Annons

måndag 22 december 2014vecka 52
twitterfblinkedin
STARTSIDA Internet of Things Embedded Power Energi Distribution Fordon Kommunikation Medicin Komponenter Produktion Test & mät

Visa endast artikeln (fr utskrift)
Av Vidar Wernöe

2012-06-26 Vidar Wernöe: Snart måste du veta vilka kemikalier din elektronik innehåller

Vet du vilka kemiska ämnen din elektronikprodukt innehåller? Svaret på den frågan är troligen nej. Behöver du veta det och kommer det vara viktigt framöver? Troligtvis.


Frågorna kan verka retoriska men tittar man på den allmänna trenden är det absolut så att myndighetskraven på elektronikprodukter ständigt växer.
Att kraven på miljövänligare elektronik ökar är knappast någon nyhet. Med RoHS-direktivet blev flera ämnen förbjudna och genom Reachdirektivet så ökade kraven ytterligare. På lokal nivå så har den svenska regeringen gett Kemikalieinspektionen (KemI) i uppdrag att ta fram en handlingsplan för en giftfri vardag. Inom den globala kemikaliestrategin pågår också ett arbete med fokus på ökad information om farliga ämnen i varor. En av de varugrupper som har pekats ut som angelägen är elektronik.


Vidar Wernöe är sedan år 2000 vd på Elektronikkonsult, ett Stockholmsbaserat konsult­företag som konstruerar strömförsörjning, motorstyrning och annan analog elektronik.

Innan dess var han ansvarig för service -och kalibreringslabbet på Agilent.

Han har under sju år varit aktiv i branschföreningen Svensk Elektronik och dess föregångare
Elektronikindustriföreningen.
Metod. På uppdrag av KemI har Elektronikkonsult genomfört en studie för att ta reda på vilka ämnen som typiskt ingår i elektronikkomponenter. Syftet med arbetet var också att ge KemI en insikt och förståelse av elektronikbranschen, dess aktörer och hur en elektronikprodukt utvecklas och tillverkas.
För att få en uppfattning av hur svårt det skulle vara att få fram informationen om det varit en ”riktig” kund som ville veta detta kontaktade vi ett antal distributörer och tillverkare utan att berätta att det var KemI som var uppdragsgivaren. För att förfrågningarna skulle vara realistiska utgick vi från komponenter med specifika artikelnummer. Det som vi i första hand frågade efter var kemisk sammansättning, exempelvis i form av en materialdeklaration, med CAS-nummer. Det senare är ett unikt nummer som tilldelas alla kemikalier, ungefär som ett personnummer fast för kemikalier.
Fokus var att identifiera olika typer komponenter även inom samma komponentgrupp. Syftet med detta var att hitta så många ämnen som möjligt och i mindre grad titta på spridningen mellan olika tillverkare av samma komponenttyp.

Elfa var en av de komponentdistributören som fick vår förfrågan. De hade effektiva rutiner, kontakter och en organisation för att hantera vår fråga på ett föredömligt sätt. Flera andra distributörer var dock inte lika effektiva. En distributör hänvisade till sin juridiska avdelning som menade att de inte fick delge kunderna sådan information.

I arbetet sökte vi även själva på tillverkares hemsidor efter materialdata. Generellt innehåller tillverkarnas sidor allmän information om RoHS- och så kallade SVHC-ämnen som anses särskilt farliga (Substances of Very High Concern). I några fall var det också möjligt att hitta information om komponenternas materialinnehåll.

Komponenter. I arbetet har vi undersökt de största komponentgrupperna. Inom dessa finns det ett flertal olika komponenttyper som skiljer sig markant i uppbyggnad från varandra. Ett exempel är kondensatorer som finns i flera typer; ytmonterade keramiska kondensatorer, plastfilmskondensatorer, tantalkondensatorer, elektrolytkondensatorer och polymerkonsdensatorer. Detta innebär att materialsammansättningen varierar betydligt mellan de olika typerna. En slutsats är att inom varje typ skiljer sig inte sammansättningen i någon större utsträckning mellan olika fabrikat.
Skillnad inom de olika komponenttyperna (och därmed mellan olika fabrikat) gäller i större utsträckning funktion och egenskaper än materialuppbyggnad. De flesta halvledare är uppbyggda på ett likartat sätt, vanligtvis är det ett kiselchip som förbinds genom trådbondning eller lödning med en benram som utgör komponentens in- och utgångar samt ett inkapslingsmaterial av någon polymer, vanligen en epoxi. Vissa kapslingsmaterial ville tillverkarna inte uppge då de var patentskyddade.

Mönsterkort. Vikten hos ett kretskort domineras ofta av vikten på mönsterkortet. Mängden av de ingående kemikalierna i ett mönsterkort är beroende av dess storlek (area och tjocklek) men också på hur de är tänkt att bli bestyckade (antal komponenter och typ av komponenter). Det är därför svårt att ange viktandelar för olika kemikalier när det gäller mönsterkort även om det finns formler för att beräkna mängden koppar eller mängden ytmetallisering.

