EFECTO DE LA MICROESTRUCTURA, FRECUENCIA Y TEMPERATURA EN EL COMPORTAMIENTO A FATIGA OLIGOCÍCLICA DE LAS ALEACIONES SOLDANTES 96.5Sn-3.5Ag Y 63Sn-37Pb

A. Boulaajaj  J.M. Cabrera  J.M. Prado      

Anales de la Mecánica de la Fractura, nº 23 . 2006 . Pág. 647 -652
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Resumen: Debido a las diferencias en los coeficientes de dilatación térmica entre los constituyentes de los ensamblajes electrónicos (substrato / soldadura / circuito) las variaciones de temperatura (bien por calentamiento durante el paso de corriente, bien por condiciones medioambientales) promueven deformación cíclica en los citados componentes, y en especial en las aleaciones soldantes. Los ensayos en banco de los ensamblajes indican que los fallos ocurren a relativos pocos ciclos, deduciéndose que los materiales trabajan en el régimen de oligofatiga. Es por lo tanto necesario el estudio del comportamiento a fatiga de bajos ciclos de las aleaciones soldantes para entender mejor la fiabilidad de los ensamblajes electrónicos. Por este motivo se han diseñado ensayos de fatiga oligocíclica de dos aleaciones soldantes eutécticas Sn-Pb y Sn-Ag, a temperaturas que variaron entre -20ºC y 80ºC, y a diferentes frecuencias. Asimismo se introdujo como variable la microestructura inicial de cada aleación (mediante variación de la velocidad de solidificación). El comportamiento a fatiga fue analizado mediante el modelo de Coffin-Manson. El exponente de ductilidad a fatiga de la aleación soldante Sn-Pb se encuentra en el intervalo de 0.27 a 0.59, mientras que el de la aleación soldante Sn-Ag está entre 0.47 y 0.70. Ambos exponentes dependieron de la temperatura, la frecuencia y la microestructura inicial. Así por ejemplo, la resistencia a fatiga de ambas aleaciones disminuyó al aumentar la frecuencia. Además, la resistencia a fatiga de la aleación Sn-Pb resultó menor que la de Sn-Ag en todas las condiciones.

LocalizaciónAlbarracín

ETSEIB- Universidad Politécnica de Cataluña, Barcelona
ETSEIB- Universidad Politécnica de Cataluña, Barcelona / 2Centro Tecnológico de Manresa
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