PCB设计技巧，减少电子垃圾

我承认过度溺爱我唯一的儿子。今年7岁的他有两大盒玩具，这些玩具一直闲置着，落满了灰尘。我花了两周的时间说服、威胁和哄他，终于说服他把玩具捐给孤儿院是最好的选择。

不幸的是，世界各地的消费者倾倒的电子垃圾却不是这样。随着新设备迅速取代旧设备，人们只会急于放弃现有设备，转而购买新设备。

作为PCB设计师，我们有责任减少电子垃圾对环境和健康的影响。要做到这一点，我们需要清楚我们在设计中使用的材料，它对地球的影响，以及我们如何优化设计来减少电子垃圾。

为什么电子垃圾有害?

从最新的智能手机到笨重的40英寸电视，每一块PCB都被扔进了垃圾填埋场，对环境造成了损害。虽然你可能爱上了最新原型的PCB和组件，但它们是由导致各种健康问题的化学物质制成的。

镉和铍都存在于电子部件中。已知它们会导致人类癌症。电子产品也可能含有汞，即使在最轻微的接触下也可能是剧毒的。也许人们更熟悉的名字是铅，尤其是对幼儿来说，铅是剧毒的。

使用过的电子产品被丢弃并填埋的事实意味着这些化学物质会泄漏到环境中。它们仅仅通过向周围释放有毒颗粒，就会对附近的河流或空气造成严重污染。

电子垃圾可以回收吗?

在一定程度上，电子垃圾是可以回收的。在电子产品中发现的金、铜和铝是可以重复使用的珍贵材料。然而，回收电子垃圾并不是一个简单的过程。

在将有用的材料从不可重复使用的材料中分离出来之前，有一个复杂的分类、清洗和缩小尺寸的过程。由于电子产品含有危险化学物质，在回收过程中需要实施严格的安全预防措施。

电子垃圾回收既复杂又昂贵。

电子垃圾回收是一件昂贵的事情。只有当回收黄金等贵金属的成本低于从地球上开采的成本时，这种做法才是合理的。通过妥善处理有毒残留物，回收将减少电子垃圾对地球的影响，但这并不是一个完美的解决方案。

如何减少PCB设计中的电子垃圾

随着有害物质限制(RoHS)的遵守，在他们的设计中有限制的有害物质要避免。减少电子垃圾的一个开始是坚持并仔细关注RoHS合规。RoHS法规旨在限制或消除对环境和人体有害的物质。

您可以添加到RoHS符合性，WEEE符合性或废弃电气和电子设备指令，该指令负责正确处理与RoHS监管的相同设备。

不管你喜不喜欢，即使有回收设施，仍有电子产品被送往垃圾填埋场。作为PCB设计师，你可以发挥你的作用，尽量减少电子废物的影响在环境方面。

可生物降解的电路板

在写这篇文章的时候，可生物降解的电路板还没有成为现实，但研究人员已经取得了进展。一组研究人员成功地用锌和钨制成的瞬态金属糊取代了PCB中的传统金属导体。

这些瞬态金属浸入水中后会逐渐溶解。虽然还需要做更多的研究，但在电子垃圾对环境的威胁日益严重的情况下，水溶性PCB的演示是有希望取得进展的。

可服务性设计

假设部署的每一个PCB都能使用十年左右是愚蠢的。必然有缺陷，由于磨损或电气瞬变造成的损坏。在这种情况下，设计为可使用的PCB增加了进行维修的可能性，而不是在垃圾填埋场结束。

为可服务性进行设计涉及到各种考虑因素。例如，您希望确保组件被正确地标记，以便技术人员能够轻松地定位和解决故障。如果PCB在室外环境中使用，这也意味着分配浪涌抑制组件。

单个PCB修复意味着地球污染减少。

模块化设计

消费品要求更小的尺寸是可以理解的。然而，当你参与商业或工业应用，尺寸不是一个关键因素，考虑采用模块化的方法在你的PCB设计。

而不是一个单一的PCB，它是有意义的设计分成一对或更多的部分。例如，微控制器和其他SMD ic被放置在一个PCB上，并且是线到板的连接器在另一个PCB上。

通过这种方法，在MCU或SMD ic上的升级只会导致更换PCB总尺寸的一半。PCB模块设计涉及精确的尺寸，以确保多个PCB准确连接，特别是在以可堆叠方式构建时。

你会想用PCB设计软件它拥有确保精度的工具。例如，Cadence PCB布局工具允许您在处理多种约束的同时高效地进行设计。让我们为减少电子垃圾尽一份力。

如果您对减少电子垃圾有顾虑，请与我们的Cadence团队联系。