科学研究所 杨麟
2.2电镀生产工艺(10)
2.2.2 基本工序－电镀
(5)各镀层的作用
镀铜 : 良好的导电性，可以改变磁路性能 。
由于铜具有良好的导电性，且柔软，通常是用在钢铁零件
与其它金属镀层的中间称为中间镀层，同时也可用在钢铁零
件的外表代替铜件使用。目前公司产品主要的镀铜是用在汽
车继电器的衔铁和轭铁上，如16F左右轭铁、8566的衔铁和铁
芯以及118F的铁芯和衔铁等。
镀金镀银 : 目前我们采用的镀金、镀银分别是以氰化金钾
和氰化银钾作为主盐，适量的 氰化钠、氢氧化钾作为络合剂
的镀液，主盐须与1.2倍以上的氰化物发生络合反应，生成金
(银)氰化钠Na2[Au(CN)3]也叫氰化金(银)钠的络盐，这才是电
镀的主盐。而氰化物则是一种络合剂，主要是促使氰化亚金
(银)生成氰化金(银)钠。KOH则可以加速镀层的沉积速度。
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2.2电镀生产工艺(11)
2.2.3 基本工序－后处理
电镀后对镀层进行各种处理以增强镀层的各种性能，如
耐蚀性，抗变色能力，可焊性等
脱水处理： 水中添加脱水剂，如镀亮镍后处理。
钝化处理： 提高镀层耐蚀性，如镀锌。
防变色处理：水中添加防变色药剂，如镀银，镀锡，镀
仿金等。
提高可焊性处理：如镀锡 因此后处理工艺的优劣直接影
响到镀层这些功能的好坏。
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2.2电镀生产工艺(12)
2.2.4 电镀的分类
(1)按镀层组成分
单金属电镀(应用较广的镀层有锌、镉、铜、铬、锡、镍、
金、银等)
二元合金电镀(常用的有锡-铅合金，锌-镍，锌-钴，铜锡等)合金电镀
三元合金电镀(常用的有铜-锡-锌，锌-镍-铁等)
多元合金电镀(基本处于研究阶段)
复合电沉积 (电镀层中嵌入固体颗粒形成复合镀层)
(2)按获取镀层方式分
挂镀(Rack Plating)、常规电镀
滚镀(Barrel Plating)、电刷镀、脉冲电镀
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2.3电镀产污环节 (1)
2.3.1
镀
锌
工
艺
流
程
及
产
污
环
节
图
镀件
液碱、OP、三
钠
水
除 油
L1－1除油废液
水 洗
12%盐酸
酸 洗
W1－1除油废水
氯化氢
L2－1酸洗废液
水
水
5%盐酸
水
ZnCl2、KCl、硼酸、
光亮剂(平平加)、锌
板
水
3%硝酸
水
含5g/L铬酐钝化液
水
电加热
水 洗
活 化
水 洗
氯化钾镀锌
水 洗
出 光
W2－1酸洗废水
氯化氢
L3－1活化废液
W3－1活化废水
氯化氢
L4－1镀锌废液
W5－1出光废水
硫酸雾、NOx
低铬钝化
L6－1钝化废液
水 洗
W6－1含铬废水
包 装
产品(吊镀锌件)
吸收塔
W12－1吸收废
水
W4－1含锌废水
NOx
L5－1出光废液
水 洗
烘 干
G1酸雾
注：符 号 L、W、G中 的前脚
码表示产污点的序号，后脚码
表示产品的种类。以下同。
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2.3电镀产污环节 (2)
2.3.1 镀锌工艺流程
①除油：本项目采用碱溶液除油的方法，将镀件浸入热碱溶液中，
时间为3~5分钟，采用蒸汽加热至50~60℃，碱液的主要成分为5%NaOH、
2%的三钠和1%OP，达到去除油污和防止零件生锈的目的，除油槽中溶
液10天更换一次，有除油废液(L1)产生。除油后的零件用自来水清洗，产
生的污染物主要为脱脂清洗废水(W1)。
②酸洗：主要是去除氧化铁皮和铁锈。采用的酸洗介质为盐酸溶液，
浓度为12%，温度为常温，浸泡时间为30分钟。产生的污染物主要为酸
洗废液(L2) (5天更换一次)、氯化氢废气。从酸洗槽中取出的零件表面上
带有残酸和铁盐，因此需用流动水进行逆流漂洗，产生的污染物主要为
酸洗清洗废水(W2)。
③活化：酸洗后的零件进入活化槽，活化液为5%的盐酸溶液，以增强
镀层的结合力，时间约10秒，产生的污染物主要为活化废液(L3)(30天更
换一次)、氯化氢废气。
从活化槽中取出的零件表面上带有残酸，用流动水进行逆流漂洗，产生
的污染物主要为活化清洗废水(W3)。
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2.3电镀产污环节 (3)
2.3.1 镀锌工艺流程
④镀锌：本项目采用氯化钾镀锌，镀液为200g/L氯化钾、60g/L氯化锌、
40g/L硼酸、光亮剂(主要成分为平平加)的水溶液。以0#锌板为阳极，零件
为阴极，使溶液中的Zn2+在阴极得到电子后沉积下来，时间为20分钟，形成
5μm厚的镀膜。产生的污染物主要为镀锌废液(L4) (5天过滤一次)。从镀锌槽
中取出的零件表面上带有少量的镀液，用自来水漂洗，产生的污染物主要为
镀锌清洗废水(W4)。
⑤出光：镀锌件进入出光槽，浸洗10秒，出光液为3%的硝酸溶液，彻底清
洗零件表面的杂质，产生的污染物主要为出光废液(L5) (30天更换一次)、
NOx废气。从出光槽中取出的零件表面上带有残酸，用流动水进行逆流漂洗，
产生的污染物主要为出光清洗废水(W5)。
⑥铬酸钝化：镀锌后，因锌的化学性质活泼，会使镀层很快变暗并出现白
色腐蚀产物，故通常采用铬酸盐来钝化处理，使锌层表面形成一层铬酸盐转
化膜层(俗称“镀锌钝化”)。采用常温下的低铬钝化工艺，钝化液主要由铬
酐、硫酸、硝酸等配制成，铬酐含量为5g/L。钝化完毕用少量纯水冲洗表面，
淋下水进钝化槽，作为钝化液水份蒸发的补充。钝化时，镀槽自动封闭，减
少铬酸雾的扩散。产生的污染物主要为钝化废液(L6)(一周更换一次)、硫酸
雾、NOx。从钝化槽中取出的钢管表面上带有少量的钝化液，因此用清水进
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行2~3次逆流漂洗，清洗时间为5分，产生的污染物主要为钝化清洗废水(W
)。
2.3电镀产污环节 (4)
自行车、摩托车零件、机械零件
2.3.2
镀
镍
工
艺
流
程
及
产
污
环
节
图
105清洗剂溶液
除 油
L1－2脱脂废液
水
水 洗
6%盐酸、脱脂剂
酸 洗
W1－2脱脂废水
氯化氢
L2－2酸洗废液
水
水 洗
磷酸、硫酸溶液
电 解
W2－2酸洗废水
硫酸雾
L7－2电解废液
水
水
5%盐酸
水 洗
活 化
水
水 洗
硫酸镍、硼酸、镍
板、硫酸钠、硫酸
镀 镍
水
水 洗
铬酐+硫酸镀液
镀装饰铬
水
电加热
水 洗
W7－2酸洗废水
氯化氢
L3－2活化废液
W3－2活化废水
硫酸雾
L8－2镀镍废液
G2－2酸雾
吸收塔
W12－2吸收废
水
W8－2含镍废水
硫酸雾、铬酸雾
L9－2镀铬废液
W9－2镀铬废水
水蒸汽
烘 干
包 装
产品(镀装饰铬件)
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2.3电镀产污环节 (5)
2.3.2 镀镍－铬工艺流程
①除油：该工序采用阴离子洗涤剂除油的方法，将镀件浸入热
的含105清洗剂溶液中，时间为3~5分钟，采用蒸汽加热至50~60℃，
洗涤剂的主要成分为24%聚氧乙烯脂肪醇醚、12%的OP乳化剂和
24%的十二烷基二乙醇酰胺，达到去除油污和防止零件生锈的目的，
除油槽中溶液10天更换一次，有除油废液(L1)产生。除油后的零件
用自来水清洗，产生的污染物主要为脱脂清洗废水(W1)。
②酸洗：与镀锌件的酸洗工序相同，仅酸洗液中增加了脱脂剂。
③电解：主要是对微观粗糙的零件进行处理，获得镜面光亮与整
平的精饰加工工艺。本项目采用磷酸+硫酸+甘油的酸性电解液，
浓度分别为60g/L、20g/L、12g/L，以零件为阳极，达到整平的作
用。产生的污染物主要为电解废液(L7) (10天过滤一次)、硫酸雾。
电解后的零件用水清洗，产生的污染物主要为电解清洗废水(W7)。
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2.3电镀产污环节 (6)
2.3.2 镀镍－铬工艺流程
④镀镍：用于装饰铬镀层的中间层，本项目采用硫酸盐镀
锌，镀液为硫酸镍、硫酸的水溶液。由于镍的电位比钢铁高，
故以镍板为阴极，基件为阳极，使溶液中的Ni2+在阳极得到
电子后沉积下来，形成4μm厚的镀膜。产生的污染物主要为
镀镍废液(L8) (5天过滤一次)。
从镀镍槽中取出的基件表面上带有少量的镀液，用自来水
漂洗，产生的污染物主要为镀镍清洗废水(W8)。
⑤镀铬：本项目采用中浓度镀铬液，镀液含铬酐250g/L、
硫酸3g/L的水溶液。以铅合金为阳极，基件为阴极，使溶液
中的铬离子在阴极得到电子后沉积下来，形成1μm厚的镀膜。
产生的污染物主要为镀铬废液(L9) (5天过滤一次)。
从镀铬槽中取出的零件表面上带有少量的镀液，用自来水
漂洗，产生的污染物主要为镀铬清洗废水(W9)。
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2.3电镀产污环节 (7)
2.3.3
镀
铬
工
艺
流
程
及
产
污
环
节
图
量具、刀具等机械零件
105清洗剂溶液
除 油
L1－3脱脂废液
水
水 洗
W1－3脱脂废水
氯化氢
L2－3酸洗废液
6%盐酸、脱脂剂
酸 洗
水
G2－3酸雾
