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Materiales Propiedades Formulas
Tipo: Resúmenes
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Dada la gran diversidad de productos y servicios asociados con los aparatos eléctricos y electrónicos, y la presencia de equipos electrónicos y eléctricos en un gran número de productos y servicios, cualquier definición de las industrias que producen dichos productos y servicios será en cierta medida subjetiva. Con todo, existen diversas definiciones. La más conocida es la recogida en la Clasificación Industrial Internacional Uniforme es objeto de revisiones periódicas, con objeto de dar cuenta de la evolución dinámica de la producción y la distribución, así como de los cambios ocasionados por los avances tecnológicos y las invenciones. La fabricación de equipos eléctricos y electrónicos principalmente está comprendida, aunque no exclusivamente, en tres de las 23 grandes divisiones de actividad (nivel de dos dígitos) que abarca la categoría de tabulación D (industrias manufactureras). En esta última actividad de la unidad 4 presentare como es que se fabrican dichos componentes eléctricos y electrónicos que ayudan a evolucionar nuestra industria y así un estilo de vida avanzado.
Cuanto más pequeños son los componentes que se utilizan, mayor número de ellos se pueden utilizar en un mismo espacio, y, por lo tanto, mayor potencia y eficiencia tendrán los equipos electrónicos. Durante mucho tiempo ha sido difícil producir resistencias con un tamaño por debajo de 0402 (0.4 x 0.2 mm) como consecuencia de la tolerancia dimensional del encapsulado de hasta ±20 μm en el proceso, pérdida de chip y otros factores. Así, las resistencias de tamaño 03015 y la mayoría de componentes electrónicos disponibles a nivel producción se caracterizan por alta precisión y una disminución de tamaño del 56 por ciento con respecto a productos
Funcion de los componentes eléctricos y electrónicos. Se suele encapsular, generalmente en un material cerámico, metálico o plástico, y terminar en dos o más terminales o patillas metálicas. Se diseñan para ser conectados entre ellos, normalmente mediante soldadura, a un circuito impreso, para formar el mencionado circuito. Hay que diferenciar entre componentes y elementos. Los componentes son dispositivos físicos, mientras que los elementos son modelos o abstracciones idealizadas que constituyen la base para el estudio teórico de los mencionados componentes. Así, los componentes aparecen en un listado de dispositivos que forman un circuito, mientras que los elementos aparecen en los desarrollos matemáticos de la teoría de circuitos.
1. Según su estructura física.
Componentes Eléctricos y Electrónicos utilizados en la industria. Resistencias Condensadores eléctricos Inductores Transformadores Potenciómetros Zumbadores Micrófonos Blindajes EMI Osciladores Filtros electrónicos paso bajo Filtros electrónicos paso alto Filtros electrónicos paso banda Resonadores Desfasadores Líneas de retardo Aisladores Diodos Transistores Circuitos de control puerta Interruptores Relés de conmutación
Módulos de memoria Memorias microchips Procesadores y controladores (MPU, MCU, DSP) Transceptores Acopladores electrónicos Sensores de imagen Circuitos integrados convertidores Controladores de periféricos, Controladores de bus, Controladores de red Amplificadores Gestión de alimentación Controladores de pantallas gráficas Módems Tarjetas convertidores Convertidores Núcleos de ferrita Ventiladores para la electrónica Film termoconductores Disipadores térmicos Circuitos impresos Zócalos de prueba Resinas Tabla 1 de componentes eléctricos y electrónicos, pag 8.
Fotorresistencias. También conocidas como LDR, en estos componentes la resistencia ofrecida depende de una fuente de luz. Si incide la luz, la resistencia es más baja y muy alta a oscuras, basándose en un efecto fotoeléctrico. Se utilizan para luces de encendido automático o relés controlados por luz. Condensadores / capacitores. Son dispositivos pasivos que almacenan energía eléctrica recibida durante un periodo de carga, para cederla después durante la descarga. Baterías / pilas. Son componentes activos que convierten reacciones químicas en electricidad, siendo recargables o desechables una vez liberada su energía, con la que alimentan la mayor parte de los circuitos modernos. Transistores. Son dispositivos semiconductores de gran importancia dentro de la electrónica, que funcionan principalmente como amplificador de señales, oscilador, conmutador, rectificador o switch electrónico. Si son fototransistores se trata de componentes sensibles a la luz. Interruptores. Son elementos que permiten o interrumpen el paso de la corriente eléctrica a través de un circuito. Componentes semiconductores. Un semiconductor es una sustancia que se comporta como conductor o como aislante dependiendo de las condiciones en que se encuentre de campo eléctrico, campo magnético, presión, radiación o temperatura ambiente. 2 Un componente electrónico semiconductor es aquel que emplea las propiedades eléctricas de los materiales semiconductores, principalmente el silicio, el germanio y el arseniuro de galio, así como de los semiconductores orgánicos.
