Сокращение использования воды и ее рециркуляция в производстве печатных плат

Не секрет, что производство печатных плат использует огромное количество воды — до 264 миллиардов галлонов в год. До недавнего времени инициативы в области устойчивого развития в основном сосредотачивались на сокращении выбросов углекислого газа и потребления энергии. Однако теперь отрасль поворачивается в сторону сокращения использования воды и её рекуперации для сохранения природных ресурсов и вклада в создание более сбалансированной (и безопасной для здоровья) планеты. И это происходит не слишком рано.

Исследование, проведенное Лесной службой США, показало, что почти половина из 204 пресноводных бассейнов в США может не справиться с месячным спросом на воду к 2071 году, указывая на рост населения и изменение климата как причины нехватки.

Хотя крупные производители управляли своими отходами и сточными водами, теперь они устанавливают и стремятся достичь амбициозных целей для более значительных изменений.

Amkor Technology, например, поставила четкую цель: „На данный момент наши ключевые цели в области устойчивого развития заключаются в сокращении выбросов парниковых газов (GHG), использования воды и производства отходов на 20% к 2030 году по сравнению с базовым уровнем 2018-2020 годов. Мы продолжаем отслеживать наш прогресс, и мы на правильном пути к достижению наших целей“, указала Хею Ли, вице-президент по вопросам соответствия в Amkor Technology.

«Мы внедрили всестороннюю программу управления водными ресурсами на наших производственных объектах по всему миру,» сказала Ли из Amkor. «В рамках этой работы мы продолжаем использовать системы обратного осмоса на наших объектах, что позволяет нам очищать процессную воду и повторно использовать ее в нашем производственном процессе. Системы обратного осмоса сочетаются с системами электродеионизации (EDI), и они используют менее чем 95% химических продуктов, используемых в традиционных процессах ионообмена. Это помогает сократить использование пресной воды, повысить эффективность использования воды и защитить окружающую среду. Мы продолжаем сокращать наше потребление воды и вносим вклад в сохранение водных ресурсов. Наш общий интенсивность изъятия воды снизилась на 12% с 2021 по 2022 год.»

Как показывает пример Amkor, для достижения целей организациям необходимо внедрять устойчивость в модели функционирования и инвестировать в новые, более экологичные технологии.

TTM: Кейс по интеграции устойчивого управления водными ресурсами

В основе управления окружающей средой компании TTM Technologies (крупного производителя печатных плат) лежат Экологическая декларация и Экологическая политика, которые стимулируют инновации, образование, обучение, креативность, использование проверенных технологий и внедрение здравых практик и процедур для постоянного минимизации воздействия компании на окружающую среду.

TTM приняла измеренный, систематический подход к устойчивому управлению водными ресурсами, интегрируя свои усилия по сокращению водного следа в существующие операционные структуры, включая ключевые показатели эффективности (KPI), планы капитальных вложений и цели устойчивого развития, а также измеряя экологическую эффективность так же, как производственную эффективность и обеспечивая необходимые ресурсы для сокращения использования природных ресурсов при производстве своих печатных плат, электрических сборок, деталей и компонентов.

TTM разделила свои инициативы по сокращению использования воды на следующие категории: обработка сточных вод и модернизация систем, сегрегация воды, сокращение использования воды и ливневые воды: объекты с сертифицированным отсутствием воздействия.

Как сообщает журнал PCB007, в области обработки сточных вод и модернизации систем TTM постепенно заменяла системы обработки сточных вод на основе осадителей, которые зависели от химических реагентов для удаления металлических загрязнителей и производили восстанавливаемый материал, требующий чрезмерной энергии и/или обработки для возврата металла, добавляя стоимость и приводя к плохой рентабельности в пользу селективного ионообмена.

