กำลังมองหาวัสดุแผงวงจรที่สามารถละลายได้

เรากำลังทำงานกับผลิตภัณฑ์ที่อุปกรณ์ทั้งหมดต้องละลายในของเหลวหลังจากที่อุปกรณ์ทำงานและอุปกรณ์ไม่สามารถใช้งานได้อีกต่อไปหรือไม่ต้องการอีกต่อไป

นี่เป็นแอปพลิเคชันแบบเจาะรู ตัวอุปกรณ์เป็นอลูมิเนียมหรือแมกนีเซียม มีแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนขนาดเล็กพร้อมแผงวงจรพร้อมอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์บางอย่าง ปัจจุบันมีเทคโนโลยีที่สามารถสลายตัวอลูมิเนียมได้ - สารละลายน้ำเกลือประมาณ 5% โพแทสเซียมคลอไรด์ (KCl) จะถูกหมุนเวียนจนกว่าอุปกรณ์จะละลาย

ลูกค้าของเราต้องการให้แผงวงจรสลาย / ยุบเช่นกัน กระดานปัจจุบันเป็นอีพ็อกซี่แก้ว FR4 ที่มีร่องรอยทั้งชั้นบนและชั้นล่าง เราจะมาดูกันว่ามีโอกาสใดที่เราสามารถ จำกัด ร่องรอยของเลเยอร์บนสุดเท่านั้น - นี่อาจทำให้เราใช้แผงวงจรอลูมิเนียม อย่างไรก็ตามฉันไม่หวังว่าจะเป็นไปได้

ฉันกำลังมองหาคำแนะนำสำหรับวัสดุ PCB ที่เหมาะสมหรือเทคนิคที่อาจทำให้กระดานละลาย

ตัวอย่างเช่นเรากำลังพิจารณาที่จะใช้วัสดุ PCB ที่มีความเปราะบางมากขึ้น (กระดาษ - อีพ็อกซี่) และใช้การระเบิดขนาดเล็กเพื่อทำให้กระดานแตกเป็นชิ้นเล็ก ๆ อย่างไรก็ตามฉันต้องการเรียนรู้เกี่ยวกับเทคนิคอื่น ๆ ที่อาจบรรลุเป้าหมายของเรา

โปรดทราบว่าไม่ใช่คำถามการช็อปปิ้ง หากใครบางคนสามารถแนะนำวัสดุ PCB ที่เหมาะสมโดยตรงนั่นก็ยอดเยี่ยม แต่ฉันหลังจากเทคนิคอื่น ๆ ที่อาจบรรลุผลลัพธ์ที่คล้ายกัน

ฉันรู้ว่าส่วนประกอบแต่ละอย่างจะไม่ถูกละลายด้วยน้ำเกลือ อย่างไรก็ตามเป้าหมายคือการทำให้ชิ้นส่วนมีขนาดเล็กพอที่จะสูบได้โดยไม่เกิดการอุดตันระบบ - ชิ้นส่วนสามารถกรองออกและทิ้ง

[แก้ไข]

จากความคิดเห็นด้านล่าง:

1) ไม่ใช่ทหาร

2) PCB ปัจจุบันประมาณ 1.5 "x 1.0" ใหญ่ขึ้น แต่เราย่อขนาดลง

3) ใช้เวลาตั้งแต่การปรับใช้จนถึงสิ้นสุดการใช้งานเป็นหน่วยวัดเป็นชั่วโมง ฉันไม่ใช่วิศวกรหลักในโครงการ แต่ฉันคิดว่ามีความจุแบตเตอรี่เพียงพอสำหรับการทำงานประมาณ 24 ชั่วโมง

4) PCB ถูกปิดผนึกภายในกระป๋องอลูมิเนียมหนัก แผงวงจรไม่ได้สัมผัสกับของเหลวใด ๆ ในช่วงอายุการใช้งาน

5) อุณหภูมิสูงสุดที่เราทดสอบว่าเป็น 100C น่าแปลกที่แบตเตอรี่ Lipo ที่เราใช้นั้นมีความสุขที่อุณหภูมินั้น

6) หน่วยละลายหรือแตกเป็นชิ้นเล็ก ๆ เพียงเพื่อที่จะไม่ทำให้เกิดการอุดตันเมื่อมันเสร็จงาน ไม่มีอะไรชั่วร้าย - เพียงแค่เรียงลำดับของ "การทำความสะอาดหลังจากที่ตัวเอง"