I princip består de vanligaste mönster­korten (typ FR4) av epoxi (med eller utan oorganiska fyllmedel) glasfiber, flamskyddsmedel, koppar och färgämne i lödmasken. Till detta kommer mindre mängder tillsatser i framförallt de polymera materialen. Den totala mängden olika ämnen (CAS-nummer) är ingen mönsterkortstillverkare beredd att delge vilket till största delen beror på att de själva inte vet.
Idag tillverkas de flesta ­mönsterkorten i Asien (främst i Kina). Även de flesta leverantörer av basmaterial som laminat och lödmask är asiatiska vilket försvårar inhämtandet av information för mönsterkortsleverantörer och -tillverkare.

Materialdeklarationer.
Under arbetet har vi sett att det förkommer ett flertal olika varianter för materialdeklarationer, både som egna dokument och dokument från analysföretag. Det vanligast förekommande är IPC-1752A, Material Composition Declaration. Det vore givetvis en fördel om alla tillverkare använde samma dokument för att redovisa materialinnehåll och då torde IPC-1752 vara en av de hetaste kandidaterna.
En sammanställning av de olika komponenternas materialdeklarationer som vårt arbete har genererat finns redovisade i vår rapport till KemI. De kommer också fram­över att finnas i KemI:s databas Varuguiden som finns på nätet.

Kretskort. Den materiallista (BOM) som finns för varje kretskort talar dels om vilka komponenttyper och dels hur många av varje typ som ska finnas på kretskortet. Det är dock vanligt att konstruktören endast specificerar fabrikat för de kritiska komponenterna. Fabrikat för ”vanliga” komponenter, exempelvis ytmonterade motstånd och kondensatorer, specificeras inte utan där anges istället den prestanda komponenten ska ha. BOM-listan uppdateras normalt inte av kretskortstillverkaren med vilka fabrikat som använts på alla komponenter. Vår undersökning har visat att samma komponenttyp kan innehålla olika ämnen beroende på fabrikat. Vid val av komponenter är den kemiska sammansättningen generellt sätt utan betydelse. Ämnesinformation framgår oftast inte av databladet. Leverantören har sålunda frihet att ändra materialsammansättningen bara övrig prestanda bibehålls. Sammantaget gör detta att det är ytterst svårt att exakt veta vad ett kretskort innehåller för ämnen.

Att specificera alla komponenter ner till fabrikatsnivå är med andra ord opraktiskt och skulle i många fall orsaka en oacceptabelt lång ledtid för tillverkning av kretskort. Inget kretskort kan levereras om inte ALLA komponenter finns vid monteringstillfället. Sammantaget innebär detta att fabrikaten för komponenter som återfinns på samma kretskortskonstruktion kan variera mellan olika tillverkningstillfällen. Vilket i sin tur innebär att de material som ett kretskort innehåller också kommer att variera mellan olika tillverkningstillfällen. Till detta kommer ändringar i material och eller sammansättning som komponenttillverkaren gör mellan olika tillverkningstillfällen.

Slutsatsen är därför
att det i dagsläget inte är möjligt att få exakt vetskap av vad ett kretskort innehåller men väl att man kan få en rimlig uppfattning av de olika materialen samt om de innehåller några farliga ämnen.
Den kompletta rapporten Kemiska ämnen i elektroniska komponenter kan laddas hem från Elektronikkonsults hemsida (länk).
Annons

 

Eventuella läsarkommentarer finns längre ner (länk)

 

