Η παρούσα διατριβή διερευνά την ανάπτυξη προηγμένων πολυμερών από ανακυκλώσιμες πρώτες ύλες και την εφαρμογή τους στη μικροηλεκτρονική. Η κλιμακούμενη παραγωγή ηλεκτρονικών αποβλήτων (e-waste) έχει γίνει ένα κρίσιμο περιβαλλοντικό ζήτημα, οδηγώντας στην ανάγκη για βιώσιμα υλικά στη βιομηχανία μικροηλεκτρονικής. Η παρούσα εργασία επικεντρώνεται στη χρήση ανακυκλωμένων πολυμερών για τη δημιουργία υλικών υψηλής απόδοσης κατάλληλων για ηλεκτρονικές εφαρμογές. Η μελέτη ξεκινά με μια εκτενή ανασκόπηση της επιστήμης των πολυμερών, όπου περιγράφεται λεπτομερώς η ταξινόμηση, η δομή και οι ιδιότητες των πολυμερών. Στη συνέχεια, εμβαθύνει στη βιομηχανία μικροηλεκτρονικής, υπογραμμίζοντας τις διαδικασίες και τα υλικά που εμπλέκονται και προσδιορίζοντας τις προκλήσεις και τις ευκαιρίες που παρουσιάζει η ενσωμάτωση των πολυμερών.

Σημαντικό μέρος της διατριβής αφιερώνεται στην εξέταση των ηλεκτρονικών αποβλήτων, ιδίως των πλαστικών συστατικών, και των δυνατοτήτων τους ως πρώτων υλών για την παραγωγή νέων πολυμερών. Οι περιβαλλοντικές επιπτώσεις των ηλεκτρονικών αποβλήτων και η οικονομική βιωσιμότητα των προσπαθειών ανακύκλωσης αναλύονται διεξοδικά. Αξιολογούνται προηγμένες τεχνικές ανακύκλωσης, όπως η φασματοσκοπία στο εγγύς υπέρυθρο, ο ηλεκτροστατικός διαχωρισμός, οι διεργασίες επίπλευσης, ο αποπολυμερισμός και οι διαλυτοθερμικές διεργασίες, ως προς την αποτελεσματικότητά τους στην παραγωγή ανακυκλωμένων πολυμερών υψηλής καθαρότητας.

Η εργασία διερευνά περαιτέρω τις τεχνικές προκλήσεις που σχετίζονται με τη χρήση ανακυκλωμένων πολυμερών στη μικροηλεκτρονική, συμπεριλαμβανομένης της διατήρησης της καθαρότητας, της συνοχής και της απόδοσης του υλικού. Προτείνονται καινοτόμες λύσεις και βελτιώσεις υλικών για την αντιμετώπιση αυτών των ζητημάτων. Διερευνώνται οι πρακτικές εφαρμογές των ανακυκλωμένων πολυμερών, συμπεριλαμβανομένης της χρήσης τους σε εύκαμπτα ηλεκτρονικά συστήματα, πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων (PCB), υλικά εγκιβωτισμού και μόνωσης και τρισδιάστατη εκτύπωση.

Τα ευρήματα δείχνουν ότι με την κατάλληλη επεξεργασία και τις κατάλληλες τροποποιήσεις των υλικών, τα ανακυκλωμένα πολυμερή μπορούν να ανταποκριθούν στις αυστηρές απαιτήσεις της βιομηχανίας μικροηλεκτρονικής, προσφέροντας μια βιώσιμη εναλλακτική λύση σε σχέση με τα πρωτογενή υλικά. Η εργασία καταλήγει με προτάσεις για μελλοντική έρευνα και πιθανές βιομηχανικές εφαρμογές, τονίζοντας τη σημασία της προόδου των τεχνολογιών ανακύκλωσης και της επιστήμης των υλικών για την υποστήριξη της βιώσιμης ανάπτυξης της μικροηλεκτρονικής.

This thesis explores the development of advanced polymers from recyclable raw materials and their application in microelectronics. The escalating production of electronic waste (e-waste) has become a critical environmental issue, driving the need for sustainable materials in the microelectronics industry. This research focuses on utilizing recycled polymers to create high-performance materials suitable for electronic applications. The study begins with an extensive review of polymer science, detailing the classification, structure, and properties of polymers. It then delves into the microelectronics industry, highlighting the processes and materials involved, and identifying the challenges and opportunities presented by the integration of polymers.

A significant portion of the thesis is dedicated to examining electronic waste, particularly the plastic components, and their potential as raw materials for new polymer production. The environmental impact of e-waste and the economic viability of recycling efforts are thoroughly analysed. Advanced recycling techniques, such as near-infrared spectroscopy, electrostatic separation, flotation processes, depolymerization, and solvothermal processes, are evaluated for their effectiveness in producing high-purity recycled polymers.

The research further investigates the technical challenges associated with using recycled polymers in microelectronics, including maintaining material purity, consistency, and performance. Innovative solutions and material enhancements are proposed to address these issues. Practical applications of recycled polymers are explored, including their use in flexible electronics, printed circuit boards (PCBs), encapsulation and insulation materials, and 3D printing.

The findings indicate that with the proper processing and material modifications, recycled polymers can meet the stringent requirements of the microelectronics industry, offering a sustainable alternative to virgin materials. The study concludes with recommendations for future research and potential industrial applications, emphasizing the importance of advancing recycling technologies and material science to support the sustainable development of microelectronics