L’industrie électronique a transformé notre monde au cours des dernières décennies et la pandémie du Covid-19 n’a fait qu’accélérer la numérisation et la virtualisation du travail et de la société. L’adoption des technologies électroniques a accru le chiffre d’affaires et la productivité des entreprises, amélioré la qualité des produits, réduit les coûts opérationnels et amélioré la qualité de vie des personnes dans le monde entier. Du fait que l’électronique est devenue cruciale pour la santé humaine, la productivité, les transports et les divertissements, les développeurs en électronique doivent répondre aux demandes croissantes d’amélioration de sa qualité et de ses fonctionnalités.  

Si l’innovation dans le domaine de l’électronique a beaucoup progressé, les développeurs sont toujours limités par les matériaux utilisés dans leurs produits. Les nouvelles conceptions ne peuvent réussir que si elles sont durables, fonctionnelles et sûres. Les produits défectueux présentent non seulement des risques en matière de sécurité et de réputation, mais leur rappel implique également des pertes économiques massives. Les laboratoires électroniques des différentes industries dans le monde entier utilisent la gamme d’instruments d’analyse des matériaux personnalisables de TA Instruments pour caractériser leurs produits, de la sélection des matériaux aux performances en utilisation finale.   

Applications-Electronics

Solutions applicatives

Les cartes de circuits imprimés (PCB) sont à la base de la plupart des appareils électroniques. Les fabricants mesurent la stabilité thermique des cartes de circuits imprimés pour déterminer leurs performances à différentes températures et développer des PCB qui résistent à la dégradation due à la chaleur et aux contraintes. La stabilité thermique est affectée par la conductivité thermique, les transitions vitreuses et le coefficient de dilatation thermique, éléments qui sont tous mesurés par des instruments d’analyse thermique. La stabilité mécanique et la durabilité sont affectées par la rigidité du matériau et la résistance à la fatigue des assemblages électroniques.

En plus de mesurer les qualités globales des PCB, les fabricants effectuent des tests plus détaillés sur les matériaux qui les composent, tels que les stratifiés vulcanisés et les adhésifs qui maintiennent les conducteurs en place et renforcent la structure de la carte de circuits imprimés. Comme leur vulcanisation est essentielle pour les performances et la fiabilité en utilisation finale, les fabricants font appel à l’analyse thermique pour évaluer rapidement le degré de vulcanisation et ajuster leurs formulations. Le degré de vulcanisation dans les thermodurcissables peut être déterminé en mesurant la température de transition vitreuse (Tg) ou l’exothermie de vulcanisation résiduelle à l’aide de la calorimétrie à balayage différentiel (DSC). Des petits composants au produit fini, les PCB sont améliorées à toutes les étapes par une caractérisation des matériaux de haut niveau.

Analyse mécanique dynamique (DMA)
  • Température de transition vitreuse (Tg)
  •  transitions secondaires

Module 

  • viscoélasticité (module de stockage, module de perte, tan delta)
  • fluage et complaisance
  • relaxation de contrainte
  • retrait et forces de retrait

Caractérisation de l’anisotropie mécanique

Répétabilité des caractéristiques du matériau d’un lot à un autre

Propriétés mécaniques des matériaux

  • Module de conservation
  • Transition vitreuse (Tg)

Plage de températures : -150°C à 600°C

Analyse thermomécanique (TMA)
  • Compatibilité des matériaux composites ou stratifiés
  • Analyse des défaillances
  • Température de transition vitreuse (Tg)
  • Coefficient de dilatation thermique (CTE)
  • Points de ramollissement
  • Délai de délamination

Le 450 RH mesure l’impact de l’humidité au lieu de la température

  • Compatibilité des matériaux composites ou stratifiés
  • Analyse des défaillances
  • Dilatation ou contraction
  • Coefficient d’expansion hygroscopique (CHE)

Plage de températures : -150°C à 1000°C

Châssis de charge de test mécanique

Rigidité du matériau

  • Module de Young, limite d’élasticité, résistance maximale, allongement à la rupture
  • Fatigue et durabilité, courbes S-N
  • Rigidité par rapport à la température

Rigidité de l’assemblage final

  • Performances des liaisons ou des joints
  • Points de défaillance de flexion, de torsion ou d’écrasement
  • Fatigue et durabilité, courbes S-N
  • Rigidité par rapport à la température
Analyse thermogravimétrique (TGA)
  • Températures de décomposition
  • Analyse de la composition

