La electrónica ha transformado nuestro mundo en el transcurso de las últimas décadas y la pandemia de la Covid-19 simplemente aceleró la digitalización y virtualización del trabajo y la sociedad. La adopción de tecnologías electrónicas ha incrementado los ingresos y la productividad de las empresas, mejorado la calidad del producto, reducido los costos operativos y mejorado la calidad de vida de los habitantes de todo el mundo. Debido a que la electrónica se ha vuelto más esencial para la salud humana, la productividad, el transporte y el entretenimiento, los creadores de electrónica deben satisfacer cada vez mayores demandas de calidad y mejor funcionalidad.

Si bien la innovación en materia de electrónica ha avanzado mucho, los desarrolladores siguen limitados por los materiales en sus productos. Los nuevos diseños solo conocen el éxito si son duraderos, funcionales y seguros. Los productos fallados no solo plantean riesgos para la seguridad y la reputación, sino que su recuperación puede generar pérdidas económicas considerables. Los laboratorios electrónicos de los sectores de todo el mundo utiliza la línea de instrumentos de análisis de materiales personalizables de TA Instruments para caracterizar sus productos a partir de la selección material para el desempeño del uso final.

Applications-Electronics

Soluciones para aplicación

Los tableros de circuitos impresos (PCB) son la base de la mayoría de los dispositivos electrónicos. Los fabricantes miden la estabilidad térmica de los tableros de circuitos impresos para determinar su desempeño a diferentes temperaturas y crear PCB que resistan a la rotura producto del calor y la tensión. La estabilidad térmica se ve afectada por la conductividad térmica, las transiciones vítreas y el coeficiente de expansión térmica, todos los cuales se miden con instrumentos de análisis térmico. La durabilidad y la estabilidad mecánica se ven afectadas por la rigidez del material y la resistencia a la fatiga de los conjuntos electrónicos.

Además de medir las calidades de todo el PCB, los fabricantes también realizan ensayos más detallados de los materiales del PCB, como el laminado curado y el adhesivo que sostiene en posición y refuerza la estructura del PCB. Debido a que el curado es fundamental para el desempeño y la fiabilidad del uso final, los fabricantes utilizan el análisis térmico para evaluar rápidamente el grado de curado y ajustar sus formulaciones. El grado de curado de los termoestables puede determinarse midiendo la temperatura de transiciones vítreas (Tg) o una exotermia curada residual por calorimetría diferencial de barrido (DSC). Desde los componentes pequeños hasta el producto terminado, se mejoran los PCB en todas las etapas a través de una caracterización superior de los materialesu.

Análisis mecánico dinámico (DMA)
  • Temperatura de transiciones vítreas (Tg)
  •  transiciones secundarias

Módulo 

  • viscoelasticidad (módulo de almacenamiento, módulo de pérdida, tan Δ)
  • creep y cumplimiento del creep
  • relajación del esfuerzo
  • encogimiento y fuerzas de encogimiento

Caracterización de la anisotropía mecánica

Repetibilidad de los materiales lote a lote

Propiedades mecánicas de los materiales

  • Módulo de almacenamiento
  • Transición vítrea (Tg)

Rango de temperatura: -160 °C a 600 °C

Análisis termomecánico (TMA)
  • Compatibilidad con materiales laminados o compuestos
  • Análisis de fallas
  • Temperatura de transiciones vítreas (Tg)
  • Coeficiente de expansión térmica (CTE)
  • Puntos de ablandamiento
  • Tiempo para la delaminación

450 RH mide el efecto de la humedad y no de la temperatura

  • Compatibilidad con materiales laminados o compuestos
  • Análisis de fallas
  • Dilatación o encogimiento
  • Coeficiente de expansión higroscópica (CHE)

Rango de temperatura: De -150°C a 1000°C

Marcos de carga de prueba mecánica

Resistencia del material

  • Módulo de Young, resistencia límite, resistencia final, elongación hasta rotura
  • Fatiga y durabilidad, curvas S-N
  • Resistencia versus temperatura

Resistencia final del conjunto

  • Desempeño de la unión o junta
  • Puntos de falla por flexión, doblado o aplastamiento
  • Fatiga y durabilidad, curvas S-N
  • Resistencia versus temperatura
Análisis termogravimétrico (TGA)
  • Temperaturas de descomposición
  • Análisis de composición

