集成電路工藝流程(集成電路工藝流程圖)
集成電路工藝流程圖
工業(yè)源VOCs來(lái)源復(fù)雜,涉及行業(yè)眾多、量大面廣,包括石化、化工、工業(yè)涂裝、包裝印刷等行業(yè),且物質(zhì)品種多樣,常見(jiàn)組分包括烴類(lèi)、酯類(lèi)、醇類(lèi)、酮類(lèi)、胺等。同時(shí)不同行業(yè)生產(chǎn)工藝差別較大,廢氣排放風(fēng)量及濃度存在連續(xù)性、間歇性等不同排放工況,排放特征復(fù)雜多變。因此,傳統(tǒng)針對(duì)SO2和NOx治理的方式和理念在解決當(dāng)前VOCs污染管控問(wèn)題時(shí)已經(jīng)很難奏效,必須通過(guò)更加精細(xì)化、個(gè)性化的技術(shù)途徑來(lái)解決VOCs治理問(wèn)題,一廠一方案便成為了最佳選擇。
環(huán)大氣53號(hào)文:推行“一廠一策”制度
生態(tài)環(huán)境部在2019年6月印發(fā)的《重點(diǎn)行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物綜合治理方案》(環(huán)大氣〔2019〕53號(hào))中明確提出深入實(shí)施VOCs精細(xì)化管控,推行“一廠一策”制度。
推行“一廠一策”制度。各地應(yīng)加強(qiáng)對(duì)企業(yè)幫扶指導(dǎo),對(duì)本地污染物排放量較大的企業(yè),組織專(zhuān)家提供專(zhuān)業(yè)化技術(shù)支持,嚴(yán)格把關(guān),指導(dǎo)企業(yè)編制切實(shí)可行的污染治理方案,明確原輔材料替代、工藝改進(jìn)、無(wú)組織排放管控、廢氣收集、治污設(shè)施建設(shè)等全過(guò)程減排要求,測(cè)算投資成本和減排效益,為企業(yè)有效開(kāi)展VOCs綜合治理提供技術(shù)服務(wù)。重點(diǎn)區(qū)域應(yīng)組織本地VOCs排放量較大的企業(yè)開(kāi)展“一廠一策”方案編制工作,2020年6月底前基本完成;適時(shí)開(kāi)展治理效果后評(píng)估工作,各地出臺(tái)的補(bǔ)貼政策要與減排效果緊密掛鉤。鼓勵(lì)地方對(duì)重點(diǎn)行業(yè)推行強(qiáng)制性清潔生產(chǎn)審核。
VOCs“一廠一策”發(fā)展初步情況
2014年3月(上海市)
上海市發(fā)布《開(kāi)展本市VOCs排放重點(diǎn)企業(yè)污染治理工作》,篩選全市VOCs排放量較大的150家重點(diǎn)企業(yè),并要求其制定一廠一策并落實(shí)末端治理工程。隨后在2015年,上海市持續(xù)深化減排工作,要求全市VOCs排放量較大的2000家企業(yè)實(shí)施VOCs減排并給予財(cái)政補(bǔ)貼支持,自此上海市VOCs一廠一策工作全面鋪開(kāi)。
2016年7月(廣東省)
廣東省生態(tài)環(huán)境廳發(fā)布《關(guān)于開(kāi)展固定污染源揮發(fā)性有機(jī)物重點(diǎn)監(jiān)管企業(yè)“一廠一策”治理工作的通知》,要求正式推進(jìn)VOCs治理一廠一策。目前廣東在該領(lǐng)域也積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。
2016年8月(蘇州市)
蘇州市生態(tài)環(huán)境局發(fā)布《石油煉制、石油化工和合成樹(shù)脂行業(yè)企業(yè)編制VOCs“一廠一策”提標(biāo)改造方案》,正式在蘇州市推進(jìn)一廠一策工作。
2019年8月(國(guó)家層面)
生態(tài)環(huán)境部印發(fā)的《重點(diǎn)行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物綜合治理方案》(環(huán)大氣[2019]53號(hào))要求,重點(diǎn)區(qū)域應(yīng)組織本地VOCs排放量較大的企業(yè)開(kāi)展“一廠一策”方案編制工作,2020年6月底前基本完成。
2020年6月(全國(guó)范圍)
截止日前,除以上省市之外,山東、浙江、四川、福建等地逾百座城市陸續(xù)開(kāi)展VOCs“一廠一策”減排方案編制及治理工作,VOCs減排“一廠一策”工作已在全國(guó)范圍逐步推開(kāi)。
《揮發(fā)性有機(jī)物綜合治理一廠一策編制技術(shù)指南》團(tuán)標(biāo)獲批立項(xiàng),全國(guó)征集參編單位
VOCs一廠一方案編寫(xiě)的邏輯思路
編制揮發(fā)性有機(jī)物“一廠一策”,基本的邏輯思路是:首先要收集企業(yè)資料,其次進(jìn)行現(xiàn)狀排查并計(jì)算排放量,然后提出改造方案,最后總結(jié)VOCs達(dá)標(biāo)排放及減排效果。這也是自2015年以來(lái),一廠一策逐步推廣積累起來(lái)的大綱編寫(xiě)要點(diǎn)和可供參考的統(tǒng)一模板。
那一份完整規(guī)范的“一廠一策”方案應(yīng)包含哪些內(nèi)容?
方案中的常見(jiàn)問(wèn)題以及修改建議又是什么?
我們?cè)賮?lái)詳細(xì)看看,先說(shuō)說(shuō)一廠一策編制大綱的要點(diǎn)詳解:
VOCs重點(diǎn)企業(yè)“一廠一策”編制大綱
編寫(xiě)步驟、大綱及要點(diǎn)
一、企業(yè)概況
應(yīng)包括企業(yè)簡(jiǎn)介(即企業(yè)名稱(chēng)、企業(yè)地址、所屬行業(yè)、投產(chǎn)時(shí)間、主要產(chǎn)品、生產(chǎn)規(guī)模、聯(lián)系人信息等),廠區(qū)布置(即主要生產(chǎn)設(shè)施和輔助設(shè)施的布置,如生產(chǎn)車(chē)間、生產(chǎn)線、污水站、冷卻水系統(tǒng)等,以及危險(xiǎn)品、原料和成品儲(chǔ)存和運(yùn)輸?shù)?,并附廠區(qū)地理位置圖和廠區(qū)平面布置圖)。
二、生產(chǎn)工藝
(一)生產(chǎn)工藝流程。主要介紹企業(yè)的生產(chǎn)工藝流程和VOCs排放的主要環(huán)節(jié),附企業(yè)生產(chǎn)工藝流程圖和VOCs排放節(jié)點(diǎn)。
(二)產(chǎn)品產(chǎn)量。說(shuō)明企業(yè)的主要產(chǎn)品類(lèi)型、生產(chǎn)能力及最近一年的產(chǎn)量。若不同的生產(chǎn)車(chē)間、生產(chǎn)線生產(chǎn)的產(chǎn)品或中間產(chǎn)品不同,應(yīng)分別提供各生產(chǎn)車(chē)間、生產(chǎn)線的產(chǎn)品產(chǎn)量情況。涂裝行業(yè)應(yīng)重點(diǎn)說(shuō)明涂裝、流平、烘干工序產(chǎn)能及情況。
(三)原輔材料用量。應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)工藝流程,分生產(chǎn)工段詳細(xì)描述主要原輔料類(lèi)型及上一年的用量,并附原輔材料用量表。
涉及有機(jī)溶劑使用的企業(yè)應(yīng)說(shuō)明各工段有機(jī)溶劑(包括油漆、涂料)的種類(lèi)、VOCs含量和用量。
有儲(chǔ)罐的企業(yè)應(yīng)說(shuō)明儲(chǔ)罐個(gè)數(shù)、儲(chǔ)罐類(lèi)型(包括臥式、拱頂、內(nèi)浮頂、外浮頂)、存儲(chǔ)的液體類(lèi)型及其年存儲(chǔ)量,說(shuō)明儲(chǔ)罐的維護(hù)保養(yǎng)情況,可附圖片說(shuō)明。
