來源:中國環境APP
作者:中環報見習記者方琬夷
一塊小小的印制電路板,從剛剛進入流水線,便被鐳雕機刻上了獨一無二的“身份證”。在這里,它需要經過低溫錫膏印刷、自動高速的元件貼裝、回流爐焊接,以及一系列的光學檢測和功能測試,而這一切都是為了完成自己的“使命”——成為一塊合格的PC主板。
像這樣的自動化生產流程,可以24小時不間斷地在聯寶(合肥)電子科技有限公司(以下簡稱“聯寶科技公司”)的工廠內進行。作為全球最大的聯想品牌PC研發和制造基地,聯寶科技公司每年承擔了近4000萬臺聯想筆記本的出貨量。
如此龐大的產量帶來的能耗,同樣不可忽視。據介紹,在PC產品的整個生產流程中,SMT(指在印制電路板基礎上進行加工的系列工藝流程)生產線所占能源消耗的比例高達80%。
“所有的主板都要經過焊接這一流程,高溫焊接的溫度最高需要達到240 ℃—250 ℃,對電能的消耗很大。”聯寶科技公司主板生產車間負責人徐曉華告訴記者。
在“雙碳”目標的引領下,低碳發展、綠色轉型業已成為企業實現高質量發展的必由之路,對于聯想來說亦是如此。如何通過改進生產工藝降低能耗,一直困擾著聯想的研發和制造團隊。
2015年,對低溫錫膏工藝的研發,為聯想打造低能耗產線打開破局之路。“低溫錫膏是一種已經被業界認可的標準化焊料。早在2006年,國際電子工業的元器件協會、日本的工業標準組織以及國際標準化組織,都對低溫錫膏材料進行了明確的定義和要求。”聯想集團副總裁王會文介紹道。
圖為聯寶科技公司的主板生產車間。
低溫錫膏的應用究竟是如何降低能耗的呢?
簡單來說,元件的焊接是在回流爐中完成的,把回流爐想象成一個大的“空氣炸鍋”,“空氣炸鍋”通過加熱到一定溫度的熱風對錫膏進行熔化,焊接完成后再冷卻成金屬固體狀態。而降低能耗的關鍵就在于加熱的溫度。
相比于高溫焊接,低溫焊接的最高溫度為180℃左右,焊接峰值溫度降低了60℃—70℃。通過降低溫度的方式減少用電量,從而進一步降低二氧化碳的排放量。據估算,通過低溫錫膏工藝的應用,可以降低產品制造環節約35%的能耗。
“以聯寶科技公司每年生產約2000萬臺應用低溫錫膏工藝的PC數量計算,一年的碳減排量會達到4000噸左右。”王會文補充道。
那么,低溫錫膏的應用又是否會對產品質量有一定影響?對此,聯寶科技公司產品保障實驗室負責人楊愛軍給出了答案。“我們的產品開發驗證,包括所有出貨產品的生產過程的質量控制和檢驗標準,并不會區分低溫錫膏和常溫錫膏。”
200g(重力加速度g=9.80m/s2)的超高沖擊力,2.5公斤重落球的撞擊,各種高強度長時間的震動,5分鐘內從零下40℃到80℃的急劇變溫,左右1.5度的反復扭曲……在產品保障實驗室,每一臺研發的新品電腦都需要經歷多輪嚴苛的考驗。
圖為正在進行扭曲實驗的產品。
而為了應對可能出現的極端使用情況,無論使用何種錫膏工藝,聯寶科技公司都會在產品的主板生產流程上設置點膠加固的環節,以更多的成本投入來提高焊點的可靠性。
“同時,使用低溫錫膏工藝后,實際上提升了產線的良品率。”聯寶科技公司高級總監、產品質量負責人解釋道,“隨著主板越來越薄,高溫焊接容易引起主板和芯片翹曲,導致焊接點不牢固,引入低溫錫膏后芯片的翹曲率下降了50%。”
王會文認為,企業綠色低碳轉型的實現需要經過體系化的設計。以低溫錫膏工藝的應用為例,并不僅僅是對低溫焊接合金的替換,還需要對產品設計、元件選型、工藝優化乃至上下游供應鏈的配套材料、設計及包裝材料進行開發和調整。
未來,聯想集團在自身減排實踐的基礎上,還將更加重視發揮“鏈主”企業的帶動作用及“凈零效應”溢出作用,實現綠色效益成倍放大。