SA mide el efecto de la humedad y no de la temperatura

  • Análisis HAST
  • Adsorción de agua

Rango de temperatura: Temperatura ambiente a 1500 °C

Calorimetría diferencial de barrido (DSC)
  • Temperatura de transición vítrea (Tg)

Rango de temperatura: de -180 ℃ a 725 ℃

Difusividad con método de pulso láser/lumínico
  • Propiedades de gestión térmica
  • Difusividad térmica
  • Conductividad térmica
  • Capacidad térmica

Rango de temperatura: De -175°C a 2800°C

Los diodos orgánicos de emisión de luz (OLED) son películas finas que emiten luz cuando se aplica una corriente eléctrica. Se los utiliza para una gran variedad de electrónicos cotidianos, como televisores, teléfonos móviles, monitores de computadora y pantallas. Las materias primas para los dispositivos OLED deben ser muy puras para prolongar la vida de la luminiscencia y la calidad del producto final. La investigación actual apunta a desarrollar pantallas OLED con resoluciones de mayor brillo y nitidez, así como dispositivos OLED blancos de iluminación de estado sólido. Los investigadores se vuelcan hacia las ciencias de materiales para detectar impurezas en los materiales de sus OLED y optimizar sus diseños para un mejor desempeño en todas las condiciones de uso final.

displays and optics
Análisis mecánico dinámico (DMA)
  • Temperatura de transiciones vítreas (Tg)
  •  transiciones secundarias

Módulo 

  • viscoelasticidad (módulo de almacenamiento, módulo de pérdida, tan Δ)
  • creep y cumplimiento del creep
  • relajación del esfuerzo
  • encogimiento y fuerzas de encogimiento

Caracterización de la anisotropía mecánica

Repetibilidad de los materiales lote a lote

Propiedades mecánicas de los materiales

  • Módulo de almacenamiento
  • Transición vítrea (Tg)

Rango de temperatura: -160 °C a 600 °C

Reología

Rango de temperatura: De -160 °C a 600 °C

La tecnología 5G brinda una mayor velocidad de Internet, menor latencia y mayor conectividad a todo un abanico de sectores, como la infraestructura y los dispositivos de consumo. Los materiales utilizados para los dispositivos 5G, como antenas, tableros de circuitos impresos (PCB), estuches, marcos, semiconductores, EMC y cerámica para microondas deben superar ensayos y optimización para garantizar la durabilidad y funcionalidad de uso final del dispositivo. Principalmente cuando los investigadores exploran materiales que reducen el costo y mejoran el desempeño, utilizan las soluciones de análisis de materiales de TA Instruments para evaluar:

  • Propiedades dieléctricas
  • Estabilidad
  • Propiedades mecánicas.
  • Disipación térmica
  • Procesabilidad
Análisis mecánico dinámico (DMA)
  • Temperatura de transiciones vítreas (Tg)
  •  transiciones secundarias

Módulo 

  • viscoelasticidad (módulo de almacenamiento, módulo de pérdida, tan Δ)
  • creep y cumplimiento del creep
  • relajación del esfuerzo
  • encogimiento y fuerzas de encogimiento

Caracterización de la anisotropía mecánica

Repetibilidad de los materiales lote a lote

Propiedades mecánicas de los materiales

  • Módulo de almacenamiento
  • Transición vítrea (Tg)

Rango de temperatura: De -160 °C a 600 °C

Análisis termomecánico (TMA)
  • Compatibilidad con materiales laminados o compuestos
  • Análisis de fallas
  • Temperatura de transiciones vítreas (Tg)
  • Coeficiente de expansión térmica (CTE)
  • Puntos de ablandamiento
  • Tiempo para la delaminación

450 RH mide el efecto de la humedad y no de la temperatura

  • Compatibilidad con materiales laminados o compuestos
  • Análisis de fallas
  • Dilatación o encogimiento
  • Coeficiente de expansión higroscópica (CHE)

Rango de temperatura: De -150°C a 1000°C

Marcos de carga de prueba mecánica

Resistencia del material

  • Módulo de Young, resistencia límite, resistencia final, elongación hasta rotura
  • Fatiga y durabilidad, curvas S-N
  • Resistencia versus temperatura

Resistencia final del conjunto

  • Desempeño de la unión o junta
  • Puntos de falla por flexión, doblado o aplastamiento
  • Fatiga y durabilidad, curvas S-N
  • Resistencia versus temperatura

