RoHS 규제는 PCB 산업에 어떻게 적용될까요?

점점 더 큰 우려를 불러일으키는 보편적인 문제 중 하나는 전자 제품의 환경 보호 문제입니다. 최근 몇 년 동안 디지털화가 급속도로 진행되면서 전 세계 전기전자 장비 생산량이 폭발적으로 증가했습니다. 로봇, 드론, 3D 프린터, 사물인터넷(IoT), 스마트 홈 기기, 가정용 의료기기 등은 모두 RoHS(미국 노동안전보건법)의 적용을 받으며, 이는 PCB 제조업체 및 생산자에게 매우 중요한 문제입니다.

   RoHS는 유해물질 제한 지침(Restriction of Hazardous Substances Directive)의 약자로, 전기전자 장비에 특정 유해물질 사용 제한에 관한 지침(Directive on the Restrictions on the Use of Certain Hazardous Substances in Electrical and Electronic Equipment)의 약자이기도 합니다. 2003년 2월 유럽 연합에서 채택된 이후, RoHS는 친환경 인증의 주류로 자리 잡았습니다.

2006년 7월 1일부터 RoHS 표준이 공식적으로 시행되었으며, 많은 유명 PCB 제조업체들이 이 표준을 준수하고 있습니다. PCBgogo 또한  RoHS 표준에 적극적으로 대응하는 업체 중 하나입니다.

RoHS는 전자 및 전기 제품의 재료 및 공정 표준을 정의하여 인체 건강과 환경에 더욱 이로운 제품을 만들기 위해 널리 사용됩니다. 이 표준의 목표는 전자 및 전기 제품에서 납, 수은, 카드뮴, 6가 크롬, 폴리브롬화디페닐에테르를 제거하는 것이며, 특히 카드뮴 농도를 0.01% 미만으로 낮추는 데 중점을 둡니다.

RoHS 규정 준수가 중요한 이유 는 무엇입니까 ?

금지된 물질들은 환경에 유해하고, 매립지를 오염시키며, 생산 및 재활용 과정에서 근로자들의 안전을 위협합니다. 

RoHS 규정 준수 를 위한 인쇄 회로 기판 테스트 는 어떻게 진행 되나요 ?

휴대용 RoHS 분석기(X선 형광 분석기 또는 XRF 금속 분석기라고도 함)는 금지된 금속의 존재 여부를 확인하는 데 사용됩니다. RoHS 3 및 추가된 4가지 프탈레이트의 도입으로 인해 용매로 추출되는 이러한 화학 물질의 양을 검출하기 위한 새로운 테스트가 필요하게 되었습니다.

PCB 샘플에 대한 테스트 과정은 다음 그림과 같습니다.

RoHS 지침의 영향을 받는 기업 은 어디 인가요 ?

금지된 물질이 사용된 경우, 해당 EEE(전기전자제품) 제품, 하위 조립품, 부품 또는 케이블을 EU 국가에 직접 판매 또는 유통하거나, EU 국가에 제품을 판매하는 재판매업체, 유통업체 또는 시스템 통합업체에 판매하는 모든 회사가 영향을 받습니다. RoHS와 유사한 규정이 다른 여러 국가로 확대 적용됨에 따라, 이 규정은 더 이상 EU 국가에 적용되지 않습니다. 

RoHS는 금속 산업에도 적용되며, 전자 부품, 방열판 또는 커넥터에 금속 도금, 양극 산화 처리, 크로마틴 처리 또는 기타 마감 처리를 하는 경우에도 적용됩니다.

글로벌 PCB 제조업체들에게 RoHS 인증은  친환경 운송 카드 와 같은 역할을 합니다. 제가 아는  중국 PCB 회사들 에 따르면, PCBgogo 이 회사는 RoHS 규정을 준수하는 대표적인 PCB 및 PCB 조립 제조업체입니다. RoHS 규정을 준수하는 PCB 제조 및 조립 서비스를 제공함으로써 전자 제품에서 유해 화학 물질을 제거하는 데 기여하고 있습니다.

PCB 산업에서 RoHS 지침은 어떻게 규제 되나요 ?

차세대 PCB 제품이 원자재 관리 및 선정 측면에서 점점 더 엄격해지는 환경 보호 요구 사항을 어떻게 충족할 수 있는지 종합적으로 설명드리겠습니다.

1.  친환경 원자재 선정 및 관리 

수은, 카드뮴, 6가 크롬은 PCB 산업에서 거의 사용되지 않으며, PCB 제조의 습식 공정을 제외하면 미량 잔류할 뿐 , PCB 제조업체는 이러한 원소 를 의도적으로 사용하지 않습니다. 따라서 제조업체는 원자재를 선택할 때 납과 할로겐 함량이 환경 보호 기준을 초과하지 않는지만 고려하면 됩니다. 실제로 PCB 제조에서 표면 처리 공정은 PCB를 무연으로 만드는 과정입니다.

