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2024년부터 2026년까지 PCB 연구가 밝힌 것: 검사, 유리 코어, 열, 친환경 기판

검사, 유리 코어, 열, 친환경 기판, 전자폐기물에 관한 동료 심사 논문 56편을 검토했습니다. 대부분은 아직 실험실이나 시제품 단계에 있으며, 주목받는 수치는 실제 라인에서 줄어듭니다.

MPBxChange 조사 보고서 · 게시일 2026년 10월 22일 · 14분 분량 · 출처 57개

2024년부터 2026년까지 PCB 연구가 밝힌 것: 검사, 유리 코어, 열, 친환경 기판
일러스트: MPBxChange

인쇄회로기판(PCB)에 관한 연구는 2015년 학술지 논문 608편에서 2025년 984편으로 늘었으며, 가장 빠르게 성장한 주제는 컴퓨터가 결함을 찾도록 학습시키는 연구로 2015년 3편에서 2025년 94편으로 증가했습니다.[57] 이 리뷰는 2024년부터 2026년까지 발표된 동료 심사 연구를 기판을 설계, 구매, 제조하는 모든 이에게 중요한 다섯 분야에 걸쳐 살펴봅니다. 기계 검사, AI 하드웨어용 유리 코어와 저손실 소재, 열과 신뢰성, 친환경 기판, 그리고 수명을 다한 기판의 처리입니다. 요약하면 근거는 헤드라인이 말하는 것보다 아직 미성숙합니다. 대부분의 결과는 실험실, 시뮬레이션 또는 단일 생산 라인에서 나왔으며, 가장 많이 인용되는 수치 가운데 몇몇은 실제 공장 데이터로 검증하면 줄어듭니다.

  1. 2칩과 패키지 기판대형 AI 칩 아래에서 유리 코어가 유기 코어를 대체합니다. 칩 쪽은 더 평탄해지지만 아래쪽 접합부에는 부담이 커집니다.
  2. 3솔더 접합부열 사이클과 진동에 의한 피로. 언더필은 한쪽에는 도움이 되고 다른 쪽에는 해가 됩니다.
  3. 2적층판: 수지, 유리 직물, 동박112G와 224G 신호를 위한 저손실 수지, 저유전율 유리섬유, 더 매끄러운 동박.
  4. 3마이크로비아와 도금 홀적층 마이크로비아는 도금 계면에서 고장 나며, 도면보다 공정 품질이 더 중요합니다.
  5. 3열 경로구리 인레이, 메탈 코어, 기판 내장 베이퍼 챔버는 열저항을 3분의 1 이상 줄입니다.
  6. 1라인 검사AI가 광학 검사의 오경보를 걸러 내며, 벤치마크 점수는 현장 정확도를 과대평가합니다.
  7. 4소재와 제조재활용 가능한 적층판, 바이오 기반 기판, 공장의 청정 전력.
  8. 5수명 종료폐기판의 금속 회수, 그리고 노천 소각이 건강에 미치는 대가.
2024년부터 2026년까지의 연구가 기판의 어디에 해당하는가. 숫자는 이 리뷰의 절 번호를 가리킵니다. 개략도이며 축척과 무관합니다.