TTM предприняла шаги по устранению систем очистки сточных вод с химическим осаждением (отстойники, пакетное осаждение и микрофильтрация) в пользу селективного ионообмена. Системы ионообмена очень похожи на системы обессоленной воды, которые большинство производственных процессов используют для обеспечения воды продукта с правильными техническими характеристиками. Большинство этих систем очистки сточных вод с ионообменом строится внутри компании TTM с использованием промышленного оборудования и технологий очистки воды, доступных на рынке. Такой подход обеспечивает меньший, более устойчивый след для тех же потребностей в обработке. Со временем TTM обнаружила, что этот метод обработки масштабируем и может быть изменен для отражения или реагирования на увеличение производственных мощностей с использованием той же основной инфраструктуры очистки сточных вод. Выбор правильной смолы для ионообмена является ключом к разработке надежного и повторяемого процесса обработки.

Группа ASE: Глобальная компания с региональным подходом

Нехватка воды становится растущей глобальной проблемой.

Производство полупроводников потребляет огромное количество воды; одна фабрика может использовать десятки миллионов галлонов в день, оказывая огромное давление на водные ресурсы региона. Поскольку фабрики часто располагаются в регионах с ограниченными водными ресурсами, многонациональные компании должны приоритизировать свои усилия и принимать стратегический подход, учитывающий региональные особенности.

«В рамках нашей стратегии в области экологии, социальной ответственности и корпоративного управления мы продолжаем достигать успехов в экономии воды», сказал Ковелл из Lam Research. «В 2022 году мы превысили нашу цель по экономии 17 миллионов галлонов воды в регионах с дефицитом воды по сравнению с базовым уровнем 2019 года к 2025 году. [9] В рамках постановки этой цели мы использовали Атлас риска водных ресурсов Aqueduct Всемирного института ресурсов для определения, какие из наших объектов находятся в регионах с дефицитом воды. На сегодняшний день мы определили шесть площадок в Калифорнии, Южной Корее, Индии и Малайзии»

. Для повышения эффективности использования воды, ASE Group согласовала свои действия с Целями устойчивого развития Организации Объединенных Наций для достижения устойчивой экономики и окружающей среды и приняла систему управления эффективностью использования воды ISO 46001. Стандарт помогает компании обеспечивать эффективное и устойчивое использование воды, предлагая руководство по выявлению и оценке основных рисков и возможностей улучшения инфраструктуры. В 2021 году флагманское производственное предприятие компании, ASE Kaohsiung, получило сертификат ISO 46001.

Группа заявляет, что они улучшили свои проекты по переработке воды для своих процессов и объектов, включая переработку сточных вод от резки и шлифовки, очистных вод, конденсата от кондиционирования воздуха и переработку дождевой воды, что привело к повторному использованию каждой капли воды более чем в 3,5 раза.

Sigma Engineering: Некоторые технологии, стоящие за сокращением потребления воды

Не только производственные предприятия прилагают усилия для сокращения потребления воды и перехода к более устойчивым практикам производства печатных плат. Поставщики оборудования и материалов также вносят свой вклад.

Сосредоточив внимание на помощи производителям печатных плат в сокращении потребления воды и переходе к циркулярной экономике, Sigma Engineering предлагает системы переработки и регенерации для травления в индустрии печатных плат; их система оксидационного реактора для кислотного травителя использует кислородный газ, заменяя другие окислители, такие как перекись водорода, озон или хлорат натрия. Вместе с экологическими преимуществами Sigma утверждает, что это позволяет снизить затраты и улучшить качество и безопасность.

Система оксидационного реактора удаляет опасные отходы, образующиеся от традиционных окислителей, сокращая затраты на транспортировку и обращение с отходами и обеспечивая тщательный контроль за окислительно-восстановительным потенциалом, более крутыми склонами и улучшенной толерантностью к температуре, концентрации Cu1, Cu2 и HCl. Устраняя риск образования газообразного хлора, который иначе мог бы возникнуть в процессе использования перекиси водорода, система оксидационного реактора способствует созданию более безопасного рабочего места.

Заключение

Чистая вода так же важна для производства печатных плат, как и для жизни. Для тех, кто работает в индустрии печатных плат, сокращение водного следа вашей компании должно быть так же важно, как сокращение углеродного следа.  Оптимизация вариантов очистки воды и внедрение новых технологий могут способствовать увеличению повторного использования, повышению уровней чистоты и защите нашего самого ценного ресурса.