Chemia i materiały do produkcji elektroniki

Materiały chemiczne to papierek lakmusowy sytuacji w całej branży elektroniki, gdyż produkty te mają szerokie spektrum zastosowań i są aplikowane praktycznie w każdym sektorze techniki. Stąd aktualnie nie najlepsza sytuacja w gospodarce europejskiej, zawirowania wojenne oraz cały czas jeszcze niestety nie najlepiej działające łańcuchy dostaw odciskają negatywne piętno na koniunkturze. Rosnące koszty produkcji, wielu dostawców i silna konkurencja ograniczają też tempo rozwoju biznesu i sprowadzają relacje do poziomu ceny. Niemniej w dużej części są to problemy aktualne, które zapewne w niedalekiej perspektywie będą przemijać.

Ocena warunków biznesowych na rynku materiałów chemicznych w pierwszej połowie 2024 roku

 

Sprzedaż materiałów chemicznych jest ściśle powiązana z rynkiem produkcji elektroniki, usługami EMS, a więc także pośrednio z sytuacją w gospodarce. Znakomita część sprzedaży jest efektem realizacji zadań produkcyjnych, projektów rozwojowych i zleceń. W mniejszym stopniu wolumen sprzedaży tworzą zastosowania kojarzone z utrzymaniem ruchu, serwisem itp. Stąd ocena warunków biznesowych w tym segmencie rynku jest de facto wskazaniem tego, co dzieje się na rynku w szerszym zakresie. 38% pytanych specjalistów określiło warunki panujące na rynku w 2024 roku jako dobre, a 58% było zdania, że były one zadowalające. Nikt nie był zdania, że warunki są bardzo dobre, a liczba tych, którzy uważają sytuację za kiepską, była bardzo mała. Patrząc z perspektywy na obecne czasy, na warunki działalności przedsiębiorstw oraz liczbę problemów z jakimi trzeba się mierzyć, taka ocena jest więcej niż satysfakcjonująca.

Więcej wymagań formalnych

W produkcji elektroniki mamy coraz więcej regulacji środowiskowych, związanych z zapewnieniem bezpieczeństwa pracowników, gospodarką odpadami, emisją zanieczyszczeń, takich jak pary rozpuszczalników i użyciem materiałów szkodliwych dla środowiska w produkcji. To dlatego, że zakłady produkcyjne nie działają w izolacji, bardzo często są integralną częścią wielkich miast, stref przemysłowych i muszą się dostosować do okoliczności i warunków tam panujących.

Rośnie także świadomość pracowników firm w zakresie obowiązujących norm i zagrożeń wynikających z bycia z nimi niezgodnym, czyli kar oraz sankcji, takich jak przymus wycofania produktu niezgodnego z rynku. Troska o firmę zmusza do tego, aby być zgodnym z przepisami, a bycie na bakier z przepisami najzwyczajniej przestaje się opłacać. Dla pracowników działu produkcji jest to bardzo ważny temat, ponieważ mają oni z nimi kontakt przez wiele godzin w pracy i są wystawieni na narażenia ze strony lotnych zawiązków organicznych, z oparami wydzielanymi przez topniki lub z dzetergentami. Do tego dochodzą ekspozycje na pyły, drobinki żużlu i zgarów, na pary alkoholu, barwniki. Na skutek tego to, czy środek do mycia płytek jest na bazie alkoholu, czy wody, zaczyna mieć duże znaczenie w działalności.

Jaka jest aktualna koniunktura w tym sektorze rynku?

 

Relacje na rynku elektroniki determinuje nie najlepsza sytuacja w gospodarce europejskiej. Polskie firmy EMS, producenci elektroniki OEM, firmy integratorskie są w dużej części związane ze współpracą zagraniczną i realizują zlecenia produkcyjne na wspólnym rynku, stąd zarówno sytuacja gospodarcza w Polsce jak i w krajach Europy Zachodniej i Północnej ma istotny wpływ na ich biznes. Na razie na rynku nie ma wyraźnego odbicia, stąd zestawienie opinii pokazane na wykresie odzwierciedla dane dotyczące całego 2024 roku pokazane w drugiej ramce. Co więcej, przybyło ocen, że warunki są kiepskie oraz mniej osób uważa, że są one dobre. Można mieć tylko nadzieję, że tradycyjnie miesiące po wakacjach okażą się lepsze.