Difusividad con método de pulso láser/lumínico
  • Propiedades de gestión térmica
  • Difusividad térmica
  • Conductividad térmica
  • Capacidad térmica

Rango de temperatura: De -175°C a 2800°C

Reología
  • Procesabilidad (viscosidad)
  • Mediciones dieléctricas incluido el corte

Rango de temperatura: De -160 °C a 600 °C

Las baterías de litio-ion alimentan electrónicos de consumo, desde teléfonos celulares hasta dispositivos médicos, y se las utiliza cada vez más para vehículos y almacenamiento energético. Si bien su utilización ya es generalizada, aún queda margen de mejora del desempeño, el costo y la seguridad de estas baterías. Los investigadores están mejorando las baterías de litio-ion optimizando los materiales de las cuatro partes principales de la batería: el cátodo, el ánodo, el separador y el electrolito.

Waters / TA Instruments respalda la caracterización de los materiales de las baterías de litio-ion por análisis térmico, microcalorimetría, reología y soluciones de pruebas mecánicas concebidas para el desarrollo de baterías. Los investigadores, formuladores y especialistas en la producción de baterías recurren a la instrumentación líder de análisis de materiales para desarrollar baterías más seguras y de mejor desempeño.

Análisis mecánico dinámico (DMA)
  • Temperatura de transiciones vítreas (Tg)
  •  transiciones secundarias

Módulo 

  • viscoelasticidad (módulo de almacenamiento, módulo de pérdida, tan Δ)
  • creep y cumplimiento del creep
  • relajación del esfuerzo
  • encogimiento y fuerzas de encogimiento

Caracterización de la anisotropía mecánica

Repetibilidad de los materiales lote a lote

Propiedades mecánicas de los materiales

  • Módulo de almacenamiento
  • Transición vítrea (Tg)

Rango de temperatura: De -160 °C a 600 °C

Marcos de carga de prueba mecánica

Resistencia del material

  • Módulo de Young, resistencia límite, resistencia final, elongación hasta rotura
  • Fatiga y durabilidad, curvas S-N
  • Resistencia versus temperatura

Resistencia final del conjunto

  • Puntos de falla por flexión, doblado o aplastamiento
  • Fatiga y durabilidad, curvas S-N
  • Resistencia versus temperatura

Difusividad con método de pulso láser/lumínico
  • Propiedades de gestión térmica
  • Difusividad térmica
  • Conductividad térmica
  • Capacidad térmica

Rango de temperatura: De -175°C a 2800°C

Reología
  • Estabilidad del lodo
  • Viscosidad y capacidad de bombeo del lodo

Rango de temperatura: De -160 °C a 600 °C

Tableros de circuitos impresos (PCB)

Los tableros de circuitos impresos (PCB) son la base de la mayoría de los dispositivos electrónicos. Los fabricantes miden la estabilidad térmica de los tableros de circuitos impresos para determinar su desempeño a diferentes temperaturas y crear PCB que resistan a la rotura producto del calor y la tensión. La estabilidad térmica se ve afectada por la conductividad térmica, las transiciones vítreas y el coeficiente de expansión térmica, todos los cuales se miden con instrumentos de análisis térmico. La durabilidad y la estabilidad mecánica se ven afectadas por la rigidez del material y la resistencia a la fatiga de los conjuntos electrónicos.

Además de medir las calidades de todo el PCB, los fabricantes también realizan ensayos más detallados de los materiales del PCB, como el laminado curado y el adhesivo que sostiene en posición y refuerza la estructura del PCB. Debido a que el curado es fundamental para el desempeño y la fiabilidad del uso final, los fabricantes utilizan el análisis térmico para evaluar rápidamente el grado de curado y ajustar sus formulaciones. El grado de curado de los termoestables puede determinarse midiendo la temperatura de transiciones vítreas (Tg) o una exotermia curada residual por calorimetría diferencial de barrido (DSC). Desde los componentes pequeños hasta el producto terminado, se mejoran los PCB en todas las etapas a través de una caracterización superior de los materialesu.