핵심 요약

  • AI 검사는 가장 덜 홍보되는 곳에서 가장 잘 작동합니다. 논문들은 공개 테스트 세트에서 95%에서 99%까지의 점수를 흔히 보고하지만, 가장 많이 인용되는 세트는 인위적으로 결함을 만든 기판 사진 693장으로 구성되어 있습니다.[2] 한 실제 조립 라인에서 검사 장비의 경보를 재확인하도록 학습한 모델은 처음 보는 기판에서 실제 결함의 74%에서 88%까지를 잡아냈고, 사람의 재확인 작업을 98% 넘게 줄였습니다.[6]
  • 유리 코어는 하나의 문제를 다른 문제와 맞바꿉니다. 대형 AI 칩 아래의 유리는 칩 쪽을 평탄하게 유지하지만, 한 주요 기판 제조사의 모델은 그 아래 접합부의 변형률을 유기 코어의 두 배 이상으로 계산합니다.[12] 검토한 모든 신뢰성 연구에서 주된 위험은 신호 손실이 아니라 균열입니다.[11][15][17]
  • 완성된 224G 기판의 인치당 손실을 측정한 동료 심사 연구는 없습니다. 발표된 소재 연구는 수지와 벌크 유리의 10 GHz 손실을 보고하며, 가장 빠른 링크의 기판 수준 수치는 여전히 공급업체에서 나옵니다.[20][21][22]
  • 접합부를 보강하면 수명이 짧아질 수 있습니다. 한 연구에서 언더필은 진동 수명을 84배 늘렸지만 열 사이클 수명을 92% 줄였습니다.[27] 자동차 모듈을 보호하는 방법이 서버 기판에는 해가 될 수 있습니다.
  • 재활용 가능한 FR-4가 이제 실험실 밖에 존재합니다. 중국 주요 동박적층판 제조사의 적층판은 업계 적층판 표준을 충족하고 UL 인증을 받았으나, 재활용 수지는 더 낮은 등급의 기판에만 재사용됩니다.[36]
  • 친환경 소재는 부담을 다른 곳으로 옮깁니다. 바이오 기반 기판은 탄소발자국을 72% 줄였지만 토지 사용을 332%, 물 사용을 465% 늘렸습니다.[39] 복잡한 기판에서는 적층판보다 칩과 공장의 전력이 더 중요합니다.[41][42]
  • 화석연료 중심 전력망에서는 여전히 제련이 새로운 화학 공정보다 낫습니다.[44] 태국 현장 연구에 따르면 깔라신 전자폐기물 현장의 토양은 국제 기준을 초과하며, 오염은 시간이 지나면서 심해지고 있습니다.[50]
  • 인쇄회로기판에 관한 전체 논문608 2015 · 984 2025
  • 결함 검출3 2015 · 94 2025
  • 열 관리3 2015 · 17 2025
  • 유리 코어 기판0 2015 · 16 2025
  • 전과정평가1 2015 · 5 2025
PCB 결함 검출 논문은 10년 사이 약 30배 늘었고, 분야 전체는 약 60% 성장했습니다. 2015년부터 2025년까지 제목이나 초록에 해당 문구가 포함된 연도별 학술지 논문 수입니다. 각 막대 행은 자체 최댓값을 기준으로 조정했습니다. 유리 코어 건수는 PCB 논문에 한정되지 않습니다. 출처: OpenAlex, 2026년 10월 21일 조회.
수치 보기
20152016201720182019202020212022202320242025
인쇄회로기판에 관한 전체 논문608585640677721743767815894930984
결함 검출32464101828316794
열 관리343371111115817
유리 코어 기판000300312216
전과정평가11300010135

리뷰 방법

이 글은 서술적 리뷰로, 학술지 논문의 기준에 맞춰 작성했지만 일반 독자를 위해 썼습니다. Scopus와 Web of Science는 직접 사용하지 않았습니다. 논문은 두 데이터베이스가 다루는 학술지를 색인하는 OpenAlex를 통해 찾았고, Crossref와 Semantic Scholar에서 교차 확인했습니다. 공개된 전문은 Unpaywall과 PubMed Central을 통해 읽었으며, 그렇지 않은 경우에는 초록을 사용했고 중요한 부분에서는 본문에 이를 밝혔습니다.

  • 기간: 2024년 1월부터 2026년 10월 21일까지 발표된 논문.
  • 포함 대상: 동료 심사 학술지 논문, 그리고 해당 주제의 학술지 문헌이 부족한 경우 Electronic Components and Technology Conference(ECTC)와 IMAPS 심포지엄의 소수 논문. 프리프린트, 학위논문, 공급업체 백서, 언론 보도는 제외했습니다.
  • 주제: 위에 제시한 것처럼 발표 건수가 가장 빠르게 늘어난 분야와, 구매자와 태국에 중요한 분야를 기준으로 선정했습니다.
  • 검증: 모든 논문의 DOI, 저자, 학술지, 권, 연도를 2026년 10월 22일 Crossref에서 확인했으며, 정정이나 철회 공지가 붙은 논문은 없습니다. 아래의 각 출처에는 해당 주장을 뒷받침하는 문장을 인용했습니다.
  • 선정: 각 주제에서 가장 많이 인용된 최근 연구, 규모가 가장 크거나 가장 엄밀한 연구, 최소 한 편의 리뷰, 그리고 일반적인 관행과 상반되는 결과를 골랐습니다. 60편이 넘는 논문을 전문 또는 초록으로 검토했고, 56편을 인용했습니다.

논문이 결과에 이해관계가 있는 기업에서 나왔거나 심사 기준이 일정하지 않은 출판사에서 나온 경우, 본문에 이를 밝혔습니다.

1. AI 검사: 98%의 문제

베어 보드 위의 자동 광학 검사 헤드.
베어 보드 위의 자동 광학 검사 헤드. MPBxChange를 위해 Midjourney로 생성한 일러스트입니다. 실제 공장, 제품 또는 실험의 사진이 아닙니다.

