Folleto
Guía de selección de módulos de potencia Flex
Acerca de los halógenos
Existe una creciente preocupación por los halógenos en la electrónica: los cinco o, a veces, seis elementos químicamente relacionados del grupo 17 de la tabla periódica. En realidad, la atención se centra en el bromo y el cloro; de los demás halógenos, el flúor no es motivo de preocupación actualmente, el yodo no se usa generalmente y el astato nunca se usa, ya que es un elemento radiactivo poco común. El sexto, el tenesino, solo se ha sintetizado en laboratorio y, al igual que el anterior, se desintegra muy rápidamente, con propiedades en gran parte desconocidas, por lo que no se utiliza.
El cloro y el bromo elementales son altamente tóxicos y, sin duda, no forman parte de la composición de los componentes electrónicos. Sin embargo, los organobromuros se utilizan como retardantes de llama en placas de circuito impreso (PCB), compuestos de moldeo, adhesivos, máscaras de soldadura, aislamiento de cables y circuitos flexibles, mientras que el cloruro de polivinilo (PVC) es muy común como aislante y material de amortiguación mecánica. El uso más común de los compuestos de bromo y cloro es como retardantes de llama, lo cual es beneficioso para mitigar los efectos de la combustión de componentes que pueden provocar incendios peligrosos. Cabe mencionar que, en el uso normal y el eventual reciclaje profesional de componentes electrónicos, los compuestos de bromo y cloro no representan un riesgo significativo; solo se consideran problemáticos en la quema ilegal y no regulada de componentes electrónicos, a veces realizada para recuperar metales valiosos como el cobre. A altas temperaturas, los compuestos de bromo y cloro pueden liberar dioxinas, contaminantes orgánicos persistentes (COP) conocidos por ser cancerígenos, y furanos, que son tóxicos y posiblemente cancerígenos. No obstante, los niveles de estos compuestos químicos liberados se mezclan con la ingesta proveniente de muchas otras fuentes. Por ejemplo, la Agencia de Protección Ambiental de EE. UU. estima que más de 901 TP34T de dioxinas se ingieren a través de las grasas animales [1]. Además, los furanos aparecen y se aceptan en niveles bajos en alimentos básicos como el café tostado y los alimentos procesados para bebés [2].
Imagen 1: Los halógenos en la tabla periódica
No es obligatorio que esté libre de halógenos.
A diferencia de las directivas RoHS y REACH en Europa y sus equivalentes en el resto del mundo, que han prohibido ciertas sustancias por ley, no existe ningún requisito legal para eliminar los halógenos de los equipos electrónicos. Sin embargo, existen normas que hacen recomendaciones; por ejemplo, para las placas de circuito impreso, la norma IEC 61249-2-21 establece límites de cumplimiento de 900 ppm en peso de material de PCB para el bromo, 900 ppm para el cloro y 1500 ppm para la suma de ambos. Si no se superan los límites, un proveedor puede declarar que sus productos están libres de halógenos. Otra norma, la JS709C, abarca la electrónica en general y tiene límites ligeramente superiores para materiales distintos de las placas de circuito impreso: 1000 ppm en peso para el bromo procedente de retardantes de llama bromados (BFR) y 1000 ppm de cloro en peso procedente de retardantes de llama clorados (CFR), congéneres de cloruro de polivinilo (PVC) y/o polímeros de bloque de PVC, copolímeros o aleaciones de polímeros que contengan PVC. Dentro de estos límites, el material puede clasificarse como de "bajo contenido en halógenos" según la norma JS709C. En ciertas circunstancias, se permiten niveles más altos en plásticos, siempre que no sean retardantes de llama, PVC ni contengan PVC.
Los productos libres de halógenos pueden tener un precio superior, pero también pueden ofrecer ventajas en cuanto a rendimiento.
En respuesta a las preocupaciones sanitarias y con la imposición de límites voluntarios en las normas, algunos fabricantes de productos se anticipan a la regulación y solicitan a sus proveedores componentes libres de halógenos, como placas de circuito impreso (PCB), plásticos y otros materiales no metálicos. Para lograrlo y mantener la inflamabilidad, es necesario utilizar materiales alternativos. Por ejemplo, en el caso de las placas de circuito impreso, se puede emplear fósforo o nitrógeno en la resina como retardantes de llama. También existen compuestos de moldeo, adhesivos y otros materiales libres de halógenos o ecológicos, pero requieren una evaluación muy rigurosa para las aplicaciones electrónicas, a fin de garantizar la fiabilidad del producto en todas las condiciones ambientales. Entre las características que deben evaluarse se incluyen, como mínimo: el coeficiente de dilatación térmica (CTE), la temperatura de transición vítrea (Tg), la absorción de humedad, la fuerza de adhesión y el módulo de flexión.
Si bien en algunos casos los materiales libres de halógenos pueden ser más caros, como la pasta de soldadura y las placas de circuito impreso, otros materiales de reemplazo, como el adhesivo, pueden resultar más económicos. Sin embargo, en general, se espera un pequeño sobreprecio por los materiales libres de halógenos. Además de las ventajas medioambientales, las placas de circuito impreso libres de halógenos ofrecen mejores índices de rigidez dieléctrica, un menor coeficiente de dilatación térmica, una temperatura de fusión del vidrio (Tg) más alta, lo que permite una mayor temperatura de funcionamiento y una menor absorción de humedad.
El módulo de alimentación Flex está respondiendo.
Flex Power Modules ha investigado el tema de la conversión de productos a productos libres de halógenos y con los cambios de materiales apropiados, productos de conversión CC/CC. BMR491 y en BMR492 Se ha demostrado que cumplen con los límites de la norma IEC 61249-2-21. Las pruebas de fiabilidad y el análisis de datos de campo están en curso, y otros productos de la gama están en cola para su conversión. Los productos destinados a clientes con usos finales de tipo más comercial tienen prioridad sobre los destinados a aplicaciones de telecomunicaciones, donde se supone que el entorno de aplicación es relativamente inaccesible para las personas y la eventual eliminación de los equipos como residuos estará estrictamente controlada. Para aplicaciones de alto volumen y muy sensibles al coste, los clientes aún pueden tener la oportunidad de solicitar un producto con halógenos. Las solicitudes de conversión de un producto en particular a libre de halógenos antes de lo previsto pueden considerarse según las circunstancias, y los nuevos productos en ciertas áreas de aplicación se desarrollarán libres de halógenos desde el principio.
La transición hacia materiales libres de halógenos es un proceso continuo, y es probable que en el futuro se identifiquen más sustancias químicas que deban excluirse, como el antimonio. Los módulos de potencia Flex se mantendrán a la vanguardia de la tecnología de materiales para garantizar que los productos de sus clientes sean lo más seguros posible para el medio ambiente y sus habitantes.
[1] https://www.epa.gov/dioxin/learn-about-dioxin
[2] Moro, S.; Chipman, JK; Wegener, JW; Hamberger, C.; Dekant, W.; Mally, A. (2012). “Furanos en alimentos tratados térmicamente: formación, exposición, toxicidad y aspectos de la evaluación de riesgos” (PDF). Nutrición molecular e investigación alimentaria. 56 (8): 1197–1211.