吸收塔
水
铬酐+硫酸镀液
水
水 洗
镀硬铬
水 洗
W2－3酸洗废水
硫酸雾、铬酸雾
L9－3镀铬废液
W12－3吸收废
水
W9－3镀铬废水
水蒸汽
自然晾干
产品(镀硬铬件)
硬铬主要用于提高机械零件或量具、模具、刀具等的使用
寿命，修复被磨损零件的尺寸。一般镀层较厚，镀覆时间较长。
与镀装饰铬相比，少电解、活化、镀底镍三道工序，其余
除油、酸洗、镀铬工序基本一致，仅镀铬工序的时间较镀装饰
铬长，镀膜的厚度达80μm。
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2.3电镀产污环节 (8)
铝及铝合金零件
2.3.4
铝
镀
件
工
艺
流
程
及
产
污
环
节
图
105清洗剂溶液
除 油
L1－4除油废液
水
水 洗
化学抛光
W1－4除油废水
硫酸雾
L7－4抛光废液
水 洗
W7－4抛光废水
浸
L10－4浸锌废液
磷酸、硫酸溶液
水
NaOH、ZnO、钠盐
锌
水
水
焦磷酸钾、铜
、磷酸氢二钠
水 洗
镀
铜
硫酸镍、硼酸、镍
板、硫酸钠、硫酸
镀 镍
水
水 洗
镀
电加热
L11－4镀铜废液
W12－4吸收废水
水 洗
水
W10－4含锌废水
吸收塔
水
铬酐+硫酸镀液
G3－4酸雾
铬
水 洗
W11－4含铜废水
硫酸雾
L8－4镀镍废液
W8－4含镍废水
硫酸雾、铬酸雾
L9－4镀铬废液
W9－4镀铬废水
水蒸汽
烘 干
包 装
产品(铝镀件)
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2.3电镀产污环节 (9)
2.3.4铝镀件工艺流程
铝件的电镀较铁件困难，主要原因是铝的性质活泼，极
易在表面形成氧化膜。除了常规的除油、除锈等处理外，还
需进行特殊处理，即增加镀中间层。
①除油、镀镍、镀铬：该三段工序与镀装饰铬除油、镀
镍、镀铬相同。
②抛光：也是一种电解加工。本项目采用磷酸+硫酸+甘
油的酸性电解液，浓度分别为60g/L、20g/L、12g/L，以零件
为阳极，达到整平的作用。产生的污染物主要为电解废液(L7)
(10天过滤一次)、硫酸雾。
抛光后的零件用水清洗，产生的污染物主要为抛光清洗废
水(W7)。
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2.3电镀产污环节 (10)
2.3.4铝镀件工艺流程
③浸锌：本项目采用化学浸锌处理，通过置换反应将铝件上的
氧化膜去除，形成锌层，作为电镀的中间层存在。操作时将铝件浸
入强碱性的锌酸盐溶液中，锌酸盐溶液的主要成分为525g/L的
NaOH、100g/L的ZnO和10g/L的酒石酸钾钠，用蒸汽间接加热，产
生的污染物主要为浸锌废液(L10) (10天过滤一次)。浸锌后的零件用
水清洗，产生的污染物主要为浸锌清洗废水(W11)。
④镀铜：利用电解作用在金属制件表面沉积一层金属铜的方法，
用以修复磨损部分，防止局部渗碳和提高导电性能。本项目采用焦
磷酸盐镀铜工艺，镀液为焦磷酸钾、磷酸氢二钠溶液，电解铜为阳
极，厚度约4μm，用蒸汽间接加热，电镀完毕用少量纯水冲洗表面，
淋下水进镀槽，作为镀液水份蒸发的补充。产生的污染物主要为镀
铜废液(L11) (一周更换一次)。
从镀铜槽中取出的钢管表面上带有少量的镀液，因此用清水进行
2~3次逆流漂洗，清洗时间为5分钟，产生的污染物主要为镀铜清洗
废水(W11)。
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电镀污染物排放标准
电镀三废处理技术
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2.4污染治理措施(1)
2.4.1 废气
(1)有组织废气
电镀生产线上的酸洗槽、镀槽工作时，有硫酸雾、氯化
氢、NOx、铬酸雾等酸性气体挥发产生，通过酸洗槽、镀槽
自带的抽风装置收集，汇入吸收塔，为增加吸收塔内的气液
接触面积，喷淋液一般可采用NaOH溶液，喷淋液采用耐酸泵
循环使用，从而产生酸性废水，吸收塔废水接入污水站处理
后达标排放。硫酸雾、氯化氢、NOx、铬酸雾的去除率分别
为60%、90%、50%、90%，净化后的尾气分别通过15m高的
排气筒排空。
酸雾净化处理工艺流程图
硫酸雾
NaOH喷淋液
风机
NOx
氯化氢
铬酸雾
风机
15m排气筒排空
水洗塔
风机
风机
吸收液排入污水站
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2.4污染治理措施(2)
(1)有组织废气
由于硫酸雾、氯化氢与水混溶，铬酸雾易溶于水，NOx能溶于水，
因此硫酸雾、NOx、氯化氢、铬酸雾在强碱溶液中基本能被吸收，
生成钠盐。碱吸收法净化酸雾的效果见下表 。
工艺条件
污染物
废气量
(m3/h)
硫酸雾
NOx
3000~6000
氯化氢
铬酸雾
吸收剂
NaOH
吸收温度
(℃)
<30
气体中污染物浓度
净化前
净化后
3
(mg/m )
(mg/m3)
>100
<20
>50
<20
>1000
<10
>5.0
<0.07
吸收效率
%
>80
>60
>99
>98.6
采用碱液喷淋净化酸性废气效率高，装置简单，可有效地引出热量并防
止管道腐蚀。经调查，吸收塔对酸雾的去除效率一般高达95%以上，去除
效率随雾化的液气比和碱液的pH而定，液气比越高，pH值越大，则去除
效率越高，当液气比为0.25L/m3、pH值为10~11时，酸雾去除效率可达
96%，一般硫酸雾净化效率为60%、氮氧化物净化效率为50%、氯化氢的
净化效率为90%，铬酸雾净化效率为90%、在工艺技术上是可行的。
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2.4污染治理措施(3)
2.4.1 废气
(2)无组织废气
镀槽、酸洗槽的挥发产生的酸雾，95%的酸雾通过镀槽、
酸洗槽自带的吸风装置收集，送入吸收塔净化，外溢至车间
内5%的酸雾则通过车间的抽风系统收集后排空。
经对采用相同生产工艺的企业类比调查，车间内镀槽、
酸洗槽采用吸风装置捕集酸雾，车间内采用全面自然通风后，
车间内有少量的刺激性异味，厂界外无无刺激性的异味。
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2.4污染治理措施(4)
2.4.2 废水
NaOH
含铬废水
集水池
电凝
中和池
PAM
混凝池
斜板沉淀
原则：分质收集处理
澄清液
污泥池
沥出水
干化床
NaOH
含镍废水
集水池
PAM
中和池
混凝池
澄清液
沥出水
气
浮
澄清液
沥出水
氧
化
斜板沉淀
污泥池
干化床
电
凝
中
和
池
砂
滤
池
清
水
池
泥饼外运
NaOH
氧化剂
含锌废水
除油废水 集
酸碱废水 水
含铜废水 池
泥饼外运
PAM
混
凝
池
斜
板
沉
淀
污泥池
干化床
泥饼外运
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河
流
2.4污染治理措施(5)
①含铬废水流入集水池后，用泵提升至电凝池，在电解质(含铬等离子的电镀
废水)的作用下，易形成铁为阳极、铬离子为阴极的微电池。铁失去电子形成亚铁
离子，Cr6+得到电子生成Cr3+。采用机械搅拌，其出水进入中和槽；
②中和槽内加入NaOH进行回调pH至7~8，使Cr3+废水为碱性；
③废水进入沉淀池，加入PAM絮凝剂，使Cr3+在碱性条件下沉淀。污泥进入干化
床，污泥外运。
④含镍废水单独进入含镍废水的集水池，在反应区投加碱液调节pH至9~10，并投
加絮凝剂进行反应，通过斜板沉淀池除去废水中残留的重金属离子和少量有机物；
⑤含锌废水、镀铜废水、酸碱废水、除油废水一并进入集水池，用泵用泵提升至
气浮池，经一级气浮处理后的混合废水溢流入氧化池，加入氧化剂，去除有机物；
氧化后的废水泵入电凝池，经电解处理后，锌离子、铜离子形成锌、铜单体而沉淀。
⑥电凝处理后的含铬废水、含镍废水与含锌废水、酸洗废水、脱脂废水、镀铜废
水一起进入中和池，根据水质的情况，在反应区投加碱液(或酸) 调节pH至8~9，并
加入絮凝剂进行反应，通过斜板沉淀池除去废水中残留的重金属离子和少量的有机
物；
⑦斜沉池污泥排入污泥池，经重力浓缩后用板框压滤机脱水，干泥外运，污泥池
上清液和滤液回流至沉淀池；
⑧整个废水处理站最终只设置一个单独的排放口，便于管理和控制。
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2.4污染治理措施(6)
2.4.2 废水
(2)去除效果
①TCr、Cr6＋的去除
本项目镀铬、铬酸钝化工艺产生的含铬废水中以Cr6+为主，含有少量
的Cr3+，本项目采用电凝法(电化学还原的方法)在酸性条件下将Cr6+还原成
Cr3+。在电解质(含铬等离子的电镀废水)的作用下，易形成铁为阳极、铬
离子为阴极的微电池。铁失去电子形成亚铁离子，Cr6+得到电子生成Cr3+，
从而使下面的微电池反应得以进行：
Fe
Fe2+ + 2e
Cr2O72－+ 14H+ + 6Fe2+
2Cr3＋+ 6Fe3+ + 2H2O
Cr3＋+3OH－
Cr(OH)3
随着反应的不断进行，水中消耗了大量的，pH值会自动升高，使重金
属离子形成氢氧化物沉淀。Fe(OH)3、Cr(OH)3是良好的絮凝剂，对沉淀物有
很好的凝聚作用，对重金属离子有良好的吸附作用，达到去除重金属离子的
