环保的PCB设计技巧：减少电子浪费

作为PCB设计师，我们在减少电子废物对环境和健康的影响方面可以发挥作用。为此，我们需要弄清楚设计中使用的材料，其对地球的影响以及如何优化设计以减少电子垃圾。

为什么电子废物有危险？

从最新的智能手机到体积庞大的40英寸电视，到垃圾填埋场的每一个PCB都会对环境造成危害。您可能会爱上最新原型的PCB和组件，但它们是由会导致各种健康问题的化学物质制成的。

电子零件中同时存在镉和铍。已知它们会引起人类癌症。电子产品中也可能含有汞，即使在最短的时间内也可能具有剧毒。可能会更熟悉的名字叫铅，他的剧毒特别是对幼儿来说。

废弃的电子设备将被丢弃并填满垃圾填埋场，这意味着这些化学物质会泄漏到环境中。仅通过将有毒颗粒释放到周围环境中，就可以对附近的河流或空气造成严重污染。

电子废物可以回收吗？

在一定程度上，电子废物可以被回收。电子产品中发现的金，铜和铝是可以重复使用的珍贵材料。但是，回收电子废物不是一个简单的过程。

在将有用的材料与不可重复使用的材料分开之前，分拣，清洁和减小尺寸涉及复杂的过程。由于电子产品包含有害化学物质，因此在回收过程中必须采取严格的安全预防措施。

电子废物的回收是一项昂贵的事情。仅当回收黄金等贵重金属的成本低于从地球开采的成本时，才有道理。通过适当处理有毒残留物，回收利用将减少电子废物对地球的影响，但这并不是一个完美的解决方案。

如何减少PCB设计中的电子浪费

由于符合有害物质（RoHS）的限制，因此在设计中应避免使用受限制的有害材料。从减少电子浪费开始的一个地方就是要坚持并仔细注意RoHS合规性。RoHS法规旨在限制或消除对环境和人类有害的物质。

您可以添加RoHS合规性，WEEE合规性或“废旧电气和电子设备”指令，这些指令负责正确处理RoHS管制的大部分相同设备。

不管喜欢与否，即使有可用的回收设施，仍然有电子产品进入填埋场。作为PCB设计师，您可以发挥自己的作用，以最大程度地减少电子废物对环境的影响。

可生物降解的PCB

在撰写本文时，可生物降解的PCB尚未成为现实，但研究人员已在其中取得了进展。一组研究人员设法用由锌和钨制成的瞬态金属膏代替了PCB中的常规金属导体。

这些瞬态金属浸入水中后会逐渐溶解。尽管还需要做更多的研究，但是当电子废弃物对环境的威胁日益严重时，水溶性PCB的展示有望取得进展。

可维护性设计

假设部署的每块PCB都能使用十年左右，那将是愚蠢的。由于磨损或电气瞬变，肯定会存在缺陷，损坏。在这种情况下，设计用于可维修性的PCB增加了进行维修而不是填埋的可能性。

可维护性设计涉及多种考虑。例如，您需要确保正确标记了组件，以便技术人员能够轻松地找到并纠正故障。如果在室外环境中使用PCB，这也意味着要分配浪涌抑制组件。

模块化设计

可以理解，消费产品正在推动更小尺寸的发展。但是，当您涉及尺寸不是关键因素的商业或工业应用时，请考虑在PCB设计中采用模块化方法。

将设计分为几个或更多部分，而不是单个PCB是有意义的。例如，微控制器和其他SMD IC放置在一块PCB上，线对板连接器位于另一块PCB上。

采用这种方法，对MCU或SMD IC进行升级只会导致替换PCB总尺寸的一半。PCB模块化设计涉及精确的尺寸，以确保准确连接多个PCB，尤其是在以可堆叠方式构建时。