什么是 PFAS?|主要特性及 AI、半导体产业面临的法规应对课题

PFAS 是一类被称为“永久性化学物质(Forever Chemicals)”的物质,因其在环境中的持久性所引发的担忧,受到产业界的关注。

PFAS 广泛应用于半导体、显示器、电池、汽车等行业,因此相关法规可能影响材料选择、生产工艺及供应链管理。

尤其在半导体制造及构成 AI 基础设施的设备、零部件供应链中,掌握 PFAS 的使用情况,并评估适用法规及客户要求十分重要。

因此,不仅是成品制造商,材料和零部件供应企业也需要对物质信息进行系统化管理。

本文将介绍 PFAS 的定义、主要特性及相关监管讨论的背景,并说明其对 AI、半导体产业的影响,以及成一机械(Sung-il Machinery)的应对方向。


✅ 什么是 PFAS?

PFAS 是“Per- and Polyfluoroalkyl Substances”的缩写,统称为全氟和多氟烷基物质。

这类物质以牢固的碳氟键为特征,凭借拒水、拒油、耐热及耐化学性等性能,广泛应用于各类工业领域。

但具体特性因物质种类而异。


✅ PFAS 的特性

不同种类的 PFAS 可能具有以下特性:

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✔ 拒水性: 不易被水润湿的特性

✔ 拒油性: 油不易附着于表面或在表面扩散的特性

✔ 耐热性、耐化学性: 对热和化学物质具有较高抵抗能力

✔ 耐久性: 在使用环境中抵抗磨损和性能劣化的特性

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凭借这些特性,PFAS 一直被用于表面涂层、密封件及工业材料等多个领域。


✅ 日常生活中的 PFAS

PFAS 的应用范围广泛,从日常生活用品到先进工业材料均有涉及。

典型例子包括平底锅的不粘涂层、户外服装等防水衣物、部分食品包装材料、涂料、胶粘剂及化妆品等。

在工业领域,PFAS 也用于汽车零部件、电池材料,以及半导体和显示器制造工艺,帮助产品和工艺达到所需性能。

由于 PFAS 的应用范围广泛,相关法规的影响可能超越单一产品,延伸至制造业的材料、工艺及整个供应链。


✅ PFAS 存在的问题

PFAS 成为监管关注对象的主要原因,在于其在环境中不易降解的持久性,以及部分物质的生物蓄积性和毒性所引发的担忧。

排放到环境中的 PFAS 可能长期存在,因此被称为“永久性化学物质(Forever Chemicals)”。

据了解,部分物质被人体吸收后,需要较长时间才能排出。

此外,针对部分 PFAS 的研究报告了其与免疫系统影响及某些癌症发生风险升高之间的关联。

但环境持久性、体内蓄积程度及健康影响因物质种类和暴露水平而异,应加以区分和理解。

ℹ️ PFAS 的特性与环境管理课题

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PFAS 一直被用于纸张等材料表面的涂层,防止水和油轻易渗入。
然而,赋予其这些功能的高度化学稳定性,也与其在环境中不易降解的持久性密切相关。
也就是说,在工业上具有实用价值的特性,在环境管理方面却成为重要课题

全球市场正在推进管理 PFAS 使用和排放的法规讨论及制度建设。

欧盟正在审议一项范围广泛的 PFAS 限制提案,综合评估环境影响、替代材料的可用性及对产业的影响。

具体适用范围和实施时间可能因最终决定而有所变化。

美国也在联邦和州政府层面实施或研究使用限制、报告义务等措施。

但各项法规的适用对象及时间安排并不相同,因此企业需要根据出口市场和产品用途,确认最新要求。


✅ 半导体、AI 产业为何关注 PFAS 法规?

随着 AI 产业的发展,GPU 等高性能半导体的重要性不断提升,半导体制造工艺中使用的 PFAS 及其相关法规也受到更多关注。

PFAS 类物质凭借耐化学性、耐热性等特性,被用于半导体工艺材料和设备零部件。

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• 蚀刻(Etching)及清洗(Cleaning)工艺

暴露于强腐蚀性化学品的管路、阀门和密封件等会使用氟树脂,部分工艺用化学液中则会使用 PFAS 类表面活性剂。

• 光刻(Photolithography)工艺

用于形成电路图形的光刻胶中,部分光酸产生剂(PAG)及添加剂可能含有 PFAS 类成分。

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在某些应用中,能够同时满足性能和工艺稳定性要求的替代材料选择有限。

即使引入替代材料,也需要投入时间和成本,验证其与现有设备的兼容性、良率及长期可靠性。

因此,PFAS 法规可能成为影响材料采购、工艺变更、制造成本及供应链稳定性的重要课题。

半导体行业正密切关注法规动向及替代技术的开发进展。


✅ 对显示器、电池及汽车产业的影响

PFAS 应用于多种工业材料及制造工艺,因此相关法规的影响不仅涉及半导体,也可能延伸至显示器、电池及汽车产业。

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📌 显示器

PFAS 用于 OLED 等先进显示器的部分制造工艺及特殊材料。

根据法规适用范围,可能需要评估工艺材料和设备零部件的替代可行性。

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📌 电池

部分电池使用 PVDF 等属于 PFAS 的含氟聚合物,作为电极粘结剂等材料。

相关法规可能影响材料选择与采购,以及替代材料的性能验证。

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📌 汽车

PFAS 用于汽车的部分密封件、软管、涂层及电气电子零部件等。

此外,随着汽车电子化和电动化转型,汽车产业与半导体、电池供应链的联系不断加强,

因此不仅需要评估对零部件和材料的直接影响,还需要考虑通过供应链产生的间接影响。


✅ 成一机械的 PFAS 应对现状

成一机械直接制造并供应的精密联轴器、同步带轮、滚珠丝杠支撑单元、A.P. LOCK 等产品及其制造工艺中,均不使用 PFAS。

PFAS 相关法规的适用范围和具体要求因国家及地区而异,相关制度也在持续完善。

成一机械目前不单独提供 PFAS 自我声明书,并持续关注相关法规动向及客户的具体要求,采取相应措施。


✅ 应对 PFAS 法规与制造业面临的课题

PFAS 是一项需要在材料选择、生产工艺、环境管理及全球供应链各环节进行评估的课题。

半导体、AI、电池、汽车等主要产业需要掌握相关法规动向,并提前评估其对产品和工艺的影响。

企业应当系统管理物质使用情况,并建立能够响应客户及供应链要求的管理基础。

成一机械将继续关注相关法规及产业环境的变化,以环境与质量管理为基础,为客户提供值得信赖的动力传动零部件。