Le SA mesure l’impact de l’humidité au lieu de la température

  • Test HAST
  • Adsorption d’eau

Plage de températures : Température ambiante à 1 500 °C

Calorimétrie à balayage différentiel (DSC)
  • Température de transition vitreuse (Tg)

Plage de températures : -180 °C à 725 °C

Diffusivité du flash lumineux/laser
  • Propriétés de gestion thermique
  • Diffusivité thermique
  • Conductivité thermique
  • Capacité thermique

Plage de températures : -175 °C à 2 800 °C

Les diodes électroluminescentes organiques (OLED) sont de minces films qui émettent de la lumière lorsqu’un courant électrique leur est appliqué. Les OLED sont employées dans divers appareils électroniques quotidiens tels que les téléviseurs, les téléphones portables, les moniteurs d’ordinateur et les écrans d’affichage. Les matériaux bruts destinés aux appareils OLED doivent être extrêmement purs pour prolonger la luminescence et la qualité du produit final au cours de sa durée de vie. La recherche actuelle vise à développer des écrans OLED offrant des affichages plus brillants et plus clairs ainsi des dispositifs d’éclairage à semi-conducteurs à OLED blanches. Les chercheurs se tournent vers la science des matériaux pour détecter les impuretés dans leurs matériaux OLED et optimiser leurs produits afin d’offrir de meilleures performances dans toutes les conditions d’utilisation finale.

displays and optics
Analyse mécanique dynamique (DMA)
  • Température de transition vitreuse (Tg)
  •  transitions secondaires

Module 

  • viscoélasticité (module de stockage, module de perte, tan delta)
  • fluage et complaisance
  • relaxation de contrainte
  • retrait et forces de retrait

Caractérisation de l’anisotropie mécanique

Répétabilité des caractéristiques du matériau d’un lot à un autre

Propriétés mécaniques des matériaux

  • Module de conservation
  • Transition vitreuse (Tg)

Plage de températures : -150°C à 600°C

Rhéologie

Plage de températures : -150°C à 600°C

La 5G offre un accès à Internet plus rapide, une moindre latence et une connectivité accrue pour différents secteurs, qui vont des dispositifs d’infrastructure aux appareils grand public. Les matériaux destinés aux appareils 5G, y compris les antennes, les cartes de circuits imprimés, les châssis, les semi-conducteurs, les composés de moulage époxy et les céramiques pour micro-ondes doivent être testés et optimisés pour assurer la durabilité et le bon fonctionnement en utilisation finale des appareils fabriqués. Les chercheurs, lorsqu’ils explorent les matériaux permettant de réduire les coûts et d’améliorer les performances, utilisent les solutions d’analyse des matériaux de TA Instruments pour évaluer :

  • Les propriétés diélectriques
  • La stabilité
  • Les propriétés mécaniques
  • La dissipation thermique
  • L’aptitude au traitement
Analyse mécanique dynamique (DMA)
  • La température de transition vitreuse (Tg)
  •  Les transitions secondaires

Module 

  • viscoélasticité (module de stockage, module de perte, tan delta)
  • fluage et complaisance
  • relaxation de contrainte
  • retrait et forces de retrait

Caractérisation de l’anisotropie mécanique

Répétabilité des caractéristiques du matériau d’un lot à un autre

Propriétés mécaniques des matériaux

  • Module de conservation
  • Transition vitreuse (Tg)

Plage de températures : -150°C à 600°C

Analyse thermomécanique (TMA)
  • Compatibilité des matériaux composites ou stratifiés
  • Analyse des défaillances
  • Température de transition vitreuse (Tg)
  • Coefficient de dilatation thermique (CTE)
  • Points de ramollissement
  • Délai de délamination

Le 450 RH mesure l’impact de l’humidité au lieu de la température

  • Compatibilité des matériaux composites ou stratifiés
  • Analyse des défaillances
  • Dilatation ou contraction
  • Coefficient d’expansion hygroscopique (CHE)

Plage de températures : -150°C à 1000°C

Châssis de charge de test mécanique

Rigidité du matériau

  • Module de Young, limite d’élasticité, résistance maximale, allongement à la rupture
  • Fatigue et durabilité, courbes S-N
  • Rigidité par rapport à la température