Análisis mecánico dinámico (DMA)
  • Temperatura de transiciones vítreas (Tg)
  •  transiciones secundarias

Módulo 

  • viscoelasticidad (módulo de almacenamiento, módulo de pérdida, tan Δ)
  • creep y cumplimiento del creep
  • relajación del esfuerzo
  • encogimiento y fuerzas de encogimiento

Caracterización de la anisotropía mecánica

Repetibilidad de los materiales lote a lote

Propiedades mecánicas de los materiales

  • Módulo de almacenamiento
  • Transición vítrea (Tg)

Rango de temperatura: -160 °C a 600 °C

Análisis termomecánico (TMA)
  • Compatibilidad con materiales laminados o compuestos
  • Análisis de fallas
  • Temperatura de transiciones vítreas (Tg)
  • Coeficiente de expansión térmica (CTE)
  • Puntos de ablandamiento
  • Tiempo para la delaminación

450 RH mide el efecto de la humedad y no de la temperatura

  • Compatibilidad con materiales laminados o compuestos
  • Análisis de fallas
  • Dilatación o encogimiento
  • Coeficiente de expansión higroscópica (CHE)

Rango de temperatura: De -150°C a 1000°C

Marcos de carga de prueba mecánica

Resistencia del material

  • Módulo de Young, resistencia límite, resistencia final, elongación hasta rotura
  • Fatiga y durabilidad, curvas S-N
  • Resistencia versus temperatura

Resistencia final del conjunto

  • Desempeño de la unión o junta
  • Puntos de falla por flexión, doblado o aplastamiento
  • Fatiga y durabilidad, curvas S-N
  • Resistencia versus temperatura
Análisis termogravimétrico (TGA)
  • Temperaturas de descomposición
  • Análisis de composición

SA mide el efecto de la humedad y no de la temperatura

  • Análisis HAST
  • Adsorción de agua

Rango de temperatura: Temperatura ambiente a 1500 °C

Calorimetría diferencial de barrido (DSC)
  • Temperatura de transición vítrea (Tg)

Rango de temperatura: de -180 ℃ a 725 ℃

Difusividad con método de pulso láser/lumínico
  • Propiedades de gestión térmica
  • Difusividad térmica
  • Conductividad térmica
  • Capacidad térmica

Rango de temperatura: De -175°C a 2800°C

Pantallas y óptica

Los diodos orgánicos de emisión de luz (OLED) son películas finas que emiten luz cuando se aplica una corriente eléctrica. Se los utiliza para una gran variedad de electrónicos cotidianos, como televisores, teléfonos móviles, monitores de computadora y pantallas. Las materias primas para los dispositivos OLED deben ser muy puras para prolongar la vida de la luminiscencia y la calidad del producto final. La investigación actual apunta a desarrollar pantallas OLED con resoluciones de mayor brillo y nitidez, así como dispositivos OLED blancos de iluminación de estado sólido. Los investigadores se vuelcan hacia las ciencias de materiales para detectar impurezas en los materiales de sus OLED y optimizar sus diseños para un mejor desempeño en todas las condiciones de uso final.

displays and optics
Análisis mecánico dinámico (DMA)
  • Temperatura de transiciones vítreas (Tg)
  •  transiciones secundarias

Módulo 

  • viscoelasticidad (módulo de almacenamiento, módulo de pérdida, tan Δ)
  • creep y cumplimiento del creep
  • relajación del esfuerzo
  • encogimiento y fuerzas de encogimiento

Caracterización de la anisotropía mecánica

Repetibilidad de los materiales lote a lote

Propiedades mecánicas de los materiales

  • Módulo de almacenamiento
  • Transición vítrea (Tg)

Rango de temperatura: -160 °C a 600 °C

Reología

Rango de temperatura: De -160 °C a 600 °C

Materiales 5G

La tecnología 5G brinda una mayor velocidad de Internet, menor latencia y mayor conectividad a todo un abanico de sectores, como la infraestructura y los dispositivos de consumo. Los materiales utilizados para los dispositivos 5G, como antenas, tableros de circuitos impresos (PCB), estuches, marcos, semiconductores, EMC y cerámica para microondas deben superar ensayos y optimización para garantizar la durabilidad y funcionalidad de uso final del dispositivo. Principalmente cuando los investigadores exploran materiales que reducen el costo y mejoran el desempeño, utilizan las soluciones de análisis de materiales de TA Instruments para evaluar:

  • Propiedades dieléctricas
  • Estabilidad
  • Propiedades mecánicas.
  • Disipación térmica
  • Procesabilidad
Análisis mecánico dinámico (DMA)
  • Temperatura de transiciones vítreas (Tg)
  •  transiciones secundarias

