Jak zakaz PFAS w UE wpłynie na Twoje PCB

Produkcja elektroniki, podobnie jak wiele innych branż, poczyniła duże kroki w kierunku stania się bardziej przyjazną dla środowiska z biegiem czasu. Doświadczeni czytelnicy prawdopodobnie pamiętają ruch na rzecz eliminacji Pb (ołowiu) z wielu produktów konsumenckich i komercyjnych, w tym stopów lutowniczych i powłok w PCB. Obecnie uwaga skupia się na substancjach perfluoroalkilowych i polifluoroalkilowych (PFAS), szczególnie że ryzyko zdrowotne związane z PFAS stało się znacznie lepiej zrozumiałe.

Obecnie Europejska Agencja Chemikaliów (ECHA) proponuje szeroki zakaz stosowania wielu PFAS, a taki zakaz może spowodować zakłócenia w łańcuchu dostaw w niektórych obszarach przemysłu PCB. Dotyczy to szeregu materiałów używanych w produktach końcowych i w procesach produkcyjnych:

• Laminaty PCB
• Materiały czyszczące
• Filmy w płaskich wyświetlaczach
• Niektóre kleje i uszczelniacze
• Okablowanie
• Spoiwa w bateriach

Nowe propozycje zakazu PFAS w Europie

PFAS są czasami określane jako „chemikalia wieczne” ze względu na czas, przez który utrzymują się w naturalnym środowisku. Te chemikalia mają bardzo niewiele naturalnych mechanizmów degradacji i są odporne na rozkład w wielu procesach przemysłowych. Z tych powodów są używane w wielu materiałach używanych do budowy nowoczesnej elektroniki i produktów konsumenckich. Skutkiem tego jest stały wzrost obecności PFAS w naturalnym środowisku.

Mimo że nie są one celowo uwalniane jako zanieczyszczenie i pomimo istnienia regulacji dotyczących zawartości PFAS w wielu produktach, ECHA niedawno zaproponowała szeroki zakaz PFAS i produktów zawierających PFAS. PFAS obejmuje grupę 4730 syntetycznych chemikaliów, a szeroki zakaz niektórych z tych związków w UE może zakłócić łańcuch dostaw dla konkretnych materiałów PCB, najbardziej zauważalnie materiałów na bazie PTFE używanych w płytach obwodów RF.

PTFE na celowniku

Jeśli znasz skrót PTFE, to powinieneś wiedzieć, że PTFE jest jednym z głównych materiałów używanych w laminatach RF/mikrofalowych, takich jak Rogers i Arlon. Możesz jednak nie wiedzieć, że PTFE, czyli politetrafluoroetylen, należy do podgrupy PFAS znanej jako polimery fluorowane. Oznacza to, że twoje ulubione laminaty mikrofalowe mogą wymagać reformulacji lub mogą zostać całkowicie zakazane, jeśli ECHA uzna, że PTFE powinno być dalej ograniczone.

Oczywiście byłby to duży problem dla produkcji płyt obwodów RF, i ludzie naturalnie zaczęliby szukać alternatyw dla laminatów na bazie PTFE do stosowania w elektronice mikrofalowej.

Co z alternatywnymi laminatami?

Chociaż może się wydawać proste, aby po prostu zamienić laminat zawierający PTFE na zgodny odpowiednik klasy FR4 o podobnych stratach, może to nie być takie proste. Istnieje wiele zaawansowanych laminatów FR4, które mają niskie wartości Dk i zmniejszone kąty strat w porównaniu z tańszymi opcjami FR4, i czasami są one używane jako tańsza alternatywa dla materiału Rogers.

Problem polega na tym, że te laminaty również zawierają PFAS! Jeśli wybrałbyś losowo materiał laminatu PCB, istnieje co najmniej 90% prawdopodobieństwo, że laminat zawiera pewną ilość PFAS. Ponieważ istnieje wiele PFAS, które mogą być celem szerszego zakazu, trudno jest powiedzieć, które konkretne laminaty zostałyby dotknięte. Branża musiałaby szybko znaleźć alternatywne materiały, które mogłyby zapewnić niezawodność, jakiej wszyscy oczekujemy od materiałów PCB.

Co robią grupy branżowe?

Na dzień dzisiejszy, zespół ds. Strategii Środowiskowej i Zdrowotnej IPC, kierowany przez członków, pyta producentów i dostawców materiałów o ich obecne użycie PFAS. Celem jest, aby IPC zapewniło skuteczne wytyczne i wsparcie dla firm w naszej branży. Celem jest zapewnienie, aby decydenci w UE mieli najlepszy zestaw informacji na temat użycia PFAS i niektórych zalecanych wyjątków od zakazu. Te wysiłki mogą pomóc zapobiec potencjalnym zakłóceniom w łańcuchu dostaw w UE.

Jeśli którykolwiek z czytelników jest zainteresowany dostarczeniem danych, odwiedź ipc.org, aby dowiedzieć się więcej.

Aby dowiedzieć się więcej o szerszych wysiłkach branży na rzecz zrównoważonego rozwoju związanych z regulacjami i rekultywacją PFAS, zapoznaj się z naszym ostatnim podcastem z Kelly Scanlon, głównym strategiem ds. zrównoważonego rozwoju w IPC.

Zawsze, gdy potrzebujesz znaleźć i zaimportować dane CAD dla komponentów zgodnych z PFAS, upewnij się, że używasz kompletnego zestawu funkcji projektowania PCB i zintegrowanych narzędzi łańcucha dostaw w Altium Designer®. Aby w dzisiejszym środowisku wielodyscyplinarnym wdrażać współpracę, innowacyjne firmy korzystają z platformy Altium 365™, aby łatwo udostępniać dane projektowe i wprowadzać projekty do produkcji.

Przedstawiliśmy tylko niewielką część możliwości, jakie oferuje Altium Designer na platformie Altium 365. Zacznij swoją darmową wersję próbną Altium Designer + Altium 365 już dziś.