集成電路產業的環境保護

黃軼慧

摘 要： 集成電路產業是現代工業的基石， 集成電路芯片制造封測過程中工藝流程比較復雜， 污染因子多， 環境問題突出。筆者詳細分析了典型芯片封測企業污染物的產生及應采取的環保治理措施，從生命周期的環境管理出發提出了提高綠色產品的管理要求。

關鍵詞： 集成電路；環境影響；生命周期；綠色產品

二十一世紀是信息技術的時代，而信息科技的發展離不開芯片的支持。大到人工智能技術小到一塊存儲器，每個領域的產品都離不開集成電路的支持，可以說集成電路是現代工業賴以生存的“糧食”也毫不為過。

作為信息技術產業的核心，集成電路產業是支撐我國經濟社會發展和保障國家安全的戰略性、基礎性和先導性產業。根據中國半導體行業協會統計，2016年中國集成電路產業銷售額為4335.5億元，同比增長20.1%。其中，制造業同比增長25.1%，銷售額1126.9億元；封裝測試業銷售額1564.3億元，同比增長13%。作為戰略性新興行業的發展基礎，當前和今后一段時期將是我國集成電路產業的重要戰略機遇期和攻堅期。

集成電路產業一度被認為是環保、清潔的高端新型制造業。殊不知，在芯片制造和封測過程中，同樣會產生大量廢水、廢氣和廢渣。如果疏于管理，將會對環境造成極大污染。

由于集成電路芯片制造企業前期設備投入較大，往往是大型企業才有實力進入該領域，其管理相對較為規范。而芯片封測環節相對門檻較低，進入較為容易，現階段我國各地封測企業如雨后春筍般冒出，其環保管理不容忽視。

下面就以某芯片封測企業為例，分析其環保問題。

1.芯片封測工藝流程

封裝工藝流程

封裝屬于半導體元件的后道工序，涉及的化學用品較少，且無電鍍工藝過程。生產工藝為芯片封裝的BGA 工藝，即球狀柵形排列。將成品硅晶大圓片切割成單件小片，用銀漿與PCB 基板粘接，經固化、焊接金線、環氧樹脂封裝后制成微型芯片，打印標記后的微型芯片用焊接球作為電子媒介與引線框架粘接成型，形成產品。

測試工藝流程

測試主要內容是在測試機上測試芯片信號是否完整，線路是否斷掉。

2.主要污染及環境管理措施

廢氣污染源：貼片、塑封、固化、焊線、注塑、焊球等工段；

污染因子：VOCs；錫及其化合物；鉛及其化合物；

處理措施及排放去向：經活性炭吸附過濾裝置處理后于25m高排氣筒排放；

處理效果：達標排放；

廢水污染源：切割、背面磨薄、純水制備；

污染因子：COD、SS；

處理措施及排放去向：封裝車間產生的廢水部分經超濾處理后回用于純水制造，部分廢水進入生產廢水處理站處理達標后納入市政管網；純水制備廢水經廠內廢水處理站處理后，納入市政污水管網；

處理效果：達到納管標準；

危險廢物污染源：塑封、焊接；

污染因子：有機溶劑廢物、有機樹脂類廢物、有機樹脂類污泥、包裝容器清洗雜物；

處理措施及排放去向：經收集后委托有資質企業處理

處理效果：不外排；

噪聲污染源：輔助設備如空壓機、水泵、冷卻塔、各類風機；

污染因子：各類設備總體運行噪聲在70～100 dB （A）

處理措施及排放去向：選用低噪聲設備，嚴格安裝程序和調試，并做好維護管理；噪聲強度相對較高的設備空間上遠離廠界；空壓機、泵等設備用方單獨設置，建筑上采用隔聲吸聲材料，設備安裝減振墊，管線軟連接；冷卻塔靠近廠界一側設置隔聲屏障；風機進排風口安裝消聲器

處理效果：廠界達標；

現階段，全國各地都在加快集成電路產業布局，如能在工廠設計之初就考慮到上述環保問題并加以適當的環保管控手段，就能從源頭控制污染產生，打造真正低污染的新型高端制造業典范。

3.生命周期環境管理建議

國際標準化組織在其環境管理體系標準ISO14001-2015中提出了“考慮生命周期觀點”的要求。從生命周期角度處理進行環境管理，不能單單考慮產品的生產過程而是需要考慮產品從生產到報廢的全過程。

比如，產品內的有害物質是否會隨著產品的使用或廢棄間接污染環境。

對于綠色產品管理，歐美國家早已制定了一系列法律法規標準以管控產品內有毒有害物質，如：歐盟的《電氣、電子設備中限制使用某些有害物質指令》（2002/95/EC指令）即RoHS，2011年更新為2011/65/EU指令，即RoHS2.0；《化學品的注冊、評估、授權和限制》即REACH，《報廢電子電氣設備指令》即WEEE等。

2016年，中國出臺了《電器電子產品有害物質限制使用管理辦法》以替換2006年出臺的《電子信息產品污染控制管理辦法》。然而，《管理辦法》的更新并沒有增加更多有害物質加以管控，如未考慮鄰苯二甲酸鹽等國際上高度關注的有害物質。建議應盡快參照歐盟的REACH和RoHS2.0要求，完善我國相應規范，提高我國產品準入標準，減少產品在其生命周期內對環境產生的負面影響。