Rigidité de l’assemblage final

  • Performances des liaisons ou des joints
  • Points de défaillance de flexion, de torsion ou d’écrasement
  • Fatigue et durabilité, courbes S-N
  • Rigidité par rapport à la température

Diffusivité du flash lumineux/laser
  • Propriétés de gestion thermique
  • Diffusivité thermique
  • Conductivité thermique
  • Capacité thermique

Plage de températures : -175 °C à 2 800 °C

Rhéologie
  • Aptitude au traitement (viscosité)
  • Mesures diélectriques avec cisaillement

Plage de températures : -150°C à 600°C

Les batteries au lithium-ion alimentent l’électronique grand public, des téléphones portables aux appareils médicaux, et sont de plus en plus utilisées dans les véhicules électriques et le stockage d’énergie en réseau. Bien qu’elles soit déjà largement utilisées, les batteries au lithium-ion pourraient être encore améliorées en matière de performances, de coût et de sécurité. Les chercheurs améliorent les batteries au lithium-ion en optimisant les matériaux dans les quatre principales parties de la batterie : la cathode, l’anode, le séparateur et l’électrolyte.

Waters / TA Instruments prend en charge la caractérisation des matériaux des batteries au lithium-ion via des solutions d’analyse thermique, de microcalorimétrie, de rhéologie et de test mécanique adaptées au développement de batteries. Les chercheurs, les formulateurs et les spécialistes de la production de batteries se tournent vers les instruments d’analyse des matériaux de pointe pour développer des batteries plus performantes et plus sûres.

Analyse mécanique dynamique (DMA)
  • Température de transition vitreuse (Tg)
  •  Transitions secondaires

Module 

  • viscoélasticité (module de conservation, module de perte, tan delta)
  • fluage et complaisance
  • relaxation de contrainte
  • retrait et forces de retrait

Caractérisation de l’anisotropie mécanique

Répétabilité des caractéristiques du matériau d’un lot à un autre

Propriétés mécaniques des matériaux

  • Module de conservation
  • Transition vitreuse (Tg)

Plage de températures : -150°C à 600°C

Châssis de charge de test mécanique

Rigidité du matériau

  • Module de Young, limite d’élasticité, résistance maximale, allongement à la rupture
  • Fatigue et durabilité, courbes S-N
  • Rigidité par rapport à la température

Rigidité de l’assemblage final

  • Points de défaillance de flexion, de torsion ou d’écrasement
  • Fatigue et durabilité, courbes S-N
  • Rigidité par rapport à la température

Diffusivité du flash lumineux/laser
  • Propriétés de gestion thermique
  • Diffusivité thermique
  • Conductivité thermique
  • Capacité thermique

Plage de températures : -175 °C à 2 800 °C

Rhéologie
  • Stabilité des suspensions (slurry)
  • Viscosité et pompabilité des suspensions (slurry)

Plage de températures : -150°C à 600°C

Cartes de circuits imprimés (PCB)

Les cartes de circuits imprimés (PCB) sont à la base de la plupart des appareils électroniques. Les fabricants mesurent la stabilité thermique des cartes de circuits imprimés pour déterminer leurs performances à différentes températures et développer des PCB qui résistent à la dégradation due à la chaleur et aux contraintes. La stabilité thermique est affectée par la conductivité thermique, les transitions vitreuses et le coefficient de dilatation thermique, éléments qui sont tous mesurés par des instruments d’analyse thermique. La stabilité mécanique et la durabilité sont affectées par la rigidité du matériau et la résistance à la fatigue des assemblages électroniques.

En plus de mesurer les qualités globales des PCB, les fabricants effectuent des tests plus détaillés sur les matériaux qui les composent, tels que les stratifiés vulcanisés et les adhésifs qui maintiennent les conducteurs en place et renforcent la structure de la carte de circuits imprimés. Comme leur vulcanisation est essentielle pour les performances et la fiabilité en utilisation finale, les fabricants font appel à l’analyse thermique pour évaluer rapidement le degré de vulcanisation et ajuster leurs formulations. Le degré de vulcanisation dans les thermodurcissables peut être déterminé en mesurant la température de transition vitreuse (Tg) ou l’exothermie de vulcanisation résiduelle à l’aide de la calorimétrie à balayage différentiel (DSC). Des petits composants au produit fini, les PCB sont améliorées à toutes les étapes par une caractérisation des matériaux de haut niveau.