2.  무연 솔더링 을 선택 하십시오

기존 PCB(및 SMT 생산)에는 HAL, 솔더 페이스트와 같이 납-주석 합금이 다량 함유되어 있으며, 이러한 합금에는 납 계열 중금속이 많이 들어 있습니다. 인체가 납을 흡입하는 양이 포화 농도를 초과하면 빈혈, 칼슘 결핍, 면역력 저하 등의 증상이 나타날 수 있습니다.

환경 오염과 인체 건강에 미치는 악영향에 대한 우려로 인해 제조업체들은 미량의 할로겐이 함유된 패널이나 인쇄 잉크만 사용하도록 허용하고 있습니다. 

이미지 제공: pcbgogo.co.kr

2.1 재료 선정

PCB 최종 제품에는 기판 재료, 표면 마감(금속)층 및 잉크의 세 가지 유형의 재료가 포함됩니다.

2.1.1 친환경 기판 재료 의 특징 

일반적으로 FR-4, CEM-3 패널에는 테트라브로모비스페놀, 폴리브롬화비페닐, 폴리브롬화디페닐에테르와 같은 브롬화에폭시수지가 다량 함유되어 있습니다. 이러한 물질은 연소 시 다이옥신(TCDO), 벤조퓨란 등과 같은 극독성 물질을 방출합니다. 인체가 흡입할 경우 배출되지 않고 인체 건강에 심각한 위협이 됩니다. 따라서 PCB CCL(구리 클래드 라미네이트) 산업에 사용되는 재료는 할로겐 프리 기판(Cl<0.09%, Br<0.09%)으로 대체되어야 합니다. 이는 브롬화에폭시수지를 인(P) 함유 에폭시수지로, 기존의 디시안디아미드 경화제를 질소(N) 함유 페놀수로 대체하는 것을 의미합니다.

또한, 환경 보호 패널은 무연 SMT 프로젝트에서 자주 발생하는 고온을 견딜 수 있는 강력한 내열성을 갖춰야 합니다. 고온은 패널의 변색, 박리, 변형 및 휨을 유발할 수 있습니다.

2.1.2 적절한 폐수 유입량 선택 을 통해 오염 된 환경 을 방지 하십시오  

현재 대부분의 친환경 납땜 플럭스는 Pb-Sn 합금을 대체한 HASL을 사용합니다.무연 PCB 높은 수분 유동성, 낮은 열응력, 고온에서도 산화가 쉽지 않은 특성을 가져야 하며, 이러한 특성을 통해 SMT 공정의 안정성을 높일 수 있습니다. 또한, HASL 솔더링 플럭스는 환경적으로 재활용 가능해야 하며, SMT 솔더링 플럭스와 혼화성이 있어야 합니다.

2.1.3 잔류 잉크 오염 에 대한 주의 사항

PCB 제조 공정에서 발생하는 잔류 잉크에는 솔더 레지스트 잉크, 텍스트 잉크, 플러그 홀 잉크 등이 있습니다. 이러한 잉크는 주로 수지, 브롬계 난연제, 경화제 등으로 구성되어 PCB 기판의 잉크와 유사한 조성을 가집니다. 환경 친화적인 기준을 충족하는 잉크를 선택할 때는 높은 내열성을 갖추고 PCB 제조 과정에서 박리, 떨어짐, 균열이 발생하지 않는 특성을 고려해야 합니다.

2.1.4 무연 재료 관리

기판 재료 관리는 생산 공정에서 핵심적인 부분입니다. 순수 주석 용액에 납-주석 합금 막대가 실수로 첨가되면 심각한 문제가 발생할 수 있습니다. 동시에 제조업체는 납땜 플럭스 잔류물과 같은 간접적인 물질도 간과하지 않습니다. 이러한 상황을 방지하기 위해 항상 다음과 같은 조치를 취합니다.

(1) 무연 및 무할로겐 원료 코딩 규칙 제정.

(2) 다채로운 슬로건 사용: 외부 및 내부 포장에는 IQA에서 승인한 "친환경 보호" 라벨이 인쇄되어 있습니다.

(3) 환경친화적 원료는 별도로 보관하고, 이러한 원료는 훈련된 직원이 취급해야 합니다.

(4) 녹색 인증 공급업체의 인증 완료.

이미지 제공: pcbgogo.co.kr

결론

성공과 실패는 세부적인 사항에 달려 있습니다. PCB 제조업체도 마찬가지입니다. 좋은 PCB는 직원 복지를 중시하는 제조업체에서 만들어집니다. RoHS 지침은 PCB 품질을 보장할 뿐만 아니라 작업자의 건강도 보호합니다. 고객 입장에서 RoHS 인증은 항상 중요한 참고 자료 입니다  . 모든 분들이 RoHS를 준수하는 만족스러운 제품을 찾으시길 바랍니다.PCB 제조업체.