นักวิจัยจาก National Physical Laboratory (NPL) ในกรุงลอนดอนโดยความร่วมมือกับพันธมิตร In2Teck Ltd และ Gwent Electronic Materials Ltd ได้พัฒนาแผงวงจรพิมพ์ 3 มิติที่แยกออกเป็นส่วนประกอบแต่ละส่วนเมื่อแช่ในน้ำร้อน เป้าหมายของโครงการ ReUSE คือการเพิ่มความสามารถในการนำกลับมาใช้ใหม่ของส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์เพื่อลดปริมาณขยะอิเล็กทรอนิกส์ที่เพิ่มมากขึ้นเรื่อย ๆ

ที่มา: http://environmentaltestanddesign.com/dissolvable-printed-circuit-board-recycled-with-hot-water/

หากไม่ได้ผลกรดไนตริกจะทำงานได้ทุกอย่าง

โอ้ถ้าคุณต้องการ 'หมุน' กระบวนการผลิตของคุณเองคุณสามารถหาวัสดุที่ละลายได้ (อาจเป็นเซลลูโลสบางชนิด?) และพิมพ์ด้วยเครื่องพิมพ์หมึกนำไฟฟ้า PCB เหล่านี้: https: //www.voltera io /

ตามข้อเสนอแนะของเอ็ดการ์บราวน์เช่นกันความคิดนี้สำหรับการละลายโพลีเอไมด์สำหรับงอแบน

ลองผสมเมทานอล: THF = 1: 1 แต่ใช้เวลา 1-2 วัน วิธีที่ง่ายที่สุดในการละลาย Kapton - คือใช้ 0.1-0.3M NaOH ในน้ำ ด้วยการใช้สารละลายอัลคาไลน์คุณสามารถย่อยสลาย Kapton - monomers ไปจนหมดได้อย่างสมบูรณ์

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

NaOH เป็นน้ำด่างฉันไม่รู้ว่าคุณจะต้องเข้มข้นขนาดไหนเพื่อให้แคปตันละลาย แต่ดูเหมือนว่ามันจะง่ายต่อการทดลอง

คุณควรพิจารณาโลหะ PCBs หลักตัวอย่าง ฉันใช้มันสำหรับ LED พลังงานสูงและเราก็ฝังไว้ในบ้านโดยใช้กระบวนการมาตรฐานโดยทั่วไป นี้เป็นหนึ่งที่เราซื้อ

แน่นอนว่าพวกเขามีข้อ จำกัด ในการออกแบบของคุณ (และพวกเขาน่ารำคาญที่จะประสานมือ) แต่พวกเขาสามารถเป็นสองด้าน (ตัวอย่างจากซัพพลายเออร์เดียวกันข้างต้นไม่ใช่คนที่ฉันเคยใช้) พวกเขาจะให้วิธีการแก้ปัญหาที่จะละลายในทุกกรณี Al ของคุณจะหายไป

โดยทั่วไปแล้วชั้นฉนวนจะมีความหนา 100 appearsm และดูเหมือนว่าเป็นพรีเพกพรีอีพอกซี ฉันคิดว่าถ้าส่วนประกอบที่ยึดกับพื้นผิวสามารถจัดการได้ดังนั้นฉนวนกันความร้อนโพลีเมอร์ชิ้นเล็ก ๆ ซึ่งอาจจะสลายตัวได้ มันสามารถทำได้โดยการกำหนดเส้นทาง, slotting บอร์ดหรือแม้กระทั่งด้วยมือของ scriber เพื่อให้มันแบ่งออกเป็นชิ้นเล็ก ๆ (ฉันไม่รู้ว่านี่คือการวิจัย 1-off หรือการผลิตทำงานดังนั้นฉันไม่รู้ กระบวนการใดที่เป็นไปได้)

เช่นอลูมิเนียมอะลูมินาสามารถละลายได้ในโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์และสามารถใช้ได้เป็นสารตั้งต้นจากผู้ผลิตหลายรายเช่นกันผู้ผลิตบางรายจะทำอลูมิเนียมสองด้าน

น่าจะเป็นวิธีแก้ปัญหาที่ฉับพลันที่สุดที่จะเป็นอลูมิเนียมโลหะบนพื้นผิวของอลูมินา, บัดกรีและฟลักซ์พิเศษอาจจะต้องแนบชิ้นส่วน แต่การเชื่อมต่อทั้งหมดควรละลายในสารละลายเกลืออัลคาไลน์ของคุณ ฉันไม่ทราบว่ามีสถานที่ใดที่สามารถให้สิ่งนั้นเป็นตัวเลือกมาตรฐานได้

