torsdag 11 februari 2016vecka 6
Annons
fb
STARTSIDA Internet of Things Embedded Power Energi Distribution Fordon Kommunikation Medicin Komponenter Produktion Test & mät Technical Papers

Visa endast artikeln (fr utskrift)
Av Vidar Wernöe

UR ARKIVET: 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
Annons
Powerbox med sikte på tåg
article thumbnailidag Kraftspecialisten Powerbox släpper två kompakta DC/DC-omvandlare med mycket hög verkningsgrad specifikt konstruerad för järnvägsindustrin. Båda ingår i ENAR150D-familjen, som företaget liknar vid en allt-i-allo för kraftarkitekter inom just järnvägssektorn.
Konverterar motorvärmaruttaget till elbilsladdning
article thumbnailidag Byt ut insatsen i den existerande motorvärmarcentralen och använd den sedan för att ladda en el- eller hybridbil. Lösningen kommer från Norrköpingsföretaget Chargestorm som tagit fram en konverteringssats.
Neuronnätsstyrd hybridmotor drog mindre
article thumbnailidag Bränsleförbrukningen sjönk med 8–12 procent i en  laddhybridbil när en forskare lät ett artificiellt neuronät bestämma när den skulle växla mellan batteridrift och bränslemotor.
Fagerhult trollar med LED
article thumbnailidag Energisnålheten och livslängden känner alla till. Men också i ljuskvalitet, intelligens och design rycker LED raskt ifrån äldre belysningsteknik.  Elektroniktidningen har pratat med anrika belysningsleverantören Fagerhult.
Orbit One slår ihop Ronnybyfabrikerna
article thumbnailigår Den andra november köpte kontraktstillverkaren Orbit One grannfabriken i Ronneby av Flex. Under året ska de två enheterna slås ihop.
Duken som fått spel
article thumbnailigår En bordsduk med fibrer som omvandlar beröring till elektriska signaler. Det är vad Mats Johansson och Li Guo, forskare inom innovationssatsningen Smart Textiles i Borås utvecklat. Här skapas musik i form av trummor och piano, men tekniken med sensorer i textilier kan likaväl bli ett hjälpmedel inom exempelvis undervisning eller äldreomsorg.
GPS-data från buss till östgöte
article thumbnailigår Östgötatrafikens app och webbsida för reseplaneringen uppdateras från och med nu med aktuell GPS-position för alla bussar. Teknikplattformen heter MIIPs och kommer från Fältcom i Umeå.
Sveriges första minisatellit ska upp i år
article thumbnailigår Satelliten har en volym på en liter och en vikt på ett kg och är byggd av forskare vid Luleå tekniska universitet. Den skjuts upp i rymden innan årets slut tillsammans med nära 50 andra i det internationella projektet QB50.
Montern blinkar och pratar med mobilen
article thumbnailigår Genom att blinka överför LED-belysningen eller bildskärmen data till mobiltelefonens kamera. Panasonic demonstrerar sin teknik Light ID på mässan Integrated Systems Europe i Amsterdam.
GOD ELLER OND FORSKNING – AI och nanoteknik
article thumbnailtis Riskerna med artificiell intelligens, nanoteknik och syntetisk biologi är enorma. Det menar Olle Häggström, professor i matematisk statistik på Chalmers, som är aktuell med boken “Here Be Dragons: Science, Technology and the Future of Humanity”.
Baidu tror på självkörande bussar
article thumbnailtis Kinesiska sökmotorföretaget Baidu kommer att släppa självkörande bussar inom tre år och ha serieproduktion inom fem år. Baidu tror att det är i bussar, snarare än personbilar, som det första stora genombrottet för självkörning kommer att ske.
Vill köra själv till bilhandlaren
article thumbnailtis Redan sommaren 2017 ska nya bilar kunna köra ut ur fabriken på egen hand för att parkera på lämplig plats. Projektet kallas Born To Drive och  drivs av Vehicle ICT Arena på Lindhomen Science Park i Göteborg.
Tåg i tid med ledande gummi
article thumbnailtis Tåg som står stilla för att växeln frusit fast är snart ett minne blott. Svensk-schweiziska Prose håller på att rulla ut en innovativ konstruktion, där basen är ett ledande gummi med termostategenskaper. Tillverkare är Conflux med egen fabrik i Järfälla.
Undantag för kvicksilver och bly i medicintekniska produkter
article thumbnailtis EU beslutade för ett drygt år sedan om två undantag i RoHS-direktivet för bly och kvicksilver i vissa medicintekniska produkter. Reglerna är nu implementerades i Kemikalieinspektionens föreskrifter.
Fitbit-armband lockar affärsänglar
article thumbnailmån Stockholmsbaserade Magnea – som utvecklat ett Fitbit-armband som mäter rörelse hos äldre och sjuka för att motivera till fysisk aktivitet – har tagit in 1,9 miljoner kronor. Likaså har företaget skrivit ett avtal med vårdjätten Attendo, som ska använda produkten på två av sina äldreboenden i Stockholm.
Avlyssningssäkrar din fiber
article thumbnailmån Om du bygger din fiberkommunikation på DDM-optik och använder en switch eller brandvägg med ny mjukvara från Allied Telesis så får du larm om kommunikationen avlyssnas eller saboteras.
Trycksensorn som öppnar för nya påhitt
article thumbnailmån Världens minsta differentiella trycksensor är vad Sensirion planerar att visa upp på medicinteknikmässan MD&M West, med start i morgon i Anaheim, Kalifornien. Den extremt lilla sensorn öppnar upp för en mängd nya tillämpningar, hävdar den schweiziska sensortillverkaren.
TSMC och UMC klarade jordbävningen
article thumbnailmån Merparten av produktionsutrusningen ska redan vara återstartat, rapporterar kiselsmedjorna UMC och TSMC,  efter den automatiska nedstängningen under lördagsmorgonens jordbävning.
Niob lika bra som tantal i kondensatorer
article thumbnailmån De flesta konstruktörer och inköpare väljer slentrianmässigt en tantalkondensator när de behöver en avkopplingskondensator. I de flesta fall går det lika bra med en niobkondensator som inte innehåller någon konfliktmineral och som inte kan börja brinna. Slutsatsen kommer från Per Hedemalm som skrivit en uppsats om användning av niob och tantal i elektronikindustrin.
Göran efter Claes på Impact Coatings
article thumbnailmån Den 1 mars tar Göran Felldin över som vd och finanschef efter Claes Pettersson på Impact Coatings.

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

 

 
S.E.E
KOMMENTERAT
Kommentarer via Disqus

Annons
Annons
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