英特尔这样做,让 PCB 板上沉睡的宝藏重获价值
电脑对于大多数人来说,除了 CPU 就是显卡、内存和硬盘这“电脑四件套”,就算是报废旧电脑,这些器件也能被回收再利用,但其实在机箱内部,破旧报废的电脑主板上还有 1800 个左右的器件大部分都会被当做垃圾直接废弃,白白浪费了回收价值。
但这样的浪费并非是没人回收,而是很难回收。
电脑的 PCB 板到底是怎么污染环境的?
根据 2016 年公布的新版《国家危险废物名录》,电子元件制造行业中线路板生产过程中产生的废液、使用酸进行铜氧化处理产生的废液、铜板蚀刻过程中产生的废液被认定为危险废物。可以说,这些所谓的废弃物,并不是“废”物,而是“毒”物。
在废旧 PCB 中,含有铅、汞、六价铬等重金属,以及作为阻燃剂成分的多溴联苯(PBB)、多溴二苯醚(PBDE) 等有毒化学物质,如果不经过任何处理就填埋,当雨水接触到这些埋在地下的垃圾后会发生化学反应,形成垃圾渗滤液,其中的重金属渗到地下水中会引起严重污染。如果渗透到地下土壤和水源,粮食、地下水则都会危害到人类的健康,污染动物植物。
在主板 PCB 电路板中,用传统的方式回收,通常只能回收重金属,而由于前期设计问题,玻璃纤维和一些有机物会混合在一起,导致极难分离和回收。只能将这些没有被完全回收的板子直接“丢弃”。
“切掉”三分之一 PCB 主板,会给电脑带来什么绿色效果?
那么,如果仅看 PCB 板,我们能有什么办法做一些改进,达到减少污染、提高回收的绿色低碳效果呢?
实际上,英特尔和 PC 产业正基于绿色低碳理念在商用 PC 的 PCB 板上进行实践。在诸多绿色低碳解决方案中,有一条路径非常直观见效,从 PC 中面积最大的主板入手,通过减少主板 PCB 和器件,目前英特尔所打造的绿色低碳电脑原型机,主板元器件已经从 1800 减少到 1400 个,降低了 22%,并且 PCB 主板面积减少了 36%,直接减少了污染的可能性。
为了缩小并尽可能将外部扩展功能集成在主板上,以减少内部的连接线缆,最终获得了一块设计紧凑的主板,并让 PCB 用量降低了 36%,从而可以轻松放入一个 7L 的机箱内。
可以看到,主板 PCB 从元器件的挑选、SMT 贴片到后续的组装都少不了英特尔的参与。事实上,英特尔对绿色低碳电脑的关注,已经涵盖了“从摇篮回到摇篮”的产品全生命周期,通过对定义和设计、制造和交付、使用和维护、回收和循环 4 大关键环节进行绿色把控,在主板、散热、结构、机箱、电源、器件、SMT、组装、包装、体感、低碳模式、数据管理、软件和绿色可降解 PCB 板上实现了 14 项突破和创新,将可持续的节能减排理念贯穿始终,真正实现在生产中凸显绿色制造,在使用中释放绿色能效,在回收中提高可复用率。
要实现上述的步骤并不容易,主板上包含了种类繁多的 IC、阻容性等器件,每一个元器件都需要避免使用不环保、不利于回收的元器件产品。而在元器件 SMT 贴片流程中,英特尔也会要求 SMT 工厂使用环保型材料,如锡膏等。并且 SMT 工厂也需要积极导入最新的绿色工艺,并努力提高产品良率。同时也要在有害废弃物处置方面严格遵照国家标准。
在组装环节,英特尔通过降低主板前期设计的复杂度,让系统整装环节变得更为环保。同时工厂端也需要执行英特尔提出的环保规范,不断改善流程、提高自动化水平,并优化测试和质检,最大程度降低对人力和能源的要求。
在向前沿科技不断探索的同时,英特尔也不忘深耕 PC 生态,与 PC 产业合作伙伴一起共创形成“绿色、低碳、共赢”的绿色产业链联盟,与 PCB 板材厂商和加工制造商、产品方案商和结构件及系统厂商等诸多跨行业厂商一起,不断在设计、制造中寻求高效节能、绿色低碳的新突破,在密切的协作中争取在 2030 年前将供应链的温室气体排放量降低至少 30%,在 2040 年实现全球业务温室气体净零排放,推动整个行业走向可持续发展的良性循环,实现用绿色驱动未来。
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