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電路板發(fā)展新趨勢(shì)，紙質(zhì)電路板巧破回收難題
2022-10-11 12:08:33智能制造網(wǎng)整理閱讀量：689 我要評(píng)論
【百分零部件網(wǎng) 技術(shù)前沿】電路板別稱印刷電路板或PCB，在電子設(shè)備中有著廣泛的應(yīng)用。2016-2021年，全球PCB市場(chǎng)規(guī)模呈現(xiàn)波動(dòng)上升趨勢(shì)。2019年全球市場(chǎng)規(guī)模同比下降1.3%;2020年后全球印制電路板市場(chǎng)回暖，市場(chǎng)規(guī)模從2020年的約650億美元上升至2021年超過800億美元的水平，同比上升23%左右。
隨著電子產(chǎn)品更新?lián)Q代的速度加快，廢舊電路板的數(shù)量日益增多，如何實(shí)現(xiàn)資源化回收逐漸成為行業(yè)的一大難題。
火法冶金、濕法冶金和物理法是目前幾種主要的回收方式，火法冶金利用高溫從礦石中提取金屬或其化合物的冶金過程。此過程沒有水溶液參加，故又稱為干法冶金；濕法冶金是利用某種溶劑，借助化學(xué)反應(yīng)即包括氧化、還原、中和、水解及絡(luò)合等反應(yīng)，對(duì)原料中的金屬進(jìn)行提取和分離的冶金過程?；鸱ê蜐穹ㄒ苯鹛幚磉^程中產(chǎn)生的廢水、廢渣、有毒煙氣易造成嚴(yán)重的二次污染；物理法采用破碎、篩分、分選等物理過程富集分離金屬和非金屬，對(duì)環(huán)境影響較小，在目前的資源化回收中占據(jù)了主導(dǎo)地位。
當(dāng)前的電路板回收側(cè)重于金屬回收，對(duì)非金屬部分涉及較少，為實(shí)現(xiàn)資源回收效益最大化，近年來有機(jī)廢棄物熱解技術(shù)以其較低的污染排放和較高的能源回收率得到越來越多的應(yīng)用。采用熱解技術(shù)處理廢線路板，不僅能回收線路板中的金屬，同時(shí)也能實(shí)現(xiàn)樹脂、玻璃纖維等非金屬成分的資源化。
除了熱解技術(shù)，行業(yè)人士還從源頭出發(fā)，開發(fā)出紙質(zhì)電路板。紐約州立大學(xué)賓漢姆頓分校團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一種基于紙張的放大器類型電路，其中包含電阻器，電容器和晶體管。在 Seokheun Choi 教授的領(lǐng)導(dǎo)下，紐約州立大學(xué)賓漢姆頓分校的一個(gè)團(tuán)隊(duì)首先在一張過濾紙上打印出蠟質(zhì)通道的圖案。然后將該紙?jiān)诳鞠渲泻婵?，使蠟融化并浸入底層紙?—— 但只在涂有蠟的地方。
接下來，研究人員在紙上涂上導(dǎo)電和半導(dǎo)電的油墨。這些墨水只浸入紙張上尚未被蠟浸透的區(qū)域，形成電路。然后在這些電路上絲網(wǎng)印刷銀基油墨和其它導(dǎo)電金屬部件，然后在電路上涂抹凝膠基電解質(zhì)。
上述操作將能打造一個(gè)廉價(jià)但功能齊全的放大器類型的電路板，配有電阻器、電容器和一個(gè)晶體管，其又薄又柔軟，就像紙一樣，而且在點(diǎn)火時(shí)能夠迅速?gòu)氐椎責(zé)苫覡a。
從目前發(fā)展來看，3D打印技術(shù)也有望助力印刷電路板行業(yè)發(fā)展。增材制造工藝可以通過逐層打印基板來構(gòu)建3D電路，實(shí)現(xiàn)短時(shí)間內(nèi)快速制作原型，且不需要最小構(gòu)建量。與傳統(tǒng)生產(chǎn)方法相比，3D打印電路板的制造速度更快，用途更廣泛，并且可以在生產(chǎn)更復(fù)雜的電路的同時(shí)顯著節(jié)省成本。
當(dāng)下，電動(dòng)汽車發(fā)展勢(shì)頭迅猛，對(duì)電路板的散熱提出了更高的要求。未來電路板在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)就應(yīng)當(dāng)處理好發(fā)熱問題。
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