目的。添加PAM絮凝剂后，加快沉降速度，使Cr(OH)3沉淀得以迅速除去，
TCr、Cr6＋含量可下降99.5%以上。沉淀后的废水排入中间水池(设一类物质
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监测点)经监测合格后排入调节池和其它废水混合后再作进一步处理。
2.4污染治理措施(7)
2.4.2 废水
(2)去除效果
②Cu、Zn的去除
混合废水中含有Cu2＋、Zn2＋，先用电凝法处理，可将部分Cu2＋、
Zn2＋ 还 原 成 铜 、 锌 金 属 单 体 ， 再 用 NaOH 调 整 pH 至 7 － 8 ， 生 成
Cu(OH)2和Zn(OH)2沉淀，然后添加絮凝剂，以加大沉淀矾花重量和
体积，加快沉降速度，使Cu(OH)2和Zn(OH)2沉淀得以迅速除去。处
理后废水经砂滤器处理调整pH值，污染物监测达标后排放。
Cu2＋、Zn2＋，去除过程的其反应式为：
Cu2＋＋2OH－
Cu(OH)2
Zn2＋＋2OH－
Zn(OH)2
Cu(OH)2和Zn(OH)2的溶度积常数分别为2.2×10-20、1.2×10-17，
若废水中Cu2+和Zn2+能完全沉淀，在水中Cu2＋和Zn2＋的最大浓度为
0.018mg/L和0.15mg/L，故采用电凝＋化学中和沉淀法处理本项目的
混合废水是合理可行的。
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2.4污染治理措施(8)
(2)去除效果
③ Ni的去除
含镍废水采用Ni(OH)2沉淀法，是含镍废水处理中最常用的基本方法，
在pH＞10的范围内，以NaOH作为混凝剂，Ni2+能生成Ni(OH)2絮凝颗粒，
利用有机高分子絮凝剂的吸附架桥作用加速混凝过程，投加助凝剂，改善
絮凝体的沉降性能，加大絮凝颗粒的密度和质量，使Ni(OH)2 迅速沉淀得
以去除，去除率可达99%以上。可以保证出水小于1.0mg/L。沉淀后的废水
排入中间水池(设一类物质监测点)经监测合格后排入调节池和其它废水混
合后再作进一步处理。目前药采用硫化物沉淀工艺，可达0.1mg/L。
④COD的去除
废水的COD浓度较高，主要由脱脂过程使用的去油剂和部分电镀药品
所造成的，其中去油剂占大部分。
一般去油剂属于非离子型表面活性剂，在废水中的状态类似胶体颗粒；
通过气浮、氧化可降低废水中COD的浓度，再投加混凝剂后，通过压缩双
电层，亲水基团的掩蔽、静电中和，吸附、共沉淀等综合作用，大部分
COD能得以从废水中去除。根据相关文献，氧化处理对脱脂废水中的COD
最高去除率可达80%；混凝法处理对除油废水中的COD最高去除率可达
60%，一般为40%~50%。
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三、线路板行业概况
3.1线路板的简介
定义：印制线路板简
称PCB(Printed Circuie
Board)，通常把在绝缘材
上，按预定设计，制成印
制线路、印制元件或两者
组合而成的导电图形称为
印制电路。而在绝缘基材
上提供元器件之间电气连
接的导电图形，称为印制
线路。这样就把印制电路
或印制线路的成品板称为
印制线路板，亦称为印制
板或印制电路板。
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三、线路板行业概况
3.1线路板的简介
用途：PCB几乎我们能见到的电子设备都离不开它，小到电
子手表、计算器、通用电脑，大到计算机、通迅电子设备、军用
武器系统，只要有集成电路等电子无器件，它们之间电气互连都
要用到PCB。它提供集成电路等各种电子元器件固定装配的机械
支撑、实现集成电路等各种电子元器件之间布线和电气连接或电
绝缘、提供所要求的电气特性，如特性阻抗等。同时为自动锡焊
提供阻焊图形；为元器件插装、检查、维修提供识别字符和图形。
打开通用电脑的健盘就能看到一张软性薄膜（挠性的绝缘基材），
印上有银白色（银浆）的导电图形与健位图形。因为通用丝网漏印方法
得到这种图形，所以我们称这种印制线路板为挠性银浆印制线路板。而
我们去电脑城看到的各种电脑主机板、显卡、网卡、调制解调器、声卡
及家用电器上的印制电路板就不同了。它所用的基材是由纸基（常用于
单面）或玻璃布基（常用于双面及多层），预浸酚醛或环氧树脂，表层
一面或两面粘上覆铜簿再层压固化而成。这种线路板覆铜簿板材，我们
就称它为刚性板。再制成印制线路板，称它为刚性印制线路板。
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三、线路板行业概况
3.2线路板的生产工艺
单面刚性印制板：单面覆铜板→下料→（刷洗、干燥）→
钻孔或冲孔→网印线路抗蚀刻图形或使用干膜→固化检查修板→
蚀刻铜→去抗蚀印料、干燥→刷洗、干燥→网印阻焊图形（常用
绿油）、UV固化→网印字符标记图形、UV固化→预热、冲孔及外
形→电气开、短路测试→刷洗、干燥→预涂助焊防氧化剂（干燥）
或喷锡热风整平→检验包装→成品出厂。
双面刚性印制板：双面覆铜板→下料→叠板→数控钻导通
孔→检验、去毛刺刷洗→化学镀（导通孔金属化）→（全板电镀
薄铜）→检验刷洗→网印负性电路图形、固化（干膜或湿膜、曝
光、显影）→检验、修板→线路图形电镀→电镀锡（抗蚀镍/金）
→去印料（感光膜）→蚀刻铜→（退锡）→清洁刷洗→网印阻焊
图形常用热固化绿油（贴感光干膜或湿膜、曝光、显影、热固化，
常用感光热固化绿油）→清洗、干燥→网印标记字符图形、固化
→（喷锡或有机保焊膜）→外形加工→清洗、干燥→电气通断检
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测→检验包装→成品出厂。
三、线路板行业概况
3.2线路板的生产工艺
多层板(贯通孔金属化法) ：内层覆铜板双面开料→刷洗
→钻定位孔→贴光致抗蚀干膜或涂覆光致抗蚀剂→曝光→显
影→蚀刻与去膜→内层粗化、去氧化→内层检查→（外层单
面覆铜板线路制作、B—阶粘结片、板材粘结片检查、钻定
位孔）→层压→数控制钻孔→孔检查→孔前处理与化学镀铜
→全板镀薄铜→镀层检查→贴光致耐电镀干膜或涂覆光致耐
电镀剂→面层底板曝光→显影、修板→线路图形电镀→电镀
锡铅合金或镍/金镀→去膜与蚀刻→检查→网印阻焊图形或光
致阻焊图形→印制字符图形→（热风整平或有机保焊膜）→
数控洗外形→清洗、干燥→电气通断检测→成品检查→包装
出厂。
多层板工艺是从双面孔金属化工艺基础上发展起来的。
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三、线路板行业概况
3.3多层板生产工艺及产污环节
外购基板
底片制作
底片
内层制作压合工段
电镀工段
底片
HDI板
外层制作工段
底片
表面加工成型工段
最终处理工段
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三、线路板行业概况
3.3.1内层制作及压合工段
基 板
软水、NaOH
硫酸、H2O2
软 水 、 NaOH、H2SO4、
H2O2、甲醛、硫酸铜、
化学铜盐、铜球、助剂
油墨
软水、纯水、Na2CO3
软水、氯化铜、
NaClO、HCl
裁切磨边
S1、S2、G1
钻 孔
S1、S2、G1
清 洗
W1、W2、W3、G2
孔金属化
W1、W10、W11、G2、G6
上墨预烤
G3
曝光显影
W1、W4
蚀 刻
S3、G4
纯 水 、 软 水 、 NaOH、
H2O2
去 墨
W1、W4、W5
纯 水 、 软 水 、 H2O2、
H2SO4
半固化片、铜箔
棕(黑)化
W6、W7、G2
叠合热压
边 处 理
钻 孔
去电镀
S1
S1、S2、G1
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三、线路板行业概况
3.3.1内层制作及压合工段
(1)基板：基板为外购件，基层为绝缘材料，两面敷铜箔。
铜箔
基层
(2)裁切磨边：将基板按需要裁切成所需尺寸，并对切边
进行磨削处理。本工序产生粉尘G1和边角料S1及布袋除尘器
收集的粉尘S2。
(3)钻孔：一般采用埋/盲孔技术，利用机械方式在内层线路
板需要的地方钻孔，产生粉尘G1和边角料S1及布袋除尘器收
集的粉尘S2。
(4)微蚀：用氢氧化钠去除基板表面的油脂，用硫酸和双
氧水去除基板表面的氧化铜，增加线路板表面的粗糙度，提
高板面的附着力，线路板行业称之为微蚀。产生清洗废水W1、
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微蚀废水W2、废酸W3及硫酸雾G2。
三、线路板行业概况
3.3.1内层制作及压合工段
(5)孔金属化(化学沉铜和电镀铜)：为使内层埋孔孔壁内
非导体部分的树脂金属化起到连通内层上下电路的作用，先
采用钯盐作为活化剂，催化反应使孔壁表面沉积一薄层铜，
随后立即采用电镀铜的方法使孔壁内铜层加厚至5－12微米以
保护仅有0.5－1微米的化学铜不被后面工序破坏而造成孔破。
化学沉铜的反应式为：
(6)上墨预烤：使用的油墨为感光油墨，呈液态，经85℃
的热风(电加热)预烤后成半固态。油墨中含有有机酸及烃类
物质，能够溶于强碱中。本工序产生含非甲烷总烃的烘烤废
油墨
气G3。
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三、线路板行业概况