化工企業(yè)應(yīng)說(shuō)明管道、閥門(mén)、泵、壓縮機(jī)、泄壓閥、連接口、開(kāi)口管、采樣連接口等裝置密封點(diǎn)個(gè)數(shù),描述密封點(diǎn)的維護(hù)保養(yǎng)情況(如有無(wú)破損等),是否開(kāi)展檢漏維修(LDAR)等相關(guān)工作。有化工裝置的企業(yè)應(yīng)說(shuō)明化工裝置的開(kāi)停工情況、排空方式、是否配備回收凈化裝置等有關(guān)情況。排空過(guò)程有監(jiān)測(cè)的企業(yè)應(yīng)提供監(jiān)測(cè)濃度。
化工企業(yè)有污水治理設(shè)施的應(yīng)提供污水治理的方法、是否加蓋、敞開(kāi)面積以及是否有廢氣治理等信息。
三、VOCs產(chǎn)排污環(huán)節(jié)及控制現(xiàn)狀
(一)VOCs產(chǎn)生源分析。石化、化工類(lèi)企業(yè)應(yīng)分析有機(jī)液體儲(chǔ)罐與調(diào)和揮發(fā)損失、有機(jī)液體裝卸揮發(fā)損失、設(shè)備動(dòng)靜密封點(diǎn)泄漏、廢水處理過(guò)程逸散、燃燒煙氣、火炬排放、循環(huán)冷卻系統(tǒng)釋放、非正常工況排放、事故排放、采樣過(guò)程、工藝無(wú)組織排放、工藝有組織排放等環(huán)節(jié)排放情況。溶劑使用類(lèi)企業(yè)應(yīng)說(shuō)明溶劑存儲(chǔ)、使用等過(guò)程VOCs排放各環(huán)節(jié)情況。
同時(shí)應(yīng)說(shuō)明企業(yè)生產(chǎn)線的管理水平、生產(chǎn)裝置和生產(chǎn)車(chē)間的密閉狀態(tài)以及生產(chǎn)線排口的廢氣收集情況,并附生產(chǎn)車(chē)間現(xiàn)場(chǎng)照片。
(二)VOCs控制現(xiàn)狀。說(shuō)明企業(yè)各車(chē)間排放口數(shù)量、高度以及排放的主要污染物種類(lèi)等情況,企業(yè)各排放口的收集情況、廢氣來(lái)源;說(shuō)明各車(chē)間排放口的治理設(shè)施情況,包括治理技術(shù)、設(shè)備型號(hào)、生產(chǎn)廠家、使用年限、治理的污染物種類(lèi)、治理設(shè)施的維護(hù)保養(yǎng)情況。
對(duì)有組織排放口(若有治理設(shè)置,則對(duì)治理前、后)的廢氣排放情況進(jìn)行檢測(cè)或在線監(jiān)測(cè),評(píng)估污染物排放及其達(dá)標(biāo)情況。檢測(cè)/監(jiān)測(cè)物種應(yīng)包括非甲烷總烴、苯、甲苯、二甲苯、三甲苯等主要VOCs物種,同時(shí)對(duì)廢氣治理設(shè)施的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行同步監(jiān)測(cè)(處理效率),檢測(cè)或在線監(jiān)測(cè)報(bào)告作為附件。
注:活性炭吸附裝置應(yīng)提供活性炭更換頻次和處置方式等,燃燒法VOCs治理裝置應(yīng)提供燃料、燃燒溫度等燃燒條件,需定期更換吸附劑、催化劑或吸收液的,需要提供詳細(xì)的購(gòu)買(mǎi)及更換臺(tái)賬、提供采購(gòu)發(fā)票復(fù)印件。
四、VOCs排放量核算
以上一年生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)規(guī)模數(shù)據(jù),按照規(guī)定的估算方法,核算VOCs排放量。對(duì)涉及VOC排放的物料,編制物料平衡圖(表) ,一般溶劑使用類(lèi)企業(yè)都應(yīng)做物料平衡。
五、已(擬)實(shí)施的VOCs綜合治理方案
(一)源頭控制方案
1、低揮發(fā)性原料調(diào)整
表面涂裝行業(yè)鼓勵(lì)使用水性涂料、高固份涂料、粉末涂料、紫外光固化涂料等,限制使用溶劑型涂料;
涂料、油墨和粘膠劑生產(chǎn)行業(yè)鼓勵(lì)擴(kuò)大低溶劑含量、低毒、低揮發(fā)性涂料的生產(chǎn)規(guī)模;
包裝印刷行業(yè)醇性(無(wú)苯、無(wú)酮)油墨和水性油墨替代溶劑型油墨,印制鐵罐使用含固體份高的UV涂料。
2、工藝調(diào)整
鼓勵(lì)企業(yè)中VOCs排放量貢獻(xiàn)大的生產(chǎn)環(huán)節(jié)向相對(duì)清潔的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移,逐步淘汰VOCs排放量大的生產(chǎn)環(huán)節(jié);
表面涂裝行業(yè)推廣采用靜電噴涂、高流量低壓噴槍等涂裝效率較高的涂裝工藝;
涂料、油墨和粘膠劑生產(chǎn)行業(yè)加大生產(chǎn)裝置和生產(chǎn)過(guò)程的密閉率,研磨、調(diào)漆等生產(chǎn)裝置邊緣的密閉率要求≥90%,鼓勵(lì)采用密閉化一體化的生產(chǎn)技術(shù);
包裝印刷行業(yè)推廣采用無(wú)溶劑復(fù)合工藝替代干式復(fù)合工藝。
(二)過(guò)程控制方案
應(yīng)加強(qiáng)存儲(chǔ)、裝卸、使用過(guò)程的密閉性,無(wú)組織廢氣應(yīng)收盡收,收集率不低于90%。
有機(jī)化工行業(yè)應(yīng)加強(qiáng)閥門(mén)、法蘭、泵和壓縮機(jī)密封、泄壓設(shè)備等設(shè)備的檢修和維護(hù),建立泄漏修復(fù)技術(shù)(LDAR),并制定泄漏檢修計(jì)劃,定期實(shí)施。
(三)末端治理方案
企業(yè)各生產(chǎn)車(chē)間和工藝環(huán)節(jié)的VOCs治理情況進(jìn)行梳理,對(duì)無(wú)治理設(shè)施的車(chē)間和環(huán)節(jié),制定并落實(shí)治理的技術(shù)方案;
已有治理設(shè)施但不符合國(guó)家、省揮發(fā)性有機(jī)物排放標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)規(guī)范及治理技術(shù)指南等要求的,應(yīng)制定并落實(shí)技改方案;
已有治理設(shè)施且符合相關(guān)技術(shù)規(guī)范要求的,應(yīng)加強(qiáng)排放監(jiān)管,并按要求建立企業(yè)VOCs環(huán)境管理信息臺(tái)賬。
(四)日常監(jiān)管方案
1、建立企業(yè)VOCs管理臺(tái)帳
建立各企業(yè)VOCs相關(guān)信息管理臺(tái)賬并按年度更新,VOCs治理設(shè)施必須按照生產(chǎn)廠家提供方法進(jìn)行維護(hù),填寫(xiě)主要信息和維護(hù)記錄。如:活性炭吸附脫附裝置應(yīng)提供活性炭更換頻次和處置方式等、燃燒法VOCs治理裝置應(yīng)提供燃料、燃燒溫度等燃燒條件。
2、提出企業(yè)VOCs排放自查方案
各企業(yè)應(yīng)提出VOCs排放環(huán)節(jié)和治理設(shè)施的自查方案。有機(jī)化工行業(yè)應(yīng)加強(qiáng)冷卻塔、閥門(mén)、法蘭、泵和壓縮機(jī)密封、泄壓設(shè)備等設(shè)備的檢修和維護(hù),建立泄漏修復(fù)技術(shù)(LDAR),并制定泄漏檢修計(jì)劃。
溶劑適用行業(yè)應(yīng)建立VOCs溶劑管理臺(tái)賬和治理設(shè)施管理臺(tái)賬并定期更新。其中溶劑管理蓋章每月記錄使用涂料、稀釋劑、固化劑、清洗劑等原輔材料的名稱(chēng)、廠家、型號(hào)、購(gòu)入量和使用量等資料。編制過(guò)程中常見(jiàn)的問(wèn)題匯總?cè)缦?
