Institute of Circuit Technology: un nuovo approccio al riciclaggio dei PCB

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Un progetto biennale finanziato da un Innovate UK SMART Grant mira a ridurre l’impatto dei rifiuti elettronici utilizzando prodotti di derivazione naturale, biodegradabili e non tossici. Coloro che hanno partecipato al webinar per la riunione annuale dell'Institute of Circuit Technology del 2 marzo hanno appreso di più sul progetto, nonché sugli obblighi burocratici statutari previsti dalla normativa REACH del Regno Unito.

Dopo l'attività formale, la presidente ICT Emma Hudson ha introdotto e moderato questo webinar tecnico, che ha portato un aggiornamento finale sullo stato di avanzamento del progetto ReCollect e ha discusso le implicazioni legislative dei regolamenti REACH del Regno Unito.

ReCollect (Efficient Manufacturing of Recyclable Composite Laminates for Electrical Goods) è stato un progetto di 30 mesi finanziato dal programma Innovate UK SMART Grant e guidato da Jiva Materials, in collaborazione con Coventive Composites. Il progetto ReCollect mira a ridurre l'impatto del flusso di rifiuti elettronici utilizzando prodotti di derivazione naturale, biodegradabili e non tossici.

Proposto come modo alternativo di gestire i circuiti stampati a fine vita, il progetto si concentra sulla rimozione della fibra di vetro e della resina epossidica dalla catena di fornitura mediante l'uso di una nuova tecnologia di laminato riciclabile nota come "Soluboard", basata su fibre naturali intrecciate rinforzo e un polimero solubile in acqua calda. Alla fine del suo ciclo di vita, questo materiale può essere riciclato semplicemente immergendolo in acqua quasi bollente, provocando la dissoluzione del polimero, consentendo di separare facilmente il rinforzo in fibra per il ritrattamento o il compostaggio e di recuperare i componenti elettronici e i circuiti intatto.

L'obiettivo principale era dimostrare la fattibilità della produzione di un substrato PCB in grandi volumi con prestazioni paragonabili a CEM-1 e FR-4 nel Regno Unito. L'obiettivo secondario era garantire che questo substrato fosse compatibile con i processi di incisione e placcatura acquosi esistenti utilizzati nella fabbricazione di PCB. Le TIC hanno fornito diffusione e feedback da parte del settore. Il progetto si è ormai concluso e Jack Herring, amministratore delegato di Jiva Materials, ha fornito un significativo riassunto di quanto è stato realizzato.

Herring ha descritto il mercato di riferimento iniziale come PCB di base nelle apparecchiature domestiche, i cui rifiuti costituivano il 32% dei RAEE. I prodotti includevano periferiche per PC, circuiti di alimentazione e illuminazione a LED. Ha ricordato al pubblico che la direttiva RAEE attribuisce la responsabilità del recupero dei rifiuti al produttore del prodotto e che i PCB Soluboard possono essere rimossi per essere riciclati dai prodotti recuperati attraverso programmi di ritiro dei RAEE.

Considerando il risparmio di carbonio, ha affermato che l’impronta di carbonio di un metro quadrato di Soluboard è equivalente a 7,1 kg di CO2, rispetto ai 17,7 kg di un metro quadrato simile di FR-4, con una riduzione del 60%. E il risparmio di plastica di Soluboard rispetto a FR-4 è di 620 grammi al metro quadrato. È possibile ottenere un prezzo di vendita equivalente a quello dell'FR-4 e il materiale può essere fornito sotto forma di laminato rivestito di rame per la fabbricazione di PCB o di laminato non rivestito per applicazioni elettroniche stampate.

È stato dimostrato che Soluboard è compatibile con i processi a umido standard del settore per la fabbricazione di PCB. Viene forato e instradato in modo semplice e i gruppi PCB possono essere saldati con successo con leghe a bassa temperatura. Herring ha mostrato esempi di schede per alimentatori prodotte mediante la tecnologia print-and-etch, con materiale di saldatura polimerizzato termicamente. Un ulteriore esempio sono stati i pannelli per illuminazione a LED, progettati per raggiungere i livelli di riflettività richiesti. In un contesto di elettronica stampata, Soluboard non rivestito è stato utilizzato per produrre schede per microcontrollori Arduino utilizzando inchiostri argento funzionali standard del settore.

Sono state preparate schede tecniche preliminari con un elenco completo delle proprietà meccaniche ed elettriche. Il materiale ha un grado di infiammabilità equivalente a UL94V-0 e si prevede che verrà riconosciuto formalmente a breve.

Guardando avanti Herring ha discusso dei piani futuri. Il mercato di riferimento originale erano i PCB di base (a lato singolo e doppio senza fori passanti placcati) e questo livello tecnologico era stato raggiunto nell'ambito del progetto ReCollect finanziato da Innovate. Andando avanti, si intende affrontare le applicazioni multistrato. Una prospettiva entusiasmante è Concept Luna di Dell Technologies, in cui Dell sta esplorando modi per ridurre l'impronta di carbonio dei suoi prodotti per renderli riutilizzabili e riparabili prima di riciclare finalmente materiali e componenti. Dell ha mostrato un chiaro interesse per "un nuovo circuito stampato a base biologica realizzato con fibra di lino come base e polimero idrosolubile come colla", ha detto Herring, e Jiva non vede l'ora di diventare una collaboratrice nel progetto.