เยื่อไม้ที่ผูกมัดด้วยเกลือที่ละลายน้ำได้จะเป็นการทดลองที่น่าสนใจอีกอย่างหนึ่ง แต่จะต้องใช้กระบวนการที่ปราศจากน้ำในระหว่างการผลิต

สำหรับ FR4 คุณจะต้องละลายหรือสลายอีพ็อกซี่ในระหว่างเส้นใย กระบวนการปกติคือการ pyrolyse

ถัดจาก FR4 มีวัสดุอื่น ๆ ที่จะทำให้ PCB ฟิล์ม Polyimide มักใช้ในกระดานยืดหยุ่นและสิ่งนี้สามารถละลายได้

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

ไม่ทราบถึงการใช้งานคุณอาจจำเป็นต้องใช้กาว pcb ที่ยืดหยุ่นนี้กับวัสดุพิมพ์อื่นที่ละลายได้ง่ายขึ้นเพื่อความแข็งแกร่งหรือความร้อน

PCB ที่ยืดหยุ่นก็จะถูกเผาไหม้ได้ง่ายขึ้น ผลิตภัณฑ์ที่มีข้อบกพร่องบางอย่างได้รับความเสียหาย PCB ยืดหยุ่นเนื่องจากน้ำจากเครื่องดื่ม

จำเป็นต้องมีความร่วมมืออย่างแน่นแฟ้นกับบ้าน PCB ของคุณ เนื่องจากนี่เป็นข้อกำหนดของผลิตภัณฑ์ที่ค่อนข้างผิดปกติ

พิจารณาใช้ PCB ที่มีความยืดหยุ่นและใช้การออกแบบ "can-crusher" เพื่อบีบอัดมันในแกนเดียวแล้วบีบอัดอีกครั้งในแกนที่สอง คุณจะถูกทิ้งไว้กับเม็ดซึ่งสามารถปล่อยออกมาจากตู้ได้อย่างง่ายดาย

วิธีที่ง่ายที่สุดในการกำจัด PCB คือในระหว่างขั้นตอนการออกแบบของโครงการของคุณไม่ใช่หลังจากนำไปใช้งานแล้ว นั่นคืออย่าใช้ PCBเลย

วงจรของคุณสามารถใช้ชิ้นส่วนที่แข็งของการไม่เคลือบกระดาษแข็งเป็นสารตั้งต้น ส่วนประกอบที่มีตะกั่วยาว (ตัวต้านทานไดโอดและอื่น ๆ ) สามารถติดผ่านกระดาษแข็งได้ ส่วนประกอบที่มีสารตะกั่วที่สั้นกว่าอาจจำเป็นต้องมีซ็อกเก็ต ให้ทำการเชื่อมต่อของคุณโดยใช้เทคนิคการพันด้วยลวดที่ดี ฉันใช้สิ่งนี้เป็นเทคนิคการสร้างต้นแบบของคนจนสำหรับทุกวัย

เมื่อถึงเวลากำจัดอุปกรณ์กระดาษแข็งก็ค่อนข้างง่ายที่จะทำลาย (ที่มา: แพ็คเกจบนระเบียงของฉันเมื่อใดก็ตามที่มีฝนตกเล็กน้อย) สิ่งที่คุณจะทิ้งไว้คือองค์ประกอบของตัวเองและรังนกของลวดเคลือบKynar Kynar นั้นทนทานต่อกรด แต่มีตัวทำละลายที่จะทำลายมันได้ (ส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์บางส่วนของคุณมี Kynar อยู่ในตัว / ดังนั้นคุณจะต้องใช้สารเคมีนี้อยู่แล้ว) หากเป็นไปได้เลือกการบัดกรีที่แยกตัวในกรดเดียวกันที่คุณใช้ในการละลายปลอก

ข้อเสียเปรียบหลักของวิธีการนี้คืออุปกรณ์นั้นยากต่อการผลิต (แรงงานมากขึ้นระบบอัตโนมัติที่น้อยลง) และอุปกรณ์เหล่านี้มีความทนทานน้อยกว่ามาก หากวงจรของคุณซับซ้อนมากคุณอาจต้องใช้ขนาดบอร์ดที่ใหญ่ขึ้นหรือสร้างวงจรแบบหลายเลเยอร์โดยการซ้อนบอร์ดหลาย ๆ ตัวไว้ด้านบนของกันและกัน