Jeśli nawet zarząd firmy nie wykazuje wrażliwości na aspekty środowiskowe, za odpowiednie ustawienie podejścia zadbają klienci (kupujący produkty, zleceniodawcy usług). Ich działania uwzględniają często aspekty środowiskowe produkcji i otrzymanie zlecenia od zachodniego partnera bardzo często obudowane jest wieloma warunkami, które kontrahent musi spełniać i udokumentować. Jest to część świadomej polityki biznesowej, dbania o markę i efekt rosnącej świadomości wielu osób.

Oprócz wymagań prawnych i regulacji branżowych dochodzą jeszcze inne oczekiwania o charakterze społecznym, np. aby produkty nie zawierały minerałów, które są wydobywane na świecie w strefach, gdzie nie przestrzega się praw ludzi i ochrony środowiska. To samo dotyczy teraz wojny i współpracy z firmami/państwami w nią uwikłanymi.

Jakie znaczenie dla biznesu mają materiały chemiczne?

 

Materiały chemiczne do produkcji elektroniki tworzą specjalizację firmy i trzon jej biznesu w przypadku co piątej firmy z tego zestawienia. Dla co trzeciej jest to znacząca grupa tworząca pion biznesowy, a dla co drugiej produkty te są idealnym dodatkiem do wielu obszarów dystrybucji (komponentów, urządzeń produkcyjnych). Są zwykle sprzedawane przy okazji innej działalności lub też w ramach bardzo szerokiego asortymentu kompleksowo obejmującego zagadnienie produkcji. W porównaniu do średniej w omawianej tematyce stopień specjalizacji jest dość duży, co wynika ze specjalistycznego zakresu aplikacyjnego produktów, dużego znaczenia wsparcia technicznego, bo elektronicy niekoniecznie się znają na chemii.

Takie relacje i trendy w dużej mierze determinują zmiany na rynku materiałów chemicznych skutkujące wycofywaniem wybranych problematycznych produktów i zastępowaniem ich nowymi wersjami. Nowe oznacza najczęściej droższe i niekoniecznie tak samo dobre jak poprzednik ani wygodne, czyli często o innych właściwościach, co zmusza do uwagi, zmian w procesie i często włączenia dostawcy w proces zmiany rozwiązania. Środki te mają zwykle bardziej skomplikowaną recepturę i węższe tolerancje procesowe. Ale nawet jak produkty ekologiczne są początkowo droższe, to w rozliczeniu finalnym już mogą się przebić, bo nie wymagają użycia strojów ochronnych, filtrów, wyciągów i utylizacji resztek, które też kosztują.

Bezpieczeństwo – termin bardzo szeroki

Zagadnienia bezpieczeństwa są w przypadku preparatów istotne nie tylko z uwagi na wymagania prawne, ale z tego, że zagadnienia chemiczne są co do zasady skomplikowane. Obejmują one aspekty takie jak palność, przewodzenie prądu, zawartość substancji lotnych (freony, chlor), zapach, toksyczność. Do tego dochodzi to, czy materiał powoduje korozję, zostawia osady, jest obojętny dla tworzyw, czy nie zostawia śladów a także spełnia wymagania RoHS/WEEE i podobne.

Najważniejsze dla klientów cechy ofert brane pod uwagę przy kupowaniu materiałów chemicznych

 

Na szczycie zestawienia najbardziej istotnych dla klientów aspektów ofert handlowych w zakresie materiałów chemicznych niska cena znalazła się dopiero na czwartym miejscu. Kryterium kosztu zakupu spada na niższe pozycje jedynie w rzadkich przypadkach, gdy w grę wchodzą specjalistyczne produkty, usługi z dużą wartością dodaną lub też dotyczy to wąskich niszowych rynków. Cała reszta ma cenę na szczycie. W omawianym zakresie produktów ważniejsze dla klientów jest, aby preparaty chemiczne działały zgodnie z oczekiwaniami, były bezpieczne, trwałe i nie oddziaływały negatywnie na produkty. Duże znaczenie ma też krótki czas dostawy.

Są to kryteria charakteryzujące dojrzałe rynki. Poza wymienionymi kryteriami ważne jest, aby produkty miały certyfikaty potwierdzające jakość i bezpieczeństwo, długą datę ważności, dzięki której minimalizuje się ryzyko niewykorzystania.

