作為PCB設計師,我們在減少電子廢物對環境和健康的影響方面可以發揮作用。為此,我們需要弄清楚設計中使用的材料,其對地球的影響以及如何優化設計以減少電子垃圾。
為什么電子廢物有危險?
從最新的智能手機到體積龐大的40英寸電視,到垃圾填埋場的每一個PCB都會對環境造成危害。您可能會愛上最新原型的PCB和組件,但它們是由會導致各種健康問題的化學物質制成的。
電子零件中同時存在鎘和鈹。已知它們會引起人類癌癥。電子產品中也可能含有汞,即使在最短的時間內也可能具有劇毒。可能會更熟悉的名字叫鉛,他的劇毒特別是對幼兒來說。
廢棄的電子設備將被丟棄并填滿垃圾填埋場,這意味著這些化學物質會泄漏到環境中。僅通過將有毒顆粒釋放到周圍環境中,就可以對附近的河流或空氣造成嚴重污染。
電子廢物可以回收嗎?
在一定程度上,電子廢物可以被回收。電子產品中發現的金,銅和鋁是可以重復使用的珍貴材料。但是,回收電子廢物不是一個簡單的過程。
在將有用的材料與不可重復使用的材料分開之前,分揀,清潔和減小尺寸涉及復雜的過程。由于電子產品包含有害化學物質,因此在回收過程中必須采取嚴格的安全預防措施。
電子廢物的回收是一項昂貴的事情。僅當回收黃金等貴重金屬的成本低于從地球開采的成本時,才有道理。通過適當處理有毒殘留物,回收利用將減少電子廢物對地球的影響,但這并不是一個完美的解決方案。
如何減少PCB設計中的電子浪費
由于符合有害物質(RoHS)的限制,因此在設計中應避免使用受限制的有害材料。從減少電子浪費開始的一個地方就是要堅持并仔細注意RoHS合規性。RoHS法規旨在限制或消除對環境和人類有害的物質。
您可以添加RoHS合規性,WEEE合規性或“廢舊電氣和電子設備”指令,這些指令負責正確處理RoHS管制的大部分相同設備。
不管喜歡與否,即使有可用的回收設施,仍然有電子產品進入填埋場。作為PCB設計師,您可以發揮自己的作用,以最大程度地減少電子廢物對環境的影響。
可生物降解的PCB
在撰寫本文時,可生物降解的PCB尚未成為現實,但研究人員已在其中取得了進展。一組研究人員設法用由鋅和鎢制成的瞬態金屬膏代替了PCB中的常規金屬導體。
這些瞬態金屬浸入水中后會逐漸溶解。盡管還需要做更多的研究,但是當電子廢棄物對環境的威脅日益嚴重時,水溶性PCB的展示有望取得進展。
可維護性設計
假設部署的每塊PCB都能使用十年左右,那將是愚蠢的。由于磨損或電氣瞬變,肯定會存在缺陷,損壞。在這種情況下,設計用于可維修性的PCB增加了進行維修而不是填埋的可能性。
可維護性設計涉及多種考慮。例如,您需要確保正確標記了組件,以便技術人員能夠輕松地找到并糾正故障。如果在室外環境中使用PCB,這也意味著要分配浪涌抑制組件。
模塊化設計
可以理解,消費產品正在推動更小尺寸的發展。但是,當您涉及尺寸不是關鍵因素的商業或工業應用時,請考慮在PCB設計中采用模塊化方法。
將設計分為幾個或更多部分,而不是單個PCB是有意義的。例如,微控制器和其他SMD IC放置在一塊PCB上,線對板連接器位于另一塊PCB上。
采用這種方法,對MCU或SMD IC進行升級只會導致替換PCB總尺寸的一半。PCB模塊化設計涉及精確的尺寸,以確保準確連接多個PCB,尤其是在以可堆疊方式構建時。
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