作為PCB設(shè)計(jì)師，我們?cè)跍p少電子廢物對(duì)環(huán)境和健康的影響方面可以發(fā)揮作用。為此，我們需要弄清楚設(shè)計(jì)中使用的材料，其對(duì)地球的影響以及如何優(yōu)化設(shè)計(jì)以減少電子垃圾。

為什么電子廢物有危險(xiǎn)？

從最新的智能手機(jī)到體積龐大的40英寸電視，到垃圾填埋場(chǎng)的每一個(gè)PCB都會(huì)對(duì)環(huán)境造成危害。您可能會(huì)愛(ài)上最新原型的PCB和組件，但它們是由會(huì)導(dǎo)致各種健康問(wèn)題的化學(xué)物質(zhì)制成的。

電子零件中同時(shí)存在鎘和鈹。已知它們會(huì)引起人類(lèi)癌癥。電子產(chǎn)品中也可能含有汞，即使在最短的時(shí)間內(nèi)也可能具有劇毒?？赡軙?huì)更熟悉的名字叫鉛，他的劇毒特別是對(duì)幼兒來(lái)說(shuō)。

廢棄的電子設(shè)備將被丟棄并填滿(mǎn)垃圾填埋場(chǎng)，這意味著這些化學(xué)物質(zhì)會(huì)泄漏到環(huán)境中。僅通過(guò)將有毒顆粒釋放到周?chē)h(huán)境中，就可以對(duì)附近的河流或空氣造成嚴(yán)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(chǎn)品中發(fā)現(xiàn)的金，銅和鋁是可以重復(fù)使用的珍貴材料。但是，回收電子廢物不是一個(gè)簡(jiǎn)單的過(guò)程。

在將有用的材料與不可重復(fù)使用的材料分開(kāi)之前，分揀，清潔和減小尺寸涉及復(fù)雜的過(guò)程。由于電子產(chǎn)品包含有害化學(xué)物質(zhì)，因此在回收過(guò)程中必須采取嚴(yán)格的安全預(yù)防措施。

電子廢物的回收是一項(xiàng)昂貴的事情。僅當(dāng)回收黃金等貴重金屬的成本低于從地球開(kāi)采的成本時(shí)，才有道理。通過(guò)適當(dāng)處理有毒殘留物，回收利用將減少電子廢物對(duì)地球的影響，但這并不是一個(gè)完美的解決方案。

如何減少PCB設(shè)計(jì)中的電子浪費(fèi)

由于符合有害物質(zhì)（RoHS）的限制，因此在設(shè)計(jì)中應(yīng)避免使用受限制的有害材料。從減少電子浪費(fèi)開(kāi)始的一個(gè)地方就是要堅(jiān)持并仔細(xì)注意RoHS合規(guī)性。RoHS法規(guī)旨在限制或消除對(duì)環(huán)境和人類(lèi)有害的物質(zhì)。

您可以添加RoHS合規(guī)性，WEEE合規(guī)性或“廢舊電氣和電子設(shè)備”指令，這些指令負(fù)責(zé)正確處理RoHS管制的大部分相同設(shè)備。

不管喜歡與否，即使有可用的回收設(shè)施，仍然有電子產(chǎn)品進(jìn)入填埋場(chǎng)。作為PCB設(shè)計(jì)師，您可以發(fā)揮自己的作用，以最大程度地減少電子廢物對(duì)環(huán)境的影響。

可生物降解的PCB

在撰寫(xiě)本文時(shí)，可生物降解的PCB尚未成為現(xiàn)實(shí)，但研究人員已在其中取得了進(jìn)展。一組研究人員設(shè)法用由鋅和鎢制成的瞬態(tài)金屬膏代替了PCB中的常規(guī)金屬導(dǎo)體。

這些瞬態(tài)金屬浸入水中后會(huì)逐漸溶解。盡管還需要做更多的研究，但是當(dāng)電子廢棄物對(duì)環(huán)境的威脅日益嚴(yán)重時(shí)，水溶性PCB的展示有望取得進(jìn)展。

可維護(hù)性設(shè)計(jì)

假設(shè)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(huì)存在缺陷，損壞。在這種情況下，設(shè)計(jì)用于可維修性的PCB增加了進(jìn)行維修而不是填埋的可能性。

可維護(hù)性設(shè)計(jì)涉及多種考慮。例如，您需要確保正確標(biāo)記了組件，以便技術(shù)人員能夠輕松地找到并糾正故障。如果在室外環(huán)境中使用PCB，這也意味著要分配浪涌抑制組件。

模塊化設(shè)計(jì)

可以理解，消費(fèi)產(chǎn)品正在推動(dòng)更小尺寸的發(fā)展。但是，當(dāng)您涉及尺寸不是關(guān)鍵因素的商業(yè)或工業(yè)應(yīng)用時(shí)，請(qǐng)考慮在PCB設(shè)計(jì)中采用模塊化方法。

將設(shè)計(jì)分為幾個(gè)或更多部分，而不是單個(gè)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(duì)板連接器位于另一塊PCB上。

采用這種方法，對(duì)MCU或SMD IC進(jìn)行升級(jí)只會(huì)導(dǎo)致替換PCB總尺寸的一半。PCB模塊化設(shè)計(jì)涉及精確的尺寸，以確保準(zhǔn)確連接多個(gè)PCB，尤其是在以可堆疊方式構(gòu)建時(shí)。