3.3.1内层制作及压合工段
(7 )曝光显影：经上墨和预烤后基板按所需设计线路进行
照相曝光，用Na2CO3为显影剂，把未感光部分上的油墨冲洗
掉，感光部分因发生聚合反应而洗不掉，仍留在铜面上作为
蚀刻的阻蚀剂。本工序产生清洗废水W1和去墨显影废水W4。
底片
（曝光前）
（显影前）
（曝光后）
（显影后）
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三、线路板行业概况
3.3.1内层制作及压合工段
(8 ) 蚀刻：用酸性蚀刻液去除基板上未保护部分。蚀刻
液以CuCl2 、NaClO为主要原料，次氯酸钠(NaClO)作为再生
剂。本工序产生蚀刻废液S3。
蚀刻反应为：Cu2+ ＋ Cu
2Cu+
再生反应：NaClO ＋ Cu+ ＋H+
Cu2+
（蚀刻前）
（蚀刻后）
(9)去墨：根据油墨溶于强碱的特性，将基板上作为阻蚀
剂已感光部分的油墨用氢氧化钠去除。本工序产生清洗废水
W1、去墨显影废水W4和废碱W5。
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三、线路板行业概况
3.3.1内层制作及压合工段
(10 )棕(黑)化：目的是为了使去墨后内层铜箔的表面粗化，
增加接触表面积，加强铜箔和半固化片二者之间的附着力，
便于压合半固化片。使用H2O2和H2SO4进行棕(黑)化，产生棕
(黑)化废水W6、废液W7和硫酸雾G2。
酸洗
水洗
水洗
碱性除油
预浸
棕化
烘干
(11)叠合热压：在2个内层双面板之间用半固化片作为绝
缘体，在其上、下两面再叠上半固化片及铜箔，在185℃，压
力2.45MPa条件下由压合机压合成6层板。压合机采用导热油
作为热媒。若两个内层双面板之间的电路设计需要接通，那
内层板压合之后还需进行钻孔和孔金属化(化学沉铜和电镀铜)
处理后再热压外层半固化片和铜箔。
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三、线路板行业概况
3.3.1内层制作及压合工段
铆钉
2L
2L
3L
3L
4L
4L
5L
5L
铆合：利用铆钉把多张内层芯板铆合在一起以避免后续生产加工
时产生层间滑位（针对6层以上板）
L1
L2
L3
叠板：将预叠好的板
叠成待压多层板形式
L4
L5
L6
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三、线路板行业概况
3.3.1内层制作及压合工段
热板
钢板
牛皮纸
承载盘
可叠很多层
压合：在高温高压
条件下把内层芯板、
半固化片、铜箔
压合在一起。
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三、线路板行业概况
3.3.1内层制作及压合工段
(12)边处理：使用立式铣床将热压后不需要的部分铣去，
并使表面光滑。本工序产生边角料S1。
(13)钻孔：采用机械或镭射激光进行钻孔，镭射钻孔以
适应本期产品轻薄、钻孔浅、孔径小、孔距短的特点。而一
般通孔仍采用机械方式钻孔。本工序产生粉尘G1和边角料S1
及布袋除尘器收集的粉尘S2。
铝盖板
钻头
垫板
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三、线路板行业概况
3.3.2电镀处理工段
内层线路板
软水、纯水、高锰酸钾、
H2O2、H2SO4、NaOH、膨松
剂
软水、NaOH、H2SO4、H2O2、甲
醛、硫酸铜、
化学铜盐、铜球、助剂
软水、纯水、铜球、
硫酸铜、H2SO4
软水、纯水
电镀前处理
W1、W2、W3、W8、W9、G2、S4
镀 通 孔
(化学沉铜)
W1、W10、G6
电镀铜
W1、W11、G2
电镀后清洗
W1
去外层处理
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三、线路板行业概况
3.3.2电镀处理工段
(1) 电镀前处理：在钻孔过程中温度较高，使孔壁周围的
基板和半固化片熔融而产生胶渣，因此采用膨松剂软化胶渣，
利用高锰酸钾的强氧化性去除胶渣，同时使孔壁粗化便于沉
铜。产生的污染物有清洗废水W1、微蚀废水W2、废酸W3、
高锰酸钾废水W8、高浓度COD废水W9、硫酸雾G2、膨松剂
废液S4。
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三、线路板行业概况
3.3.2电镀处理工段
(2) 镀通孔和电镀铜：与内层使用相同的工艺流程和工艺
设备，目的是使通孔孔壁导电并加厚铜箔厚度。产生的污染
物有清洗废水W1、化铜废液W10、镀铜废液W11和硫酸雾G2、
甲醛废气G6。
PTH
(3) 电镀后清洗：电镀后采用逆流漂洗的方法去除附着
在线路板上的电解液。产生清洗废水W1。
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三、线路板行业概况
3.3.3外层线路制作工段
由电镀来线路板
压 膜
干膜
W1、W4、G3
外层影像转移
软水、纯水、Na2CO3
软水
蚀刻液
HCl
软水
纯水
NaOH
软水、纯水
HNO3、NaOH
蚀 刻
去膜清洗
挂具退镀
S3、G4
W1、W4、W5
W1、G5、S5
表面处理
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三、线路板行业概况
3.3.3外层线路制作工段
外层处理工艺的目的主要是在外层形成所需要的线路。
本项目根据不同客户的要求，外层处理采用正片工艺。正片
工艺采用干膜作为显影油墨，其他后续曝光显影、蚀刻、去
膜等工序与内层处理工段相应的工序相同。
沉銅
干膜或湿膜
紫外线
底片
（曝光）
干膜或
湿膜
（显影后）
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三、线路板行业概况
3.3.4表面加工成型工段
由外层来线路板
软水、纯水、H2SO4
、NaOH、 H2O2
表面加工前处理
阻焊油墨
阻焊剂涂覆
软 水 、 纯 水 、
Na2CO3、NaOH
软水
纯水
H2SO4
H2O2
助焊剂
锡棒
清洗
助焊剂
涂布
浸锡热
风吹平
软水
H2SO4
油墨
W1、W4、W5、G3
曝光显影烘烤
软水
W1 纯水
清洗
W2 H2SO4
W3 H2O2
Na2S2O8
纯水
Ni(NH2SO3)2 镀镍
NiCl2
镍块
G7 纯水
S8 金盐
W1、W2、W3、G2
金手指
W1
W2
W3
软水
纯水
H2SO4
清洗
H2O2
Na2S2O8
W12
纯水
化学沉
化学镍
镍
氨水
W13
S6
纯水
金盐
清
洗
化学沉
金
W1
W2
W3
W12
软水
纯水
H2SO4
H2O2
纯水
化学银
助剂
清洗
化学沉
银
W1
W2
W3
W14
S7
W13
S6
W1、W3、G2
文字印刷
烘
烤
G3
成
型
S1
去最终处理
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三、线路板行业概况
3.3.4表面加工成型工段
(1)阻焊剂涂覆：在线路板外表涂上阻焊油墨，保护线
路板，并进行热风烘烤。产生烘烤废气G3。
(2)曝光显影：用紫外线固化线路上的油墨, 并显影除去需进行
表面加工部分的油墨。本工序产生清洗废水W1、去膜显影废
水W4和废碱W5。
之后根据客户的不同需要，对线路板进行浸锡、化学沉镍/金、
金手指和化学沉银等不同的表面加工工艺。
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三、线路板行业概况
3.3.4表面加工成型工段
(3)浸锡：使暴露在外的
线路表面均匀地附着一薄层锡，
保护线路并提高线路板的可焊
性。将线路板瞬间浸置于熔融
态的锡槽中，并随即垂直拉起，
以热风和空气刀刮除留在板上
多余的熔融态锡，锡炉采用电
加热，240℃高温下进行。浸
锡后线路板上附着的锡呈金属
形态，冷却后清洗，废水中不
含有锡及其化合物。本工序产
生清洗废水W1、微蚀废水W2、
废酸W3、含锡废气G7和锡渣S7。
镀锡层
干膜
或湿膜
电镀铜
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三、线路板行业概况
3.3.4表面加工成型工段
(4)化学沉镍/金：在线路板的焊垫部分用化学方法先沉积上
一层镍后再沉积一层金，目的是提高耐磨性，减低接触电阻，有
利于电子元器件的焊接。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
有效阻止铜金互为扩散。本项目采用化学沉镍/金工艺，实际是进
行化学置换反应。本工序产生清洗废水W1、微蚀废水W2、废酸W3、
含镍废水W12、含氰废水W13和含氰废液S6。
(5)化学沉银：在线路板的焊垫部分用化学方法沉积一层银，
目的是提高耐磨性，减低接触电阻，有利于元器件的焊接。化学
沉银包括清洁、微蚀、预浸和化银4个部分，清洁是利用磷酸和表
面活性剂，提供酸性反应环境，将镀层表面的铜氧化物和油脂等
清除，微蚀是利用硫酸提供酸性环境，双氧水蚀铜，再利用表面
活性剂，目的是降低化学银沉积过程中,已沉积上银的焊垫和焊垫
周围绿漆边缘没有沉上银而裸露的铜形成原电池的可能性。预浸、