God Jul!
article thumbnailfre
Artificiella neuronnät lika effektiva som riktiga
article thumbnailfre Datorer som analyserar bilder med hjälp av så kallade DNN-nät (Deep Neural Networks) bygger upp liknande strukturer som primathjärnor som tittar på samma bilder, och på ett lika effektivt sätt. Det hävdar en grupp forskare på MIT. Det är första gången man konstaterar en så stor överensstämmelse mellan datalogernas artificiella hjärnor och deras biologiska motsvarigheter.
”Vi ser fram emot 5G”
article thumbnailfre Under de senaste fem åren har Analog Devices skruvat på sin strategi en del, vilket bland annat inneburit ökade investeringar inom fordonssektorn. Samtidigt har köpet av Hittite Microwave adderat en vital pusselbit. ”Hittite är en stor förändring för oss”, säger Mike Britchfield, under en pratstund med Elektroniktidningen på Electronica.
Sju grafenprojekt på G
article thumbnailfre I september gick startskottet för den allra första nationella strategiska workshop genomförd av SIO grafen, Strategisk Innovationsområde grafen. Nu har sju projekt inom SIO Grafen fått klartecken av Vinnova. Ett leds av Linköpingsföretaget Graphensic vars affärsidé är helt baserad på just grafen.
Nvidia letar svenska startupbolag
article thumbnailfre Är du nystartad och nyttjar en grafikprocessor, då har du chansen att komma med i amerikanska Nvidias endagskonferens den 18 mars nästa år och träffa andra entreprenörer, riskkapitalister och entreprenörer och dessutom gå hem med en prischeck på 100 000 dollar.
Lyssnar och lyder
article thumbnailfre Den är inte större än 2,1x2,1 mm men lyssnar uppmärksamt utan att tömma batteriet. Dessutom kan den tolka dina kommandon och väcka processorn när det är dags för lite action. Det handlar om Ice40, en liten FPGA som fått dedicerad IP för rösttolkning.
Skanska letar miljöinnovationer
article thumbnailfre Nu har tio finalister vaskats fram i Skanskas miljötävling Deep Green Challenge. Järfällaföretaget Midsummer, som tillverkar produktionslinor för tunnfilmssolceller, är ett företag som gått vidare och har chans att ta hem segern, som bland annat innebär en fot in i byggprojekt stöttade av Skanska.
Första dagen på jobbet
article thumbnailfre Volvos nya laddhybrid började igår rulla i kommersiell trafik i Hamburg. Därmed tar bussen steget från pilottester till att transportera betalande passagerare.
Mips klår Mips i Coremark
article thumbnailfre Inbyggnads-CPU:n MIPS P5600 levererar 5,6 Coremark/MHz och petar därmed ner den nuvarande ledaren – den egna MIPS Proaptiv – till andraplatsen. P5600 är till och med tio procent bättre än en Intel Core i7-2640M, påpekar Imagination.
Så väljer du din elmotor
article thumbnailtor Ett första svenskt test av elmotorer och frekvensomriktare är vad Energimyndighetens Testlab just slutfört. Det visar på stora besparingspotentialer inom området. Skulle exempelvis alla elmotorer i EU bli effektivare går det att spara 135 terawattimmar – alltså lika mycket som hela Sveriges årliga elanvändning, hävdar myndigheten.
Nio av tio växelriktare stör
article thumbnailtor Redan i augusti kunde Elektroniktidningen rapportera att tre av de fyra växelriktare till solcellsanläggningar som Elsäkerthetsverket testat avgav för mycket störningar. När alla de 14 EU-länder som deltog i testet sammanställt sina resultat visar det sig att hela nio av tio växelriktare skickar ut för höga störningar.
Google bygger bilen, Nokia vägkartan
article thumbnailtor Google är kanske ledande i att bygga självkörande bilar. Men Nokia kan bli den som levererar de centimeterdetaljerade sekunduppdaterade kartor utan vilka de självkörande bilarna inte kan röra sig ur fläcken.
Zigbee blir kompatibel med sig själv
article thumbnailtor Zigbee Alliance unifierar sina viktigaste profiler till ett gemensamt protokoll. Zigbee 3.0 testas nu, kommer att demonstreras på konsumentelektronikmässan CES-mässan i januari och väntas ratificeras under fjärde kvartalet nästa år.
Linear: Vi växer i bilen
article thumbnailtor Kraft är Linear Technologys största teknikområde. Och fordonsindustrin har seglat upp som en av de viktigaste marknaderna. ”Vi är ledande inom kraftförsörjning i fordon”, säger Steve Pietkiewicz när han träffar Elektroniktidningen på Electronica.
Bloggar om svenska superprocessorn
article thumbnailtor Hur känns det egentligen att packa upp ett superdatorkort och hur kommer man igång? Den frågan ska Adam Taylor ge svar på i en blogg på Adaptevas hemsida.
Scania testar trådlös laddning av elbuss
article thumbnailtor I juni nästa år drar Scania och KTH igång ett pilotprojekt med induktiv laddning av en elhybridbuss i Södertälje. Projektet får 9,8 miljoner kronor i stöd av Energimyndigheten.
Mouser satsar på motorstyrningssajt
article thumbnailons Komponentdistributören Mouser har sjösatt en undersajt för den som vill lära mer om motorstyrning. Fokus ligger på styrning av fem olika typer av elmotorer.
Verizon och Google korslicenserar
article thumbnailons Google och teleoperatören Verizon bestämmer att de fritt får använda varandras patenterade teknik. Syftet med pakten är att hjälpa varandra att försvara sig mot patentstämningar.
Franska IOT-mobilnätet sprider sig
article thumbnailons Storbritannien har fått sina första basstationer för den strömsnåla mobilnätstekniken Sigfox. Hela Europa skulle kunna vara täckt i mitten av nästa år, enligt Sigfox, om operatörsintresse finns.
Thinfilm håller koll på tjuven
article thumbnailons Norska Thinfilm Electronics – som utvecklar och volymtillverkar tryckt elektronik i Linköping – har fått en uppföljningsorder på 13 miljoner elektroniska varularm med inbyggd rf-teknik. Leveransen ska ske under nästa år till kunden, som påstås vara en världsledare inom sitt gebit.

För mer nyheter, testa en sektion nedan, eller gå till startsidan!

 

Internet of Things Embedded Power Energi Distribution Fordon Kommunikation Medicin Komponenter Produktion Test & mät

 

 
KOMMENTERAT
Kommentarer via Disqus


Sök komponent
(demoversion)






Annons
Anna, A-C, Jan, Per
Administration Jan Tångring
Annonser Anne-Charlotte Sparrvik
Redaktion red@etn.se
Ansvarig utgivare Anna Wennberg på uppdrag av Elektroniktidningen Sverige AB
© Elektroniktidningen Sverige AB
Publiceringssystem Joomla, webbhotell Glesys
Smal annons