Bezpieczeństwo preparatów chemicznych jest też powiązane z ekologią. W tym przypadku chodzi o to, aby używane materiały nie wyrządziły szkód majątkowych (jak pożar), nie zawierały substancji uznanych za szkodliwe i zabronione. Bezpieczeństwo to także brak negatywnego oddziaływania na środowisko oraz potwierdzony brak działań negatywnych przy stosowaniu, np. drażnienia skóry.

Bezpieczeństwo w preparatach chemicznych dotyczy także zakresu jego stosowania, np. okresu przydatności do produkcji, czasu, w jakim należy go zużyć po otwarciu opakowania, warunków przechowywania, aplikacji, zakresu temperatur przechowywania i używania, konieczności zapewnienia wentylacji, stosowania środków ochrony osobistej i postępowania w przypadku, gdyby pojawił się problem. Z pewnością opis ten jest bardzo pobieżny, niemniej sygnalizuje dość wyraźnie, że termin bezpieczeństwo jest bardzo pojemny i jednocześnie istotny. Mówiąc o bezpieczeństwie, warto precyzować, co mamy na myśli.

Ważne i poszukiwane produkty na rynku

 

Za ważne i poszukiwane na rynku produkty pytani w ankietach specjaliści uznali materiały do zalewania i hermetyzacji, takie jak żywice i wypełniacze, które zapewniają odporność na wilgoć i kurz oraz pozwalają lepiej odprowadzać ciepło. Zalanie obudowy ogranicza możliwość nieautoryzowanej ingerencji, poprawia wytrzymałość mechaniczną, a w obszarze oświetlenia LED- owego pozwala uzyskać dużą trwałość i funkcjonalność. Wraz z pogłębiającym się znaczeniem urządzeń mobilnych, postępującą miniaturyzacją oraz coraz większą energooszczędnością na znaczeniu zyskują materiały termoprzewodzące.

Rozwój technologii kołem zamachowym dla rynku

Wzrost znaczenia materiałów chemicznych w produkcji elektroniki to w dużej mierze efekt coraz większego zaawansowania urządzeń. Mniejsze odległości, większe upakowanie elementów, więcej cienkich, wrażliwych połączeń na płytkach drukowanych, większa moc cieplna tworzą wiele problemów ze stabilnością mechaniczną, bezpieczeństwem, wydzielaniem się ciepła. Preparaty chemiczne są też narzędziem pozwalającym usunąć zanieczyszczenia, resztki topników, zabezpieczyć wrażliwe elementy przed uszkodzeniem w czasie procesu lutowania, przed wnikaniem wilgoci, kurzu i innymi zagrożeniami. Stąd wrażliwe na uszkodzenia mechaniczne podzespoły trzeba czasem przykleić do płytki lub chassis, z wielu miejsc ciepło można odprowadzić jedynie za pomocą materiałów termoprzewodzących. Zabezpieczenie środowiskowe wymaga umycia płytki, a następnie pokrycia jej powłokami ochronnymi (lakierem) lub zalania wnętrza obudowy żywicą. Inaczej nie ma mowy o jakości i długim czasie bezawaryjnej pracy.

Główne trendy rynku preparatów chemicznych

 

Niezmiennie od lat za najważniejsze zagadnienia techniczne w preparatach chemicznych uznawane jest bezpieczeństwo użytkowania oraz zgodność z wymaganiami w zakresie ochrony środowiska. Kupujący oczekują, że materiały chemiczne nie będą ich truć lotnymi związkami organicznymi ani tworzyć szkodliwych dla oddychania par, wymagać kosztownej utylizacji ani też oddziaływać negatywnie na produkty, niszcząc ich powłoki ochronne lub pozostawiając resztki. Trend ten widzimy w tym, że preparaty bazujące na wodzie jako rozpuszczalniku zawsze pozostają w centrum uwagi. Trzecia pozycja na wykresie ma charakter użytkowy związany z wygodą i łatwością aplikacji oraz utylizacji.

Poza materiałami chemicznymi niezbędnymi do stworzenia produktu, jest jeszcze cała spora grupa wyrobów do utrzymania w dobrej kondycji linii produkcyjnej, np. do mycia szablonów.

