入水可溶、90%组件能回收！英飞凌推出可生物降解PCB基材

据世界经济论坛统计显示，全球每年产生超过 5400 万吨废弃电子设备，由这些废弃设备产生的电子垃圾正以每年 250 万吨的速度增长，但只有 17.4% 的电子垃圾被收集回收重复利用。它们内部的电路板通常会被大型粉碎机切割，然后经过磁力、水洗和焚烧等处理，提取出其中的特定贵金属和矿物。而电路板本身是由玻璃纤维和环氧树脂制成的，这些材料在被切割后价值不高，所以往往被当作废物处理，填埋、焚烧或者堆积起来。这不仅造成了资源的浪费，也对环境造成了污染。

为解决这一难题，近日，德国最大的半导体制造商英飞凌携手英国初创公司Jiva Materials 推出由天然纤维和卤素构成的可回收、可降解PCB基材Soluboard。

Soluboard中的无卤阻燃剂浸渍天然纤维被封装在无毒聚合物中，这种聚合物在浸入90℃热水中且30分钟时间会溶解，溶解后的聚合物溶液可以正常进行废水处理，PCB板上的电子元器件会分离，剩余的天然纤维可以作为肥料再次利用。

同时，溶解聚合物后的残留水可以像普通废水一样安全处理，不会对环境造成额外污染。 在这个过程中，约90%附着在电路板上的组件也可以被回收。

Jiva Materials公司联合创始人Jonathan Swanston表示，这种采用水基回收工艺的PCB板，可以提高贵金属的回收率。

Jiva Materials还表示，用Soluboard替代FR-4 PCB材料，每平方米的PCB都将节省10.5kg炭和620g塑料。

英飞凌已经基于Soluboard基材生产了三种不同的PCB演示板，并计划未来逐步扩大其产品范围。

浸泡前

浸泡后

英飞凌绿色工业电源部门分立器件产品管理主管 Andreas Kopp 表示：“可回收、可生物降解的 PCB 材料首次用于消费和工业应用的电子产品设计，这是迈向绿色未来的里程碑。” “我们还在积极研究分立功率器件在使用寿命结束时的可重复使用性，这将是推动电子行业循环经济的又一重要步骤。”

英飞凌表示，其正在使用可生物降解材料来减少演示和评估板的碳足迹，同时也在探索在所有电路板中使用该材料的可能性，以使电子行业更具可持续性。

目前，英飞凌已利用 Soluboard 生产了三种不同的演示板，并计划在未来几年扩大其产品范围。并已经在超过 500 台设备已投入使用，展示该公司的功率分立器件产品组合，其中包括一款配备专门用于冰箱应用的组件的电路板。根据正在进行的压力测试的结果，英飞凌计划为从 Soluboard 上拆除的功率半导体的再利用和回收提供指导，这可以显着延长电子元件的使用寿命。

另据Theregister报道，英飞凌绿色工业电力部门总裁 Peter Wawer表示，少量选定的Soluboard主板已经与选定的客户共享，这些产品将从 2023 年第四季度开始通过英飞凌的既定渠道提供。

虽然Soluboard号称可以减少60%的碳排放，并且可以被热水分解，非常有利于PCB上相关元器件及金属的回收利用，但是Soluboard的成本要远高于传统的PCB，大约高出了50%到75%，至少在初期是这样的。

英飞凌正在积极研究其分立功率器件的可重复使用性，因为它们在设计时并未考虑到这种回收方法。

据悉，Soluboard 还曾经在美国得到过应用，华盛顿大学的研究人员与微软公司合作，设计了一款“环保鼠标”，其核心就是使用 Soluboard 制作的电路板。该研究发现，嵌入式芯片的数据传输性能与传统电路板相当。而在电路板分解后回收的芯片，在烘箱中除去水分后，可以重新使用，不会出现性能下降。

当然，Soluboard 还需要在实际环境中进行更多的测试才能广泛应用。而且电子回收业是一个利润较低的行业，可能不会从可溶解电路板中获得更多价值，但是任何能够减少塑料使用、更容易分解的电子技术进步都值得关注。