PCB制造中的水资源减少与回收

众所周知，PCB制造业每年消耗大量水资源——多达2640亿加仑。直到最近的趋势转变，可持续性倡议主要集中在减少碳排放和能源消耗上。然而，该行业现在正转向减少用水和回收水资源，以保护自然资源并为地球贡献一个更加平衡（且安全健康）的环境。这一转变来得正是时候。

研究由美国森林服务局进行，发现到2071年，美国204个淡水盆地中近一半可能无法满足每月的水需求，原因是人口增长和气候变化。

虽然大型制造商一直在管理他们的材料废物和废水，但他们现在正在设定并承诺实现更具影响力的目标。

例如，Amkor Technology就设定了一个坚定的目标。“目前，我们的主要可持续性目标是到2030年，将温室气体（GHG）排放、用水量和产生的废物减少20%，以2018至2020年的平均基线为基准。我们继续监控我们的进展，并且我们正朝着实现我们的目标前进，”李惠珠，安富科技合规副总裁表示：

“我们在全球的制造设施中实施了全面的水资源管理计划，”安富的李说。“作为这一努力的一部分，我们继续在我们的设施中运行反渗透系统，使我们能够净化工艺用水并在制造过程中重复使用这些水。反渗透系统与电去离子（EDI）系统相结合，其使用的化学产品不到传统离子交换过程中使用的95%。这有助于减少淡水的使用，提高水效率，并保护环境。我们继续减少我们的用水量，并为保护水资源做出贡献。我们的总取水强度从2021年到2022年减少了12%。”

正如安富的例子所示，为了达到目标，组织必须将可持续性融入运营模式，并投资于新的、更环保的技术。

TTM：集成可持续水资源管理的案例研究

TTM科技公司（一家大型印刷电路板制造商）环境管理的核心是其环境声明和环境政策，鼓励创新、教育、培训、创造力、使用经过验证的技术，以及实施合理的实践和程序，以持续减少公司对环境的影响。

TTM采取了一种衡量的、系统的方法来实现可持续的水资源管理，将其减少水足迹的努力融入其现有的运营结构中，包括关键绩效指标（KPI）、资本计划以及可持续性目标，并测量环境绩效，就像它衡量生产绩效一样，并提供必要的资源以确保在其PCB、电气组件、零件和组件的制造过程中减少自然资源的使用。

TTM将其减少水使用的举措分为以下几类：废水处理和系统升级、水分隔、减少水使用，以及暴雨：无暴露认证设施。

正如PCB007杂志报道的，在废水处理和系统升级方面，TTM逐渐替换了依赖化学处理剂来去除金属污染物并产生可回收材料的沉淀剂基废水处理（WWT）系统，这种系统需要过多的能源和/或处理来回收金属，增加了成本并导致回报率低下，转而采用选择性离子交换。

“TTM已采取淘汰化学沉淀废水处理系统（澄清器、批处理沉淀和微过滤）而转向选择性离子交换。离子交换系统与大多数制造过程中用来提供符合技术规范的产品水的去离子水系统非常相似。TTM大部分的离子交换废水处理系统都是内部构建的，利用现成的工业设备和水处理技术。这种方法为相同的处理需求提供了更小、更可持续的足迹。随着时间的推移，TTM发现这种处理方式是可扩展的，并且可以根据增加的制造能力使用相同的基本废水处理基础设施进行调整。选择正确的离子交换树脂介质是开发一个健壮且可重复的处理过程的关键。”

ASE集团：一个具有区域方法的全球公司

水资源短缺是一个日益严重的全球问题。

半导体制造消耗大量水资源；单个晶圆厂每天可以使用数千万加仑的水，对一个地区的水资源造成巨大压力。由于晶圆厂通常位于水资源紧张的地区，跨国公司必须优先考虑他们的努力，并采取战略性、对地区敏感的方法。

“作为我们ESG战略的一部分，我们继续在实现节水方面取得进展，”兰姆研究公司的Covell说。“到2022年，我们超额完成了到2025年基于2019年基线在水资源紧张地区实现1700万加仑水节约的目标。[9] 在设定这个目标时，我们使用了世界资源研究所水风险地图集来确定我们哪些设施位于水资源紧张地区。到目前为止，我们已经在加利福尼亚、韩国、印度和马来西亚识别出六个地点。”

为了实现用水效率，ASE集团将其行动与联合国可持续发展目标（SDGs）对实现可持续经济和环境的目标相对齐，并采用了ISO 46001水效率管理体系标准。该标准通过提供识别和评估主要风险及基础设施改进机会的指导，帮助公司确保高效和可持续的用水。2021年，该公司的旗舰制造业务ASE高雄获得了ISO 46001认证。

该集团表示，他们已经改进了其过程和设施的水回收项目，包括切割和磨削废水、清洗水、空调冷凝水和雨水回收，结果是每滴水的再利用率超过3.5次。

Sigma Engineering：减少用水消耗背后的一些技术

不仅是制造设施在努力减少用水并采用更可持续的PCB制造实践。设备和材料供应商也在积极参与。

为了帮助PCB制造商减少用水消耗并过渡到循环经济，Sigma Engineering提供了针对PCB行业蚀刻的回收和再生系统；他们的氧化反应器系统用于酸性蚀刻剂，使用氧气替代了其他氧化剂，如过氧化氢、臭氧或氯酸钠。Sigma声称，随之而来的环境效益包括降低成本以及提高质量和安全性。

氧化反应器系统去除了传统氧化剂产生的危险废物，减少了废物运输和处理成本，并能够严格控制氧化还原电位、更陡的斜率以及在温度、Cu1、Cu2和HCl浓度方面的更好容忍度。通过消除使用过氧化氢过程中可能产生氯气的风险，氧化反应器系统为工作场所提供了更安全的环境。

结论

清洁水对于PCB制造来说就像对生命一样重要。对于PCB行业的从业者来说，减少公司的水足迹应该和减少碳足迹一样重要。优化水处理选项并采用新技术可以增加再利用，提高纯度水平，并帮助保护我们最宝贵的资源。