Analyse mécanique dynamique (DMA)
  • Température de transition vitreuse (Tg)
  •  transitions secondaires

Module 

  • viscoélasticité (module de stockage, module de perte, tan delta)
  • fluage et complaisance
  • relaxation de contrainte
  • retrait et forces de retrait

Caractérisation de l’anisotropie mécanique

Répétabilité des caractéristiques du matériau d’un lot à un autre

Propriétés mécaniques des matériaux

  • Module de conservation
  • Transition vitreuse (Tg)

Plage de températures : -150°C à 600°C

Analyse thermomécanique (TMA)
  • Compatibilité des matériaux composites ou stratifiés
  • Analyse des défaillances
  • Température de transition vitreuse (Tg)
  • Coefficient de dilatation thermique (CTE)
  • Points de ramollissement
  • Délai de délamination

Le 450 RH mesure l’impact de l’humidité au lieu de la température

  • Compatibilité des matériaux composites ou stratifiés
  • Analyse des défaillances
  • Dilatation ou contraction
  • Coefficient d’expansion hygroscopique (CHE)

Plage de températures : -150°C à 1000°C

Châssis de charge de test mécanique

Rigidité du matériau

  • Module de Young, limite d’élasticité, résistance maximale, allongement à la rupture
  • Fatigue et durabilité, courbes S-N
  • Rigidité par rapport à la température

Rigidité de l’assemblage final

  • Performances des liaisons ou des joints
  • Points de défaillance de flexion, de torsion ou d’écrasement
  • Fatigue et durabilité, courbes S-N
  • Rigidité par rapport à la température
Analyse thermogravimétrique (TGA)
  • Températures de décomposition
  • Analyse de la composition

Le SA mesure l’impact de l’humidité au lieu de la température

  • Test HAST
  • Adsorption d’eau

Plage de températures : Température ambiante à 1 500 °C

Calorimétrie à balayage différentiel (DSC)
  • Température de transition vitreuse (Tg)

Plage de températures : -180 °C à 725 °C

Diffusivité du flash lumineux/laser
  • Propriétés de gestion thermique
  • Diffusivité thermique
  • Conductivité thermique
  • Capacité thermique

Plage de températures : -175 °C à 2 800 °C

Affichages et optique

Les diodes électroluminescentes organiques (OLED) sont de minces films qui émettent de la lumière lorsqu’un courant électrique leur est appliqué. Les OLED sont employées dans divers appareils électroniques quotidiens tels que les téléviseurs, les téléphones portables, les moniteurs d’ordinateur et les écrans d’affichage. Les matériaux bruts destinés aux appareils OLED doivent être extrêmement purs pour prolonger la luminescence et la qualité du produit final au cours de sa durée de vie. La recherche actuelle vise à développer des écrans OLED offrant des affichages plus brillants et plus clairs ainsi des dispositifs d’éclairage à semi-conducteurs à OLED blanches. Les chercheurs se tournent vers la science des matériaux pour détecter les impuretés dans leurs matériaux OLED et optimiser leurs produits afin d’offrir de meilleures performances dans toutes les conditions d’utilisation finale.

displays and optics
Analyse mécanique dynamique (DMA)
  • Température de transition vitreuse (Tg)
  •  transitions secondaires

Module 

  • viscoélasticité (module de stockage, module de perte, tan delta)
  • fluage et complaisance
  • relaxation de contrainte
  • retrait et forces de retrait

Caractérisation de l’anisotropie mécanique

Répétabilité des caractéristiques du matériau d’un lot à un autre

Propriétés mécaniques des matériaux

  • Module de conservation
  • Transition vitreuse (Tg)

Plage de températures : -150°C à 600°C

Rhéologie

Plage de températures : -150°C à 600°C

Matériaux 5G

La 5G offre un accès à Internet plus rapide, une moindre latence et une connectivité accrue pour différents secteurs, qui vont des dispositifs d’infrastructure aux appareils grand public. Les matériaux destinés aux appareils 5G, y compris les antennes, les cartes de circuits imprimés, les châssis, les semi-conducteurs, les composés de moulage époxy et les céramiques pour micro-ondes doivent être testés et optimisés pour assurer la durabilité et le bon fonctionnement en utilisation finale des appareils fabriqués. Les chercheurs, lorsqu’ils explorent les matériaux permettant de réduire les coûts et d’améliorer les performances, utilisent les solutions d’analyse des matériaux de TA Instruments pour évaluer :