常見(jiàn)問(wèn)題與建議
五、附注:上海地區(qū)VOCs2.0版本“一廠一策編制”大綱
眾所周知,今年3月初,上海市生態(tài)環(huán)境局發(fā)布VOCs2.0版本的一廠一策編制大綱要求,具體要采用“方案制定+技術(shù)評(píng)估+跟蹤推進(jìn)”三段式漸進(jìn)技術(shù)路線,企業(yè)方根據(jù)VOCs綜合治理“一廠一方案(2.0)”編制大綱要求編制方案并組織實(shí)施,可以對(duì)比發(fā)現(xiàn)總體與上述VOCs1.0版本的編制大綱類(lèi)似,但VOCs2.0版本特別是側(cè)重了“VOCs綜合減排”的內(nèi)容要求,因此也可稱(chēng)是VOCs1.0版本的升級(jí)版本,更側(cè)重VOCs的精準(zhǔn)減排,進(jìn)一步壓實(shí)VOCs減排的潛在空間;此外,在管理模式上,上海生態(tài)環(huán)境部門(mén)組織行業(yè)專(zhuān)家對(duì)重點(diǎn)企業(yè)開(kāi)展技術(shù)評(píng)估,確保企業(yè)治理措施的科學(xué)性、針對(duì)性和有效性;技術(shù)支持團(tuán)隊(duì)開(kāi)展綜合治理技術(shù)培訓(xùn)并跟蹤重點(diǎn)行業(yè)企業(yè)VOCs治理成效,形成完全閉環(huán)的管理。
如下為VOCs綜合治理“一廠一方案(2.0)編制大綱:
常見(jiàn)十大行業(yè)VOCs產(chǎn)廢來(lái)源及特點(diǎn)
VOCs“一廠一方案”編制可參考
下文總結(jié)匯總電子行業(yè)、制藥行業(yè)、涂料制造、油墨制造、膠黏劑制造、木材加工、家具制造、交通運(yùn)輸設(shè)備制造、皮革制造、制鞋業(yè)常見(jiàn)十大VOCs排放行業(yè)的VOCs產(chǎn)生來(lái)源及特點(diǎn),針對(duì)VOCs一廠一方案編制中的VOCs產(chǎn)污來(lái)源及排放量章節(jié),特別是目前上海地區(qū)推行的VOCs一廠一方案2.0版本的該章節(jié)編制,具有較大參考作用。此外,針對(duì)這些行業(yè)的VOCs工程治理方案,同樣具有針對(duì)性的借鑒作用。
一、電子工業(yè)
電子產(chǎn)品類(lèi)型主要包括電子專(zhuān)用材料、電子元件、印制電路板、半導(dǎo)體器件、顯示器件及光電子器件、電子終端產(chǎn)品六大類(lèi)。這六大類(lèi)產(chǎn)品雖均屬電子產(chǎn)品制造行業(yè),但是由于他們各自的生產(chǎn)工藝不同,原輔材料不同,所排放的特征污染物及其濃度也不盡相同。
電子專(zhuān)用材料
電子專(zhuān)用材料是在半導(dǎo)體集成電路、各種電子元器件(包括有源及無(wú)源元器件、激光器件、光通訊器件、發(fā)光二極管器件、液晶顯示器件等電子基礎(chǔ)產(chǎn)品)制造中所采用的特定材料。
①覆銅板
覆銅板生產(chǎn)工藝屬于無(wú)水工藝,除冷卻水、檢驗(yàn)檢測(cè)部門(mén)會(huì)產(chǎn)生少量污水外,其他生產(chǎn)流程不會(huì)產(chǎn)生污水。生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的污染物主要在廢氣方面,較多來(lái)自于使用丙酮、甲苯等有機(jī)溶劑的揮發(fā)。
②電子銅箔
電子銅箔生產(chǎn)廢氣中的主要污染物為硫酸霧和少量苯。
③石英晶棒(片)
石英晶棒及晶片加工過(guò)程中的切割工序中因柴油揮發(fā)產(chǎn)生少量VOCs。
④電阻漿料
電阻漿料主要由導(dǎo)電相(功能相)、黏結(jié)相(玻璃相)和有機(jī)載體三部分組成。生產(chǎn)廢氣中的主要污染物為VOCs 、粉塵。
電子元件
電子元件一般包括: 電容器、電阻器、電位器、電感器、電子變壓器、混合集成電路、控制元件、敏感元件、傳感器等。
①有機(jī)介質(zhì)電容器
有機(jī)介質(zhì)電容器紙涂漆、電容器表面涂覆處理時(shí)有VOCs廢氣產(chǎn)生。
②鋁電解電容器
鋁電解電容器生產(chǎn)準(zhǔn)備階段要進(jìn)行拋光處理, 去邊緣毛刺時(shí)產(chǎn)生少量粉塵;鋁箔腐蝕時(shí)會(huì)產(chǎn)生鹽酸氣體,切割會(huì)產(chǎn)生少量粉塵。
③鉭電解電容器
鉭電解電容器的燒結(jié)過(guò)程與焊陽(yáng)、陰極引線時(shí)有VOCs廢氣產(chǎn)生。
④云母電容器
云母電容器生產(chǎn)過(guò)程中在老練過(guò)程中產(chǎn)生VOCs廢氣。
⑤薄膜電阻
薄膜電阻在生產(chǎn)準(zhǔn)備階段要進(jìn)行拋光處理,去邊緣毛刺時(shí)產(chǎn)生少量粉塵;表面涂覆有VOCs廢氣產(chǎn)生。
⑥玻璃釉電阻器
玻璃軸電阻器生產(chǎn)過(guò)程中,有機(jī)載體的制備、絲網(wǎng)印刷、烘干燒結(jié)及引出端焊接有VOCs廢氣產(chǎn)生。
⑦金屬箔電阻器
金屬箔電阻器生產(chǎn)過(guò)程中的配膠貼箔工序有少量VOCs廢氣產(chǎn)生。
⑧電感器
電感器在材料準(zhǔn)備時(shí)會(huì)有VOCs產(chǎn)生,包括無(wú)水乙醇、丙酮、少量二甲苯等; 焊錫過(guò)程有廢氣與粉塵產(chǎn)生。
⑨電子變壓器
電子變壓器在點(diǎn)膠和烘烤過(guò)程中有VOCs廢氣產(chǎn)生。
印制電路板(PCB)
印制電路板是電子設(shè)備中不可缺少的配件。根據(jù)印制板中導(dǎo)線圖形層數(shù)不同有單面(僅一層線路)、雙面(有二層線路)和多層(有三層以上線路)之區(qū)分,剛性和撓性板都有不同層數(shù)。
半導(dǎo)體器件
①分立器件、集成電路
最常見(jiàn)的雙極管之一的NPN 三極管流程主要工藝有:氧化、光刻、N 型外延、基區(qū)擴(kuò)散、發(fā)射區(qū)擴(kuò)散、Al 金屬化、化學(xué)氣相沉積(CVD)鈍化層等步驟。工藝流程與集成電路生產(chǎn)工藝類(lèi)似。
集成電路制造可大致分為各獨(dú)立的“單元”,如晶片制造、氧化、摻雜、顯影、刻蝕、薄膜等。各單元中又可再分為不同的"操作步驟",如清洗、光阻涂布、曝光、顯影、離子植入、光阻去除、濺鍍、化學(xué)氣相沉積等。
由于半導(dǎo)體工藝對(duì)操作室清潔度要求極高,通常使用風(fēng)機(jī)抽取工藝過(guò)程中揮發(fā)的各類(lèi)廢氣,因此半導(dǎo)體行業(yè)廢氣排放具有排氣量大、排放濃度小的特點(diǎn)。這些廢氣排放主要可以分為四類(lèi):酸性氣體、堿性氣體、有機(jī)廢氣和有毒氣體。
酸堿廢氣主要來(lái)自于擴(kuò)散、CVD 、CMP 及刻蝕等工序,這些工序使用酸堿清洗液對(duì)晶片進(jìn)行清洗。目前,在半導(dǎo)體制造工藝中使用最為普遍的清洗溶劑為過(guò)氧化氫和硫酸的混合劑。這些工序中產(chǎn)生的廢氣包括硫酸、氫氟酸、鹽酸、硝酸及磷酸等的揮發(fā)氣,堿性氣體為氨氣。
