Annons

fredag 31 oktober 2014vecka 44
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
Annons

 

Eventuella läsarkommentarer finns längre ner (länk)

 

Svenska bitcoinbolaget hotas av stämningar
article thumbnailigår Kunder till svenska bitcoinföretaget KNC Miner tänker stämma företaget för uteblivna leveranser av företagets processorkort för bicointillverkning. Och företagets presskontakt vägrar svara på frågor. Det berättar den svenska tidningen Computer Sweden.
HP lovar revolution inom 3D-utskrift
article thumbnailigår Hälften så dyr och tio gånger snabbare än konkurrenterna – så beskriver HP sin nya 3D-skrivarteknik. Dessutom lanserar företaget en tillhörande arbetsstation som med hjälpa av kamera och projektor låter dig bolla objekt mellan den fysiska och den virtuella världen.
Finsk strömsnål Bluetooth via USB
article thumbnailigår En USB-dongel för Bluetooth LE finns nu hos RS Components. Tillverkaren är finska Bluegiga.
Effektiv kompakt kraft
article thumbnailigår Kraftspecialisten XP Power säger sig ha branschens minsta konvektionskylda 400 watt AC/DC-omvandlare för medicinska och industriella tillämpningar. Verkningsgraden ligger på 94 procent över en stor del av belastningsområdet.
Norskt skal gör Arduino trådlös
article thumbnailigår Vill du koppla upp ett Arduino Uno-kort trådlöst? Då kan norska Energy Micros utvecklingskort för Bluetooth Smart, ANT och andra 2,4 GHz-standarder med låg energiförbrukning vara ett intressant alternativ.
Ny generation bättre kraftnätsbatteri
article thumbnailigår 300 dollar per kWh. Det är prislappen på en ny generation vanadinbatterier från Imergy. Genom att bland annat använda restprodukter som råvara kan man stryka hela 200 dollar från första generationens prislapp.
Idiotsäker och intelligent laddare
article thumbnailigår Inget går sönder och det blir inga gnistor om du ansluter laddaren på fel sätt. Du kan lämna den inkopplad hur länge som helst utan att batteriet eller fordonets elektronik tar skada. Snarare är det tvärtom, svenska Cteks intelligenta laddare motionerar blybatteriet så att det håller längre.
Vinkelsensor för tuffa tillfällen
article thumbnailons Industrins noggrannaste, snabbaste och energisnålaste magnetiska vinkelsensor är vad Analog Devices just släppt. Sensorn kan direkt mäta axelposition i likströmsmotorer. Likaså är den kvalificerad för fordonstillämpningar.
Fyra halvledarchefer diskuterar IoT
article thumbnailons Att sakernas internet är stekhett har väl knappast undgått någon och självklart är det även ämnet för den traditionella rundabordsdebatten på jättemässan Electronicas första dag med cheferna för ST Microelectronics, NXP, Infineon och Freescale.
Huawei: vår telefon är snabbast
article thumbnailons Huawei släpper en Androidtelefon under det nya varumärket Honor. Hjärtat är en egen systemkrets med Cat6-LTE-modem och fyra Arm Cortex A7- och fyra Arm Cortex A17-kärnor. Det här är världens snabbaste telefon, enligt Huaweis marknadsföring.
Japan köper färsk amerikan för jättesumma
article thumbnailons Japanska Megachips köper amerikanska Sitime, som utvecklar mikromekaniska kretsar som ersätter kvartskristaller i timingtillämpningar, för 200 miljoner dollar – knappt 1,5 miljarder kronor. Köpet sker nästan på Sitimes 10-årsdag.
4k-video i mobiler med Arms nya kärnor
article thumbnailons Arm släpper nya IP-kärnor för grafik, video och skärmstyrning. De ska kunna användas i allt från mobiler till TV-boxar.
Hans Holst: Släpp loss kunderna!
article thumbnailons Den urgamla myten om konflikten mellan Zeus och Prometheus visade på Zeus visdom. Han ville inte att människorna skulle få tillgång till elden. Risken var uppenbar – då eldar människorna upp hela planeten! Denna ovilja att dela med sig av elden kallas den oligarkiska principen. Tänkvärt, eller?
Digi-Key växer starkt i Europa
article thumbnailtis För nästan exakt två år sedan offentliggjorde Digi-Key sin nya offensiv mot Europa. Nu skördar företaget frukten av den genomtänkta satsningen. Försäljningen i Europa har i medel växt med 26 procent i år, jämfört med de tre första kvartalen i fjol.
Raspberry Pi som mätinstrument
article thumbnailtis Oscilloskop, logikanalysator, komparator, vågformsgenerator och spektrumanalysator. Det är några av de instrument som ryms i Bitscope Micro, ett litet vattentätt tillbehör på 12 gram som förvandlar Rapberry Pi till ett fullfjädrat mätinstrument.
Glöm risc och cisc – nu kommer visc
article thumbnailtis En virtuell processorarkitektur – det är en idé som amerikanska Soft Machines i smyg arbetat med  i hela sju år. Nu presenterar gänget till slut sin första kärna. Den ska kunna exekvera 3-4 gånger fler instruktioner per processorcykel än Intel och Arm, och ge 2-4 gånger mer prestanda per watt. Arkitekturen kan dessutom köra program för andra arkitekturer.
Uppåt för Mycronic
article thumbnailtis Ökad orderingång, högre omsättning, förbättrat rörelseresultat och mer pengar kvar efter skatt. Maskritar- och ytmonteringsföretaget Mycronics siffror för årets tredje är klart bättre än i fjol.
Fem minuter med Mats Odell
article thumbnailtis Även om det Vinnovastödda programmet Smartare Elektroniksystem formellt inte startar förrän nästa år arrangerades vad som närmast kan liknas vid en kick-off på Tekniska museet den 25 september. Där presenterade sig Mats Odell, som är nybliven ordförande för programmet.
Infineon staplar sensorer
article thumbnailmån Två oberoende sensorer staplade på varandra i samma kapsel. Så vill Infineon tackla kravet på redundans i säkerhetskritiska fordonstillämpningar där även pris och storlek har avgörande betydelse.
Snabbare fordonsverifiering från Cadence
article thumbnailmån Förmågan att upptäcka att något är fel är en viktig parameter när man ska verifiera att en konstruktion uppfyller fordonsstandarden 26262. Idag görs det arbetet till stor del manuellt, något som Cadence vill snabba upp med ett nytt verktyg för verifiering av funktionell säkerhet.

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

Annons

Sök komponent
(demoversion)






Annons
Annons
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