Mejora de la vida útil del conector: una medida crucial de confiabilidad

A medida que aumenta la demanda de un rendimiento impecable en los productos electrónicos, la vida útil de los conectores destaca como un indicador crucial para evaluar su fiabilidad. En diseño, mejorando la vida útil del conector se ha convertido en un principio rector. Al mismo tiempo, la intensificación de la competencia en el mercado ha llevado a los ingenieros a buscar materiales adecuados a partir de aleaciones rentables, una opción principal para reducir los costos de los conectores. El efecto combinado de estas tendencias a menudo acerca las características operativas de las aleaciones de cobre en los conectores a sus límites de rendimiento.

La fuerza de contacto inicial sigue siendo un factor importante en el diseño del conector y las propiedades del material. La deformación elástica se transforma en deformación plástica dentro de los contactos, lo que resulta en una liberación de tensión y una posterior reducción de la fuerza de contacto. Si la fuerza de contacto cae por debajo de un nivel crítico, puede ocurrir una falla funcional de los contactos. Por lo tanto, predecir la liberación de estrés en función del tiempo y la temperatura se convierte en un factor fundamental para garantizar la fiabilidad del conector. En los siguientes párrafos, SED profundizará en las pruebas de liberación de tensión y su relevancia para predecir la vida útil del conector.

Los datos de liberación de tensión sirven como una herramienta eficaz para que los ingenieros de diseño predigan la vida útil de los conectores de alimentación, lo que permite tomar decisiones informadas con respecto a la selección de materiales de contacto en función de los datos existentes. Estos datos ya han encontrado una aplicación generalizada en industrias como la informática, las comunicaciones y la electrónica automotriz. Actualmente, los datos sobre el ciclo de vida de los productos son notablemente escasos, particularmente en el campo de la informática. Además, estos datos representan un recurso valioso para acortar los ciclos de desarrollo de productos y los períodos operativos efectivos.

La mayoría de los diseñadores de conectores emplean datos de liberación de tensión principalmente para limitar la selección de materiales de contacto según los requisitos de la aplicación. Sin embargo, muchos diseñadores también buscan métodos de prueba adecuados para realizar predicciones más precisas de las características de vida útil de los conectores. Este enfoque reduce significativamente la cantidad de muestra requerida para las pruebas y los costos asociados.

Actualmente, los conectores automotrices que se encuentran en entornos hostiles y debajo del capó de los motores adoptan predominantemente requisitos de diseño de Nivel 3 o Nivel 1. Se espera que la próxima generación de conectores para automóviles funcione a temperaturas más altas. Mientras tanto, la mayoría de los conectores no automotrices parecen no requerir estabilidad en las condiciones antes mencionadas. No obstante, los conectores de alta densidad necesitan fuerzas de acoplamiento iniciales más bajas, lo que a su vez reduce la liberación de tensión. Esto subraya la importancia de la liberación del estrés incluso a temperaturas más bajas.

Determinar el tiempo de medición estándar para datos de prueba relevantes para aplicaciones específicas suele ser un desafío. Los tiempos de prueba entre 1000 horas y 3000 horas a la temperatura de funcionamiento prevista son adecuados para evaluar los datos característicos de los productos electrónicos de automoción. Se está prestando cada vez más atención a los datos característicos más allá de las 3.000 horas, extendiéndose a las 3.000-5.000 horas (equivalente a una vida útil de 150.000 millas). La extrapolación de los datos de las pruebas (sin considerar los cambios en la pendiente) podría llevar a una sobreestimación de la vida útil de los contactos, y el grado de sobreestimación aumenta con los períodos de prueba prolongados. La representación gráfica semilogarítmica de datos a una temperatura específica es actualmente el método más utilizado y se necesita con urgencia. Este enfoque ofrece un medio sencillo de comparar varios materiales para una aplicación específica. Sin embargo, es crucial examinar minuciosamente los datos extrapolados y permanecer atento a la posibilidad de sobreestimar la vida útil final.