有機(jī)廢氣主要來(lái)源于光刻、顯影、刻蝕及擴(kuò)散等工序,在這些工序中要用有機(jī)溶液(如異丙醇)對(duì)晶片表面進(jìn)行清洗,其揮發(fā)產(chǎn)生的廢氣是有機(jī)廢氣的來(lái)源之一: 同時(shí),在光刻、刻蝕等過(guò)程中使用的光阻劑(光刻膠)中含有易揮發(fā)的有機(jī)溶劑,如醋酸丁酯等,在晶片處理過(guò)程中也要揮發(fā)到大氣中,是VOCs廢氣產(chǎn)生的又一來(lái)源。
有毒廢氣主要來(lái)源于晶體外延、干法刻蝕及CVD 等工序中,在這些工序中要使用到多種高純特殊氣體對(duì)晶片進(jìn)行處理,如硅烷( SiH4) 、磷烷(PH3 ) 、四氟化碳( CF4 ) 、硼烷、三氯化硼等,部分特殊氣體具有毒害性、窒息性及腐蝕性。
②封裝
封裝指從晶片上切割單個(gè)芯片到最后包裝的一系列步驟。
封裝工藝產(chǎn)生的廢氣較為簡(jiǎn)單,主要是酸性氣體、環(huán)氧樹(shù)脂及粉塵。酸性廢氣主要產(chǎn)生于電鍍等工藝;烘烤廢氣則產(chǎn)生于晶粒粘貼、封膠后烘烤過(guò)程;劃片機(jī)在晶片切割過(guò)程中,產(chǎn)生含微量砂塵的廢氣。
顯示器件及光電子器件
從產(chǎn)生污染的角度而言,顯示器件的代表性產(chǎn)品為T(mén)FT-LCD (薄膜晶體管液晶顯示器件),光電子器件的代表性產(chǎn)品為L(zhǎng)ED光電子器件。
①TFT-LCD
完整的TFT-LCD 生產(chǎn)工藝流程主要包括陣列工程( Array) 、彩膜工程(CF) 、成盒工程(Cell ) 三大部分。
②LED
電子終端產(chǎn)品
電子終端產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程主要包括印制電路板(俗稱(chēng)板卡)、組裝(板級(jí)組裝)、整機(jī)裝配和產(chǎn)品調(diào)試。
電子終端產(chǎn)品制造行業(yè)廢氣排放潛在的污染物主要是錫和錫化合物、鉛和鉛化合物及VOCs (苯系物與乙醇、異丙醇、丙酮等) 。
二、制藥工業(yè)
制藥行業(yè)屬于精細(xì)化工行業(yè),其特點(diǎn)為生產(chǎn)品種多,生產(chǎn)工序長(zhǎng),使用原料種類(lèi)多、數(shù)量大,原材料利用率低,導(dǎo)致制藥行業(yè)生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的“三廢”量大,廢物成分復(fù)雜,污染危害嚴(yán)重。制藥工藝中往往需要采用有機(jī)溶劑對(duì)藥品進(jìn)行分離和提取,因此VOCs 是制藥工業(yè)中最主要的大氣污染物之一。
按生產(chǎn)工藝,制藥可分為發(fā)酵類(lèi)、提取類(lèi)、化學(xué)合成類(lèi)、制劑類(lèi)、生物工程類(lèi)和中藥類(lèi)。
發(fā)酵類(lèi)
發(fā)酵類(lèi)藥品主要包括:抗生素、維生素、氨基酸和其他類(lèi)。我國(guó)抗生素類(lèi)藥物品種齊全,主要優(yōu)勢(shì)品種有青霉素、鏈霉素、四環(huán)素、氯霉素、土霉素等產(chǎn)品。
發(fā)酵類(lèi)藥物生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的廢氣主要包括發(fā)酵尾氣、含溶媒廢氣、含塵廢氣、酸堿廢氣及廢水處理裝置產(chǎn)生的惡臭氣體。發(fā)酵尾氣(包括發(fā)酵罐消毒滅菌排氣)的主要成分為空氣和二氧化碳,同時(shí)含有少量培養(yǎng)基物質(zhì)以及發(fā)酵后期細(xì)菌開(kāi)始產(chǎn)生抗生素時(shí)菌絲的氣味。
分離提取精制等生產(chǎn)工序產(chǎn)生的有機(jī)溶媒廢氣(如甲苯、乙醇、甲醛、丙酮等),是主要的有機(jī)廢氣污染源。
化學(xué)合成類(lèi)
其主要品種有合成抗菌藥(如喹諾酮類(lèi)、磺胺類(lèi)等)、麻醉藥、鎮(zhèn)靜催眠藥(如巴比妥類(lèi)、苯并氮雜卓類(lèi)、氨基甲酸酯類(lèi)等)、抗癲癇藥等16個(gè)種類(lèi)近千個(gè)品種。
化學(xué)合成類(lèi)制藥企業(yè)主要廢氣污染源包括:蒸餾、蒸發(fā)濃縮工段產(chǎn)生的有機(jī)不凝氣;合成反應(yīng)、分離提取過(guò)程產(chǎn)生的有機(jī)溶劑廢氣;使用鹽酸、氨水調(diào)節(jié)pH 值產(chǎn)生的酸堿廢氣;粉碎、干燥排放的粉塵;污水處理廠產(chǎn)生的惡臭氣體。
化學(xué)合成工序主要大氣污染物包括顆粒物、氯化氫和氨等無(wú)機(jī)物,以及化學(xué)合成使用的有機(jī)原料和有機(jī)溶劑,如苯、甲苯、氯苯、氯仿、丙酮、苯胺、二甲基亞砜、乙醇、甲醇、甲醛等。
提取類(lèi)
將生物體中起重要生理作用的各種基本物質(zhì)(如氨基酸、多肽及蛋白質(zhì)、酶、核酸、糖、脂等)經(jīng)過(guò)提取、分離、純化等手段制造藥物。
提取類(lèi)生產(chǎn)過(guò)程中的大氣污染物主要來(lái)自清洗、粉碎、干燥和包裝時(shí)產(chǎn)生的粉塵;在提取工段中常用的溶劑包括水、稀鹽、稀堿、稀酸、有機(jī)溶劑(如乙醇、丙酮、三氯甲烷、三氯乙酸、乙酸乙酯、草酸、乙酸等),在提取、沉淀、結(jié)晶過(guò)程中均會(huì)涉及到有機(jī)溶劑的揮發(fā),在酸解、堿解、等電點(diǎn)沉淀、pH 調(diào)解等過(guò)程中還會(huì)涉及到酸堿廢氣的揮發(fā)。
生物工程類(lèi)
利用微生物、寄生蟲(chóng)、動(dòng)物毒素、生物組織等,采用現(xiàn)代生物技術(shù)方法(主要是基因工程技術(shù)等)生產(chǎn)多肽和蛋白質(zhì)類(lèi)藥物、疫苗等藥品,包括基因工程藥物、基因工程疫苗、克隆工程制備藥物等。
生物工程類(lèi)生產(chǎn)工藝廢氣主要來(lái)自溶劑的使用,包括甲苯、乙醇、丙醇、丙酮、甲醛和乙腈等,主要產(chǎn)污點(diǎn)為瓶子洗滌、溶劑提取、多肽合成儀等的排風(fēng)以及實(shí)驗(yàn)室的排氣、制劑過(guò)程中的藥塵等。發(fā)酵過(guò)程中也會(huì)產(chǎn)生少量細(xì)胞呼吸氣,主要成分是CO2 和N2。
中藥類(lèi)
以藥用植物和藥用動(dòng)物為主要原料,根據(jù)國(guó)家藥典,生產(chǎn)中藥飲片和中成藥各種劑型產(chǎn)品。
其中,核心工藝是有效成分的提取、分離和濃縮。根據(jù)溶劑不同分為水提和溶劑提取,其中溶劑提取以乙醇提取為主。
中成藥生產(chǎn)廢氣主要為藥材粉碎等工序產(chǎn)生的藥物粉塵以及制藥過(guò)程中使用的部分VOCs 的揮發(fā),如乙醇等。
制劑類(lèi)
用藥物活性成分和輔料通過(guò)混合、加工和配制,形成各種劑型藥物。制劑藥物按劑型可分為固體制劑類(lèi)、注射劑類(lèi)和其他制劑類(lèi)等。固體制劑類(lèi)和注射劑類(lèi)生產(chǎn)過(guò)程中廢氣污染源主要為粉塵。
