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Un enfoque para predecir la vida útil de los componentes electrónicos soldados sin plomo: Estudio de caso de Hitachi Rail STS

Autores: Renna, Paolo; Ambrico, Michele; Romaniello, Vito; Russino, Thomas

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Un enfoque para predecir la vida útil de los componentes electrónicos soldados sin plomo: Estudio de caso de Hitachi Rail STS


Categoría

Procesos industriales

Subcategoría

Diseño de procesos industriales

Palabras clave

Electrónica
Soldadura sin plomo
Impacto ambiental
Fiabilidad
Propiedades mecánicas
Unión intermetálica

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 17

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
A lo largo de gran parte del siglo XX, la soldadura Sn-Pb dominó la electrónica. Sin embargo, las preocupaciones ambientales y de salud han impulsado la adopción de alternativas sin plomo. Desde 2006, legislaciones como la Directiva RoHS de la Unión Europea han exigido soldadura sin plomo en la mayoría de los dispositivos electrónicos, lo que ha llevado a una extensa investigación sobre sustitutos de alto rendimiento. Las soldaduras sin plomo ofrecen ventajas como un menor impacto ambiental y una mayor fiabilidad, pero reemplazar el Sn-Pb presenta desafíos en áreas como el punto de fusión y la capacidad de humectación. Esta transición está motivada principalmente por un enfoque en la protección de la salud ambiental y humana, asegurando al mismo tiempo una fiabilidad igual o incluso mejor. La investigación ha explorado las propiedades mecánicas, la microestructura, la humectabilidad y la fiabilidad de la soldadura sin plomo. Sin embargo, hay una notable falta de estudios sobre su rendimiento a largo plazo y la influencia en la vida útil. Para abordar esta brecha, se utilizan modelos matemáticos para predecir la evolución de los enlaces intermetálicos a partir de las condiciones del proceso, validados con pruebas experimentales. Este estudio contribuye extendiendo estos modelos para predecir la evolución de los enlaces bajo condiciones de operación típicas de los dispositivos y comparando las predicciones con los valores reales de grosor intermetálico encontrados a través de secciones metalográficas.

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