Instituto de Tecnologia de Circuitos: Uma Nova Abordagem para Reciclar PCBs

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Um projeto de dois anos financiado por um Innovate UK SMART Grant visa reduzir o impacto do lixo eletrônico usando produtos de origem natural, biodegradáveis ​​e não tóxicos. Os participantes do webinar da reunião anual do Instituto de Tecnologia de Circuitos em 2 de março aprenderam mais sobre o projeto, bem como sobre as obrigações estatutárias de documentação dos regulamentos REACH do Reino Unido.

Após os negócios formais, a presidente de TIC, Emma Hudson, apresentou e moderou este webinar técnico, que trouxe uma atualização final sobre o progresso do projeto ReCollect e discutiu as implicações legislativas dos regulamentos REACH do Reino Unido.

ReCollect (Fabricação eficiente de laminados compostos recicláveis ​​para produtos elétricos) foi um projeto de 30 meses financiado pelo esquema Innovate UK SMART Grant e liderado pela Jiva Materials, em parceria com a Coventive Composites. O projeto ReCollect visa reduzir o impacto do fluxo de lixo eletrônico usando produtos de origem natural, biodegradáveis ​​e não tóxicos.

Proposto como uma forma alternativa de gerenciamento de placas de circuito em fim de vida, o projeto está focado na remoção de fibra de vidro e resina epóxi da cadeia de suprimentos por meio do uso de uma nova tecnologia de laminado reciclável conhecida como "Soluboard", baseada em fibras naturais tecidas reforço e um polímero solúvel em água quente. No fim da vida útil, esse material pode ser reciclado simplesmente imergindo-o em água quase fervente, fazendo com que o polímero se dissolva, permitindo que o reforço de fibra seja facilmente separado para reprocessamento ou compostagem, e os componentes eletrônicos e circuitos sejam recuperados intacto.

O objetivo principal era demonstrar a viabilidade de produzir um substrato de PCB em grandes volumes com desempenho comparável ao CEM-1 e FR-4 no Reino Unido. O objetivo secundário era garantir que esse substrato fosse compatível com os processos existentes de corrosão aquosa e revestimento usados ​​na fabricação de PCB. As TIC forneceram disseminação e feedback da indústria. O projeto terminou e Jack Herring, diretor-gerente da Jiva Materials, fez um resumo significativo do que foi alcançado.

Herring descreveu o mercado-alvo inicial como PCBs de commodities em equipamentos domésticos, resíduos dos quais constituíam 32% dos REEE. Os produtos incluíam periféricos de PC, circuitos de energia e iluminação LED. Ele lembrou ao público que a diretiva WEEE colocava a responsabilidade pela recuperação de resíduos no fabricante do produto e que os PCBs Soluboard poderiam ser removidos para reciclagem de produtos recuperados por meio de esquemas de devolução de WEEE.

Considerando a economia de carbono, ele afirmou que a pegada de carbono de um metro quadrado de Soluboard equivale a 7,1 kg de CO2, em comparação com 17,7 kg de um metro quadrado semelhante de FR-4, representando uma redução de 60%. E a economia de plástico do Soluboard em comparação com o FR-4 é de 620 gramas por metro quadrado. Um preço de venda equivalente ao do FR-4 pode ser alcançado, e o material pode ser fornecido na forma de um laminado revestido de cobre para fabricação de PCB ou um laminado não revestido para aplicações eletrônicas impressas.

Foi demonstrado que o Soluboard é compatível com processos úmidos padrão da indústria para fabricação de PCB. É perfurado e roteado diretamente, e os conjuntos de PCB podem ser soldados com sucesso com ligas de baixa temperatura. Herring mostrou exemplos de placas para fontes de alimentação produzidas pela tecnologia print-and-etch, com resistência de solda termicamente curada. Outro exemplo foram as placas para iluminação LED, projetadas para atingir os níveis de refletividade necessários. Em um contexto de eletrônica impressa, Soluboard unclad tem sido usado para produzir placas para microcontroladores Arduino usando tintas prateadas funcionais padrão da indústria.

Folhas de dados técnicos preliminares foram preparadas com uma lista abrangente de propriedades mecânicas e elétricas. O material tem uma classificação de inflamabilidade equivalente a UL94V-0 e espera-se que seja formalmente reconhecido em breve.

olhando para frente Herring discutiu planos futuros. O mercado-alvo original eram PCBs de commodities - de um e dois lados sem furos revestidos - e esse nível de tecnologia foi alcançado no projeto ReCollect financiado pela Innovate. Seguindo em frente, pretende-se abordar aplicações multicamadas. Uma perspectiva empolgante é o Concept Luna da Dell Technologies, no qual a Dell está explorando maneiras de reduzir a pegada de carbono de seus produtos para torná-los reutilizáveis ​​e reparáveis ​​antes de finalmente reciclar materiais e componentes. A Dell demonstrou interesse definitivo em "uma nova placa de circuito impresso de base biológica feita com fibra de linho na base e polímero solúvel em água como cola", disse Herring, e Jiva está ansioso para se tornar um colaborador do projeto.