– Det är väldigt få som vet vad forskningsinstitut håller på med. Om företagen dessutom inte sysslar med teknik kontaktar de oss inte, säger Hans Grönqvist på Swerea IVF som den 1 oktober blir en del av storinstitutet Rise.

För att visa att instituten inte bara är till för ett fåtal företag med långa tidshorisonter och djupa fickor drog det treåriga EU-projektet Smarter Si – Smarter Access to Manufacturing for Systems Integration – igång år 2015. Institut från Tyskland, Irland, Spanien, Schweiz och Sverige deltog. Totalt 11 projekt genomfördes varav två leddes av IVF.

– Vi ville visa att forskningsinstitut kan samarbeta för att hjälpa småföretag genom att applicera känd teknik utan att forska fram något nytt.

De två svenska företagen som deltog var Finare Fransar och Setek. Det senare är underleverantör till fordonsindustrin med kunder som Volvo och FMV. Bland produkterna finns diagnossystem som pluggas in i fordonets OBD-port och numera även en liten logger som kan mäta kondensation.

Finare Fransar är en kedja som sysslar med olika typer av fransbehandlingar inklusive ögonfransförlängning, ett arbete som är hälsovådligt. Företaget var en helt ny bekantskap för IVF medan institutet tidigare genomför ett antal projekt med Setek.

Varje företag fick 80 000 euro i kontanter vilket inte fick utgöra mer än 70 procent av företagets faktiska kostnad inklusive egen arbetstid.

I Seteks fall användes en del av pengarna till att betala den första omgången av kondensationssensorer. Även om varje sensor inte är särskilt dyr tar tyska CiS – som står för design och tillverkning av sen­sorn – ut en startkostnad för varje ny konstruktion.

– I verkligheten utgjorde bidraget 40 till 50 procent av företagens kostnad.

I normala fall brukar det ta ungefär 1,5 år från det att ett förtag kontaktar IVF till dess att ett projekt kommer igång.

– I och med att vi hade finansieringen klar kunde vi starta någon månad efter att den första kontakten tagits, säger Hans Grönqvist.

Smarter Si avslutades vid årsskiftet. I april kom en utvärdering som visar att projektet var lyckat.

– Vi har en ansökan inne om ett likande projekt där vi kan plocka in nya småföretag, säger Hans Grönqvist.

Första loggern som upptäcker kondensation

Elektronik som används i ­fordon måste klara tuffa krav. Det gäller temperatur, vibrationer, smuts och fukt. Kondensation är ytterligare ett problem som hittills inte kunnat detekteras med ­säkerhet.

– Problemet med kondensation är att den påverkar tillförlitlig­heten samtidigt som den är svårt att se eftersom den värms bort, säger Hans Grönqvist.

Kondensation går därför bara att upptäcka om man tittar efter vid rätt tidpunkt. I vissa fall kan den lämna spår i form av fläckar. Hittills har det saknats kommersiella sensorer som är tillräckligt små och robusta för att användas i fält av fordons­industrin.

IVF och Setek har samarbetet tidigare och det var därför naturligt för företaget att delta i Smarter Si. Målet var att ta fram en helt ny produkt i form av en liten logger som mäter storheter som kondensation, fukt, vibrationer och temperatur.

– I nästa generations fordon vill du ha elektronikenheter där du inte haft det tidigare, därför vill du kartlägga miljön under exempelvis ett halvår.

Loggern monteras på den plats där elektroniken är tänkt att finnas och sedan är det bara att köra runt i den verklig miljö eller testa fordonet i en test­kammare.

Data lagras i ett internt minne och läses ut via fyra stift vid lämpliga intervall. Att det inte sker trådlöst beror på att sensorn klarar betydligt ­tuffare miljöer än vad exempelvis SD-kort liksom Bluetooth- och wifikretsar är specificerade för.

– Loggar du en gång i timmen kan du mäta i månader men det är slutkunderna som bestämmer hur ofta det ska göras, säger Hans Grönqvist.

Setek har redan sålt sensorn till ett antal biltillverkare. Det är dock ingen standardprodukt utan en modulär lösning som bestyckas med de sensorer som den aktuella kunden vill ha.

Logerna består till största delen av standardkomponenter monterade på ett vanligt FR4-lamint. Kondensationssensorn är dock unik och utvecklad av tyska CiS Forschungsinstitut für Mikrosensorik.

– De tillverkar 5 000 sensorer per omgång. 

Artikeln är tidigare publicerad i magasinet Elektroniktidningen. Prenumerera kostnadsfritt!

Sensorn har ett mönster på ytan som ändrar kapacitans vid kondensation. Mönstret ingår i ett LC-nät som styr frekvensen hos en oscillator. Vid kondensation av droppar som är 3–4 µm eller större ändras frekvensen mycket distinkt.

– Målet var att den inte skulle vara större än en gammal femkrona men riktig så långt nådde vi inte. Den är ungefär 4,5 centimeter i diameter.

En bidragande orsak är att sensorn kommer som en separat modul som monteras på mönsterkortet. Om man istället placerar den direkt på mönsterkortet tillsammans med de andra komponenterna skulle det gå att minska storleken. Det kräver dock en del arbete eftersom sensorn måste anslutas med bondtrådar som parerar för de olika värmeutvidgningskoeffi­cienterna hos sensorn och substratet.