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化银部分则是利用铜银的置换原理在铜表面镀上一层很薄的银层。
三、线路板行业概况
3.3.4表面加工成型工段
(6) 金手指：所谓金手指
是指在线路板上有象手指状的、
镀上镍金的线路图形，线路板
此部分俗称金手指。经清洁﹑
微蚀后，在线路板的金手指上
用电镀的方法镀上一层镍层和
金层, 其目的是保护插卡接触
部位(金手指)，降低接触电阻。
本工序产生清洗废水W1、微
蚀废水W2、废酸W3、含镍废
水W12、含氰废水W13和含氰废
液S6。
镀前
镀后
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三、线路板行业概况
3.3.4表面加工成型工段
(7)清洗：表面加工后采用纯水冲洗，产生废水。
(8)印文字(标识)和烘烤：选用热聚合环氧油漆，采用丝网印
刷技术，按线路板的设计要求，在相关部位印上文字或标识，
以便各种电子元器件的安装和检修，印刷完后进行烘烤。
(9)成型：由于产品的规格一般较小，为提高生产效率，
往往将若干产品组成一组(张)而生产，故最终必须将其裁切成
型，得到最终产品。本工序采用立铣或冲压成型。
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三、线路板行业概况
3.3.5最终处理工段
纯水
H2SO4
2O2
有机抗氧化膜
水
洗
烘
干
W1、W2、W3、G2
水蒸气
ENTEK
测
试
包
装
成
品
S1
经表面处理工段后的线路板先用纯水清洗，进而放入
150℃的烘箱中烘烤0.5—1小时，再在线路板表面压上有机抗
氧化膜，以保护外露线路，最后经各种测试合格后包装出厂。
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三、线路板行业概况
3.3.6底片制作工艺
底片制作工艺与一般照相相同，将所需的线路图像制成
底片，供内层、外层线路制作和表面加工使用。主要产生显影
废水W4和废弃的底片S10。
3.3.7退镀工艺
线路板一般不退镀，主要对挂具退镀。为保证挂具能重
复使用，必须将挂具上的电镀层用41%硝酸进行退镀，其反
应方程式为：Cu＋4HNO3＝Cu (NO3)2＋2NO2 ＋2H2O
当HNO3浓度低于32—33%时必须添加41%的硝酸，以维持
工艺要求的HNO3浓度，经一定时间后便成为硝酸废液，如直
接排入废水，将使废水中的TN浓度升高，不仅加重了处理工
艺的处理负荷，而且也浪费了资源。产生的主要污染物为清
洗废水(W1)、含氮氧化物的废气(G5)和硝酸废液(S
5)。
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三、线路板行业概况
3.3.8线路板电镀生产主要工艺参数
内外层及表面加工过程中有孔金属化(化学沉铜、电镀铜)、化
学金(化学沉镍、化学沉金)、金手指制作(电镀镍、电镀金)和化学银
(化学沉银)五条电镀生产线，其主要工艺参数汇总见下表。
生产线名称
孔金属
化
化学金
金手指
化学银
前处理
镀液
膨松剂、KMnO4、Na2S2O8 除胶
CuSO4、NaOH、
化学沉铜 渣；H2SO4、H2O2 微蚀；
HCHO
钯盐活化
经化学沉铜后的线路板可直接
电镀铜
H2SO4、CuSO4
电镀铜
化学镍(主要含有
化学沉镍 H2SO4、H2O2 微蚀；
NiSO4、NaH2PO2 等)
化学沉镍后的线路板直接化学
化学沉金
柠檬酸、KAu(CN)2
沉金
电镀镍 H2SO4、H2O2 微蚀；
Ni(NH2SO3)2、NiCl2
电镀金 电镀镍后的线路板直接电镀金 柠檬酸盐、KAu(CN)2
化学沉银 过硫酸钠,硫酸.
还原剂、AgNO3
阳极
—
铜球
—
—
镍块
石墨
—
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3.4废水防治措施
三、线路板行业概况
3.4.1废水来源、水质及分类
3.4.1.1线路板废水的来源
线路板废水主要来源于线路板制作中的刷磨、显影、蚀刻、
剥膜、黑/棕氧化、去毛边、除胶渣、镀通孔、镀铜、镀锡、剥
锡、防焊、显影、镀金手指、喷锡前/后处理、成型清洗等工序。
3.4.1.2线路板废水的分类
传统线路板废水处理系统一般将线路板废水分成四类，分别
为综合废水、络合废水、含氰废水以及油墨废水。综合废水包
括酸、碱废水、刷磨废水、酸性蚀刻废水及重金属废水；含氰
废水来源于电镀金、化学沉金、化学沉银等电镀工序；络合废
水包括铜氨废水和化学沉铜废水；油墨废水来源于产生于显影、
脱膜工序。
由于传统线路板废水分类存在一定的不足，难以全面满足
当前清洁生产、循环经济的相关要求，所以本次将废水分类进
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一步细化为九类。
三、线路板行业概况
3.4.1废水来源、水质及分类
3.4.1.2线路板废水的分类
(1) 磨板废水：磨板废水来源于磨板机的清洗工序，主要含
铜粉、火山灰等。
(2)铜氨络合废水：铜氨络合废水来源于碱性蚀刻的清洗工
序，废水中主要污染物为铜离子（以络合态存在）、氨氮等。
(3)化学沉铜废水：化学沉铜废水来源于化学沉铜的清洗工
序，废水中主要污染物为铜离子（以络合态存在）、有机物等。
(4)化学镀镍废水：典型的化学镀镍工艺以次磷酸盐为还原
剂，废水中主要污染物为镍离子（以络合态存在）、磷酸盐
（包括次磷酸盐、亚磷酸盐）及有机物。
(5) 含氰废水：含氰废水来源于电镀金、化学沉金、化学沉
银的清洗工序，废水中主要污染物为氰化物、重金属离子（以
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络合态存在）等。
三、线路板行业概况
3.4.1废水来源、水质及分类
3.4.1.2线路板废水的分类
(6) 油墨废水：油墨废水来源于显影、脱膜工序，含有大量
感光膜、抗焊膜渣等成分，COD较高。
(7)有机废水：除(1)~(6)所列废水外，其它COD浓度高于
150mg/L的废水均应纳入有机废水处理系统，主要包括除油、
脱脂和网版清洗等工序产生的废水，废水中主要污染物为有机
物。
(8)综合废水：除(1)~(7)所列废水外，其它各类废水统称为
综合废水，主要污染物为酸碱、重金属离子、悬浮物等。
(9)废液：线路板废液中含有高浓度的酸、碱、重金属等，
线路板废液应委托有资质的危险废物处理单位进行处理处置或
综合利用。
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三、线路板行业概况
3.4.1废水来源、水质及分类
3.4.1.3线路板废水的水质
由于生产工艺不同，各企业废水水质存在差异，典型线路
板厂废水水质参见下表 。
序号 废水种类
PH
Cu2+
COD
NH3-N
其它
备注
1
磨板废水
7.6
2.5
/
/
350μs/cm 铜粉、火山灰
2 铜氨络合废水 4~8.5 70~100 150~170
120
/
铜氨络合物
3 化学沉铜废水 3~7.5 70~100 200~350
/
/
EDTA络合物
4 化学镀镍废水 5~6
/
300~500 100~200 Ni10~30
5
含氰废水
7~9
2~10 100~150
/
/
6
油墨废水
13
/
11000
/
/
7
有机废水
5~7.5
/
200~350
/
/
8
综合废水
4
35
80~100
/
/
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三、线路板行业概况
3.4.2废水处理工艺
原则：分质分类处理
3.4.2.1磨板废水
由于磨板废水中污染浓度相对较低、污染物种类少，经回
收铜粉和简单沉淀处理后可直接回用于磨板清洗工序，也可将
沉淀后磨板废水排入回用水处理系统作深度处理后回用。
磨板废水
铜
粉
回
收
机
调
节
池
沉 上清液
淀
池
回用至磨板清洗工序或
排入回用水处理系统
定期回收
铜粉
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三、线路板行业概况
3.4.2废水处理工艺
3.4.2.2铜氨络合废水
铜氨络合废水一般先采用硫化物进行破络和混凝沉淀，然
后排入有机废水处理系统的pH回调池或经折点加氯除氨后直接
排放。铜氨络合废水破络反应的化学方程式如下：
[Cu(NH3)4] 2+ +S2-→CuS+4NH3↑
碱+硫化物 硫酸亚铁 PAM
PH
铜氨络合废水
破
络
池
快
混
池
慢
混
池
or
破络池pH调整控制pH值10~10.5
沉
淀
池
PH
调
节
池
有
回机
调废
池水
污泥
污泥脱水系统
折点加氯
排放
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三、线路板行业概况
3.4.2废水处理工艺
3.4.2.3化学沉铜废水
化学沉铜废水一般采用硫化物沉淀法。化学沉铜废水反应
的化学方程式如下：
Cu2++S2-→CuS↓
碱+硫化物
硫酸亚铁
PAM
PH
化学沉铜废水
破
络
池
快
混
池
慢
混
池
沉
淀
池
PH
调
节
池
有
机
调废
池水
回
污泥
破络池pH调整控制pH值10~10.5，
ORP值控制100-150mV
污泥脱水系统