베어 보드와 조립 라인은 이미 자동 광학 검사(AOI)와 X선 검사에 의존하고 있습니다. 2023년 이후 달라진 점은 딥러닝 검출기를 제안하는 논문의 양이며, 거의 모두가 YOLO 계열 객체 검출 모델의 변형입니다. 가장 많이 인용된 YOLO-HMC는 평균 정밀도 평균(mAP) 98.6%를 보고합니다.[1] CDI-YOLO는 98.3%를 보고하며, 저자들은 데이터를 이렇게 설명합니다. 기판 사진 693장을 10,668장의 작은 이미지로 잘라 낸 뒤 학습 세트와 테스트 세트로 나누었습니다.[2] 이미지를 나누기 전에 자르면 같은 기판의 조각이 분할 양쪽에 모두 들어갈 수 있어 점수가 부풀려지는데, 이 논문은 어떤 순서를 사용했는지 밝히지 않습니다. 조립 기판에 관한 몇 안 되는 공개 데이터셋 가운데 하나인 PCBA-DET는 라인 카메라를 흉내 내어 손으로 촬영한 사진 4,000장과 라벨이 붙은 결함 18,100개로 구성되며, 그 모델은 97.3%를 기록했습니다.[3] 이 분야의 한 리뷰는 공개 데이터셋 9개와 결함 유형 14가지를 정리하고, 클래스 불균형과 미세 결함을 주요 미해결 과제로 꼽습니다.[5] 새로운 데이터셋을 만든 한 연구의 저자들은 기존 세트가 "포괄적인 라벨링이 부족하다"고 지적합니다.[4]

생산 데이터를 다룬 소수의 연구는 더 유용한 이야기를 들려줍니다. 중국의 한 혼류 표면실장 라인은 AOI 장비가 경보를 낸 이미지 34,466장을 기판 26,266장에서 제공했는데, 실제 결함은 175건뿐으로 경보 약 196건당 1건이었습니다.[6] 이 경보를 재확인하도록 학습한 분류기는 두 가지 설정에서 실제 결함의 78%에서 89%까지를 잡아냈습니다. 한 번도 보지 못한 기판으로만 테스트하자 재현율은 74%와 88%로 떨어졌으며, 이는 부주의한 분할이 결과를 얼마나 부풀리는지 보여 줍니다. 수작업 재확인은 98% 넘게 줄었습니다. 이 논문은 단일 라인의 결과이고, 제1저자는 기술 기업에도 재직하고 있으며, MDPI 학술지에서 5주 만에 심사와 게재 승인을 받았으므로 다른 곳에서 반복 검증이 필요합니다.

다른 라인 연구는 규모가 더 작습니다. 비전 모델과 GPT-4o를 결합한 파이프라인은 가동 중인 표면실장 라인에서 누락 부품을 91.7%의 정확도로 찾아냈습니다.[7] 볼 그리드 어레이 아래의 솔더 브리지를 찾는 X선 방법은 재현율 92.6%를 보고했지만, 테스트 세트는 이미지 11장이었습니다.[9] 또한 일반 사진으로 학습한 검출기는 X선 이미지에서 정확도를 크게 잃었으며, X선 장비 설정이 달라져도 작동하려면 조정이 필요했습니다.[8] 말레이시아에서 작성된 한 리뷰는 솔더 접합부의 물리적 특성, 형상, 크기가 비전 연구에서 여전히 충분히 다뤄지지 않았다고 지적합니다.[10]

공개 벤치마크 데이터셋

  • YOLO-HMCmAP98.6%
  • CDI-YOLOmAP, 이미지 693장98.3%
  • PCBA-YOLOmAP, 이미지 4,000장97.3%
  • MDD_PCBmAP95%

생산 데이터

  • X선, BGA 솔더 브리지recall, 이미지 11장 (테스트 세트 기준)92.6%
  • 누락 부품, 비전 모델과 GPT-4o정확도91.7%
  • AOI 오경보 필터, 고검출 설정recall, 이미지 34,466장, 학습에 쓰지 않은 기판87.71%
  • AOI 오경보 필터, 균형 설정recall, 이미지 34,466장, 학습에 쓰지 않은 기판73.69%
98% 안팎의 벤치마크 점수가 공장 데이터에서는 74%에서 93%까지로 줄어듭니다. 측정 지표가 서로 다르므로(벤치마크는 mAP, 라인은 재현율 또는 정확도) 두 패널은 동일 조건의 비교가 아니라 각 논문이 보고한 값을 보여 줍니다. 가장 많이 인용되는 벤치마크는 인위적으로 결함을 만든 기판 사진 693장으로 구성되며, 가장 큰 라인 연구는 이미지 34,466장 가운데 실제 결함이 175건뿐이었습니다. 출처: 제1절에 제시한 논문.

