インフィニオンテクノロジーズは、英国の新興企業が開発した素材をベースにしたリサイクル可能なプリント基板（PCB）を、今後のデモボードに使用する予定だ。
この技術はより環境に優しく、電子機器業界の二酸化炭素排出量を削減すると主張されている。
ドイツ最大の半導体メーカーは、天然繊維をベースにしたリサイクル可能で生分解性の回路基板基板材料であるソルボードを使用した製品を導入すると発表した。この製品は、PCBに一般的に使用されるガラス強化エポキシ樹脂積層板よりも二酸化炭素排出量がはるかに少ないとされている。
ソルボードという名前は、植物由来の素材が無毒のポリマーで包まれていることに由来しています。このポリマーは熱湯に浸すと溶解し、堆肥化可能な有機物だけが残ります。基板にはんだ付けされた電子部品は回収・リサイクルが可能とのことです。
インフィニオンは当初、デモおよび評価用回路基板にSoluboardを使用する予定だが、将来的にはPCBを搭載したすべての製品にこの技術を使用することを検討しているという。
「インフィニオンはデモボードや評価ボードの二酸化炭素排出量を削減するために生分解性素材を使用していますが、エレクトロニクス産業をより持続可能にするために、すべてのボードにこの素材を使用する可能性も模索しています」と、同社のグリーン産業電力部門社長ピーター・ワワー氏は語った。
ワワー氏によると、少量の厳選されたボードはすでに厳選された顧客に提供されており、製品は2023年第4四半期からインフィニオンの既存のチャネルを通じて入手可能になるという。
Infineon Soluboard製品。写真提供：Jiva
Soluboardは、ハンプシャー州ウォータールービルに拠点を置く英国のスタートアップ企業Jiva Materialsによって製造されています。CEO兼共同創業者のジョナサン・スワンストン博士はThe Registerに対し、最高製品責任者のジャック・ヘリング氏がロンドンのRCA（王立芸術大学）でプロダクトデザインを学んでいた際に開発したと語りました。二人は2019年から2020年にかけて、会社設立のために85万ポンド（約100万ドル）のシード資金を調達しました。
電子機器廃棄物は世界で最も急速に増加している廃棄物であり、電子機器には回路基板の寿命よりも長い貴重な鉱物や高価な部品が使用されていることが多いとスワンストン氏は述べた。
「現在、電子機器廃棄物は破砕され、その後焼却または埋め立て処理されていますが、これは環境汚染につながります」と彼は語った。「従来のラミネートを再設計し、リサイクルを容易にするというアイデアでした。」
Soluboard では、従来の PCB のガラス繊維とエポキシ樹脂が、天然繊維と熱湯に溶けるポリマーに置き換えられています。
後者は、何らかの理由で電子デバイス上に液体をこぼした場合の不利益のように思えるかもしれませんが、Soluboard を劣化させるには相当量の水と継続的な高温が必要であるようです。
「ソルボードのプリント基板は、剥離させるために90℃（沸点に近い）のお湯に30分間浸す必要があります」とスワンストン氏は語った。
リサイクルする流れは、金属と部品、天然繊維、ポリマー溶液の 3 つになります。
「ポリマー溶液は家庭排水処理を通じて処分でき、繊維は堆肥化または再利用でき、金属や部品はリサイクルまたは再利用できる」とスワンストン氏は語った。
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インフィニオンは、ディスクリート電源デバイスがこのようなリサイクル方法を念頭に置いて設計されていないため、その再利用可能性について積極的に研究しています。
「当社の製品は、厳しい環境や使用状況でも耐えられるように設計され、認定されていますが、デバイスを調理水に文字通り長時間入れることは、現時点ではこうした使用状況には含まれていません」とワワー氏はThe Regに語った。
Jiva 社は、Soluboard の製造により、従来の回路基板の製造プロセスに比べて二酸化炭素排出量が 60 パーセント削減されると主張している。
ただし、潜在的な制限の 1 つは、Soluboard が現時点では片面または両面に単層のトラックを持つプリント回路基板の製造にしか使用できないことです。一方、複雑な製品では、間に絶縁層を挟んだ複数層のトラックを持つ場合があります。
「ソルボードは現在、片面および両面プリント基板にのみ適していますが、これは重要な市場です」とスワンストン氏は述べ、ジバは多層基板に適したラミネートを製造する技術ロードマップを持っており、今後数年でこの市場に供給できるようになると予想していると付け加えた。
収集と回復のプロセスに注目してください
また、Soluboard は、少なくとも当初はより高価になる可能性が高く、現在の基板のコストよりも 50 ～ 75 パーセント高くなるでしょう。
「従来のPCB材料は非常に大規模に生産されており、年間2億5000万平方メートル以上が生産されています。Soluboardもこの規模で生産されれば、価格は同等になるでしょう」とスワンストン氏は主張した。
IDCのヨーロッパ担当シニアリサーチディレクターのアンドリュー・バス氏は、リサイクルやリサイクル素材の利用を容易にする技術開発は歓迎されるが、多層構造をサポートできないことが現時点ではその魅力を制限する可能性があると述べた。
「最近のほとんどのPCやサーバーシステムでは、基板が多層化されているため、現時点ではこれらの製品には適していません。市場は、民生用電子機器などの分野で、より基本的なPCB要件に集中する可能性があります」と彼は述べた。
「これを何層に拡張できるか、そしてどれだけの密度にできるかが鍵となるだろう」と彼は付け加えた。
しかし、オムディアの主席アナリストであるマノジ・スクマラン氏はより否定的な見方を示し、このような技術が近い将来に業界に大きな影響を与えるとは考えていないと述べた。
「PCBの他の重要な特性としては、放熱性、耐火性、機械的安定性（簡単に壊れないこと）などが挙げられます。水溶性材料がこれらの特性をどの程度まで提供できるかは疑問です」と彼は述べた。
スクマラン氏はまた、そのような回路から部品をリサイクルしても大きな価値が生み出されるかどうかについては懐疑的だと述べた。「回収・再生プロセスのコスト自体が、部品コストの何倍にもなる可能性がある」と彼は述べた。
しかしスワンストン氏は、将来的にはほとんどの回路基板設計にソルボードが使用される可能性があると考えていると述べた。
「この技術は、現在市販されている片面および両面のリジッド基板の大半、そして将来的には多層基板にも適用できます。ただし、フレキシブル基板には適していません」と彼は述べた。®
