人们的日常生活离不开各类电子设备。但电子产品更高的消耗率、短寿命周期和屈指可数的修复方案，导致了一个严重的环境问题 - 电子垃圾。

自2014年以来，全球电子垃圾产生量增加了920万吨，预计到2030年将增加至7470万吨。欧洲人均电子垃圾产量居世界第一，为16.2公斤。大洋洲位居第二（人均16.1公 斤），其次是美洲（人均13.3公斤），而亚洲和非洲的人均产生量分别仅为5.6公斤和2.5公斤。

根据《2020年全球电子废弃物监测报告》，2019年得到正式记录和回收利用的电子垃圾量为930万吨，仅为电子垃圾总产生量的17.4%.

几乎所有电子设备中的关键部件-PCB，成为了环境污染源之一。因此，在技术进步和日益增长的环保意识推动下，“可回收的PCB”这一概念获得了广泛的关注。

NCAB集团已将可持续发展理念融入到我们的业务模式中，在本文中，我将探讨PCB生产中的循环利用概念及其在提高PCB可持续性方面的重要性、回收PCB的挑战，以及将其“变废为宝”的潜力。此外，本文还会介绍来自中国的一个很有前景的项目，该项目使得PCB的回收再利用成为了可能。

 

PCB回收再利用的可能性？

“回收”指什么？在这里，是指废弃PCB的部分材料重新回收利用。这个概念的初衷是，是废弃PCB中的某些材料可以被再次提纯，作为生产类似产品的原材料。完全实现循环利用的前提是，产品成分单一且同质，但电子产品并不符合这一前提，这也是回收PCB的挑战所在。

废弃PCB=PCB裸板+各种元器件。为了提高PCB的回收率，需要首先拆除元器件，再对裸板进行回收。当然，这里必须要了解PCB裸板的构成。

 

哪些成分组成了PCB？

PCB中有什么？外层有阻焊油墨和丝印，内层有铜箔，不同的表面处理工艺，不同类型的环氧树脂等等。所有这些成分都被整合到一起，坦率来讲，分离它们是一项很大的挑战。

目前，分离PCB的唯一途径，是整板研磨成金属、玻纤、树脂的混合颗粒物。如今，我们能够将金属，如铜和金，从中分离出来，经过提纯后可以被再利用。

但剩下的由树脂和玻纤颗粒混合成的残留物，大部分的最终归宿都是垃圾填埋场。在某些国家，这些残留物也被用于能源生产。当然，最理想的方案是将这些残留物再用于新产品制造中，目前行业正在进行相关研究，最终目标是将玻纤从混合颗粒中提纯出来，重新用作基材制作的原材料。

 

新材料？

中国的一家知名板厂已经开发出一种适用于分离玻纤和环氧树脂的FR4型玻纤基材，但截至目前，这种材料还在实验室阶段，NCAB正在密切关注这种技术如何发展。

再次强调，当我们谈论PCB的回收再利用，指的应该是从有机残留物中分离玻纤和树脂的可能性，以及可以多大程度将它们再重新用于PCB生产。

 

新材料测试：评估材料特性和可靠性

让我们展开讲讲中国板厂开发的这种新材料。

从公布的材料数据来看，这种材料与高端低卤素材料（FR4.1）具有相似的特性。

借助我们的影响力，NCAB在今年春季订购了一批这种新型基材 - 尽管该材料还在研发阶段。收到后，我的同事，瑞典斯德哥尔摩实验室的技术经理Kenneth Jonsson进行了一系列常规测试、切片，结果出乎意料地好！

我们所进行的测试包括：

• 将样品放置在260摄氏度的实验室烤箱中烘烤6次，每次2.5min（J-STD-003D Table 4-6）
• 根据IPC-TM-650 2.6.8E测试条件A 288+/-5摄氏度，将样品在熔融焊料中浸泡10s 2次
• 取10*20mm的切片，显微镜下观察是否有缺陷

Kenneth在报告中写道：“没有看到与IPC-A-600有偏差，也没有观察到材料降解。CTE性能良好，能很好应对高温。”

同时我们观察到了一种在传统硬质CCL没有出现的情况，每个PP之间有明显的分界线。虽然这些分界线在热应力没有太大变化，但在面对机械应力时，仍然显示出疲态。

 

红色箭头为界线分明的未受力切片图像

 

此外，我们还看到钻孔时，钻头撕开了部分纤维束，表明在后期使用中，钻孔参数还需微调。

 

图像可见热应力后孔壁外观，没有出现树脂回退和pad凸起现象

 

下一步计划？

那么，接下来我们该怎么做？

我们已经完成了对新材料的实验室测试，但还没有对该材料制成的任何电路板进行组装，这就是我们的下一步计划。我们需要在实际使用中评估材料的可靠性和性能，并进行长期的观察和测试。

总而言之，更多数据。

您现在的问题可能是：这种新材料什么时候能投产？关于其可回收性的更多维的数据？

很遗憾，我们也还没有一个明确的答案。按照我们的计划，我们将采购更多的电路板进行测试，并将其送给愿意参与到此次测试中的客户。同时，我们也会继续密切跟进该类材料的研发进展，并分享给客户相关的最新动态。

此外，另一个可以加速PCB可回收进展的因素，是IPC和UL等标准化组织的关注，以及具有国际影响力的论文研究。

总而言之，随着PCB可回收概念的普及，加之电子产品的特殊性，实现PCB的可循环还要经历更多的探索。中国企业研发的新材料的测试结果，证明了将玻纤和树脂分离的可能性。尽管关于完全实现PCB可回收的时间表还不确定，但持续的研究和行业的通力合作，能够加快这方面的进展。

 

来源：NCAB

#PCB  #环境  #回收  #再利用  #电子垃圾  #资源  #新材料  #