구매자에게 주는 의미. 공급업체의 "AI 검사" 주장은 자사 라인의 수치가 함께 제시되기 전까지는 큰 의미가 없습니다. 기판 1,000장당 경보 수, 그중 오경보의 비율, 고객에게 유출되는 결함 수가 필요합니다. 이 리뷰에서 검토한 어떤 논문도 AI 검사를 반품이나 현장 고장과 연결하지 않았습니다.

2. AI 하드웨어용 유리 코어와 저손실 소재

구리로 충전한 유리 관통 비아가 있는 유리 코어 패널.
구리로 충전한 유리 관통 비아가 있는 유리 코어 패널. MPBxChange를 위해 Midjourney로 생성한 일러스트입니다. 실제 공장, 제품 또는 실험의 사진이 아닙니다.

가장 큰 AI 프로세서는 최대 100 mm 크기의 패키지 기판에 실장되며, 이 크기에서는 유기 코어가 휩니다. 유리는 평탄하고 단단하며 매끄럽고, 열팽창도 조정할 수 있습니다. 유리 코어 기판에 관한 논문은 2024년 2편에서 2025년 16편으로 늘었습니다.[57]

Binghamton University의 한 리뷰는 장애물을 분명히 밝힙니다. 유리는 깨지기 쉽고 응력을 받으면 균열이 생기며, 장기 신뢰성 데이터가 부족합니다.[11] 이후 발표된 시험 결과도 이를 뒷받침합니다.

  • 완충층이 없을 때의 균열. Dai Nippon Printing은 유리 코어 패널에 영하 55 °C부터 125 °C까지의 열충격 1,000사이클을 가했습니다. 수지 완충층이 없으면 유리에 균열이 생겼고, 완충층이 있으면 아무것도 고장 나지 않았습니다.[15] 같은 연구진은 유리 비아 구간의 30 GHz 손실을 0.23 dB로 측정했습니다.[16]
  • 노화. 250 °C에서 유지한 구리 충전 유리 비아는 경도를 대부분 잃었고, 1,008시간 후 유리에 미세 균열이 생겼습니다.[17]
  • 기판 쪽. Georgia Tech는 100 mm 유리 패키지를 회로기판에 실장해 열 사이클 시험을 실시했으며, "언더필 유무와 관계없이 신뢰성 우려가 지속된다"는 결과를 얻었습니다.[14]
  • 아래쪽 접합부. 기판 제조사 Unimicron의 엔지니어들이 만든 유한요소 모델은 유리가 칩의 마이크로범프 변형률은 줄이지만 칩과 기판 사이 접합부의 변형률은 두 배 이상 높이고, 85 °C와 영하 40 °C 모두에서 휨을 키운다는 결과를 얻었습니다.[12][13]
  • 저손실에는 대가가 따릅니다. 유리는 에너지를 거의 흡수하지 않기 때문에 감쇠도 거의 없습니다. 측정한 유리 패키지에서는 날카로운 공진과 전력 공급 임피던스 피크가 나타났습니다.[18] 전체를 유리로 만든 28 GHz 안테나는 선로 손실이 mm당 0.021 dB에 불과했지만, 커넥터를 조일 때 가장자리에 균열이 생겼습니다.[19]

기판 자체에서는 더 빠른 신호를 위한 경쟁이 소재로 옮겨 갔습니다. 새로운 무알칼리 유리섬유는 10 GHz에서 유전율 4.5와 손실 0.0029에 도달해, 일반 E-glass의 6.9와 0.007을 크게 밑돕니다.[20] 실험실 수지로는 변성 폴리페닐렌옥사이드 복합재가 0.0044[21], 새로운 폴리페닐렌설파이드 수지가 0.001 미만의 손실을 보고합니다.[22] 한 시뮬레이션은 구리 표면 거칠기가 0.4 µm에서 2.0 µm로 커지면 40 GHz 도체 손실이 약 15% 증가함을 보여 주는데, 이것이 매우 매끄러운 동박 수요의 물리적 배경입니다.[23]

패키지 휨, 마이크로미터 단위 크기(시뮬레이션)

  • 유리 코어, 85 °C73.2 µm
  • 유기 코어, 85 °C58.4 µm
  • 유리 코어, -40 °C103.5 µm
  • 유기 코어, -40 °C69.9 µm

10 GHz에서의 유리섬유 유전율(Dk): 낮을수록 고속 신호에 유리

  • E-glassDf 0.007, 논문이 인용한 상용 제품 값6.9
  • L-glassDf 0.003, 논문이 인용한 상용 제품 값4.8
  • NE-glassDf 0.0035, 논문이 인용한 상용 제품 값4.7
  • GDMC-LaDf 0.00301, 신규 유리4.75
  • GDMC-SiDf 0.00286, 신규 유리4.5
유리 코어는 기판 쪽에서 더 많이 휘며, 적층판 경쟁은 유리섬유로 옮겨 갔습니다. 휨: PCB 위의 800 µm 유리 코어(6.3 ppm/°C)와 유기 코어(11.3 ppm/°C)를 비교한 유한요소 모델, Lau et al., Unimicron, IMAPS 2024. 같은 모델에서 칩과 기판 사이 접합부의 변형률은 유기 코어의 두 배를 넘습니다. 섬유: Linganna et al., Scientific Reports 2024, 직조 적층판이 아닌 벌크 유리에서 측정.