Módulo 

  • viscoelasticidad (módulo de almacenamiento, módulo de pérdida, tan Δ)
  • creep y cumplimiento del creep
  • relajación del esfuerzo
  • encogimiento y fuerzas de encogimiento

Caracterización de la anisotropía mecánica

Repetibilidad de los materiales lote a lote

Propiedades mecánicas de los materiales

  • Módulo de almacenamiento
  • Transición vítrea (Tg)

Rango de temperatura: De -160 °C a 600 °C

Análisis termomecánico (TMA)
  • Compatibilidad con materiales laminados o compuestos
  • Análisis de fallas
  • Temperatura de transiciones vítreas (Tg)
  • Coeficiente de expansión térmica (CTE)
  • Puntos de ablandamiento
  • Tiempo para la delaminación

450 RH mide el efecto de la humedad y no de la temperatura

  • Compatibilidad con materiales laminados o compuestos
  • Análisis de fallas
  • Dilatación o encogimiento
  • Coeficiente de expansión higroscópica (CHE)

Rango de temperatura: De -150°C a 1000°C

Marcos de carga de prueba mecánica

Resistencia del material

  • Módulo de Young, resistencia límite, resistencia final, elongación hasta rotura
  • Fatiga y durabilidad, curvas S-N
  • Resistencia versus temperatura

Resistencia final del conjunto

  • Desempeño de la unión o junta
  • Puntos de falla por flexión, doblado o aplastamiento
  • Fatiga y durabilidad, curvas S-N
  • Resistencia versus temperatura

Difusividad con método de pulso láser/lumínico
  • Propiedades de gestión térmica
  • Difusividad térmica
  • Conductividad térmica
  • Capacidad térmica

Rango de temperatura: De -175°C a 2800°C

Reología
  • Procesabilidad (viscosidad)
  • Mediciones dieléctricas incluido el corte

Rango de temperatura: De -160 °C a 600 °C

Almacenamiento energético

Las baterías de litio-ion alimentan electrónicos de consumo, desde teléfonos celulares hasta dispositivos médicos, y se las utiliza cada vez más para vehículos y almacenamiento energético. Si bien su utilización ya es generalizada, aún queda margen de mejora del desempeño, el costo y la seguridad de estas baterías. Los investigadores están mejorando las baterías de litio-ion optimizando los materiales de las cuatro partes principales de la batería: el cátodo, el ánodo, el separador y el electrolito.

Waters / TA Instruments respalda la caracterización de los materiales de las baterías de litio-ion por análisis térmico, microcalorimetría, reología y soluciones de pruebas mecánicas concebidas para el desarrollo de baterías. Los investigadores, formuladores y especialistas en la producción de baterías recurren a la instrumentación líder de análisis de materiales para desarrollar baterías más seguras y de mejor desempeño.

Análisis mecánico dinámico (DMA)
  • Temperatura de transiciones vítreas (Tg)
  •  transiciones secundarias

Módulo 

  • viscoelasticidad (módulo de almacenamiento, módulo de pérdida, tan Δ)
  • creep y cumplimiento del creep
  • relajación del esfuerzo
  • encogimiento y fuerzas de encogimiento

Caracterización de la anisotropía mecánica

Repetibilidad de los materiales lote a lote

Propiedades mecánicas de los materiales

  • Módulo de almacenamiento
  • Transición vítrea (Tg)

Rango de temperatura: De -160 °C a 600 °C

Marcos de carga de prueba mecánica

Resistencia del material

  • Módulo de Young, resistencia límite, resistencia final, elongación hasta rotura
  • Fatiga y durabilidad, curvas S-N
  • Resistencia versus temperatura

Resistencia final del conjunto

  • Puntos de falla por flexión, doblado o aplastamiento
  • Fatiga y durabilidad, curvas S-N
  • Resistencia versus temperatura

Difusividad con método de pulso láser/lumínico
  • Propiedades de gestión térmica
  • Difusividad térmica
  • Conductividad térmica
  • Capacidad térmica

Rango de temperatura: De -175°C a 2800°C

Reología
  • Estabilidad del lodo
  • Viscosidad y capacidad de bombeo del lodo

Rango de temperatura: De -160 °C a 600 °C

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