制藥工業(yè)大氣污染物主要來(lái)源于化學(xué)原料藥的生產(chǎn)過(guò)程,而其前20大品種化學(xué)原料藥產(chǎn)量占24大類(lèi)化學(xué)原料藥總產(chǎn)量的80%以上。因此,控制前20大品種所涉及到的揮發(fā)性物質(zhì)有重要作用。
制藥企業(yè)使用頻率前20位的有機(jī)溶劑
三、涂料制造
涂料生產(chǎn)中主要原料包括以下部分:成膜物質(zhì)(基料)、溶劑、顏料、助劑。
(1)成膜物質(zhì):又稱(chēng)為基料,是使涂料牢固附著于被涂物體表面上形成連續(xù)薄膜的主要物質(zhì)。常用的成膜物有醇酸/聚酯樹(shù)脂、酚醛/氨基樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、丙烯酸樹(shù)脂、聚氨酯、乙烯基樹(shù)脂、纖維素類(lèi)樹(shù)脂、天然及合成橡膠等18大類(lèi)。
(2)溶劑:主要包括有機(jī)溶劑和水,其主要作用是使基料溶解或分散成為粘稠的液體,以便涂料施工。一個(gè)涂料品種既可以使用單一溶劑,又可以使用混合溶劑。
(3)顏料:分散在漆料中不溶的微細(xì)固體顆粒,分為著色顏料和體質(zhì)顏料,主要用于著色、提供保護(hù)、裝飾以及降低成本等;包括無(wú)機(jī)顏料、有機(jī)顏料、金屬顏料、珠光顏料和發(fā)光顏料等,大部分以無(wú)機(jī)顏料為主。
(4)助劑:助劑在涂料的貯存、施工過(guò)程中以及對(duì)所形成漆膜的性能有著不可替代的作用。常用的助劑有流平劑、增稠劑、表面活性劑、增塑劑、催干劑、固化劑、防污劑、脫漆劑等。
涂料類(lèi)型可分為溶劑型、水性與粉末型。
溶劑型涂料
在涂料中使用的主要樹(shù)脂為醇酸樹(shù)脂、氨基樹(shù)脂、丙烯酸樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、聚氨酯樹(shù)脂等。
水性涂料
與溶劑型涂料相比,水性涂料主要是用水代替了大量溶劑。由于用水代替了溶劑,因此洗滌過(guò)程通常使用水,則增加了水的回用過(guò)程,但減少了溶劑使用。
粉末涂料
粉末涂料通常是由聚合物、顏料、助劑等混合粉碎加工而成。粉末涂料的制備方法大致可分為干法和濕法兩種方法,干法涂料生產(chǎn)主要是熔融混合法;濕法工藝有蒸發(fā)法、噴霧干燥法和沉淀法。蒸發(fā)法是先配置溶劑型涂料、然后用薄膜蒸發(fā)、真空蒸餾等法除去溶劑得到固體涂料,然后經(jīng)過(guò)粉粹、過(guò)篩分級(jí)得到粉末涂料,主要是丙烯酸樹(shù)脂基粉末涂料生產(chǎn),使用較多的是薄膜蒸發(fā)器和行星螺桿擠出機(jī);噴霧干燥法則是先配置溶劑型涂料,經(jīng)過(guò)研磨、調(diào)色,然后分別噴霧干燥造?;蛘咴谝后w沉淀造粒得到粉末涂料。
四、油墨制造
油墨主要由色料、連結(jié)料、助劑等成分構(gòu)成。
我國(guó)油墨企業(yè)以印刷油墨為主,業(yè)內(nèi)通常按照印刷方式將其分為平版油墨、凹版油墨、柔印油墨、凸版油墨等,其中又以平版油墨(膠印油墨)和凹版油墨為主,兩種油墨產(chǎn)量分別占總產(chǎn)量的60%、20%左右,柔印油墨占7%、絲網(wǎng)油墨占7%左右。
膠印油墨
膠印油墨是漿狀油墨的代表,平臺(tái)機(jī)凸版油墨、絲網(wǎng)油墨和印鐵油墨都屬于漿狀油墨?;陬伭蠟V餅特點(diǎn),漿狀油墨生產(chǎn)工藝可以分為干法生產(chǎn)和濕法生產(chǎn)。
凹版油墨
凹版油墨屬于典型的液狀油墨,柔版式和新聞?dòng)湍紝儆谝籂钣湍?,粘度很小。通常不需要預(yù)先混合,而是直接砂磨或者球磨。根據(jù)溶劑使用特點(diǎn),通??梢苑譃樗湍腿軇┗湍运蛘叽碱?lèi)為主的溶劑,便形成了水基油墨。
五、膠黏劑制造
膠黏劑的品種繁多,成分各異,但都以黏料為主要成分,并由固化劑、增塑劑、稀釋劑、填料以及助劑等配合而成。
溶劑型膠黏劑
投料過(guò)程反應(yīng)釜置換廢氣經(jīng)真空系統(tǒng)收集后排放是VOCs廢氣的一大來(lái)源,反應(yīng)釜內(nèi)的工藝尾氣經(jīng)裝置頂部冷凝器冷凝,冷凝液回流入反應(yīng)釜,不凝氣的排空管是VOCs廢氣的另一排放源。包裝方式采用一般貨物濺水式灌裝,包裝口存在一定的敞開(kāi)口。這是VOCs廢氣的第三類(lèi)排放源。
水基膠黏劑
水基膠黏劑的生產(chǎn)工藝通常是采用乳液聚合法生成,即以水作為外相,單體在乳化劑或者表面活性劑和充分?jǐn)嚢璧那闆r,通過(guò)膠束分散于水相并發(fā)生增溶溶解。通過(guò)添加水溶性引發(fā)劑(如過(guò)硫酸鉀等)后,一經(jīng)加熱,引發(fā)劑就開(kāi)始分解并產(chǎn)生自由基,進(jìn)而引發(fā)膠束中單體發(fā)生聚合或者共聚反應(yīng)。
熱熔膠
一般情況下,熱熔膠的制備是先將反應(yīng)釜加熱到一定溫度,把原料按投料順序依次投入到反應(yīng)釜內(nèi)。經(jīng)過(guò)加熱和攪拌均勻,如果需要應(yīng)抽真空和充氮?dú)?,達(dá)到出膠喉,放料進(jìn)入擠出機(jī)。擠出機(jī)后,膠條通過(guò)同步牽引到水下起粒機(jī)。
六、木材加工
木材加工業(yè),包括鋸材加工、單板加工及人造板制造等。木材加工主要分為鋸材、木片、單板加工及其它木材加工的木材加工;人造板制造包括膠合板、纖維板、刨花板等。
木材加工行業(yè)中,VOCs排放以人造板制造為主。人造板生產(chǎn)所用原料包括木材類(lèi)原料和非木材類(lèi)的一年生與多年生植物纖維原料,這類(lèi)原料是構(gòu)成人造板的主要原料;還包括用于將纖維質(zhì)原料重組復(fù)合膠接在一起形成人造板材的膠接材料-膠黏劑;以及為賦予人造板材不同性能而添加的各種輔助材料,包括防水劑、固化劑、阻燃劑、防腐與防霉劑、填充劑等。木材加工企業(yè)常用的有機(jī)溶劑包括:脲醛(樹(shù)脂)、酚醛(樹(shù)脂)、甲醛、三聚氰胺以及苯系物等。
人造板加工行業(yè)VOCs廢氣主要來(lái)源于以下環(huán)節(jié):(1)膠合板VOCs的排放主要在單板干燥過(guò)程及制膠、施膠、熱壓過(guò)程;(2)刨花板主要為涂料、熱壓和鋸邊過(guò)程中產(chǎn)生的甲醛等;(3)中密度纖維板有機(jī)廢氣主要包括熱磨制漿過(guò)程產(chǎn)生的有機(jī)廢氣、施膠和纖維干燥過(guò)程產(chǎn)生的有機(jī)物、纖維板熱壓過(guò)程產(chǎn)生的有機(jī)廢氣。
七、家具制造
家具制造業(yè)中,以木質(zhì)家具、金屬家具和軟體家具的產(chǎn)量最大(占家具總產(chǎn)量的95%左右)。木質(zhì)家具主要部件由木材或木質(zhì)人造板材料制成的家具;金屬家具主要部件由金屬材料制成的家具;軟體家具主要部件一般采用彈性材料和軟質(zhì)材料制成的家具。