근거가 보여 주지 않는 것. 이 기간에 이러한 소재로 만든 완성 기판에서 112G와 224G 링크의 주파수인 28 GHz와 56 GHz의 인치당 손실을 측정한 동료 심사 연구는 없습니다. 이런 기판에 대해 인용되는 손실 수치는 적층판 제조사와 업계 언론에서 나온 것입니다. 유리 코어 결과의 대부분은 학회 논문이나 공급업체 시험이며, 기술된 제조 공정 가운데 동남아시아에서 이루어진 것은 없습니다.

3. 열과 신뢰성

AI 서버, 전기차, 조명용 기판은 더 좁은 공간에서 더 많은 전력을 다루며, 그 수명은 두 가지 응력, 즉 반복적인 가열과 냉각, 그리고 진동이 결정합니다.

접합부와 비아. 널리 인용되는 한 리뷰에 따르면 솔더 접합부의 균열은 솔더와 금속간화합물층의 경계를 따라 시작되며, 솔더 두께와 고온 유지 시간은 흔히 생각하는 것보다 덜 중요합니다.[24] 적층 마이크로비아에 대해서는 적층을 피하라는 것이 경험칙이었습니다. University of Maryland CALCE 센터의 2026년 모델링 연구는 적층 비아가 도금 계면에서 어떻게 분리되는지 보여 주며,[25] 한 비판적 리뷰는 이제 신뢰성을 좌우하는 것은 표준이 점검하는 형상보다 드릴링, 세정, 도금으로 결정되는 이 숨은 계면이라고 주장합니다.[26] 두 연구 모두 모델링과 리뷰이며, 새로운 시험 캠페인은 아닙니다.

언더필의 득실. 주석납 솔더를 사용한 조립품 9종을 다룬 연구에서 부품 아래를 채우는 언더필은 열 사이클에서의 시뮬레이션 수명을 92.3% 줄이고 진동 수명을 84배 늘렸으며, 모서리만 고정하자 열 수명이 99.3% 줄었습니다.[27] 시험 기판으로 균열이 생기는 위치는 확인했지만, 수명 자체는 시뮬레이션 값입니다. NXP의 차량 측정은 선택이 제품에 따라 달라지는 이유를 보여 줍니다. 노면과 장착 위치가 기판 진동을 좌우하며, 베어 보드에 대한 실험실 시험은 모듈에 장착해 시험한 같은 부품보다 일찍 고장 납니다.[32][33]

데이터 기반 예측. 한 실험실의 열 사이클 시험 185건으로 학습한 머신러닝 모델은 솔더 접합부의 특성 수명을 대체로 3% 미만의 오차로 예측해, 같은 데이터에서 경험식과 유한요소 모델보다 나은 결과를 보였습니다.[28] 이러한 모델이 다른 실험실의 시험이나 현장 반품 데이터에서도 작동함을 보여 준 연구는 없습니다.

열 방출. 전기차 충전기의 실리콘 카바이드 전력 트랜지스터 아래에 구리 인레이를 매립하자 시뮬레이션에서 서멀 비아 대비 열저항이 30% 넘게 줄었고, 시제품은 예측한 핫스팟과 일치했습니다.[29] 기판에 내장한 베이퍼 챔버는 최대 16 W에서 일반 FR-4 열저항의 35% 수준에 도달했습니다.[30] 한 시험 장치에서 같은 LED의 열저항은 FR-4에서 44 °C/W, 메탈 코어 기판에서 25, 실리콘 기반 기판에서 10 미만이었습니다.[31] 확인된 가장 긴 시험인 메탈 코어 기판 실장 LED의 8,000시간 시험에서는 LED가 정격 범위 안에 있는 경우 변화가 거의 없었고, 85 °C와 105 °C에서는 렌즈 균열과 솔더 손상으로 인한 고장이 나타났습니다.[34]

LED 한 개에서 기판까지의 열저항, °C/W: 낮을수록 온도가 낮음

  • FR-444.34 °C/W
  • 메탈 코어 PCB24.62 °C/W
  • 알루미늄 위 나노 세라믹13.64 °C/W
  • 실리콘9.05 °C/W
  • 알루미늄 위 비정질 실리콘8.77 °C/W

