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A Infineon Technologies usará placas de circuito impresso (PCBs) recicláveis com base em um material desenvolvido por uma startup do Reino Unido nas próximas placas de demonstração.
A tecnologia é considerada mais ecológica e reduz a pegada de carbono da indústria eletrônica.
A maior fabricante de semicondutores da Alemanha disse que está lançando produtos usando Soluboard, um material de substrato de placa de circuito reciclável e biodegradável baseado em fibras naturais, que dizem ter uma pegada de carbono muito menor do que o laminado de resina epóxi reforçado com vidro, normalmente usado para PCBs.
Soluboard recebe esse nome porque o material à base de plantas de que é composto é envolto em um polímero não tóxico que se dissolve quando imerso em água quente, deixando para trás apenas material orgânico compostável. Os componentes eletrônicos soldados à placa podem ser recuperados e reciclados, nos disseram.
Inicialmente, Infineon usará o Soluboard para placas de circuito de demonstração e avaliação, mas a empresa disse que está considerando usar a tecnologia em todos os produtos com PCB no futuro.
“A Infineon está usando o material biodegradável para reduzir a pegada de carbono das placas de demonstração e avaliação, mas também explorando a possibilidade de usar o material para todas as placas para tornar a indústria eletrônica mais sustentável”, disse o presidente da divisão de Green Industrial Power da empresa, Peter Wawer nós.
Pequenas quantidades de placas selecionadas já foram compartilhadas com clientes selecionados, disse Wawer, e os produtos estarão disponíveis através dos canais estabelecidos da Infineon a partir do quarto trimestre de 2023.
Produto Infineon Soluboard. Foto fornecida por Jiva
O Soluboard é produzido pela Materiais Jiva, uma startup do Reino Unido com sede em Waterlooville, Hampshire. O CEO e co-fundador Dr. Jonathan Swanston disse Strong The One foi desenvolvido pelo diretor de produtos Jack Herring enquanto ele estudava design de produto na RCA em Londres. A dupla levantou um financiamento inicial de £ 850 mil (cerca de US$ 1 milhão) em 2019/2020 para iniciar a empresa.
O lixo eletrônico é o fluxo de resíduos que mais cresce no mundo e os eletrônicos geralmente usam minerais críticos e componentes caros que têm vida útil mais longa do que a vida útil das placas de circuito, disse Swanston.
“Atualmente, a maneira como o lixo eletrônico é tratado é triturado, seguido de queima ou aterro, o que leva à poluição”, disse ele. “A ideia era reprojetar o laminado tradicional para permitir uma reciclagem mais fácil.”
No Soluboard, a fibra de vidro e a resina epóxi dos PCBs tradicionais são substituídas por uma fibra natural e um polímero que se dissolve em água quente.
O último pode soar como uma responsabilidade se algum líquido for derramado em um dispositivo eletrônico de alguma forma, mas parece que requer uma boa quantidade de água e uma alta temperatura contínua para degradar o Soluboard.
“As placas de circuito impresso Soluboard precisam ser imersas em água a 90°C (próximo ao ponto de ebulição) por 30 minutos para que o produto delamine”, disse Swanston.
Existem então três fluxos para reciclar – os metais e componentes, as fibras naturais e a solução polimérica.
“A solução de polímero pode ser descartada por meio do tratamento de águas residuais domésticas e as fibras compostadas ou reutilizadas e os metais e componentes podem ser reciclados ou reutilizados”, disse Swanston.
A Infineon está pesquisando ativamente a reutilização de seus dispositivos de energia discreta, porque eles não foram projetados com esse método de reciclagem em mente.
“Nossos produtos são projetados e qualificados para sobreviver em ambientes hostis e casos de uso, mas literalmente colocar os dispositivos na água para cozinhar por algum tempo não faz parte desses casos de uso”, disse Wawer o Reg.
A fabricação do Soluboard também resulta em 60% menos emissões de dióxido de carbono do que o processo para produzir substratos de placas de circuito tradicionais, afirma Jiva.
No entanto, uma limitação potencial é que o Soluboard atualmente só pode ser usado para fazer placas de circuito impresso com uma única camada de trilhos em um ou ambos os lados, enquanto produtos complexos podem ter várias camadas de trilhos com camadas isolantes entre eles.
“Atualmente, o Soluboard é adequado apenas para placas de circuito impresso de face única e dupla, mas este é um mercado significativo”, disse Swanston, acrescentando que a Jiva tem um roteiro tecnológico para fazer um laminado adequado para placas multicamadas e espera ser capaz de abastecer esse mercado nos próximos anos.
Fique de olho no processo de coleta e recuperação
O Soluboard provavelmente também será mais caro, pelo menos no início, e terá um prêmio de 50 a 75 por cento sobre o custo dos substratos atuais.
“Os materiais PCB tradicionais são produzidos em uma escala muito significativa; há mais de 250 milhões de metros quadrados feitos a cada ano. Se o Soluboard fosse fabricado nessa escala, seu preço seria equivalente”, afirmou Swanston.
O diretor sênior de pesquisa da IDC para a Europa, Andrew Buss, disse que qualquer desenvolvimento de tecnologia que facilite a reciclagem ou o uso de materiais reciclados é bem-vindo, mas a incapacidade de suportar várias camadas pode limitar seu apelo por enquanto.
“Para a maioria dos sistemas de PC ou servidor, as placas são altamente multicamadas hoje em dia, então isso não seria adequado para esses produtos no momento, e o mercado pode estar centrado em requisitos de PCB mais básicos em áreas como eletrônicos de consumo”, ele disse. disse.
“A chave será quantas camadas isso pode escalar e quão denso”, acrescentou.
Mas o analista principal da Omdia, Manoj Sukumaran, foi mais desdenhoso e disse não acreditar que uma tecnologia como essa teria um impacto significativo na indústria tão cedo.
“Outras características importantes do PCB incluem a capacidade de dissipar calor, resistência ao fogo e estabilidade mecânica (não deve quebrar facilmente). Até que ponto um material solúvel em água pode oferecer essas características é questionável”, disse ele.
Sukumaran também nos disse que estava cético de que qualquer valor significativo viria da reciclagem de componentes de tais circuitos. “O próprio custo do processo de coleta e recuperação pode ser várias vezes superior aos custos dos componentes”, disse ele.
Swanston, no entanto, disse acreditar que o Soluboard pode ser usado na maioria dos projetos de placas de circuito no futuro.
“Ele pode ser usado para a maioria dos PCBs rígidos atualmente em placas simples e dupla face e no futuro em PCBs multicamadas. Não será adequado para placas de circuito flexível”, disse ele. ®
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