Wsparcie techniczne na wyższym poziomie

Produkcja elektroniki z każdym kolejnym rokiem staje się coraz bardziej zagadnieniem interdyscyplinarnym. Aby dobrze produkować, trzeba być elektronikiem, to oczywiste, ale także w części prawnikiem, fizykiem, automatykiem, materiałoznawcą, metrologiem, handlowcem itp. Bycie chemikiem również się przydaje, stąd można też powiedzieć, że produkcja wymaga posiadania szerokich horyzontów.

Inżynieria chemiczna dla elektroników jest wiedzą odległą, stąd najczęściej klienci traktują takie zaawansowane preparaty jak czarną skrzynkę, o której mają wiedzę wyłącznie aplikacyjną, najczęściej też powierzchowną. Utrudnia to dobór, stosowanie i analizę przyczyn złego działania oraz optymalne użycie.

Wydaje się, że w przypadku materiałów chemicznych dostępność kompetentnego wsparcia technicznego, a więc specjalisty ze sporą wiedzę aplikacyjną jest kluczowe z punktu widzenia sprzedaży i rozwoju współpracy z klientami. Jest to niezbędny łącznik między światem chemii a elektroniki i w przypadku opisywanych produktów ma on znacznie większe znaczenie niż dla innych grup. Zapewne dlatego dostawcy materiałów chemicznych tak wyraźnie akcentują swoje kompetencje w tym zakresie oraz możliwości w zakresie wsparcia technicznego dla klientów, bo te kompetencje są kluczem do rynku.

Wsparcie uznanego producenta z jego rozbudowanym zapleczem technicznym i badawczym, doświadczoną kadrą pracowników i suportem technologicznym z pewnością też jest dużą pomocą dla dystrybutorów.

Oczywiście wszyscy sprzedawcy są zdania, że oferują klientom wsparcie techniczne, bo jest to termin szeroki i nieujęty w szablon. Ale praktyka bywa różna.

Specyfiką omawianego obszaru produktowego jest to, oczekiwania klientów nie ograniczają się do porady i doboru materiału najlepszego do danych zastosowań, tylko ogólnie do rozwiązywania problemów. Jeśli warstwa lakieru ochronnego się łuszczy, to ktoś musi ustalić, z czym jest problem: z materiałem, przygotowaniem powierzchni, aplikacją, narzędziami, niewłaściwym przechowywaniem, temperaturą, zanieczyszczeniami, czy też może źle wykonaną płytką. Ocena nie jest łatwa ani jednoznaczna, wymaga wiedzy i doświadczenia wynikającego z lat pracy i obserwacji podobnych przypadków. Często wymaga to współpracy dystrybutora z producentem, który ma najszerszą wiedzę, co ponownie uwypukla znaczenie trzymania się w biznesie autoryzowanych kanałów sprzedaży.

Jakość jest niełatwa do weryfikacji

Jakości materiałów chemicznych nie jest łatwo ocenić, gdyż wiele problemów pojawia się po dłuższym czasie, niekiedy po wielu miesiącach, gdy zaczynają się reklamacje. Nie jest też łatwo powiązać problemy z tym, że podczas produkcji użyto kiepskich materiałów. Co więcej, jakości produktów chemicznych nie da się wiarygodnie określić w momencie zakupu. Opakowanie jest szczelnie zamknięte, więc w praktyce kupujący przyjmuje to, co w karcie katalogowej napisał producent.

Na dodatek nawet dobry preparat może sprawić problemy, bo na skutek innych błędów lub zaniedbań nastąpi kumulacja zjawisk niekorzystnych. Polakierowanie niedostatecznie wyczyszczonej płytki nie przyniesie wzrostu jakości, wilgotna powierzchnia nie zapewni dobrego wiązania z preparatem, a duże zmiany temperatury podczas aplikacji mogą wywołać odwarstwienie. Okazji do popełnienia błędu w tym obszarze tematycznym jest naprawdę wiele. W takich okolicznościach remedium na kłopoty kryje się w bliskiej współpracy z dostawcą renomowanych produktów, dzięki czemu ewentualny problem można będzie rozwiązać wspólnie.

Większość producentów elektroniki rozumie te zależności i nie podejmuje ryzyka zakupów z niepewnych źródeł, bo oszczędności są iluzoryczne. Mniejsze i średnie firmy dbające o jakość współpracują zwykle z jedną lub dwoma firmami i kupują od nich równoważne pod względem technicznym materiały.

