上海绿色制造展了解到，在全球碳中和背景下，半导体制造业正面临高能耗、高排放的转型挑战。以封装测试环节为切入点，通过工艺替代、能源重构与智慧管控相结合的技术体系，为零碳制造提供可复制的解决方案。

 

工艺革新：直接排放源的深度脱碳

半导体制造过程中的全氟碳化物（PFCs）排放是行业共性难题，其温室效应潜值（GWP）为二氧化碳的7379-13902倍。在典型封装测试环节，PFCs作为导热介质的年碳排放当量可达4.34万吨，占直接排放的90%以上。

技术突破点：

- 绿色导热液替代：采用GWP=0的新型导热介质，在保持热稳定性的同时彻底消除PFCs排放。该技术使相关系统年运行成本降低70%，实现环境与经济效益双赢。

- 第四代制冷剂应用：以GWP=1的氢氟氧（HFO）制冷剂替代传统冷媒，配合设备渐进式退役机制，年减排二氧化碳当量1600吨。

 能源系统重构：清洁供能与余热梯级利用

针对半导体制造连续稳定用能特性，构建“绿色电力+余热回收”的复合能源体系：

- 分布式光伏集成：采用高效单晶硅组件（转换效率提升8%以上），建设屋顶光伏系统。1.4MW装机容量年发电量达140万度，通过“绿电交易+证书溯源”实现100%绿色电力覆盖。

- 低品位余热升级：利用热泵技术将20℃-40℃制冷余热提升至60℃-90℃工艺用热，完全替代天然气锅炉。该系统年节约天然气64万立方米，减排1200吨二氧化碳当量，同步减少工业用水5500吨。

 智慧化管理：数字化赋能能效提升

通过能源管理系统（EMS）实现全厂区能耗的实时监测与动态优化：

- 建立覆盖主要用能设备的数字孪生模型，精准定位能效瓶颈

- 采用AI算法预测生产负荷与能源需求，自动调整运行参数

- 实践表明，数字化管理可实现年节电5.4吉瓦时，投资回收期3-5年

 供应链协同：构建产业零碳生态

将核心工厂的技术经验转化为行业标准，推动全链条降碳：

- 材料利用率最大化：引入新型压缩成型设备，实现塑封材料100%利用，从源头削减废弃物

- 绿色物流体系：通过路线算法优化运输网络，试点新能源运输车队，降低物流环节碳强度

- 可循环包装应用：推广标准化可回收包装材料，减少一次性包装废弃物产生

 技术推广价值与行业影响

该技术体系已在半导体封装测试环节完成验证，直接碳排放较基准年下降91%，运营层面综合碳减排比例超98%。其技术价值主要体现在：

1. 工艺替代范式：为全球半导体行业PFCs治理提供经济可行的技术路径

2. 能源系统模板：形成“光伏直供+余热提质”的标准化能源方案

3. 管理方法论：建立数字化赋能的持续改进机制

该模式特别适用于工艺加热需求稳定、空间资源充足的制造业场景，为电子、精密仪器等高能耗行业提供技术借鉴。上海绿色制造展认为，随着光伏成本持续下降与碳约束加强，预计类似技术组合将在2030年前成为高标准制造业的标配方案。

来源：新华网

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