Tìm kiếm vật liệu bảng mạch có thể được giải thể

Chúng tôi đang làm việc trên một sản phẩm mà toàn bộ thiết bị cần được hòa tan trong chất lỏng sau khi thiết bị đã hoạt động và thiết bị không còn có thể sử dụng hoặc mong muốn.

Đây là một ứng dụng xuống lỗ. Thân thiết bị bằng nhôm hoặc magiê. Có một pin lithium-ion nhỏ cộng với bảng mạch với một số thiết bị điện tử. Hiện tại có công nghệ có thể hòa tan thân nhôm - dung dịch nước muối khoảng 5% Kali Clorua (KCl) được lưu hành cho đến khi thiết bị được hòa tan.

Khách hàng của chúng tôi cũng muốn có bảng mạch bị hỏng / giải thể. Bảng hiện đang là epoxy thủy tinh FR4 với dấu vết trên cả hai lớp trên cùng và dưới cùng. Chúng tôi sẽ xem xét liệu có bất kỳ cơ hội nào mà chúng tôi có thể hạn chế các dấu vết chỉ ở lớp trên cùng hay không - điều này có thể cho phép chúng tôi sử dụng bảng mạch nhôm. Tuy nhiên, tôi không hy vọng điều này sẽ có thể.

Tôi đang tìm kiếm gợi ý cho các kỹ thuật HOẶC vật liệu PCB phù hợp có thể cho phép giải thể bảng.

Ví dụ, chúng tôi đang xem xét sử dụng vật liệu PCB dễ vỡ hơn nhiều (giấy epoxy) và sử dụng một lượng thuốc nổ nhỏ để phá vỡ bảng thành nhiều mảnh nhỏ hơn. Tuy nhiên, tôi muốn tìm hiểu về các kỹ thuật khác có thể đạt được mục tiêu của chúng tôi.

Lưu ý rằng KHÔNG phải là một câu hỏi mua sắm. Nếu ai đó có thể đề xuất một vật liệu PCB phù hợp trực tiếp - thật tuyệt vời. Nhưng tôi sau các kỹ thuật khác có thể đạt được kết quả tương tự.

Tôi biết rằng các thành phần riêng lẻ sẽ không bị hòa tan bởi dung dịch nước muối. Tuy nhiên, mục tiêu là làm cho các mảnh đủ nhỏ để chúng có thể được bơm mà không làm tắc hệ thống - các mảnh có thể được lọc ra và loại bỏ.

[Biên tập]

Từ các ý kiến ​​dưới đây:

1) Không phải quân đội

2) PCB hiện có kích thước khoảng 1,5 "x 1,0". Đã lớn hơn nhưng chúng tôi đã thu nhỏ nó.

3) Thời gian vận hành từ khi triển khai đến hết vòng đời được tính bằng giờ. Tôi không phải là kỹ sư chính của dự án nhưng tôi nghĩ có đủ dung lượng pin cho khoảng 24 giờ hoạt động.

4) PCB được niêm phong bên trong một ống nhôm nặng. Bảng mạch không được tiếp xúc với bất kỳ chất lỏng trong suốt cuộc đời hoạt động.

5) Nhiệt độ tối đa mà chúng tôi đã thử nghiệm là 100C. Đáng ngạc nhiên, pin Lipo cụ thể mà chúng tôi đang sử dụng khá hạnh phúc ở nhiệt độ đó.

6) Đơn vị hòa tan hoặc vỡ thành các mảnh nhỏ hơn chỉ đơn giản là để nó không gây ra sự cản trở khi nó đã hoàn thành công việc. Không có gì bất chính - chỉ là loại "dọn dẹp sau chính nó".

Các nhà nghiên cứu từ Phòng thí nghiệm Vật lý Quốc gia (NPL), ở London, hợp tác với các đối tác In2Teck Ltd và Gwent Electronic Vật liệu Ltd, đã phát triển một bảng mạch in 3D tách thành các thành phần riêng lẻ khi ngâm trong nước nóng. Mục tiêu của dự án ReUSE là tăng khả năng tái chế của các tổ hợp điện tử nhằm giảm lượng rác thải điện tử ngày càng tăng.

Nguồn: http : // en môialtestanddesign.com/dissolvable-printed-circuit-board-recycl-with-hot-water/

Nếu điều đó không hiệu quả, axit nitric sẽ hoạt động trên tất cả mọi thứ.

Ồ, nếu bạn muốn tự mình thực hiện quy trình sản xuất, bạn có thể tìm thấy một vật liệu hòa tan (có thể là một loại cellulose nào đó?) Và in trên đó bằng máy in mực dẫn điện PCB: https: //www.voltera. tôi /

Theo đề xuất của Edgar Browns, ý tưởng này để hòa tan polyimide cho flex phẳng:

Hãy thử hỗn hợp Methanol: THF = 1: 1, nhưng sẽ mất 1-2 ngày; Cách dễ nhất để hòa tan Kapton - là sử dụng NaOH 0,1-0,3M trong nước. Bằng cách sử dụng các dung dịch kiềm, bạn hoàn toàn có thể phân hủy Kapton - xuống các monome ban đầu.

https://www.researchgate.net/post/can_polyimide_filmskapton_dissolve

NaOH là dung dịch kiềm, tôi không biết bạn sẽ phải tập trung ở mức độ nào để có thể hòa tan kapton nhưng điều đó có vẻ như sẽ dễ dàng thử nghiệm.

