源自塑料废弃物的3D打印电子器件：印刷电路板生产的替代生态方法

《Advanced Sustainable Systems》：3D Printed Electronics From Plastic Waste: Alternative Ecological Approach to Printed Circuit Board Production

　　

传统的PCB（Printed Circuit Board，印刷电路板）制造因使用化学品以及由此产生的废物中的有毒物质而产生显著的环境影响。大多数研究关注输入材料，未能解决制造工艺本身的非生态性。本文全面报告了一种结合输入材料与工艺双重改进的方法的开发。绝缘基板通过3D打印由基于PVC/PVAc（聚氯乙烯和聚醋酸乙烯酯共混物）的不可燃聚合物废料制成。3D打印技术实现了元件的封装。元件连接通过丝网印刷和模板印刷导电浆料实现，从而无需焊接。这些元件连接点与传统导电粘合剂制成的连接点相当。研究人员成功生产了一个功能完整、中等复杂度的双面演示器，其中包含射频电路。生命周期评估（Life Cycle Assessment, LCA）表明，与传统FR4基PCB相比，碳排放可降低高达61%。这一益处伴随约16%的资源使用（矿物和金属）类别影响增加，主要归因于银基导电浆料。后续步骤将侧重于优化工艺，并强调向大规模生产转变的潜力。

**研究背景与意义**

传统印刷电路板（Printed Circuit Board, PCB）制造过程因使用大量化学品及产生有毒废物而具有显著的环境影响。PCB废弃物占废弃电子电气设备（Waste Electrical and Electronic Equipment,