A tanszéki kollégák a győri Meshlin-nel karöltve évek óta kísérleteznek újszerű fenntartható áramkörök kifejlesztésén. A kutatás lényege, hogy az üvegszál erősítésű epoxi hordozót kiváltsuk egy olyan kompozittal, amelynek elkészítése és elektronikai hulladékként való kezelése is fenntartható, valamint megfelel a környezetvédelmi szempontoknak.

1. kép - Fenntartható mintaáramkörök montírozva, kontúrmarva

A hordozó biológiailag lebontható, égésgátolt és szálerősített. Hőtűrése elmarad a klasszikus szubsztrátok paramétereitől, de alacsony hőfokon forraszthatóak. Működésük több tekintetben ekvivalens a jelenlegi FR4-alapú hordozókéval.

A PLA/lenvászon-alapú hordozók témájához csatlakozott a BME részéről az Energetikai Gépek és Rendszerek tanszék (Kovács Róbert Sándor és Fehér Éva Anna), ahol hőtani vizsgálatoknak vettettük alá a hordozót. Külföldről a Grenoble-i (UGA) egyetem munkatársai lézeres megmunkálással, LCA-analízissel (életciklus-elemzés) és FPGA alkalmazással egészítették ki a munkánkat. A Prágai CVUT egyetem munkatársai az irodalmazásban és a forrasztási kísérletekben segítettek. Velük a jövőben a körforgásos réz alkalmazását is célul tűztük ki a technológia fejlesztése érdekében.

A 2020 óta tartó kutatások első komolyabb összefoglaló cikkét a Sustainable Materials and Technologies (Elsevier, SJR: D1, WoS: Q1, IF2022: 9,6) folyóiratban jelentettük meg. A cikk elérhető itt:

Csaba Farkas, László Gál, András Csiszár, Vincent Grennerat, Pierre-Olivier Jeannin, Pascal Xavier, Dániel Rigler, Olivér Krammer, Zbynek Plachy, Karel Dusek, Róbert Kovács, Anna Éva Fehér, Attila Géczy.
Sustainable printed circuit board substrates based on flame-retarded PLA/flax composites to reduce environmental load of electronics: Quality, reliability, degradation and application tests, Sustainable Materials and Technologies, Volume 40, 2024, https://doi.org/10.1016/j.susmat.2024.e00902.

A cikk folytatásaként, meghívásos publikációnk is bírálati fázisban tart, amelyben a Grenoble-i kollégák mellett az Arduino munkatársai is részt vettek: a cél ugyanis egy olyan Arduino áramkör létrehozása, amely demonstrátora lehet a fenti technológiának.

2. kép - Fenntartható hordozóra épített, működő Arduino Nano-klón (készült a BME-ETT-n.)

Az új alapanyaggal való kísérletezést ebben a félévben kiterjesztettük a BME Villamosmérnöki és Informatikai Karának több tanszékére is, személyes közreműködések és kísérletek formájában. Ezek eredményeiről remélhetően idén be tudunk számolni.

Az áramkörök az SDG9 és SDG12-es fenntarthatósági célokat (ENSZ) is támogatják.

További hírek a témában itt, Gyártástrend interjú itt, további információk a kutatói hálózat tevékenységéről itt.

A cikk elolvasható a lenti képre kattintva:

        Industrial and Manufacturing Engineering (D1, 28/364)