あなたの将来にはリサイクル可能なプリント基板はありますか?

スペンサー・チン | 2023 年 8 月 18 日

FR4 エポキシガラスはプリント基板に使用される伝統的な材料ですが、FR4 を効果的にリサイクルできないため、エレクトロニクス業界や環境への影響を規制する機関の間で持続可能性に対する大きな懸念が生じています。 ドイツに本拠を置くエレクトロニクス企業インフィニオン テクノロジーズ AG は、Soluboard と呼ばれるリサイクル可能で生分解性のプリント基板 (PCB) 基板を通じてこの問題に対処しようとしています。 天然繊維とハロゲンフリーポリマーを組み込んだこの基板は、リサイクル可能なプリント基板材料を開発している英国に拠点を置く新興企業である Jiva Materials によって開発されました。

「リサイクル可能なPCボードが実際に生産されるまでには、おそらくまだ数年かかるでしょう」と、インフィニオンのグリーン産業用電力部門の製品管理ディスクリート部​​門の責任者であるアンドレアス・コップ氏は、Design Newsとの最近の電話会議で述べた。温室効果ガス排出に対する懸念が高まり、多くのエレクトロニクス企業が自社の製品や製造プロセスでの排出量を大幅に削減するよう指示していることを考慮すると、潜在的にリサイクル可能なプリント基板としては高い値です。電気電子機器の廃棄に関する EU 指令 (WEEE) などの指令。

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「私たちは長年にわたってエネルギー効率と環境安全に取り組んできました」とコップ氏は語った。 「私たちは、ソリューションの提供を支援できる可能性のある企業として Jiva Materials を特定し、連絡を取りました。」

Soluboard 植物ベースの PCB 材料は天然繊維で構成されており、従来のガラスベースの繊維よりも二酸化炭素排出量がはるかに低くなります。 有機構造は、熱水に浸すと溶解する無毒のポリマーで囲まれており、堆肥化可能な有機材料のみが残ります。

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これを、主要なプリント基板ラミネートである FR4 と比較してください。 これまで、FR4 ベースのアセンブリから材料を回収するプロセスはほとんど無駄であることが判明しており、回収できる可能性があるのは少量存在する銅のみです。 たとえば、熱回収法では FR4 を焼却し、鉛やダイオキシンなどの有害なガス副産物が生成されます。 基板を酸性バスに浸す化学的回収プロセスでは、FR4 が破壊され、廃水が生成されます。廃水は適切に処分する必要があります。

インフィニオンのホップ氏はインタビューの中で、同社は現在、パワーエレクトロニクスデバイスに使用されるいくつかのデモボードおよび評価ボードでリサイクル可能なSoluboardの実現可能性を調査していると述べた。 パワー半導体がプリント基板アセンブリに課す追加の要求を考慮すると、インフィニオンは、これらの評価ボードを使用して、耐湿性、熱サイクル、絶縁耐力、機械的特性などの要素に関して、リサイクル可能な材料がどのように機能するかを判断できるようになります。これは、FR4 が長年取り組んできたすべての領域です。利点がありました。

ホップ氏は、インフィニオンとジバは、Soluboard材料を使用する電子アセンブリの潜在的なリサイクルプロセスも調査していると付け加えた。 これにより、プリント基板自体から材料を回収できるだけでなく、ディスクリート パワー デバイスなどの一部のコンポーネントを基板自体から回収できる可能性があります。 インフィニオンはこれまでに、Soluboard テクノロジーを使用して 3 つの異なるデモボードを製造し、ホワイトボックス製品での使用の可能性を調査しています。 現在進行中のストレステストの結果に基づいて、インフィニオンは、電子部品の寿命を大幅に延ばす可能性がある、ソルボードから取り外したパワー半導体の再利用とリサイクルに関するガイダンスを提供する予定です。

Jiva Materials の CEO 兼共同創設者である Jonathan Swanston 氏は声明で次のように述べています。 「さらに、FR-4 PCB 材料を Soluboard に置き換えると、炭素排出量が 60% 削減されます。具体的には、PCB 1 平方メートルあたり炭素 10.5 kg とプラスチック 620 g を節約できます。」