솔더 조립품 보강: 열 사이클 수명 대 진동 수명(시뮬레이션)

열 사이클 수명진동 수명
언더필-92.3%84배
모서리 접착-99.3%3.9배
기판은 부품의 작동 온도를 좌우하며, 보강은 하나의 고장을 다른 고장과 맞바꿉니다. LED: Chidambaram et al., Silicon 2024, 단일 시험 장치에서 한 종류의 LED를 시험했으며, 비정질 실리콘 기판은 저자들이 직접 설계했습니다. 보강: Tian et al., Micromachines 2025, Sn63Pb37 조립품의 유한요소 수명이며, 시험 기판으로 균열 위치를 확인했습니다.

근거가 보여 주지 않는 것. 이 논문들 가운데 사용 중인 기판의 고장률을 보고한 것은 없으며, 대표적인 기판 고장인 전도성 양극 필라멘트(CAF) 성장과 도금 홀 균열은 이 기간의 학술지 문헌이 거의 없습니다.

4. 친환경 기판

두 가지 경로가 시험되고 있습니다. 소재를 회수할 수 있는 기판, 그리고 재생 가능한 소재로 만들거나 폐기물을 줄인 기판입니다.

재활용 가능한 적층판. 2024년 University of Washington과 Microsoft 연구진은 결합을 다시 열 수 있는 에폭시인 비트리머로 회로기판을 만들었습니다. 용매로 고분자의 98%와 유리섬유 전량을 회수했고, 전과정평가 결과 네 번의 재활용 사이클에 걸쳐 지구온난화 잠재력이 48% 낮았습니다.[35] 이 소재는 솔더링 온도보다 훨씬 낮은 약 80 °C에서 연화되며, 1층과 2층 기판만 시연되었습니다. 2026년에는 Shengyi Technology와 Lenovo가 참여한 연구진이 IPC-4101 적층판 표준을 충족하고 UL 인증을 받았으며, 288 °C를 넘어야 분해되고 수명이 끝나면 산에서 분해되는 아세탈 경화 FR-4를 보고했습니다.[36] 회수한 수지는 새로운 FR-4가 아니라 더 낮은 등급의 CEM-3 코어에 사용되었고, 공개된 전과정평가는 없으며, 저자들은 관련 기업에 소속되어 있습니다.

바이오 기반 및 생분해성 기판. 폴리락트산(PLA)과 아마 섬유로 만든 기판 위의 마이크로컨트롤러 보드는 저주파에서 FR-4와 같이 작동했지만, 생산 수율은 약 50%였고 습도 시험에서 기판 강도의 대부분을 잃었습니다.[37] 구리 피복과 함침으로 수분 흡수를 2% 미만으로 유지할 수 있어, 열대 환경에서의 사용에 한 걸음 다가섰습니다.[38] 이 기판에 대한 요람에서 출하까지의 평가는 제곱미터당 CO2 환산 6.7 kg으로 FR-4의 23.7 kg보다 낮았지만, 토지 사용은 332%, 물 사용은 465% 높았습니다.[39] Glasgow의 한 연구진은 구리와 유리섬유 기판보다 지구온난화 잠재력이 79% 낮은 생분해성 기재 위에 아연 배선을 인쇄했으며, 아연은 구리보다 전도성이 낮고 기판은 단층입니다.[40]

발자국은 어디에 있는가. 스마트워치에서는 칩이 대부분을 차지하고 기판 소재는 무시할 만한 수준이지만, TV 리모컨에서는 FR-4 기판이 가장 큰 기여 요인입니다.[41] 2026년의 한 리뷰는 화석연료 비중이 높은 전력망에서 다층 기판 제조 배출량의 80%에서 95%까지를 전력이 차지하므로, 공장의 청정 전력이 가장 큰 단일 수단이라고 봅니다.[42] 오스트리아 AT&S의 가동 중인 공장에서 나온 한 연구는 도금 세척수에서 금을 회수하면 기후 영향이 약 4분의 1 줄어든다는 것을 보여 주었습니다.[43]

기판 1 m²의 탄소발자국, 요람에서 출하까지, kg CO2e

  • FR-423.7 kg
  • PLA와 아마 섬유6.73 kg

FR-4 대비 PLA와 아마 섬유, 영향 범주별 변화

  • 기후변화-72%
  • 광물 및 금속 고갈-95%
  • 토지 사용+332%
  • 물 사용+465%
바이오 기반 기판은 탄소를 약 72% 줄이지만 토지 사용은 4배 이상, 물 사용은 5배 이상으로 늘립니다. 부품을 실장하기 전의 기판만 대상으로 했으며, 조립된 기판에서는 칩이 영향의 39%에서 74%까지를 차지했습니다. Lebrun et al., Sustainability Science and Technology 2026. 저자에는 PLA와 아마 섬유 기판의 개발자가 포함됩니다.

