PRINTED CIRCUIT BOARDS

When it comes to electronic waste structure, printed circuit boards, which we frequently hear in recycling, come to mind with its complex structure and precious metal content. In order to better understand the recycling methods, these complex structures should first be characterized.

Structure and Contents of PCBs

Printed circuit boards providing connection between software and hardware are found in almost all electronic systems. It is a thin sheet made of epoxy resin and glass fiber coated with copper film layers and contains many electronic components in its structure such as resistance, relay, capacitor, transistor, heat sink, chip lines and processors.

There are metals such as Ga, In, Ti, Si, Ge, As, Sb, Se and Te on the chip lines. Thin Sn or Ag films are used on the surface to protect against oxidation.

The connectors are made of gold and silver. Ceramic capacitors have tantalum and other capacitors have aluminum coated cylindrical structures.

The highest content in terms of metal composition is copper (Cu) used in the circuit, then iron (Fe) used in soldering and lead frames, aluminum (Al), tin (Sn) and lead. (Pb)

In terms of precious metal composition, gold (Au), silver (Ag) and palladium (Pd) are present as contact materials or as coating layers due to their high conductivity and chemical stability.

The outer layer material consists of fiberglass sheets pre-impregnated with epoxy resin. The purity of copper here varies between 86% and 93%.

There are two types of PCBs (ie FR-4 and FR-2) normally used in computers and mobile phones. FR-4 type consists of multilayer epoxy resins and fiberglass coated with copper layer. It is used on small devices such as mobile phones and is usually green or blue.

It is made of FR-2 type cellulosic paper layer and copper coated phenolic structure. It is used in televisions and household items and generally its resins are yellow or brown.

Both cannot be remelted and reformatted. It is thermoplastic like bromine based resins used as flame retardant.

Resins are low quality and high cost organic polymers. Fiber glass fiber used as resin reinforcing fiber makes up about 50-70% of the printed circuit boards.

In this article, organic compounds that make printed circuit boards and the function of some metals are emphasized. Due to its rich content, its components must be well analyzed and recycled to avoid potential risks to the environment and human health. As the Proses Makina team, we develop recycling methods on this road that we set off with the vision of zero waste and meet the demands of our customers in the international arena with our machines that suit with EU standards.

BASKILI DEVRE KARTLARI 

Elektronik atık denildiğinde kompleks yapısı ve değerli metal içeriği ile geri dönüşümde adını sıkça duyduğumuz baskılı devre kartları akla gelir. Geri dönüşüm yöntemlerini daha iyi anlayabilmek adına bu karmaşık yapıların öncelikle karakterizasyonu yapılmalıdır. 

Baskılı Devre Kartının Yapısı ve İçeriği

Yazılım ve donanım arasında bağlantı sağlayan Baskılı devre kartları, neredeyse tüm elektronik sistemlerde bulunur.  Bakır film katmanları ile kaplanmış epoksi reçine ve cam elyaftan yapılmış ince bir levha olup üzerinde direnç, röle, kapasitör, transistör, ısı emici, yonga hatları ve işlemciler gibi yapısında birçok elektronik bileşeni barındırır.

Yonga hatları üzerinde Ga, In, Ti, Si, Ge, As, Sb, Se ve Te gibi metaller bulunur.  Oksidasyona karşı korumak için yüzeyinde ince Sn veya Ag filmleri kullanılmaktadır .

Konektörler ise altın ve gümüşten yapılmıştır. Seramik yapılı kapasitörlerde tantalum , diğer kapasitörlerde ise aliminyum kaplı silindirik yapılar bulunur. 

Metal bileşimi açısından en yüksek içerik devrede kullanılan bakır (Cu), ardından lehimleme ve kurşun çerçevelerde kullanılan demir (Fe), alüminyum (Al), kalay (Sn) ve kurşun’dur. (Pb)

Değerli metal bileşimi açısından altın (Au), gümüş  (Ag)ve paladyum (Pd) yüksek iletkenlikleri ve kimyasal stabiliteleri nedeniyle temas malzemesi olarak veya kaplama katmanları olarak bulunurlar.

Dış katman malzemesi, epoksi reçine ile önceden emprenye edilmiş fiberglas tabakalarından oluşur. Buradaki bakırın saflığı %86 ile % 93 arasında değişmektedir.

Normalde bilgisayarlarda ve cep telefonlarında kullanılan iki tip PCB (yani FR-4 ve FR-2) vardır. FR-4 tipi, çok katmanlı epoksi reçineleri ve bakır tabakası ile kaplanmış fiberglastan oluşur. Cep telefonu gibi küçük cihazlarda kullanılır. FR-4 epoksi reçineleri yeşil / mavi renktedir.

FR-2 tipi ise selülozik kağıt tabakasında ve bakır ile kaplanmış fenolik yapılıdır.  Televizyon ve ev eşyalarında kullanılır.   FR-2 fenolik reçineleri sarı / kahverengi renktedir.

Her ikiside yeniden eritilemez ve yeniden biçimlendirilemezler. Alev geciktirici olarak kullanılan brom bazlı reçineler gibi termoplastiktir.

Reçineler düşük kaliteli ve yüksek maliyete sahip organik polimerlerdir. Reçine takviye elyafı olarak kullanılan fiber cam elyafı, Baskılı devre kartlarının yaklaşık % 50-70’ini oluşturur.

Bu makalede baskılı devre kartlarını oluşturan organik bileşikler ve bazı metallerin işlevi üzerinde durulmuştur.  Zengin içeriği ile çevre ve insan sağlığı için potansiyel riskleri önlemek adına bileşenleri iyi analiz edilmeli ve geri dönüştürülmelidir.  Proses Makina ekibi olarak,  sıfır atık vizyonu ile  çıktığımız bu yolda geri dönüşüm yöntemlerini geliştiriyor ve Avrupa standartlarına uygun makinalarımız ile müşterilerimizin taleplerini uluslararası sahada karşılıyoruz.