  • Les propriétés diélectriques
  • La stabilité
  • Les propriétés mécaniques
  • La dissipation thermique
  • L’aptitude au traitement
Analyse mécanique dynamique (DMA)
  • La température de transition vitreuse (Tg)
  •  Les transitions secondaires

Module 

  • viscoélasticité (module de stockage, module de perte, tan delta)
  • fluage et complaisance
  • relaxation de contrainte
  • retrait et forces de retrait

Caractérisation de l’anisotropie mécanique

Répétabilité des caractéristiques du matériau d’un lot à un autre

Propriétés mécaniques des matériaux

  • Module de conservation
  • Transition vitreuse (Tg)

Plage de températures : -150°C à 600°C

Analyse thermomécanique (TMA)
  • Compatibilité des matériaux composites ou stratifiés
  • Analyse des défaillances
  • Température de transition vitreuse (Tg)
  • Coefficient de dilatation thermique (CTE)
  • Points de ramollissement
  • Délai de délamination

Le 450 RH mesure l’impact de l’humidité au lieu de la température

  • Compatibilité des matériaux composites ou stratifiés
  • Analyse des défaillances
  • Dilatation ou contraction
  • Coefficient d’expansion hygroscopique (CHE)

Plage de températures : -150°C à 1000°C

Châssis de charge de test mécanique

Rigidité du matériau

  • Module de Young, limite d’élasticité, résistance maximale, allongement à la rupture
  • Fatigue et durabilité, courbes S-N
  • Rigidité par rapport à la température

Rigidité de l’assemblage final

  • Performances des liaisons ou des joints
  • Points de défaillance de flexion, de torsion ou d’écrasement
  • Fatigue et durabilité, courbes S-N
  • Rigidité par rapport à la température

Diffusivité du flash lumineux/laser
  • Propriétés de gestion thermique
  • Diffusivité thermique
  • Conductivité thermique
  • Capacité thermique

Plage de températures : -175 °C à 2 800 °C

Rhéologie
  • Aptitude au traitement (viscosité)
  • Mesures diélectriques avec cisaillement

Plage de températures : -150°C à 600°C

Stockage d’énergie

Les batteries au lithium-ion alimentent l’électronique grand public, des téléphones portables aux appareils médicaux, et sont de plus en plus utilisées dans les véhicules électriques et le stockage d’énergie en réseau. Bien qu’elles soit déjà largement utilisées, les batteries au lithium-ion pourraient être encore améliorées en matière de performances, de coût et de sécurité. Les chercheurs améliorent les batteries au lithium-ion en optimisant les matériaux dans les quatre principales parties de la batterie : la cathode, l’anode, le séparateur et l’électrolyte.

Waters / TA Instruments prend en charge la caractérisation des matériaux des batteries au lithium-ion via des solutions d’analyse thermique, de microcalorimétrie, de rhéologie et de test mécanique adaptées au développement de batteries. Les chercheurs, les formulateurs et les spécialistes de la production de batteries se tournent vers les instruments d’analyse des matériaux de pointe pour développer des batteries plus performantes et plus sûres.

Analyse mécanique dynamique (DMA)
  • Température de transition vitreuse (Tg)
  •  Transitions secondaires

Module 

  • viscoélasticité (module de conservation, module de perte, tan delta)
  • fluage et complaisance
  • relaxation de contrainte
  • retrait et forces de retrait

Caractérisation de l’anisotropie mécanique

Répétabilité des caractéristiques du matériau d’un lot à un autre

Propriétés mécaniques des matériaux

  • Module de conservation
  • Transition vitreuse (Tg)

Plage de températures : -150°C à 600°C

Châssis de charge de test mécanique

Rigidité du matériau

  • Module de Young, limite d’élasticité, résistance maximale, allongement à la rupture
  • Fatigue et durabilité, courbes S-N
  • Rigidité par rapport à la température

Rigidité de l’assemblage final

  • Points de défaillance de flexion, de torsion ou d’écrasement
  • Fatigue et durabilité, courbes S-N
  • Rigidité par rapport à la température

Diffusivité du flash lumineux/laser
  • Propriétés de gestion thermique
  • Diffusivité thermique
  • Conductivité thermique
  • Capacité thermique

Plage de températures : -175 °C à 2 800 °C

Rhéologie
  • Stabilité des suspensions (slurry)
  • Viscosité et pompabilité des suspensions (slurry)

Plage de températures : -150°C à 600°C

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