근거가 보여 주지 않는 것. 검토한 모든 전과정평가는 그 평가가 지지하는 소재의 개발자들이 작성했습니다. 태국이나 동남아시아 공장의 데이터를 사용한 동료 심사 평가는 없으며, "재활용 가능한" 기판이 실제로 얼마나 수거되는지 추적한 연구도 없습니다.

5. 수명 종료와 건강

파쇄한 기판과 회수한 구리 및 금.
파쇄한 기판과 회수한 구리 및 금. MPBxChange를 위해 Midjourney로 생성한 일러스트입니다. 실제 공장, 제품 또는 실험의 사진이 아닙니다.

폐기판의 가치는 주로 금, 은, 구리, 팔라듐에 있으며, 이 금속들은 기판 무게의 4%에서 7%까지에 불과하지만 재활용 수익의 80% 이상을 차지합니다.[48]

어떤 회수 경로인가. 실험실 논문들은 새로운 용매와 선택적 화학 공정으로 거의 완전한 회수를 보고하고 있습니다. 빛으로 구동되는 한 공정은 전자폐기물 10 kg 배치에서 금 8.82 g을 회수했습니다.[46] 독성이 낮은 액체의 한 부류인 공융 용매(deep eutectic solvents)에 관한 리뷰는 95%를 넘는 회수율을 정리하면서도, 점도, 재사용성, 장기 안정성이 "충분히 보고되지 않았다"고 지적합니다.[47] 가장 철저한 두 시스템 연구는 반대 방향을 가리킵니다. 한 비교 전과정평가에 따르면 전력이 화석연료에서 나올 경우 연구한 모든 범주에서 제련의 영향이 가장 낮으며, 생물학적 공정과 화학 공정을 결합한 경로는 탄소 배출 없는 전력을 쓸 때에만 지구온난화 측면에서 우위에 섭니다.[44] 중국의 한 제련소 데이터를 바탕으로 한 연구는 전력을 주된 영향원으로 지목했으며, 연료 전환과 폐열 발전을 결합하면 투자 회수 기간이 4.7년이라고 계산했습니다.[45]

태국의 건강 문제. 태국 동북부에도 이제 자체적인 근거가 있습니다.

  • 깔라신. 이 도에서 가장 큰 불법 전자폐기물 투기장의 토양에서 니켈, 납, 구리, 아연, 카드뮴이 유엔환경계획(UNEP)과 WHO/FAO 기준을 초과했으며, 대부분의 농도가 2018년에서 2020년 사이에 상승했습니다.[50] 브롬계 난연제는 대조 지역보다 전자폐기물 현장의 토양, 식품, 작업자 혈액에서 더 높았습니다.[49] 이 연구의 저자 몇 명은 환경 단체에 소속되어 있습니다.
  • 우본랏차타니. 우본랏차타니에서 수행된 두 연구는 전자폐기물 작업자와 이웃 주민 사이에 혈중 또는 요중 납 농도의 유의한 차이를 발견하지 못했습니다.[51][52] 검출 한계를 넘는 납을 가진 사람은 작업자 쪽이 더 많았고(9.1% 대 1.8%), 비교 집단이 가까운 곳에 살고 있으므로 이 결과가 작업이 안전하다는 것을 보여 주지는 않습니다. 이와 달리 방글라데시에서는 작업자의 혈중 납 중앙값이 다른 사람들의 세 배를 넘었습니다.[53]
  • 간단한 해결책. 깔라신에서 작업자들과 함께 설계한 해체 도구는 89명을 대상으로 한 시험에서 3개월 동안 자가 보고 부상을 58% 줄였습니다.[54]

공장 폐수. 중국 남부의 PCB 공장을 다룬 두 연구에 따르면 처리 전 폐수의 급성 독성은 구리가 주도하고 처리 공정이 이를 잘 제거하지만, 과불화화합물(PFAS)과 난연제는 일부가 처리 공정을 통과합니다.[55][56] 한 난연제는 농도가 낮은데도 생태 위해성 지수가 20에 달했습니다.[56] 태국 산업단지의 PCB 공장을 대상으로 한 비슷한 동료 심사 연구는 찾지 못했습니다.