家具制造企業(yè)主要的VOCs排放產(chǎn)生于調(diào)漆和涂裝環(huán)節(jié),常見(jiàn)的有機(jī)化合物包括:苯、甲苯、二甲苯、醋酸丁酯、丙酮、丁酮、環(huán)己酮、丁醇、甲基異丁基酮、醇酸丁酯 。
八、交通運(yùn)輸設(shè)備制造
交通運(yùn)輸設(shè)備制造過(guò)程中最大的產(chǎn) VOCs 環(huán)節(jié)是涂裝工藝。底涂普遍采用陰極電泳涂裝,中涂、面涂少數(shù)企業(yè)使用水性涂料涂裝,多數(shù)為溶劑型涂料涂裝。
汽車(chē)制造
汽車(chē)涂裝生產(chǎn)中電泳底漆烘干、中涂、色漆和清漆噴涂及烘干過(guò)程均排放大氣污染物。其中50%來(lái)自于中涂、色漆和清漆,30%來(lái)自于清洗溶劑。車(chē)身密封和噴蠟過(guò)程由于PVC和防護(hù)蠟固化率高,不易揮發(fā),污染物排放量相對(duì)較小。在中涂、色漆和清漆作業(yè)過(guò)程中,約80~90%在噴漆室和流平室排放,10~20%在烘干室中排放。
船舶制造
自行車(chē)制造
自行車(chē)涂裝生產(chǎn)中噴底漆、面漆及干燥烘干過(guò)程均排放大氣污染物。在噴涂烘干階段作業(yè)過(guò)程中,約65~70%在噴漆工段排放,20~30%在烘干工段排放。
九、皮革制品制造
皮革制品制造包括皮革服裝制造、皮箱包(袋)制造、皮手套及皮裝飾制品制造、其它皮革制品制造等幾大類(lèi),生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的污染物主要為大氣污染物。其中,箱包生產(chǎn)排放的大氣污染物較嚴(yán)重。
皮革制品制造業(yè)產(chǎn)生的有機(jī)廢氣主要來(lái)源于粘合、烘干、清洗等工序,特征污染物有甲乙酮、丙酮、乙酸乙酯等。因各企業(yè)使用的原輔材料及采用的工藝流程有所差異,可能存在的污染物還包括正己烷、二氯甲烷、二氯乙烷、三氯乙烯、異丙醇等。
十、制鞋業(yè)
制鞋生產(chǎn)過(guò)程主要包括鞋面的加工和鞋底加工,再經(jīng)流水線成型組合。
污染物主要是有機(jī)廢氣,產(chǎn)生有機(jī)廢氣的工序主要有:
(1)鞋面商標(biāo)印刷時(shí),油墨揮發(fā)產(chǎn)生的有機(jī)廢氣,油墨主要成分是色料,其稀釋劑一般為苯類(lèi)、烷烴類(lèi)和酮類(lèi),在油印干燥過(guò)程該有機(jī)溶劑成分揮發(fā)進(jìn)入周?chē)h(huán)境;
(2)鞋面材料高頻壓型工序產(chǎn)生的廢氣,皮革高頻產(chǎn)生的廢氣屬惡臭氣體范疇。
(3)鞋底材料EVA(乙烯-乙酸乙烯酯共聚物)、MD(或PHYLON)發(fā)泡過(guò)程,TPR(熱塑性橡膠)、PVC(聚氯乙烯)注塑加熱狀況下產(chǎn)生的有機(jī)廢氣,該氣體屬高分子聚合物受熱發(fā)生分子降解,釋放出單體式低聚物,降解量與溫度、加熱時(shí)間相關(guān),有機(jī)廢氣主要成分為單體式低聚物、烯烴等。
(4)鞋底噴漆過(guò)程一般采用溶劑型油漆,該有機(jī)成分芳香族樹(shù)脂與苯溶劑的混合物,主要用于PVC、塑料、橡膠等材質(zhì)的噴漆,在使用過(guò)程中苯溶劑全部揮發(fā)進(jìn)入大氣。
(5)鞋底中底貼合、鞋面鞋底粘膠成型過(guò)程使用的粘膠劑,最初粘膠劑所使用的溶劑是苯,后改用甲苯作溶劑。同時(shí)還有使用酮類(lèi)酯類(lèi)做溶劑的聚氨酯膠粘劑。由于粘膠劑中有機(jī)溶劑含量較高,所以是制鞋過(guò)程中有機(jī)廢氣排放最多的環(huán)節(jié)。
集成電路工藝流程圖怎么畫(huà)
一、硅晶圓材料頭條萊垍
晶圓是制作硅半導(dǎo)體 IC 所用之硅晶片,狀似圓形,故稱(chēng)晶圓。材料是硅,芯片廠家用的硅晶片即為硅晶體,因?yàn)檎墓杈菃我煌暾木w,故又稱(chēng)為單晶體。但在整體固態(tài)晶體內(nèi),眾多小晶體的方向不相,則為復(fù)晶體(或多晶體)。生成單晶體或多晶體與晶體生長(zhǎng)時(shí)的溫度,速率與雜質(zhì)都有關(guān)系。條萊垍頭
二、光學(xué)顯影萊垍頭條
光學(xué)顯影是在光阻上經(jīng)過(guò)曝光和顯影的程序,把光罩上的圖形轉(zhuǎn)換到光阻 下面的薄膜層或硅晶上。光學(xué)顯影主要包含了光阻涂布、烘烤、光罩對(duì)準(zhǔn)、 曝光和顯影等程序。小尺寸之顯像分辨率,更在 IC 制程的進(jìn)步上,扮演著 最關(guān)鍵的角色。由于光學(xué)上的需要,此段制程之照明采用偏黃色的可見(jiàn)光。因此俗稱(chēng)此區(qū)為 黃光區(qū)。萊垍頭條
三、蝕刻技術(shù)垍頭條萊
蝕刻技術(shù)(EtchingTechnology)是將材料使用化學(xué)反應(yīng)物理撞擊作用而移除的技術(shù)??梢苑譃椋簼裎g刻(wetetching):濕蝕刻所使用的是化學(xué)溶液,在經(jīng)過(guò)化學(xué)反應(yīng)之后達(dá)到蝕刻的目的;干蝕刻(dryetching):干蝕刻則是利用一種電漿蝕刻(plasmaetching)。電漿蝕刻中蝕刻的作用,可能是電漿中離子撞擊晶片表面所產(chǎn)生的物理作用,或者是電漿中活性自由基(Radical)與晶片表面原子間的化學(xué)反應(yīng),甚至也可能是以上兩者的復(fù)合作用?,F(xiàn)在主要應(yīng)用等離子體刻蝕技術(shù)。頭條萊垍
四、CVD 化學(xué)氣相沉積萊垍頭條
化學(xué)氣相沉積(CVD)是指化學(xué)氣體或蒸汽在基質(zhì)表面反應(yīng)合成涂層或納米材料的方法,是半導(dǎo)體工業(yè)中應(yīng)用最為廣泛的用來(lái)沉積多種材料的技術(shù),包括大范圍的絕緣材料,大多數(shù)金屬材料和金屬合金材料。從理論上來(lái)說(shuō),它是很簡(jiǎn)單的:兩種或兩種以上的氣態(tài)原材料導(dǎo)入到一個(gè)反應(yīng)室內(nèi),然后他們相互之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng),形成一種新的材料,沉積到晶片表面上。萊垍頭條
五、物理氣相沉積(PVD)垍頭條萊
這主要是一種物理制程而非化學(xué)制程。此技術(shù)一般使用氬等鈍氣,藉由在高真空中將氬離子加速以撞擊濺鍍靶材后,可將靶材原子一個(gè)個(gè)濺擊出來(lái),并使被濺擊出來(lái)的材質(zhì)(通常為鋁、鈦或其合金)如雪片般沉積在晶圓表面。萊垍頭條
六、離子植入(IonImplant)萊垍頭條
離子植入技術(shù)可將摻質(zhì)以離子型態(tài)植入半導(dǎo)體組件的特定區(qū)域上,以獲得精確的電子特性。這些離子必須先被加速至具有足夠能量與速度,以穿透(植入)薄膜,到達(dá)預(yù)定的植入深度。離子植入制程可對(duì)植入?yún)^(qū)內(nèi)的摻質(zhì)濃度加以精密控制?;旧?,此摻質(zhì)濃度(劑量)系由離子束電流(離子束內(nèi)之總離子數(shù))與掃瞄率(晶圓通過(guò)離子束之次數(shù))來(lái)控制,而離子植入之深度則由離子束能量之大小來(lái)決定。頭條萊垍