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三、线路板行业概况
3.4.2废水处理工艺
3.4.2.4化学镀镍废水
化学镀镍废水一般采用酸性氧化＋钙盐沉淀法的二级预处
理工艺。第一级在酸性条件下通过氧化剂将次、亚磷酸盐氧化
成正磷酸盐，第二级加入石灰，在碱性条件下正磷酸盐生成磷
酸钙沉淀物，重金属镍离子形成氢氧化镍的沉淀物得到去除。
氧化剂采用浓度为10%以上的漂水，其反应方程式如下：
NaH2PO2+ClO－→PO33－+NaCl＋2H＋
10Ca2++6PO43-+2OH-→Ca10(OH)2(PO4)6↓
酸+氧化剂 石灰
PH
PH
调
整
池
PAC
PAM
快
混
池
慢
混
池
氧化池内控制pH值2-3、ORP值450-500mV，
pH调整池内控制pH值10-11
PH
氧
化
池
PH
化学镀镍废水
调
节
池
PO33－+ClO－→PO43－＋ClNi2++2OH-→Ni(OH)2↓
有
回机
调废
池水
沉
淀
池
污泥
污泥脱水系统
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三、线路板行业概况
3.4.2废水处理工艺
3.4.2.5含氰废水
含氰废水的处理方法包括碱性氯化法、臭氧氧化法、离子
交换法、电解法等，根据深圳电镀企业的实际情况，一般采用
两级碱性氯化法处理工艺。该处理方法具有稳定、可靠，易于
实现自动控制的特点，碱性氯化法所采用的氧化剂一般为漂白
水、漂白粉等。两级碱性氯化法破氰反应的化学方程式如下：
CN-+OCl-+H2O→CNCl+2OH- CNCl+2OH-→CNO-+Cl-+H2O
2CNO-+4OH-+3Cl2→2CO2+N2+6Cl-+2H2O 。
水量较大的含氰
废水一般采用连续处
理方式；若水量较少，
则可采用间歇式的氧 含氰废水
化破氰方式
调
节
池
碱+氧化剂
PH
一
级
氧
化
池
中
间
水
池
一级氧化池内控制pH值为10-11、ORP值为300-350mV；
二级氧化池内控制pH值为7-8，ORP值为600-650mV
酸+氧化剂
PH
二
级
氧
化
池
综
节合
池废
水
调
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三、线路板行业概况
3.4.2废水处理工艺
3.4.2.6油墨废水
油墨废水中有机物含量较高，一般先采用酸化预处理，然
后排入有机废水处理系统。
酸/PAM
PH
油墨废水
调
节
池
酸
化
池
有机废水
处理系统
浮渣捞出打包
酸化池内控制pH值为2-3
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三、线路板行业概况
3.4.2废水处理工艺
3.4.2.7有机废水
有机废水中主要污染物为有机物，一般采用物化+生化的
处理工艺。一般选用水解酸化+接触氧化的生化工艺，也可选
用其它生化处理工艺。
碱
PAC
PH
调
整
池
快
混
池
上清液
滤液
慢
混
池
PH
调
节
池
PH
PH
有机废水
酸
PAM
回
调
池
沉
淀
池
水
解
酸
化
池
接
触
氧
化
池
污泥
污泥浓缩池
污泥脱水系统
生
化
排放
沉
淀
池
污泥
泥饼外运
pH调整池内控制pH值9.5-10.5；pH回调池内控制pH值7.0-8.0。
水解酸化池内控制溶解氧小于0.3mg/L；接触氧化池内控制溶解氧在2.0-4.0mg/L之间。
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三、线路板行业概况
3.4.2废水处理工艺
3.4.2.8综合废水
综合废水可采用氢氧化物沉淀法、膜处理法、离子交换法
等工艺，一般采用氢氧化物沉淀法，主要反应化学方程式如下：
Cu2++2OH-→Cu(OH)2↓
Ni2++2OH-→Ni(OH)2↓
碱
PH
调
整
池
沥出水
压滤液
酸
PAM
PH
快
混
池
慢
混
池
PH
PH
综合废水
调
节
池
PAC
沉
淀
池
回
调
池
污泥
污泥浓缩池
污泥脱水系统
回用水处理系
统(或排放)
pH调整池内控制
pH值10-10.5；pH回调
池内控制pH值7.0-8.0。
泥饼外运
综合废水经处理达标后可进入回用水处理系统（或排放），回用水处理系统产生
的浓水可经独立处理系统处理后达标排放，也可将浓水排入生化处理系统或综合废水
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调节池作进一步处理。
三、线路板行业概况
3.4.3回用水处理工艺
1、要求：(1)优先考虑采用槽边回用处理工艺，槽边回用处理工艺包括
膜法、离子交换法等。
(2)处理达标后的综合废水一般作为回用水处理系统的水源。
(3)回用水处理系统的主要工艺过程包括多介质过滤、超滤、反渗透等，
应综合考虑进水水质、回用水水质要求、回用率以及经济技术指标等因素
确定合理的工艺组合。
(4)回用水处理系统产生的淡水需回用于生产线，浓水可经独立处理系
统处理后达标排放，也可将浓水排入生化处理系统作进一步处理。
原水
调
节
池
多
介
质
过
滤
器
精
密
过
滤
器
超
滤
反
渗
透
淡水回用
浓水进一步处理
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三、线路板行业概况
3.4.3回用水处理工艺
2、工艺控制参数及设备配置
(1)调节池：用于贮存原水，设计停留时间一般取4-8小时，调节池内配置液位控
制仪，过滤泵等设备。
(2)多介质过滤器：主要作用是去除废水中的微细颗粒、部分有机物和胶体物质，
以降低废水的浊度。常用的过滤介质包括石英砂、无烟煤、活性炭、纤维球等。设
计滤速一般采用4.8-24m/h之间，主体材料为碳钢、玻璃钢或不锈钢。
(3)精密过滤器：主要用于去除水中极微细的颗粒，进一步降低水的浊度。
精密过滤器的设计滤速一般采用40m/h以上，其过滤精度一般为5μm。过滤介质包括PP
纤维滤芯、线绕滤芯等。过滤器主体常采用不锈钢材料。
(4)超滤：是介于微滤和纳滤之间的一种膜过程，用以除去分子量在500以上、106以
下的分子，包括高分子有机物、大分子化合物、胶体、病毒等超滤是一种高压状态
下的筛分截留过程，需配置高压输送泵，应根据进水水质确定合适的膜组件和操作
模型。一般由高压泵、压力外壳、设备框架、清洗装置、电控系统等组成。
(5)反渗透：反渗透是最精密的液体膜分离技术，它能截留所有溶解性盐及分子量
大于100的有机物，但允许水分子透过。利用反渗透技术可以有效地去除水中的溶
解盐、胶体、细菌、病毒、细菌内毒素和大部分有机物等杂质。
电镀废水回用处理系统中所选用的反渗透膜必须具有耐酸碱、抗氧化、耐污染的
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特点，一般由高压泵、压力外壳、设备框架、清洗装置、电控系统等设备组成。
三、线路板行业概况
3.5废气防治措施
3.5.1废气来源、分类
(1)裁切磨边和钻孔产生的含铜的粉尘(G1)；
(2)使用硫酸酸洗产生的硫酸雾(G2)；
(3)各工段烘烤工序产生的烘烤废气(G3)；
(4)使用盐酸酸洗和内层板酸性蚀刻产生的HCl(G4)；
(5)退镀挂具过程使用硝酸产生的氮氧化物(G5)；
(6)化学沉铜过程中使用甲醛产生的甲醛废气(G6)。
(7)喷锡过程中高温状态下产生的含锡废气(G7)。
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三、线路板行业概况
3.5.2废气处理工艺
(1)含尘废气(G1)
对裁切、钻孔、成型等工段产生的粉尘采用袋式除尘器收
集后排放，除尘效率达98%以上。
(2)烘烤废气(G3)
主要污染物为非甲烷总烃，原始浓度较低，为了进一步减
少排放量，一般采用水喷淋吸收，去除率可达到50％。
烘烤废气
收集管路
引风机
喷淋塔
排放
循环水泵
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三、线路板行业概况
3.5.2废气处理工艺
(3)酸性废气(G2、G4 、G5)
酸性废气主要包括HCl、H2SO4 和NOx 等，采用NaOH溶液喷
淋化学吸收，相比用清水的物理吸收具有选择性好，吸收总量
多，采用碱液喷淋吸收酸性气体处理效率一般可达60-70%，但
由于线路板行业产生的酸性气体浓度较低，处理效率约在50%
左右。排放的废气能达到GB16297－1996二级标准要求。喷淋
废水可循环使用，定期排放，作为不含重金属生产废水接管处
理。
药箱
酸雾
收集管路
引风机
加药泵
喷淋塔
排放
循环水泵
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三、线路板行业概况
3.5.2废气处理工艺
(4)甲醛废气(G6)
甲醛属于易溶气体，在废气中浓度较低时，其吸收过程为气
膜控制过程，污染物质的吸收速率及吸收量取决与气体的传质
速率，即气体中只要有足够的量传递到气液表面，就都能被水
吸收。水喷淋吸收甲醛废气理论上可以得到较好的处理效果，
但由于产生浓度较低，不经处理就已经能满足排放标准，减小
污染物的排放，处理效率50%是可行的。
药箱
甲醛废气
收集管路
引风机
加药泵
喷淋塔
排放
循环水泵