전자폐기물 작업자비교 집단

  • 방글라데시, 혈중 납, 중앙값 (µg/dL)11.893.63
  • 우본랏차타니, 혈중 납, 평균 (µg/dL)6.416.41
  • 우본랏차타니, 요중 납, 중앙값 (µg/g creatinine)17.2012.40
방글라데시의 전자폐기물 작업자는 다른 사람들보다 혈중 납이 세 배 높았지만, 태국의 두 연구에서는 뚜렷한 차이가 나타나지 않았습니다. 태국의 비교 집단은 인근에 살고 있으므로, 차이가 없다는 것이 노출이 없다는 뜻은 아닙니다. 우본 요중 납 연구에서는 검출 한계를 넘는 사람이 작업자 쪽에 더 많았습니다(9.1% 대 1.8%). Parvez et al. 2024; Harasarn et al. 2026; Sangwijit et al. 2025.

근거는 얼마나 강한가?

연구 분야실험실시제품 또는 공급업체 시험실제 라인 또는 공장 한 곳인증 제품
1 공개 벤치마크에서의 AI 결함 검출
1 검사 오경보의 AI 필터링
2 유리 코어 기판
2 초저손실 수지와 유리섬유
3 구리 인레이와 기판 내장 베이퍼 챔버
3 솔더 접합부 수명 예측 머신러닝
4 재활용 가능한 아세탈 FR-4 적층판
4 비트리머 기판
4 생분해성 PLA와 아마 섬유 기판
5 빛을 이용한 선택적 금 회수
5 폐열 발전을 결합한 제련
2024년부터 2026년까지 발표된 연구의 대부분은 아직 실험실 또는 시제품 단계에 있습니다. MPBxChange가 판단한, 여기서 다룬 동료 심사 논문에서 각 연구 분야가 도달한 가장 앞선 단계입니다. 숫자는 이 리뷰의 절 번호를 가리킵니다.

검토한 연구의 대부분은 실험실 또는 시제품 단계에 있습니다. 실제 생산 환경에 도달한 연구는 세 가지입니다. 검사 경보의 AI 필터링, 업계 표준을 통과한 아세탈 FR-4 적층판, 그리고 폐열 회수를 결합한 제련입니다. 각각은 단일 공장이나 기업에 근거하고 있습니다.

태국의 구매자에게 주는 의미

MPBxChange가 근거를 읽은 바로는, 기판 공급업체에 다음 다섯 가지 질문을 던질 만합니다.

  1. 검사. 자사 라인에서 측정한 기판 1,000장당 오경보율과 유출률은 얼마이며, 경보는 어떻게 재확인합니까?
  2. 고속 기판. 112G와 224G 설계에 대해, 실제로 사용할 적층판, 유리 직물, 동박으로 만든 테스트 쿠폰에서 측정한 인치당 손실을 보여 줄 수 있습니까?
  3. 신뢰성. 적층 마이크로비아에 대해 상호접속 응력 시험(IST)이나 리플로 쿠폰 결과를 보여 줄 수 있으며, 도금 계면은 어떻게 관리합니까? 조립품의 언더필은 열 사이클과 진동 가운데 무엇을 기준으로 선택합니까?
  4. 발자국. 전력은 어디에서 공급받으며, ISO 14067에 따른 제품 탄소발자국을 보유하고 있습니까?
  5. 폐기물. 구리를 포함한 폐수 슬러지와 폐기판은 어디로 보내며, 방류수의 PFAS를 측정합니까?

이 리뷰의 한계

이 글은 체계적 리뷰가 아닌 서술적 리뷰입니다. 사전 등록된 프로토콜, 두 번째 선별자, 통합 통계가 없습니다. Scopus와 Web of Science는 직접 검색하지 않았습니다. 일부 논문은 초록만 읽을 수 있었고, 그 세부 수치는 전문과 대조하지 않았습니다. 발표 건수는 키워드 일치에 따른 것으로, 해당 단어가 관련 없이 쓰인 경우도 일부 포함됩니다. 이 리뷰는 영어 학술지를 다루므로 중국어, 일본어, 한국어, 태국어 문헌은 충분히 반영되지 않았습니다.

이해관계 공개. MPBxChange는 태국 PCB 공장을 위한 마켓플레이스를 운영하며, 구매자가 이들 공장에서 조달하는 데 이해관계가 있습니다. 이 리뷰를 위해 받은 연구비는 없으며, 본문에 언급된 저자나 기업과 접촉하지 않았습니다. 문헌 검색과 초안 작성에 AI 도구의 도움을 받았으며, 모든 출처는 DOI 기록과 대조해 확인했고, 본문에 대한 책임은 저자에게 있습니다.

출처

자료 제목과 인용문은 원문 출처의 언어로 표기합니다.

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인용 방법: Dendoung, T. (2026). 2024년부터 2026년까지 PCB 연구가 밝힌 것: 검사, 유리 코어, 열, 친환경 기판. MPBxChange 조사 보고서. https://www.mpbxchange.com/ko/research/what-pcb-research-found-2024-2026

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