七、化學(xué)機(jī)械研磨萊垍頭條
晶圓制造中,隨著制程技術(shù)的升級(jí)、導(dǎo)線與柵極尺寸的縮小,光刻(Lithography)技術(shù)對(duì)晶圓表面的平坦程度(Non-uniformity)的要求越來(lái)越高,IBM 公司于 1985 年發(fā)展 CMOS 產(chǎn)品引入,并在 1990 年成功應(yīng)用于 64MB 的 DRAM 生產(chǎn)中。1995 年以后,CMP 技術(shù)得到了快速發(fā)展,大量應(yīng)用于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)。化學(xué)機(jī)械研磨亦稱(chēng)為化學(xué)機(jī)械拋光,其原理是化學(xué)腐蝕作用和機(jī)械去除作用相結(jié)合的加工技術(shù),是機(jī)械加工中唯一可以實(shí)現(xiàn)表面全局平坦化的技術(shù)。條萊垍頭
八、光罩檢測(cè)萊垍頭條
光罩是高精密度的石英平板,是用來(lái)制作晶圓上電子電路圖像,以利集成電路的制作。光罩必須是完美無(wú)缺,才能呈現(xiàn)完整的電路圖像,否則不完整的圖像會(huì)被復(fù)制到晶圓上。光罩檢測(cè)機(jī)臺(tái)則是結(jié)合影像掃描技術(shù)與先進(jìn)的影像處理技術(shù),捕捉圖像上的缺失。萊垍頭條
九、清洗技術(shù)萊垍頭條
清洗技術(shù)在芯片制造中非常重要。清洗的目的是去除金屬雜質(zhì)、有機(jī)物污染、微塵與自然氧化物;降低表面粗糙度;因此幾乎所有制程之前或后都需要清洗。份量約占所有制程步驟的 30%。頭條萊垍
十、晶片切割垍頭條萊
晶片切割之目的為將前制程加工完成之晶圓上一顆顆之晶粒(die)切割分離。舉例來(lái)說(shuō):以 0.2 微米制程技術(shù)生產(chǎn),每片八寸晶圓上可制作近六百顆以上的 64M 微量。欲進(jìn)行晶片切割,首先必須進(jìn)行晶圓黏片,而后再送至晶片切割機(jī)上進(jìn)行切割。切割完后之晶粒井然有序排列于膠帶上,而框架的支撐避免了膠帶的皺摺與晶粒之相互碰撞。頭條萊垍
十一、焊線萊垍頭條
IC 構(gòu)裝制程(Packaging)則是利用塑膠或陶瓷包裝晶粒與配線以成集成電路(IntegratedCircuit;簡(jiǎn)稱(chēng) IC),此制程的目的是為了製造出所生產(chǎn)的電路的保護(hù)層,避免電路受到機(jī)械性刮傷或是高溫破壞。最后整個(gè)集成電路的周?chē)鷷?huì)向外拉出腳架(Pin),稱(chēng)之為打線,作為與外界電路板連接之用。條萊垍頭
十二、封膠萊垍頭條
封膠之主要目的為防止?jié)駳庥赏獠壳秩搿⒁詸C(jī)械方式支持導(dǎo)線、內(nèi)部產(chǎn)生熱量之去除及提供能夠手持之形體。其過(guò)程為將導(dǎo)線架置于框架上并預(yù)熱,再將框架置于壓模機(jī)上的構(gòu)裝模上,再以樹(shù)脂充填并待硬化。萊垍頭條
十三、剪切/成形萊垍頭條
剪切之目的為將導(dǎo)線架上構(gòu)裝完成之晶粒獨(dú)立分開(kāi),并把不需要的連接用材料及部份凸出之樹(shù)脂切除(dejunk)。成形之目的則是將外引腳壓成各種預(yù)先設(shè)計(jì)好之形狀,以便于裝置于電路版上使用。剪切與成形主要由一部沖壓機(jī)配上多套不同制程之模具,加上進(jìn)料及出料機(jī)構(gòu)所組成。萊垍頭條
十四、測(cè)試和檢驗(yàn)條萊垍頭
這些測(cè)試和檢驗(yàn)就是保證封裝好芯片的質(zhì)量,保證其良率。萊垍頭條
集成電路工藝流程圖解
6nm比8nm牛逼。
芯片制程越小就是在同等面積上刻制的集成電路數(shù)量越多,同時(shí)對(duì)芯片制作工藝要求越高,對(duì)設(shè)備要求越高,對(duì)芯片設(shè)計(jì)的要求也越高。目前只有極少數(shù)公司能生產(chǎn)如此高端的設(shè)備,比如荷蘭阿斯麥爾公司的euv極紫外光光刻機(jī)。
集成電路詳細(xì)流程
以TTL系列集成電路為例,從硅片到集成電路的工藝流程:從單晶硅上切割下來(lái)的硅片——磨光——拋光——氧化——光刻——埋層擴(kuò)散——外延——氧化——光刻——隔離擴(kuò)散——氧化——光刻——基區(qū)擴(kuò)散——氧化——光刻——發(fā)射區(qū)擴(kuò)散——真空鍍鋁——光刻——燒結(jié)(形成歐姆接觸)——初測(cè) 至此前道工序就算完成了。
后部工序:劃片——燒結(jié)基座——鍵合——中測(cè)——包封——老化——測(cè)試——打?。す饣蚪z?。?/p>
集成電路的制作流程
1、IC封裝的基本原理
一方面,集成電路封裝起著安裝、固定、密封、保護(hù)芯片和增強(qiáng)電熱性能的作用。另一方面,它通過(guò)芯片上的觸點(diǎn)連接到封裝外殼的引腳,這些引腳通過(guò)印刷電路板上的導(dǎo)線與其他器件連接,從而實(shí)現(xiàn)內(nèi)部芯片與外部電路的連接。
同時(shí),芯片必須與外界隔離,以防止空氣中的雜質(zhì)對(duì)芯片電路的腐蝕導(dǎo)致電氣性能下降。在集成電路封裝過(guò)程中,芯片表面的氧化物和顆粒污染物會(huì)降低產(chǎn)品質(zhì)量。如果在封裝過(guò)程中,在加載、引線鍵合和塑料固化之前進(jìn)行等離子清洗處理,可以有效去除這些污染物。
2、IC包裝工藝流程
只有在IC封裝過(guò)程中進(jìn)行封裝,才能成為終端產(chǎn)品并投入實(shí)際應(yīng)用。集成電路封裝過(guò)程分為前置過(guò)程、中間過(guò)程和后置過(guò)程。集成電路封裝工藝經(jīng)過(guò)不斷發(fā)展,發(fā)生了很大變化。
前端流程可分為以下步驟:
?。?)貼片:用保護(hù)膜和金屬框?qū)⒐杵潭ㄇ懈畛晒杵?,再單片?/p>
(2)劃片:將硅片切割成單個(gè)芯片并進(jìn)行檢查;
(3)芯片貼裝:將銀膠或絕緣膠放在引線框上的相應(yīng)位置,將切割好的芯片從劃片膜上取下,粘貼在引線框的固定位置上;
?。?)鍵合:用金線連接芯片上引線孔和框架焊盤(pán)上的引腳,使芯片與外部電路相連;
?。?)封裝:封裝元件的電路。增強(qiáng)元件的物理特性保護(hù)該元件免受外力損壞;
?。?)后固化:固化塑料包裝材料,使其具有足夠的硬度和強(qiáng)度,以經(jīng)歷整個(gè)包裝過(guò)程。
集成電路封裝過(guò)程中的污染物是影響其發(fā)展的重要因素,如何解決這些問(wèn)題一直困擾著人們。在線等離子清洗技術(shù)是一種沒(méi)有環(huán)境污染的干洗方法,可有效解決這個(gè)問(wèn)題。
等離子清洗設(shè)備是運(yùn)用等離子體對(duì)樣片表面進(jìn)行活化處理,將樣品表面的污染物去除,還可提高其表面性能,提升產(chǎn)品質(zhì)量。
集成電路的制作工藝與流程
流片,英文 Tape Out,像流水線一樣通過(guò)一系列工藝步驟制造芯片。