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三、线路板行业概况
3.5.2废气处理工艺
(5)含锡废气(G7)
含锡废气主要来源于浸锡熔融的锡，操作温度在245℃左右。
其中锡的熔点为231℃。在该操作温度下会有少量的锡蒸汽产
生，一般采用水淋洗涤塔进行处理，可去除70％的锡，这部分
废水随一般清洗水纳入污水处理装置自行处理。
含锡废气
收集管路
引风机
喷淋塔
排放
循环水泵
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四、集成电路行业概况
4.1集成电路的简介
集成电路是采
用半导体制作工艺，
在一块较小的单晶硅
片上制作上许多晶体
管及电阻器、电容器
等元器件，并按照多
层布线或遂道布线的
方法将元器件组合成
完整的电子电路。它
在电路中用字母“IC”
（也有用文字符号
“N”等）表示。
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四、集成电路行业概况
4.2集成电路生产工艺
生产工艺可分为芯片制造(又称前工序)、封装及测试(又称后工序)
两大工序。芯片制造采用半导体平面工艺的方法，在衬底硅片(硅抛
光片或外延片)上形成电路图形的生产过程。半导体平面工艺是通过
类似照片冲印的光刻、一级腐蚀和刻蚀的方法形成掺杂通道，再通过
离子注入或扩散形成PN结，然后沉积金属引线的生产过程。
硅片
检查
氮化硅
清洗
二氧
一氧
光刻N阱
全剥
推阱
N阱注入
光刻P阱
P阱注入
光刻有源区
有源区刻蚀
光刻N场
场区注入
场区氧化
多晶光刻
多晶硅沉积
栅氧
湿法刻蚀
Vt注入
多晶腐蚀
N+注入
P+注入
BPTEOS淀积
N阱刻蚀
回流
氮化硅全剥
预栅氧
光刻接触孔
光刻通孔
介质2淀积
刻蚀金属1
光刻金属1
溅射金属1
刻蚀接触孔
刻蚀通孔
溅射金属2
光刻金属2
刻蚀金属2
钝化层沉积
光刻钝化层
芯片
PCM测试
背面减薄
合金
刻蚀钝化层
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四、集成电路行业概况
4.3生产工艺及产污环节
硅片
芯片制造工序较 HF、硝酸、冰醋酸
、异丙醇、超纯水
多，工艺流程较长，
实际上可归纳为以下 O 、N 、H 、C H Cl
BF 、PH 、AsH
主要生产工序：硅片
清洗、热氧化、扩散、 光刻胶、EBR、
HMDS、显影液
化学相沉积(CVD)、
SO 、H PO 、
光刻、去胶、离子注 BHF、H
HF、H O 、EKC270
入、刻蚀、金属沉积、
掺杂气体
化学机械抛光(CMP)
O 、SiH 、N 、WF 、
等，这些工序反复交 TMB、C F
研磨液
叉，包括检测和测试
在内实际达到300次左
Al、Ti、W
右的工艺步数，最终
制造出集成电路芯片。
2
2
2
3
2
2
3
2
2
2
4
2
3
3
4
清 洗
氧 化
离子注入
光 刻
刻蚀、去胶
2
4
2 4
2
6
Gs1酸性废气、Gy1有机废气
Ws1酸性废水、WF1含氟废水
Ls1混酸废液、LF1HF废液、Ly1有机废液
Gs2酸性废气
Gg1工艺废气
Gg2工艺废气
Ws2碱性废水
Ly2废光刻胶、Ly3废显影液
Gs3酸性废气
Ws3酸性废水、WF2含氟废水
Ls2废酸液、LF2HF废液、Ly3废显影液
Gg3工艺废气
扩 散
Gg4工艺废气
LPCVD
CMP抛光
Wy研磨废水
溅 射
测 试
合格芯片
S1不合格品
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四、集成电路行业概况
4.3生产工艺及产污环节
(1)清洗：包括硅片的清洗和工具器的清洗。由于半导体生
产对清洁要求非常高，必须完全清除半导体硅片表面的尘埃、
有机物残留薄膜和吸附在表面的金属离子。一般在超声波作用
下，将合格的硅片先放入有机溶剂异丙醇中清洗，完毕后立即
采用混酸（硝酸和冰醋酸）和氢氟酸浸泡，将其氧化去除，最
后用纯水冲洗烘干。其中后段的清洗水(约占清洗水量的48%)水
质较好，用作纯水制备的补充用水。该工序会产生Ws1酸性废
水、WF1含氟废水、Ls1混酸废液、LF1氢氟酸废液和Ly1废有机
溶剂、Gs1酸性废气、Gy1有机废气。
工具器的清洗工艺与硅片清洗的工艺基本一致。
(2)氧化：氧化是在800~1250℃高温的氧气和惰性气体(N2)下
使硅片表面的硅氧化生成二氧化硅膜的过程，产生的二氧化硅
用作扩散、离子注入的阻挡层或介质隔离层。该工序会产生Gs2
酸性废气，主要是二氯乙烷高温时分解出的HCl。
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四、集成电路行业概况
4.3生产工艺及产污环节
(3)扩散、离子注入：扩散、离子注入均是在硅表面掺入纯
杂质原子的过程，通常使用乙硼烷(B2H6)、磷烷(PH3)作为N－
源、P＋源。离子注入是把掺杂物质离子化后，在数千到数百
万伏特电压的电场下得到加速，以较高的能量注入硅片表面或
其它薄膜中。离子注入工序有少量未反应的Gg1工艺废气(乙硼
烷、磷烷、砷烷)产生，扩散工序有少量未反应的Gg3工艺废气
产生。
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四、集成电路行业概况
4.3生产工艺及产污环节
(4)光刻：该工序包括涂胶、曝光、显影三个部分。
※涂胶：在硅片表面通过高速旋状均匀涂上光刻胶、EBR(甲基丙二醇醚
醋酸酯)、HMDS(六甲基二硅烷)，并将其放在热板上烘焙，使溶剂挥发、胶
膜干燥，以增加胶膜与硅片表面的粘附性和胶膜耐磨性，同时使曝光时能进
行充分的光化学反应。该工序产生Gg2工艺废气、Ly2废光刻胶。
※曝光：将涂胶后的晶片放入曝光机中，通过来自光源的平行光，透过掩
膜版（由客户提供，材质是石英或玻璃，上面有电路设计图），对表面涂胶
的硅片进行光照，透过掩膜版的光束也具备与掩膜版相同的图案。于是，掩
膜版上的图案，亦完整的传递到硅片表面的感光材料上。该过程是物理曝光，
没有污染。
※显影：显影就是对曝光后的光刻胶进行去除。部分光刻胶得到光照，
其光刻胶的性质发生改变，其溶于显影液（含氢氧化四甲胺、表面活性剂、
水的混合物）中。未曝光的光刻胶，其性质不变，不会溶于显影液中，仍保
留在硅片上，这样就使硅片上的光刻胶形成了沟槽。该过程有Ws2显影废水、
Ly3废显影液产生，呈碱性。
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四、集成电路行业概况
4.3生产工艺及产污环节
(5)刻蚀、去胶：
光刻显影后，光刻胶下面的材料会被有选择性的腐蚀，以坚
膜后的光刻胶作为掩蔽层，对衬底片没有胶保护的氧化层或其
它膜层用干法或湿法腐蚀，使之得到与光刻胶膜图形相应的图
形。刻蚀方法有湿法腐蚀或干法刻蚀。
湿法腐蚀是通过化学反应的方法对基材腐蚀的过程，对不同
的去除物质使用不同的材料。一般采用BHF、H3PO4、HF、
EKC270(邻苯二酚)进行湿法腐蚀；去除硅片表面的光刻胶。本
项目用硫酸和过氧化氢混合物作氧化剂进行腐蚀去胶，把待去
胶的硅片放入氧化去胶剂中加热至100℃以上，光刻胶层被氧化
成二氧化碳和水，氧化后用去离子水清洗得到清洁的表面。此
过程会产生Ws3酸性废水、WF2含氟废水、Ls2废酸液、LF2氢氟
酸废液和Ly4废刻蚀液(EKC)、Gs3酸性废气。
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四、集成电路行业概况
4.3生产工艺及产污环节
(6) 低压化学气相沉积(LPCVD) ：
低压化学气相沉积目的是用来在硅片上沉积氧化硅、氮化硅
等半导体材料。该工序中采用热能形式的能源，使气态物质在
固体的热表面上发生化学反应并在该表面上淀积，形成稳定的
固态物质膜的工艺过程，在300~900℃的温度下通过化学反应产
生以上物质的过程。该过程一般发生的化学反应为：
SiH4 + O2
Si + 2H2O
SiH4
Si + 2H2
3SiH4 + 4NH3
Si3N4 + 12H2
该生产过程中，会有未反应的少量Gg4 工艺废气（SiH4 等）产
生。
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四、集成电路行业概况
4.3生产工艺及产污环节
(7)溅射(PVD) ：金属沉积方法的一种，亚微米集成电路生
产一般采用溅射，利用高能等离子体中的离子，对被溅镀物体
电极(即靶材)轰击，使靶面原子脱离靶材运动到硅片表面沉积，
使硅片上沉积的金属作为电路的引线。沉积材料按需而定，一
般溅铝、钛、钨等，溅射在密闭状态进行。目前新工艺采用铜
替代铝溅射，俗称铜制程。
(8)化学机械抛光(CMP)：类似机械抛光的一种抛光方式，用于具
有三层或更多层金属的集成电路芯片制造，使已形成图案的硅片更
加平整，以减轻多层结构造成的严重不平的表面形态，以满足光刻
时对焦深的要求。在抛光时，用KOH溶液加SiO2微粒对芯片表面进
行平坦化，溶液中的KOH对芯片表面进行腐蚀，在机械作用下SiO2
微粒对芯片表面进行研磨。该工序会产生Wy研磨废水。
(9)测试：晶片经过一系列工序后，最后送往测试机进行合格测
试，对不合格的晶片进行标识剔除，形成最后的合格成品。测
试阶段为纯电子物理测试，仅产生不合格晶片固废S
