전자 제품에서 PFAS를 찾는 곳

Per- 및 poly-fluoroalkyl 물질(PFAS)은 거의 15,000개의 합성 화학물질 그룹으로, "영원한 화학물질"로 알려져 있으며, 분해되는 데 매우 느리며, 환경에 알 수 없는 기간 동안 남아 있고, 시간이 지남에 따라 토양, 물, 공기로 유출될 가능성이 있습니다.

환경에 미치는 영향 외에도, 건강 규제 기관은 이러한 화학물질에 노출되는 것이 인간의 건강에 어떤 영향을 미칠 수 있는지에 대해 우려하고 있으며, 이는 일부 암의 위험 증가를 포함합니다.

사람들은 PFAS로 오염된 공기를 호흡하거나, PFAS로 오염된 음식이나 물을 섭취하거나, PFAS가 포함된 제품을 사용함으로써 이러한 화학물질에 노출될 수 있습니다. 이들의 지속성과 만연성으로 인해, 1950년대부터 전 세계적으로 소비자 제품에 사용되어 왔기 때문에, 사람과 동물은 지속적으로 노출됩니다.

인간에 대한 PFAS 노출은 광범위하며, 일부 PFAS의 혈중 농도는 시간이 지남에 따라 쌓일 수 있습니다. 국립 보건 영양 조사(NHANES)의 데이터를 사용한 질병 통제 예방 센터의 한 보고서는 미국인의 97%에서 PFAS를 발견했습니다.

따라서, 바이든-해리스 행정부는 PFAS 오염과 싸우기 위한 계획을 시작했습니다. 이 접근의 일환으로, EPA는 새로운 PFAS 로드맵을 소개했습니다.

PCBA 제조업체는 독성 물질 관리법(TSCA)의 새로운 보고 및 기록 유지 요구 사항을 포함하여 증가하는 규제 압력에 직면하고 있습니다. 그러므로, 어디에서 이를 찾을 수 있는지 알고 싶을 수 있습니다.

PFAS를 찾을 수 있는 곳

고열 및 화학적 안정성, 물, 기름, 그리스 방지 특성과 같은 독특한 특성으로 인해 PFAS는 화장품, 자동차, 항공우주, 건설, 섬유 및 가죽을 포함한 많은 산업에서 일반적으로 사용됩니다.

PFAS는 커피 메이커, 키보드, 프린터, 진공 청소기, 논스틱 조리기구와 같은 가정용 제품을 포함하여 전 세계적으로 수백 가지 제품에서 발견될 수 있습니다. PFAS는 방수 또는 얼룩 방지 특성을 자랑하는 제품, 예를 들어 의류, 야외 장비 및 가구에서도 발견될 가능성이 있습니다.

물, 기름 및 흙에 대한 저항력을 제공하기 때문에 PFAS는 카펫, 가죽, 섬유, 종이 및 소화제의 표면 보호제 및 계면활성제로 사용됩니다.

PFAS는 원재료와 가공 과정에서 불순물로 존재하거나 특정 기능을 수행하기 위해 제품에 의도적으로 첨가될 수 있습니다. 그러나 전자 제품에서 PFAS를 어디에서 찾을 수 있을까요?

아래 가이드는 전자 제조에서 PFAS를 사용하는 제품 및 공정에 대한 자세한 정보를 제공합니다.

반도체

독특한 물리화학적 특성으로 인해 산업에 필수적인 PFAS는 반도체 제조에 널리 퍼져 있으며 생산, 반도체 제조 장비(예: 고순도 물 분배 시스템) 및 공급망 전반에 걸쳐 일반적으로 사용됩니다.

수천 가지 사용 사례가 있을 수 있지만 여기 몇 가지 예를 들어 보겠습니다:

• 반사 방지 코팅
• 구성 요소
• 개발자
• 에칭 용액
• 불활성 장비
• 세척 용액
• 진공 펌프
• 증기 상태 솔더링
• 웨이퍼 얇게 만들기

반도체 제조는 또한 광리소그래피 및 캡슐화와 같은 공정에서 PFAS를 사용합니다.

대중을 교육하고 공공 정책을 더 잘 알리기 위해, 반도체 산업 협회는 과학에 기반한 산업 접근 방식을 수립하기 위해 필요한 기술 데이터를 수집하는 "국제 반도체 산업 이해 관계자 그룹"인 반도체 PFAS 컨소시엄을 구성했습니다.

전자 장치

PFAS는 PCB 라미네이트 재료, 배터리, 디스플레이뿐만 아니라 커패시터 및 포장 재료와 같은 수동 구성 요소에서 사용되는 많은 재료 및 구성 요소에서도 발견될 수 있습니다.

사실, 거의 모든 FR4 등급 PCB는 라미네이트 구조의 일부로 PFAS를 포함하고 있습니다. 미국 환경 보호국의 보고서에 따르면, “90퍼센트 이상의 FR-4 PCB는 가연성 기준을 충족하기 위해 반응성 난연제인 테트라브로모비스페놀 A(TBBPA)를 포함한 에폭시 수지를 사용합니다.”

PFAS를 포함할 가능성이 있는 전자 장치에는 다음이 포함됩니다:

• 음향 장비
• 플랫 패널 디스플레이
• 연료 전지
• 액정 디스플레이(LCD)
• 리튬 이온 배터리
• 스마트폰 및 태블릿
• 태양광 패널
• 배선 및 케이블

제조

최종 제품이 PFAS가 없더라도, 그것이 생산된 제조 과정은 그렇지 않았을 가능성이 큽니다.

다양한 전자 장치의 제조 과정에서 사용되는 PFAS가 포함된 제품 목록은 다음과 같습니다.

• 세척제
• 유전체 유체
• 일반 전자 장비 포장
• 열 전달 유체
• 압전 세라믹 필터
• 펄스 플라즈마 나노 코팅
• 용매, 운반 유체 및 윤활제 증착
• 시험 화합물

PFOS와 PFOA는 각각 2009년과 2019년에 스톡홀름 협약에 따라 제한되었고, 그 이후로 대부분 단계적으로 폐지되었지만, 많은 경우에 짧은 사슬 PFAS로 대체되었습니다.

최종 제품의 설계와 공식이 공개적으로 공개되지 않기 때문에, 전자 산업에서 PFAS 사용의 전체 범위는 아직 완전히 이해되지 않았습니다.

PFAS 사용 제한

PFAS는 화학적 불활성, 유전체 강도, 난연성, 소수성과 같은 중요한 특성을 제공하여 전자 애플리케이션에서 귀중하고 (대체하기 어려운) 만들어, 그 사용을 제한하려면 다양한 전략과 사례별 평가가 필요합니다.

응용 프로그램에 따라 일부 대안이 있을 수 있지만, 예를 들어 실리콘 기반 재료, 천연 오일 및 왁스, 생물 기반 폴리머와 같은 것들이 있습니다. 불행히도, PFAS 사용을 제거하거나 줄이는 방법은 여전히 다소 제한적입니다.

캐패시터, 배선 및 케이블과 같이 대안이 있음에도 불구하고 PFAS가 포함된 제품이 여전히 선호되는 "가야 할 길"인 몇 가지 사용 사례가 있습니다. 다른 시나리오에서는 대체 재료로 이동하려면 처리 단계를 재설계하거나 품질 기준 및 매개변수를 조정해야 할 수 있습니다.

전체적으로, 전자 부문을 위한 비-PFAS 대안은 현재 쉽게 사용할 수 없습니다. 그러나, 시간, 혁신, 자원 투자가 이루어짐에 따라 지구와 건강에 친화적인 대안의 가용성은 개선될 것입니다.