Onde Encontrar PFAS em Eletrônicos

Substâncias per- e polifluoralquil (PFAS) são um grupo de quase 15.000 produtos químicos sintéticos, "químicos eternos" que são extremamente lentos para se degradar, permanecendo no ambiente por um tempo desconhecido e, com o tempo, possivelmente infiltrando-se no solo, água e ar.

Além do seu impacto ambiental, os reguladores de saúde estão preocupados com como a exposição a esses produtos químicos pode impactar a saúde humana, incluindo aumentar o risco de alguns cânceres. 

As pessoas podem ser expostas a esses produtos químicos ao respirar ar poluído com PFAS, consumir alimentos ou água contaminados por PFAS, ou usar produtos que contêm PFAS. Devido à sua persistência e ubiquidade, tendo sido usados em produtos de consumo em todo o mundo desde a década de 1950, pessoas e animais estão constantemente expostos.

A exposição humana aos PFAS é generalizada, e os níveis de alguns PFAS no sangue podem acumular-se ao longo do tempo. Um relatório do Centers for Disease Control and Prevention, usando dados da National Health and Nutrition Examination Survey (NHANES), encontrou PFAS no sangue de 97% dos americanos.

Portanto, a Administração Biden-Harris lançou um plano para combater a poluição por PFAS. Como parte da abordagem, a EPA introduziu um novo Roteiro PFAS.

Fabricantes de PCBA enfrentam crescentes pressões regulatórias, incluindo os novos requisitos de relatórios e registros da Lei de Controle de Substâncias Tóxicas (TSCA). Então, você pode querer saber onde pode encontrá-los.

Onde Você Pode Encontrar PFAS

Devido às suas propriedades únicas, como alta estabilidade térmica e química e repelência a água, óleo e gordura, os PFAS são comumente usados em muitas indústrias, incluindo cosméticos, automotiva, aeroespacial, construção, têxteis e couro. Os PFAS podem ser encontrados em centenas de produtos globalmente, incluindo produtos domésticos como cafeteiras, teclados, impressoras, aspiradores de pó e utensílios de cozinha antiaderentes. Os PFAS também são prováveis de serem encontrados em produtos que possuem propriedades impermeáveis ou resistentes a manchas, incluindo roupas, equipamentos para atividades ao ar livre e móveis. Como oferecem resistência contra água, óleo e solo, os PFAS são usados como protetores de superfície e surfactantes de carpetes, couros, têxteis, papéis e agentes extintores de incêndio. Os PFAS podem estar presentes como impurezas em matérias-primas e processamento ou adicionados intencionalmente a produtos para desempenhar funções específicas. Mas onde você pode encontrar PFAS quando se trata de eletrônicos? O guia abaixo oferece mais detalhes sobre os produtos e processos na fabricação de eletrônicos que usam PFAS.

Semicondutores

Essenciais para a indústria devido às suas propriedades físico-químicas únicas, os PFAS são onipresentes na fabricação de semicondutores e são comumente usados na produção, equipamentos de fabricação de semicondutores (em sistemas de distribuição de água de alta pureza, por exemplo) e em toda a cadeia de suprimentos.

Embora haja provavelmente milhares de casos de uso, aqui oferecemos apenas alguns exemplos:

• Revestimentos antirreflexo 
• Componentes
• Desenvolvedores
• Soluções de gravação
• Equipamentos inertes 
• Soluções de enxágue 
• Bombas de vácuo 
• Soldagem por fase de vapor 
• Afinamento de wafer 

A fabricação de semicondutores também usa PFAS em processos como fotolitografia e encapsulamento.

Para ajudar a educar o público e melhor informar a política pública, a Semiconductor Industry Association formou o Consórcio PFAS de Semicondutores, “um grupo internacional de partes interessadas da indústria de semicondutores formado para coletar os dados técnicos necessários para formular uma abordagem da indústria para substâncias per- e polifluoroalquil (PFAS) baseada na ciência.”

Dispositivos Eletrônicos

Os PFAS também podem ser encontrados em muitos materiais e componentes usados em dispositivos eletrônicos como materiais laminados de PCB, baterias, displays, bem como componentes passivos como capacitores e materiais de embalagem.

Na verdade, quase todas as PCBs de grau FR4 incluem PFAS como parte da construção do laminado. De acordo com um relatório da Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos, “Mais de 90 por cento das PCBs FR-4 usaram resinas epóxi contendo o retardante de chama reativo tetrabromobisfenol A (TBBPA) para atender aos padrões de inflamabilidade.” 

Dispositivos eletrônicos que provavelmente contêm PFAS incluem:

• Equipamento acústico
• Displays de painel plano
• Células de combustível
• Displays de cristal líquido (LCD)
• Baterias de íon de lítio 
• Smartphones e tablets
• Painéis solares
• Fiação e cabos

Fabricação

Mesmo que um produto final seja livre de PFAS, o processo de fabricação pelo qual foi produzido provavelmente não foi.

Abaixo está uma lista de produtos usados ao longo do processo de fabricação de diversos dispositivos eletrônicos que contêm PFAS.

• Produtos de limpeza 
• Fluidos dielétricos 
• Embalagens de equipamentos eletrônicos em geral 
• Fluidos de transferência de calor 
• Filtros cerâmicos piezoelétricos 
• Revestimentos nano de plasma pulsado 
• Solventes, fluidos transportadores e deposição de lubrificantes
• Compostos de teste

Embora seja verdade que PFOS e PFOA foram restritos sob a Convenção de Estocolmo em 2009 e 2019, respectivamente, e desde então foram em grande parte eliminados, eles foram, em muitos casos, substituídos por PFAS de cadeia mais curta.

Como os designs e fórmulas dos produtos finais não são divulgados publicamente, a extensão completa do uso de PFAS na indústria eletrônica ainda não é totalmente compreendida.

Limitando o uso de PFAS

Os PFAS oferecem uma ampla gama de propriedades críticas que os tornam valiosos (e difíceis de substituir) em aplicações eletrônicas, como inércia química, força dielétrica, retardância de chama e hidrofobicidade. Limitar seu uso exigirá uma combinação de estratégias e avaliação caso a caso.

Embora, dependendo da aplicação, existam algumas alternativas, como materiais à base de silicone, óleos e ceras naturais, e polímeros bio-based. Infelizmente, as maneiras de eliminar ou mesmo reduzir o uso de PFAS permanecem um tanto limitadas. 

Existem alguns casos de uso onde, embora alternativas estejam disponíveis, produtos contendo PFAS ainda são o “preferido”, incluindo capacitores, fiação e cabos. Em outros cenários, mudar para materiais alternativos exigirá a reengenharia de etapas de processamento ou o ajuste de padrões e parâmetros de qualidade.

Como um todo, alternativas não-PFAS atualmente não estão prontamente disponíveis para o setor eletrônico. No entanto, a disponibilidade de alternativas amigáveis à terra e à saúde melhorará com o tempo, inovação e investimento em recursos.