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绿色制造趋势下的PCBA工艺变革

  • 2025-03-14 11:41:00
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在环保意识日益增强和绿色制造成为趋势的当下,PCBA制造工艺正经历深刻变革。无铅焊料应用、水洗型助焊剂推广以及报废PCB贵金属回收技术的进步,体现了行业对环保与资源循环利用的重视。这些变革不仅有助于减少环境污染,还能推动电子制造业的可持续发展。

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一、无铅焊料(SAC305)的工艺窗口优化

无铅焊料,尤其是SAC305(Sn96.5Ag3.0Cu0.5),已成为环保焊接的主流选择。其熔点为217℃,相较于传统含铅焊料更高,这要求焊接工艺必须调整以确保焊接质量。


工艺参数调整:在回流焊工艺中,预热区温度设为120-150℃,以缓升曲线避免焊膏过早氧化;浸润区保持180-210℃的恒温平台,确保焊膏充分润湿但不过度氧化;回流区峰值温度控制在235-245℃,满足焊料熔化的同时防止过度氧化。此外,使用氮气保护装置将氧含量控制在1000ppm以下,减少焊点氧化,提高可靠性。


设备升级:焊接设备的升级也是优化无铅焊料工艺窗口的关键。焊锡槽更换为钛合金耐腐蚀槽体,并配置三波峰发生系统,以适应无铅焊料的特性和提高焊接质量。同时,安装PID智能温控模块,实现±1℃的精度控制,确保焊接温度的稳定性。助焊剂喷涂装置采用超声雾化喷涂技术,将膜厚控制在3-5μm,以保证焊接效果。

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 二、水洗型助焊剂与VOCs减排技术

水洗型助焊剂因其环保特性,在PCBA制造中得到广泛应用。与传统助焊剂相比,它可用水清洗,减少有害溶剂使用,降低VOCs排放,改善车间环境。


水洗型助焊剂的优势:水洗型助焊剂以水为溶剂,低毒且不燃,使用安全。其清洗过程简单,只需水洗即可去除残留,减少清洗剂使用,降低对PCB板的腐蚀风险,从而提高产品可靠性。


VOCs减排技术:除了使用水洗型助焊剂,PCBA制造商还采用多种VOCs减排技术。比如,改进助焊剂配方,降低有机挥发物含量;优化清洗工艺,采用封闭式清洗设备,提高清洗效率,减少VOCs排放;使用活性炭吸附、催化燃烧等处理技术,进一步降低排放。



三、报废PCB的贵金属回收率提升方案(金、银提取率>95%)

PCB板中含有金、银等贵金属,有效回收这些贵金属对于资源循环利用和环境保护至关重要。传统回收方法存在回收率低、环境污染等问题,因此开发高效环保的回收方案成为当务之急。


湿法冶金回收技术:湿法冶金是常用的一种回收技术。以盐酸体系为例,通过在一定温度下用盐酸浸出PCB中的金属,使铜溶解进入溶液,而金、银等贵金属则在浸出液底部富集。之后,通过电沉积等方法分离出铜,再收集富集的贵金属。这种方法通过阳极再生和溶液循环利用,不仅提高了贵金属的回收率,还减少了废酸处理的环保压力。


回收率提升措施:为了进一步提高贵金属的回收率,可以采取一些额外的措施。例如,优化浸出工艺参数,如温度、酸浓度和浸出时间,以提高金属的浸出率;采用先进的分离和提纯技术,如离子交换、溶剂萃取和电化学沉积等,提高贵金属的纯度和回收率;同时,加强回收过程中的环境保护,确保废气、废水达标排放。


在绿色制造趋势的推动下,PCBA工艺正经历深刻变革。通过优化无铅焊料工艺窗口、推广水洗型助焊剂和VOCs减排技术、提升报废PCB贵金属回收率,PCBA制造商不仅能满足环保法规要求,还能提高产品质量和市场竞争力。未来,随着技术进步和环保意识增强,这些绿色制造工艺将得到更广泛应用和进一步发展。


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