Шукаєте матеріал плати, який можна розчинити

Ми працюємо над продуктом, коли весь пристрій потрібно розчинити в рідині після того, як пристрій працював, і пристрій більше не можна використовувати чи бажано.

Це додаток вниз. Корпус пристрою є або алюмінієм, або магнієм. Є невеликий літій-іонний акумулятор плюс плата з деякою електронікою. В даний час існує технологія, яка може розчинити алюмінієвий корпус - розсольний розчин близько 5% хлориду калію (KCl) циркулює, поки пристрій не розчиниться.

Наш клієнт хотів би, щоб друкована плата також зламалася / розчинилася. В даний час на платі є епоксидна скло FR4 зі слідами на верхньому та нижньому шарах. Ми подивимось, чи є ймовірність, що ми зможемо обмежити сліди лише на верхньому боковому шарі - це може дати нам можливість використовувати алюмінієву плату. Однак я не сподіваюся, що це стане можливим.

Я шукаю пропозиції щодо будь-яких підходящих матеріалів на друкованій платі або АБО , які могли б дозволити розпуск плати.

Наприклад, ми розглядаємо можливість використання набагато більш крихкого матеріалу на друкованій платі (папір-епоксидний) та використання невеликого заряду вибухівки для розбиття дошки на значно менші шматки. Однак я хотів би дізнатися про інші методи, які можуть досягти нашої мети.

Зауважте, що це НЕ питання про покупки. Якщо хтось може запропонувати матеріал друкованої плати, який був би прямо підходящим - це приголомшливо. Але я користуюся іншими методами, які можуть досягти подібного результату.

Я знаю, що окремі компоненти не будуть розчинені розсольним розчином. Однак мета - зробити шматки досить маленькими, щоб їх можна було перекачувати, не засмічуючи систему - шматочки можна відфільтрувати та викинути.

[Редагувати]

З коментарів нижче:

1) Не військовий

2) PCB в даний час приблизно 1,5 "x 1,0". Був більшим, але ми його скорочували.

3) Час роботи від розгортання до кінця терміну експлуатації вимірюється в годинах. Я не головний інженер проекту, але думаю, що є достатня ємність батареї для роботи близько 24 годин.

4) друкована плата запечатана всередині алюмінієвої каністри з важкими стінками. Плати не піддаються дії рідини протягом експлуатаційного терміну.

5) Максимальна температура, яку ми тестували, становить 100С. Дивно, але особливий акумулятор Lipo, який ми використовуємо, цілком задоволений цією температурою.

6) Агрегат, який розчиняється або розбивається на більш дрібні шматки, просто так, що він не спричиняє перешкод, коли він закінчив свою роботу. Нічого не підступного - просто така собі "прибирання за собою".

Дослідники з Національної фізичної лабораторії (NPL) у Лондоні у співпраці з партнерами In2Teck Ltd та Gwent Electronic Materials Ltd розробили плату для друку 3D, яка розділяється на окремі компоненти при зануренні у гарячу воду. Метою проекту ReUSE було збільшити переробність електронних збірок, щоб зменшити постійно зростаючу кількість електронних відходів.

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

Якщо це не працює, азотна кислота працюватиме на майже все.

О, якби ви хотіли «прокатати свій власний» процес виготовлення, ви могли б знайти розчинний матеріал (можливо, якусь целюлозу?) Та надрукувати на ньому ці струмопровідні принтери на друкованій платі: https: //www.voltera. іо /

Згідно з пропозицією Едгара Брауна, також ідея для розчинення полііміду для плоского згинання:

Спробуйте суміш метанолу: THF = 1: 1, але це займе 1-2 дні; Найпростіший спосіб розчинення каптона - використання 0,1-0,3М NaOH у воді. Використовуючи лужні розчини, ви можете повністю розкласти каптон - аж до початкових мономерів.

https://www.researchgate.net/post/can_polyimide_filmskapton_diss разрешено

NaOH - луга, я не знаю, у якій концентрації вам доведеться мати розчинник, щоб розчинити, але, схоже, було б легко експериментувати.