芯片成功流片:像流水線一樣通過(guò)一系列工藝步驟制造芯片成功,沒(méi)有出錯(cuò)。
在集成電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域,“流片”指的是“試生產(chǎn)”,就是說(shuō)設(shè)計(jì)完電路以后,先生產(chǎn)幾片幾十片,供測(cè)試用。如果測(cè)試通過(guò),就照著這個(gè)樣子開(kāi)始大規(guī)模生產(chǎn)了。 在芯片制造過(guò)程中一般有兩段時(shí)間可以叫做流片。在大規(guī)模生產(chǎn)芯片時(shí),那流水線一樣地生產(chǎn)就是其中之一。
設(shè)計(jì)的時(shí)候發(fā)現(xiàn)某個(gè)地方可以進(jìn)行修改以取得更好的效果,但又怕這樣的修改會(huì)給芯片帶來(lái)意想不到的后果,如果根據(jù)這樣一個(gè)有問(wèn)題的設(shè)計(jì)大規(guī)模地制造芯片,那么損失就會(huì)很大。
所以為了測(cè)試集成電路設(shè)計(jì)是否成功,必須進(jìn)行流片 即從一個(gè)電路圖到一塊芯片,檢驗(yàn)每一個(gè)工藝步驟是否可行,檢驗(yàn)電路是否具備我們所要的性能和功能。
如果流片成功,就可以大規(guī)模地制造芯片;反之,我們就需要找出其中的原因,并進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)
集成電路設(shè)計(jì)工藝流程
IC包裝工藝流程:
只有在IC封裝過(guò)程中進(jìn)行封裝,才能成為終端產(chǎn)品并投入實(shí)際應(yīng)用。集成電路封裝過(guò)程分為前置過(guò)程、中間過(guò)程和后置過(guò)程。集成電路封裝工藝經(jīng)過(guò)不斷發(fā)展,發(fā)生了很大變化。
前端流程可分為以下步驟:
?。?)貼片:用保護(hù)膜和金屬框?qū)⒐杵潭ㄇ懈畛晒杵?,再單片?/p>
?。?)劃片:將硅片切割成單個(gè)芯片并進(jìn)行檢查;
?。?)芯片貼裝:將銀膠或絕緣膠放在引線框上的相應(yīng)位置,將切割好的芯片從劃片膜上取下,粘貼在引線框的固定位置上;
?。?)鍵合:用金線連接芯片上引線孔和框架焊盤(pán)上的引腳,使芯片與外部電路相連;
?。?)封裝:封裝元件的電路。增強(qiáng)元件的物理特性保護(hù)該元件免受外力損壞;
(6)后固化:固化塑料包裝材料,使其具有足夠的硬度和強(qiáng)度,以經(jīng)歷整個(gè)包裝過(guò)程。
集成電路工藝流程圖片
1)閉合清洗劑液槽,恒溫后確認(rèn)清洗劑液槽液溫為60±5℃;
2)閉合本鍍金槽加熱器電源,給相應(yīng)藥液升溫;確認(rèn)本鍍液槽液溫為60~65℃;閉合電鍍用電源;
3)將待鍍金硅疊裝上專(zhuān)用夾具;
4)脫脂:確認(rèn)清洗劑液槽液溫為60±5℃,將夾具置于清洗劑中浸泡5±1min;
5)水洗:將夾具在純水槽中沖洗25s,并用手不斷上下擺動(dòng)夾具;
6)酸洗:將夾具在鹽酸槽中浸泡60±5s;
7)水洗:將夾具置于純水槽中沖洗25s;
8)預(yù)鍍:將夾具置于預(yù)鍍液槽中,電鍍25s;控制電鍍電源電壓為3.35±0.01v;
9)本鍍:確認(rèn)本鍍液槽液溫為60~65℃,將夾具置于本鍍槽中,本鍍2.0±0.5min,調(diào)整電鍍電源電流為0.6±0.1a,電鍍電壓不定;
10)后處理:將夾具依次轉(zhuǎn)入兩級(jí)水洗槽中,每級(jí)水槽各清洗25s;
11)脫水干燥:將夾具轉(zhuǎn)入甲醇槽,浸泡60s;然后置于紅外線烘箱中,干燥5min。
上述第6)步中酸洗,酸洗溶液是鹽酸溶液,按鹽酸:水=1:9比例配制5升,4.5l水中注入鹽酸500ml。
所述的清洗劑溶液是按清洗劑原液:水=3:100比例配制13l,稱(chēng)取清洗劑原液390g,置于13l的水中;用玻璃棒攪拌,直至清洗劑完全溶化。
上述第8)步中預(yù)鍍,預(yù)鍍金液是按檸檬酸鈉:檸檬酸:氰化金鉀:水=30:5:1:500比例配制,配15l,即在15l純水中,加入檸檬酸鈉900g,檸檬酸150g,氰化金鉀30g;配成的預(yù)鍍金液比重為1.02~1.07,ph值為5~7。
上述第9)步中本鍍,本鍍金液是按檸檬酸鈉:檸檬酸:氰化金鉀:水=150:100:42:2500比例配制鍍金液15l,即每升純水加檸檬酸鈉60g,檸檬酸40g,氰化金鉀16.8g配制;配成的鍍金液比重為1.04~1.10,ph值為4~6。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是工藝簡(jiǎn)單完善,一次合金后的硅疊采用電鍍的方法鍍上一層薄薄的金層,金與鉛錫焊片之間合金浸潤(rùn)性(遠(yuǎn)優(yōu)于原來(lái)表面鎳層)好,可有效提高二次焊接后焊接強(qiáng)度;原硅疊二次合金后表面焊片易產(chǎn)生球化(熔化過(guò)度顯現(xiàn)疤痕),而電鍍金硅疊二次合金后表面平整均一。未鍍金硅疊后道組裝燒結(jié)合格率96.6%,而鍍金后的組裝燒結(jié)合格率則達(dá)到99.2%。
具體實(shí)施方式
實(shí)施工藝:
一、配制溶液
1.鹽酸溶液
按鹽酸:水=1:9比例配制5升(4.5l水中注入鹽酸500ml)。
2.清洗劑溶液
按清洗劑原液:水=3:100比例配制13l(稱(chēng)取清洗劑原液390g,置于13l的水中)。用玻璃棒攪拌,直至清洗劑完全溶化。
3.預(yù)鍍金液
按檸檬酸鈉:檸檬酸:氰化金鉀:水=30:5:1:500比例配制,配15l(即在15l純水中,加入檸檬酸鈉900g,檸檬酸150g,氰化金鉀30g)。配成的預(yù)鍍金液比重為1.02~1.07,ph值為5~7。
4.鍍金液
按檸檬酸鈉:檸檬酸:氰化金鉀:水=150:100:42:2500比例配制鍍金液15l。(即每升純水加檸檬酸鈉60g,檸檬酸40g,氰化金鉀16.8g配制)。配成的鍍金液比重為1.04~1.10,ph值為4~6。
二、正式操作
1.閉合清洗劑液槽,恒溫后確認(rèn)清洗劑液槽液溫為(60±5)℃。
2.閉合本鍍金槽加熱器電源,給相應(yīng)藥液升溫。確認(rèn)本鍍液槽液溫為(60~65)℃。閉合電鍍用電源。
3.將待鍍金硅疊(一次合金后)裝上專(zhuān)用夾具(以下合稱(chēng)“夾具”)。
4.脫脂。確認(rèn)清洗劑液槽液溫為(60±5)℃,將夾具置于清洗劑中浸泡(5±1)min。
5.水洗。將夾具在純水槽中沖洗25s,并用手不斷上下擺動(dòng)夾具。
6.酸洗。將夾具在鹽酸槽中浸泡(60±5)s。
7.水洗。將夾具置于純水槽中沖洗25s。
8.預(yù)鍍。將夾具置于預(yù)鍍液槽中,電鍍25s??刂齐婂冸娫措妷簽?3.35±0.01)v。
9.本鍍。確認(rèn)本鍍液槽液溫為(60~65)℃,將夾具置于本鍍槽中,本(電)鍍(2.0±0.5)min,調(diào)整電鍍電源電流為(0.6±0.1)a,電鍍電壓不定。
10.后處理。將夾具依次轉(zhuǎn)入兩級(jí)水洗槽中,每級(jí)水槽各清洗25s。
11.脫水干燥。