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1－1。 杨麟
四、集成电路行业概况
4.3生产工艺及产污环节
铜制程技术：在传统铝金属导
晶圆
(来自化学气相沉积工序)
线无法突破瓶颈之情况下，经过多年
的研究发展，铜导线已经开始成为半
Ar、 铜 靶
导体材料的主流，由于铜的电阻值比
S1废铜靶材
物理气相沉积
材
G1硫酸雾
铝还小，因此可在较小的面积上承载
较大的电流，让厂商得以生产速度更 硫酸、硫酸铜、
S2含铜废液
电镀
S3废铜盘
快、电路更密集，且效能可提升约 氯化铜、铜盘
30-40％的芯片。亦由于铜的抗电子
纯水
水洗1
W1含铜废水
迁移（电版移民）能力比铝好，因此
可减轻其电移作用，提高芯片的可靠
研磨液、
度。之所以不完全采用PVD法沉淀铜，
W2含铜废水
化学机械抛光
水
主要原因在于铜本身与铝不同，不易
纯水
与其它刻蚀气体产生气态的副产品，
W3含铜废水
水洗2
所以只能先用PVD法在晶圆上沉积一
层很薄的铜，作为电镀铜的金属晶体
晶圆
生长的晶核层。
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四、集成电路行业概况
4.3生产工艺及产污环节
电镀铜(EP)：电化学沉积的制造工艺是用来在高级集成电路中
生成铜质主导线。在电化学沉积中，晶圆浸在铜电解槽里，以便填充
晶圆绝缘层表面的刻蚀槽。铜导线这样就在先前物理气相沉积工序中
制造出来的铜晶种层上“生长”。电镀工艺采用铜板为阳极，晶圆为
负极，硫酸和硫酸铜混合溶液作为电镀液（电镀液硫酸铜浓度为15%，
硫酸浓度为1%，促进剂为氯化铜，浓度为1%）。镀铜主要化学反应
式分别由以下阴板化学反应式表示：
CuSO4→Cu2++SO42- Cu2++2e→Cu
该工序产生的主要污染物有含铜废水W2、含铜废液S2（硫酸铜
浓度5%）、废铜盘S3、硫酸雾G1。
化学机械抛光（CMP）：将待抛光的硅片在一定的下压力及研
磨液（Slurry，由超细二氧化硅颗粒、化学氧化剂和纯水组成的混合
液，与铝制程的研磨液成分相同）的存在下相对于一个抛光垫作旋转
运动，借助磨粒的机械磨削及化学氧化剂的腐蚀作用来完成对工件表
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面材料的去除，并获得光洁表面。主要污染物为含铜废水W
2。 杨麟
四、集成电路行业概况
4.3生产工艺及产污环节
引脚镀锡：封装工艺中一般要对元器件的引脚进行镀锡加工。
目前一般采用烷基磺酸盐镀锡工艺，主要是由于它较氟硼酸盐工艺有
如下优点：①镀液毒性小、废水易处理；② 对设备的腐蚀性较氟硼
酸要小；③降低了镀液中Sn2的氧化，可减少锡渣的生成；④对陶瓷
和玻璃材料不浸蚀，可应用于半导体器件的镀覆。
以氯化亚锡为主盐,其含量控制在60ｇ/Ｌ-70ｇ/Ｌ之间。当含量低
于60ｇ/Ｌ时,镀层结晶较细致,但颜色暗淡,阴极电流效率较低,允许的
阴极电流密度范围的上限值较小。当其含量高于70ｇ/Ｌ时,溶液分散
能力差,镀层结构粗糙而暗淡,溶液的腐蚀性较强,成本也较高。
氟化钠在哑光锡溶液中是络合剂,它与氯化亚锡生成络合物。
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四、集成电路行业概况
4.4三废治理措施
4.4.1废水治理措施
絮凝沉淀
CMP/划片废水
工艺酸碱废水
锅炉排污
高浓度含氟废水
定量加入
低浓度含氟废水
调
节
池
含
氟
废
水
处
理
收
集
池
中
和
处
理
污
水
管
网
污
水
处
理
厂
河
道
废气洗涤塔废水
纯水站再生废水
废气洗涤塔
食堂污水
隔油池
厕所污水
化粪池
洁净服清洗污水
浴室及其它污水
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四、集成电路行业概况
4.4三废治理措施
4.4.1废水治理措施
高浓度含氟废水
缓
冲
槽
定量加入
低浓度含氟废水
废气洗涤塔废水
H2SO4
NaOH
PAC
Ca(OH)2
收集池
泵
pH调节池
澄清液
滤液
反应池
POLYNER
中
和
澄清液 处
混凝池
沉淀池
理
系
统
污泥池
板框压滤机
泥饼外运
含氟废水处理工艺流程图
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四、集成电路行业概况
4.4三废治理措施
4.4.1废水治理措施
碱+硫化物
硫酸亚铁
PAM
PH
含铜废水
调
节
池
反
应
池
快
混
池
慢
混
池
沉
淀
池
含
氟
系废
统水
处
理
污泥
污泥脱水系统
含铜废水处理工艺流程图
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四、集成电路行业概况
4.4三废治理措施
4.4.1废水治理措施
NaOH 碱式氯化铝 PAM
PH
含锡废水
调
节
池
反
应
池
混
凝
池
沉
淀
池
排
放
池
排放
污泥
污泥脱水系统
含锡废水处理工艺流程图
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四、集成电路行业概况
4.4三废治理措施
4.4.2废气治理措施
(1)酸性废气(氟化物、硫酸雾、NOx、HCL)
吸收液配制
酸性废气
泵
25m排空
碱液喷淋洗涤塔
风机
排气筒
洗涤塔废水排入含氟废水处理系统
(2)碱性废气(氨)
吸收液配制
碱性废气
泵
酸液喷淋洗涤塔
25m排空
风机
排气筒
洗涤塔废水排入含氟废水处理系统
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四、集成电路行业概况
4.4三废治理措施
4.4.2废气治理措施
(3)有机废气(有机溶剂废气来源于涂胶、显影工序和各工序使用
有机溶剂清洗过程，主要成份为丙酮、异丙醇、非甲烷总烃等有
25m排空
机物。)
有机废气
活性炭吸附塔
风机
排气筒
送供应公司处置
(4)工艺尾气(硅烷、磷烷、硼烷)
吸收液配制
泵
25m排空
工艺尾气
设备附带的燃
烧净化装置
碱液喷淋
风机
洗涤塔
洗涤塔废水
排气筒
含氟废水处理系统
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五、涉重行业环境管理
5.1管理思路
1、实施严格污染源监管，对重点工业污染源监管。加强
重点工业污染源的监管，促进企业稳定达标排放。重点工业污
染源要安装自动监控装置，实行实时监控、动态管理。增加污
染源排放监督性监测和现场执法的频次，重点监测有毒污染物
排放和应急处置设备实施情况。企业对各类生产和消防安全事
故制定环保处置预案，建设环保应急处置措施。
2、规范企业日常环境管理，提高操作运行水平，建立重
金属企业详细台帐，实施动态管理，抓好日常监控。
3、严格控制污染源，严格排污许可证，防止非正常排放，
遏制高发态势。
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五、涉重行业环境管理
5.2重点工作，加大综合治理力度
1、开展环境影响后评估，严格执行三同时制度，组织开
展环评后评估并逐步形成制度，全面摸排重金属企业环境影响
评价和三同时制度执行情况，对不符合环境准入条件的重金属
企业一律停产整顿。
某市有家1988年建设的电镀厂，受到百姓举报后，委托专业机构开展
了详细的专项调查。调查结果为：
(1)、对地下水的影响。沿西边东南流向，分别打100米、1000米、2000
米、4000米、9000米深的井，结果4000米以内全部超标，9000米还有重金
属污染的接触。
(2)、土壤。20cm、40~60cm、90~110cm、140~160cm、190~210cm、
300cm以下分六个层次，共11个点进行监测。最高重金属污染超标大于50，
六价铬超标500 倍。
(3)、河道。底泥不是河水，4000米以内全部超标，浓度逐步衰减。
这个就是开展后评估的结果。
2、清洁生产审核
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五、涉重行业环境管理
5.3深度治理
(1)富积效应，特点：它在环境中不能降解，并且在富积。
(2)特征污染物，尽量少往外排。
(3)搞好环境修复
(4)调整优化产业结构，加大落后产能淘汰的力度，严格
执行国家产业政策，坚决取缔关闭重金属污染的企业。
(5)严格新建项目的准入
(6)提升消费产品
(7)提高健康保障水平。因为现在重金属严重影响一个地
区人民身体健康，威胁到整个食品安全，是和人民健康紧密
联系在一起的。
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五、涉重行业环境管理
5.3深度治理
(8)建立完善监控体系。
a、重金属企业建立特征污染物日监测制度，逐步安装
在线监控设施并环保部门联网，建立企业环境信息披露制度，
制定重金属企业环境信息披露指南，重金属企业应当向社会
主动发布年度环境报告书。
b、加大污染源监督性监测力度
c、进一步完善环境监测体系，将重金属及其污染影响纳
入常规监测体系
d、重点地区建立预警体系和事故应急体系，编制和实施
应急预案。
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