Bạn nên xem xét lại PCB lõi kim loại Ví dụ . Tôi đã sử dụng chúng cho đèn LED công suất cao và chúng tôi khắc trong nhà bằng cách sử dụng các quy trình cơ bản tiêu chuẩn. Đây là cái chúng tôi đã mua .

Tất nhiên, chúng đặt giới hạn cho thiết kế của bạn (và chúng gây khó chịu khi hàn tay), nhưng chúng có thể là hai mặt (ví dụ từ cùng một nhà cung cấp như trên, không phải ai đó tôi từng sử dụng). Họ sẽ cung cấp cho bạn một giải pháp sẽ hòa tan trong mọi trường hợp trường hợp Al của bạn sẽ hòa tan.

Lớp cách điện thường dày 100 chuẩn, và nó dường như là lớp nền gốc epoxy. Tôi cho rằng nếu các thành phần gắn trên bề mặt có thể được xử lý, thì các mảnh cách điện polymer nhỏ, có khả năng bị vỡ. Nó có thể được ghi điểm bằng cách định tuyến, xiên bảng hoặc thậm chí bằng tay với một người ghi chép để nó vỡ thành các mảnh nhỏ hơn (tôi không biết đây là nghiên cứu 1 lần hay chạy sản xuất, vì vậy tôi không biết quy trình nào là hợp lý).

Giống như nhôm, Alumina hòa tan trong kali hydroxit và có sẵn như là chất nền từ nhiều nhà sản xuất, ngoài ra, một số nhà sản xuất sẽ làm nhôm hai mặt.

Có lẽ giải pháp linh hồn nhất sẽ là kim loại hóa nhôm trên chất nền alumina, các chất hàn và thông lượng đặc biệt có thể sẽ cần thiết để gắn các bộ phận, nhưng tất cả các kết nối sẽ hòa tan trong dung dịch muối kiềm của bạn. Tôi không biết bất kỳ nơi nào có thể cung cấp đó là một tùy chọn tiêu chuẩn.

bột gỗ liên kết với muối hòa tan sẽ là một thí nghiệm thú vị khác, nhưng sẽ yêu cầu chỉ sử dụng các quy trình không có nước trong quá trình sản xuất

Đối với FR4, bạn chỉ cần hòa tan hoặc phân hủy epoxy ở giữa các sợi. Quá trình thông thường là để nhiệt phân nó.

Bên cạnh FR4 còn có các vật liệu khác để tạo PCB. Màng polyimide thường được sử dụng trong các bảng linh hoạt, và điều này có thể được hòa tan.

https://electronics.stackexchange.com/a/221926/148363

Không biết về ứng dụng, bạn có thể cần phải dán pcb linh hoạt này vào một chất nền dễ hòa tan hơn cho mục đích cứng hoặc nhiệt.

PCB linh hoạt cũng sẽ dễ dàng bị đốt cháy hơn. Một số sản phẩm bị lỗi đã bị hỏng PCB linh hoạt do nước từ đồ uống.

Cần có sự hợp tác chặt chẽ với ngôi nhà PCB của bạn. Vì đây là một yêu cầu sản phẩm khá bất thường.

Cân nhắc sử dụng PCB linh hoạt và sử dụng thiết kế "máy nghiền" để nén nó theo một trục, sau đó nén lại với trục khác trong trục thứ hai. Bạn sẽ được để lại với một viên có thể được phát hành từ bao vây dễ dàng.

Cách dễ nhất để loại bỏ PCB là trong giai đoạn thiết kế dự án của bạn, không phải sau khi nó được triển khai. Đó là, không sử dụng PCB .

Mạch của bạn có thể sử dụng một miếng cứng của các tông không tráng phủ làm chất nền . Các thành phần chì dài (điện trở, điốt, vv) có thể dính ngay qua các tông. Các thành phần ngắn hơn (IC) có thể cần một ổ cắm. Thay vì dấu vết, hãy thực hiện các kết nối của bạn bằng cách sử dụng các kỹ thuật quấn dây kiểu cũ . Tôi đã sử dụng điều này như một kỹ thuật tạo mẫu của một người nghèo từ lâu.

Khi đến lúc vứt bỏ thiết bị, các tông khá dễ bị phá hủy (nguồn: các gói trên hiên nhà của tôi bất cứ khi nào trời mưa nhỏ). Những gì bạn sẽ được trái với các thành phần bản thân và một tổ chuột của KYNAR kẽm ở dây. Kynar có khả năng kháng axit, nhưng có những dung môi sẽ phá hủy nó (một số thành phần điện tử của bạn có thể có Kynar trong / trên chúng vì vậy dù sao bạn cũng sẽ cần hóa chất này). Nếu có thể, hãy chọn một vật hàn bị phá vỡ trong cùng loại axit mà bạn đang sử dụng để hòa tan vỏ.

Nhược điểm chính của phương pháp này là các thiết bị khó sản xuất hơn (nhiều lao động hơn, ít tự động hóa hơn) và chúng kém chắc chắn hơn (ít vấn đề hơn vì thiết bị của bạn sẽ nằm trong vỏ bọc). Nếu mạch của bạn cực kỳ phức tạp, bạn có thể phải đi với kích thước bảng lớn hơn hoặc tạo một mạch nhiều lớp bằng cách xếp chồng nhiều bảng lên nhau.