Ви повинні переглянути Приклад друкованих плат з металевих ядер . Я використовував їх для світлодіодів високої потужності, і ми протруювались в будинку, використовуючи в основному стандартні процеси. Це той, який ми купили .

Звичайно, вони обмежують ваш дизайн (і вони дратують паяння вручну), але вони можуть бути двосторонніми (наприклад, від того самого постачальника, як і вище, а не від того, кого я коли-небудь використовував). Вони дадуть вам рішення, яке розчиниться у будь-якому випадку, у якому розчиниться Al.

Ізоляційний шар, як правило, товщиною 100 мкм, і представляється препрегом на основі епоксидної смоли. Я припускаю, що якщо з елементами поверхневого монтажу можна вирішити питання, то можуть виникнути невеликі шматочки полімерної ізоляції, які, ймовірно, розламаються. Це може бути зафіксовано маршрутизацією, прорізуванням дошки або навіть рукою за допомогою драйвера, щоб вона розбивалася на більш дрібні шматки (я не знаю, це дослідницький одноразовий або виробничий цикл, тому я не знаю які процеси правдоподібні).

як алюміній, оксид алюмінію розчинний у гідроксиді калію і доступний у якості субстрату багатьох виробників, також деякі виробники роблять двосторонній алюміній.

Напевно, найбільш проникливим рішенням буде металізація алюмінію на глиноземній підкладці, для прикріплення деталей, ймовірно, знадобляться спеціальні припої та флюси, але все з'єднання повинно розчинитися у вашому розчині лужної солі. Я не знаю жодного місця, яке може забезпечити це як стандартний варіант.

деревна м’якоть, пов’язана з розчинною сіллю, була б ще одним цікавим експериментом, але вимагала б використання лише безводних процесів під час виготовлення

Для FR4 вам потрібно лише розчинити або розкласти епоксидну речовину між волокнами. Звичайний процес - це його піроліз.

Поруч з FR4 є інші матеріали для виготовлення друкованої плати. Поліімідна плівка часто використовується в гнучких дошках, і це можна розчинити.

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

Не знаючи про застосування, вам може знадобитися склеїти цю гнучку плату на іншу, легко розчинену підкладку для жорсткості або термічних цілей.

Гнучка друкована плата також буде легше згоріти. Деякі браковані продукти вже пошкодили гнучку PCB через воду з напоїв.

Потрібно тісне співробітництво з будинком PCB. Оскільки це досить незвична вимога до товару.

Розгляньте можливість використання гнучкої друкованої плати та використання конструкції "дробарка" для її стиснення по одній осі, а потім знову стиснення з другою на 2-й осі. Вам залишиться гранула, яку можна легко випустити з корпусу.

Найпростіший спосіб утилізувати друковану плату - це на етапі проектування вашого проекту, а не після його розгортання. Тобто, взагалі не використовуйте друковану плату .

Ваша схема може використовувати жорсткий шматок картону без покриття як підкладку . Компоненти з довгого свинцю (резистори, діоди тощо) можуть проклеїти прямо через картон. Для більш коротких підвісних компонентів (ІС) може знадобитися розетка. Замість слідів зробіть свої з'єднання, використовуючи хороші старомодні методи обмотування дротом . Я використовував це як метод прототипування бідного чоловіка протягом століть.

Коли приходить час утилізувати пристрій, картон досить легко знищити (джерело: пакети на моєму ганку в будь-який час навіть злегка провалюються). Що вам залишиться - це самі компоненти та гніздо для щурів із дроту, покритого Kynar . Kynar стійкий до дії кислот, але є розчинники, які його зруйнують (деякі ваші електронні компоненти, ймовірно, містять Kynar в / у, тож вам буде потрібна ця хімічна речовина у будь-якому випадку). Якщо можливо, виберіть припой, який розщеплюється в тій же кислоті, яку ви використовуєте для розчинення кожуха.

Основні недоліки цього підходу полягають у тому, що пристрої складніше у виробництві (більше праці, менше автоматизації) та що вони набагато менш міцні (менше проблем, оскільки ваші будуть у корпусі). Якщо ваша схема надзвичайно складна, можливо, вам доведеться перейти з більшим розміром дошки або зробити багатошарову схему, уклавши кілька дощок один на одного.