Importantes evoluções nos laminados das placas de circuito impresso reduzem drasticamente resíduos ambientais

Descubra as últimas inovações nos laminados das placas de circuito impresso que estão revolucionando a indústria eletrônica, reduzindo significativamente os resíduos ambientais. Esteja por dentro das tecnologias que estão moldando o futuro da eletrônica e seu impacto positivo no meio ambiente!

25 de março de 2024

Apesar dos esforços para se neutralizar os prejuízos ambientais provocados pelo lixo eletrônico por todo o mundo, a verdade é que ainda estamos longe de conseguir um índice de reaproveitamento de materiais satisfatório, através de processos que não causem impactos ambientais indesejados. Alguns processos incluem incinerações que liberam toxinas e geram grande concentração de gases geradores do efeito estufa.

Toneladas de placas (lixo eletrônico)

Apesar de as placas de circuito impresso representarem apenas cerca de 3 a 6% de todo o lixo eletrônico descartado pelo mundo, a sua composição — principalmente à base de resina epóxi, retardadores de chama bromados e outros resíduos tóxicos, — acaba por representar um percentual maior de lixo eletrônico ao se considerar o montante de resíduos não-recicláveis. Por isso, a busca por alternativas à atual composição dos laminados rígidos vem sendo muito estudada e, recentemente, alguns resultados bastante animadores estão aparecendo.

Uma dessas soluções está sendo apresentada por uma empresa do Reino Unido. A Jiva Materials criou um laminado rígido para circuito impresso que não utiliza a tradicional resina epóxi e os tecidos de fibra de vidro. É talvez a opção mais avançada em termos de comercialização, já que outros experimentos ainda não estão disponíveis no mercado.

Fibra de vidro – Seu descarte gera resíduos ambientais

Com este laminado batizado de Soluboard, é possível provocar a dissolução do laminado da placa de circuito impresso com uma simples imersão em água quente. Isso a cerca de 90°C por 30 a 120 minutos de acordo com a complexidade da placa, tendo um resultado surpreendente de 90% de componentes recuperados e depois reaproveitados ou reciclados.

Laminado biodegradável dissolvido em água quente. Créditos: JIVA Materials

Além disso, esse processo garante um aumento na recuperação dos metais preciosos, pois eles saem intactos do processo, o que não acontece nos processos normais de reciclagem aplicados em placas de FR-4. A presença da resina epóxi e outros elementos no FR-4 gera dificuldades e perdas importantes na recuperação de metais preciosos durante o processo de reciclagem. Isso porque ela forma cianeto, reduzindo a recuperação de metais como ouro e prata.

Para se ter uma ideia, a pegada de carbono (índice que mede as emissões de gases de efeito estufa) deste material é estimada em 7,1kg/m2, enquanto no caso do FR-4 chega a 17,7kg/m2, ou seja, uma redução próxima a 60%.

A fibra de vidro utilizada na composição do FR-4 neste caso, é substituída por um tecido de fibras naturais que, além de atender as características técnicas necessárias para o bom funcionamento do laminado, ainda apresenta custos relativamente baixos em comparação a outras composições utilizadas em experimentos anteriores. O polímero biodegradável que substitui a resina epóxi e o retardador de chama sem halogênio, atóxico e biodegradável, contribuem de forma muito expressiva para a redução dessa pegada de carbono.

Fibra de linho – Substituindo a Fibra de Vidro na composição dos laminados

Para chegar na versão atual deste laminado, já foram vencidas diversas etapas e constantes evoluções foram necessárias. Além de conseguir as melhores características técnicas relacionadas ao comportamento do dielétrico no funcionamento do circuito, foi preciso também criar adaptações que permitissem os melhores resultados em termos de manter essas características durante os diversos processos de fabricação das placas.

Inicialmente, somente circuitos de uma única face apresentaram viabilidade, uma vez que os processos galvânicos necessários à fabricação dos circuitos com furos metalizados comprometiam as características técnicas do material. Isso além de processos mecânicos de furação, contornos e ataques químicos dos processos de corrosão e da cura a altas temperaturas, que também apresentavam grandes desafios, hoje já foram superados. Nos processos de montagem das placas também existem algumas restrições. A mais importante delas está relacionada à necessidade de uso de solda de baixa temperatura.

Uma preocupação já superada é que caso as estruturas de reciclagens de placas já instaladas não possuam os processos necessários para a correta reciclagem desse material, isso de nada impediria a execução dos processos atuais de reciclagem. Isso diminuiria as vantagens da recuperação de materiais, mas graças à sua composição biodegradável, pouco se reduziriam os ganhos ambientais.

Nas primeiras parcerias, a Jiva vem fornecendo o laminado para produção de placas já existentes e fabricadas nos laminados tradicionais. É uma forma de obter dados comparativos de desempenho que possibilitem uma avaliação mais precisa e proceder as melhorias que se mostrarem necessárias.

Os testes com este material são de acordo com os padrões do IPC – Instituto de Circuitos Impressos. Além disso, são testados com uma classificação de retardante de chama, que atende a UL94 V0. Esse retardante é à base de fósforo livre de hidrogênio, o que faz com que seja muito menos prejudicial ao meio ambiente em comparação com as alternativas bromadas.

Sempre pensando nas melhores opções de materiais e processos que possam reduzir os impactos ambientais, nós da TEC-CI já iniciamos o processo de obtenção desse material para os primeiros ensaios. Após termos resultados confiáveis, firmaremos parceria com alguns clientes interessados para os primeiros testes dessa importante evolução, sobretudo no cuidado ambiental.

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