Najważniejsze zjawiska pozytywne dla rozwoju rynku materiałów

 

Największe pozytywne znaczenie dla rozwoju rynku materiałów chemicznych ma stały trend rosnących wymagań klientów w zakresie technologii, jakości, zaawansowania technologicznego. Za korzystne z punktu widzenia rozwoju zjawisko uznano też ogólny rozwój rynku elektroniki, a więc to, że sprzętu jest coraz więcej, jest on bardziej złożony, mniejszy, a więc delikatniejszy i wymagający lepszej ochrony i użycia zaawansowanych procesów. W warunkach polskich sprzyjającym czynnikiem jest ponadto duży potencjał usług EMS, bo producenci tego typu determinują relatywnie dużą wielkość rynku produkcji.

Szeroki asortyment

Asortyment materiałów chemicznych przeznaczonych do produkcji jest bardzo szeroki, ale można wydzielić w nim kilka grup. Pierwsza obejmuje materiały do lutowania, czyli stopy lutownicze w formie drutów oraz sztaby do automatów. Do lutowania niezbędne są także topniki alkoholowe lub wodne o różnym stopniu aktywności.

Materiały lutownicze to oczywiście także pasty, będące mieszaniną rozdrobnionego stopu lutowniczego i topnika w formie lepkiej masy. Materiały do lutowania dostępne są w różnych wielkościach opakowań i średnicach drutu, na skutek tego asortyment u każdego producenta składa się z kilkudziesięciu pozycji.

Po stronie produktów chemicznych mamy środki do mycia płytek po lutowaniu, lakiery akrylowe i uretanowe, do zabezpieczania PCB. Są też kleje do zabezpieczania dużych i ciężkich elementów przed drganiami, łączenia elementów i poprawy mocowania. Ostatnia grupa to zalewy do wypełniania przestrzeni w obudowach, ochrony płytek przed wpływem otoczenia.

Najważniejsze czynniki negatywne dla rynku

 

Za główne problemy rynku materiałów chemicznych postrzegane są silna konkurencja wynikająca także z tego, że na rynku jest wielu dostawców proponujących podobne preparaty. Kolejne problemy to oszczędności i związana z tym ciągła presja klientów na niskie ceny. Trzecim czynnikiem negatywnym są długie czasy dostaw. One się stopniowo poprawiają, ale nadal nie wróciliśmy do stanu pełnej stabilizacji. W dalszej kolejności można wymienić brak wiedzy u klientów wymaganej do rozpoznawania jakości, walorów technicznych i porównywania materiałów. Ten brak wiedzy jest wykorzystywany do wprowadzania na rynek produktów o wątpliwej jakości, bo weryfikacja wymaga posiadania laboratorium lub też zebrania doświadczeń w długim czasie, co utrudnia powiązanie przyczyn i skutków złej jakości.

Oddzielną kategorię materiałów chemicznych tworzą produkty serwisowe. Ich cechą są mniejsze opakowania niż produkcyjne, dozowanie w formie sprayu i ukierunkowanie na regenerację i przywracanie działania urządzeń, a więc czyszczenie powierzchni, płytek i styków, lakierowanie, zamrażanie, wydmuchiwanie kurzu, a także naprawę płaskich połączeń elektrycznych lakierami grafitowymi i przewodzącymi na bazie srebra.

Osobną grupę tworzą materiały termoprzewodzące umożliwiające sprawne odprowadzanie ciepła z elementów elektronicznych. Są to pasty, podkładki, zalewy i kleje, a także wypełniacze szczelin. Nowością w tym obszarze są materiały zmiennofazowe, które są w stanie absorbować i oddawać dużą ilość energii dzięki przemianie fazowej (ciało stałe–ciecz). W każdej z tych kategorii dostępnych jest wiele wersji o różnej przewodności cieplnej, zakresie temperaturowym pracy, sposobie nakładania, gęstości lub grubości i innych szczegółowych parametrach.

Przegląd ofert

Zestawienie ofert dostawców materiałów chemicznych pokazane zostało w tabeli 1. Dane kontaktowe załączamy w tabeli 2.

Źródłem wszystkich danych przedstawionych w tabelach oraz na wykresach są wyniki uzyskane w badaniu ankietowym przeprowadzonym wśród dostawców materiałów chemicznych do produkcji elektroniki w Polsce.