El componente semiconductor más común es el transistor MOSFET, 3 sin embargo, existen muchos otros dispositivos semiconductores como los diodos, BJTs, IGBTs, tiristores, etc. Componentes activos. Los componentes activos son aquellos que son capaces de controlar el flujo de corriente de los circuitos o de realizar ganancias. Fundamentalmente son los generadores eléctricos y ciertos componentes semiconductores. Estos últimos, en general, tienen un comportamiento no lineal, esto es, la relación entre la tensión aplicada y la corriente demandada no es lineal. Los componentes activos semiconductores derivan del diodo de Fleming y del triodo de Lee de Forest. En una primera generación aparecieron las válvulas que permitieron el desarrollo de aparatos electrónicos como la radio o la televisión. Posteriormente, en una segunda generación, aparecerían los semiconductores que más tarde darían paso a los circuitos integrados (tercera generación) cuya máxima expresión se encuentra en los circuitos programables (microprocesador y microcontrolador) que pueden ser considerados como componentes, aunque en realidad sean circuitos que llevan integrados millones de componentes. Existe un número elevado de componentes activos, siendo usual, que un sistema electrónico se diseñe a partir de uno o varios componentes activos cuyas características lo condicionará. Esto no sucede con los componentes pasivos. En la siguiente tabla se muestran los principales componentes activos junto a su función más común dentro de un circuito. Imagen 2 fabricación de componentes eléctricos y electrónicos, pag 11.
Nuevo método para fabricar componentes eléctricos y electrónicos. Las células solares baratas y las pantallas flexibles se pueden hacer realidad a través de la investigación y el desarrollo de la electrónica orgánica. Ahora, según un artículo publicado en ScienceDaily, físicos de la Universidad de Umeå, en Suecia, han desarrollado un nuevo método sencillo para producir componentes electrónicos baratos. “El método es sencillo y, por tanto, puede ser de interés para una futura producción en masa de dispositivos electrónicos baratos”, señaló el fisico Ludvig Edman. La química orgánica es un campo de rápida expansión que promete importantes y asombrosas aplicaciones, como las pantallas flexibles y las células solares baratas. Una característica atractiva es que los materiales electrónicos orgánicos se puede procesar desde una disolución. “Esto hace que sea posible aplicar finas películas de pintura de materiales electrónicos sobre superficies flexibles como papel o plástico”, explica Ludvig Edman. Los componentes electrónicos con varias funciones se pueden crear, a continuación, estampando en la película una estructura específica. Hasta ahora resultaba problemático llevar a cabo esta estampación de forma sencilla sin destruir las propiedades electrónicas del material orgánico. Una ventaja fundamental de este método de estampación es que es simple y escalable, lo que implica que se puede ser útil en la producción en un futuro de dispositivos electrónicos flexibles y baratos en un proceso de línea de montaje. ¿ Imagen 3 fabricación de componentes eléctricos y electrónicos, área aeroespacial, pag 13.
Principales empresas fabricantes de componentes eléctricos y electrónicos. La mayoría son multinacionales en las que la fabricación de componentes electrónicos representa tan sólo una parte de campo de actuación. |Estados Unidos | Semiconductores Cypress Semiconductor (CY) | Estados Unidos | Semiconductores Fairchild Semiconductor (F) | Estados Unidos | Semiconductores Fujitsu Microelectronics (FUJI) | Japón | Semiconductores, condensadores, relés IBM Microelectronics (IBM) | Estados Unidos | Memorias, microprocesadores, microcontroladores Intel (I) | Japón | Semiconductores Motorola Semiconductor (M) | Estados Unidos | Semiconductores NEC Components (NEC) | Japón | Semiconductores, condensadores, relés OKI | Japón Semiconductores | OKI Panasonic | Japón | Semiconductores, baterías, resistores NXP | Holanda | Semiconductores Rambus (RMBS) | Estados Unidos | Memorias Samsung | Corea del Sur | Memorias, microcontroladores SGS-Thomson (ST) | Suiza | Semiconductores Sharp | Japón | Memorias, microcontroladores, control de potencia Siemens AG |Alemania | Semiconductores, reguladores Texas Instruments (TI) | Estados Unidos | Semiconductores Xilinx | Estados Unidos | FPGA, CPLD Zilog | Estados Unidos | Microcontroladores, microprocesadores, periféricos.
Askeland, Donald R. Ciencia e ingeniería de los materiales. ASTM. Annual Book of ASIM Standards, todos los tomos, Philadelphia, PA Continental S. A. 1998. 7ª Edición. Dirección General de Normas, Editorial Secretaria de Economía México.
Doyle, Keyser, Leach, Schrader, Singer. Materiales y procesos de manufactura para ingenieros, Prentice Hall. Higgings, Raymon. Ingeniería Metalúrgica tomo I y II, México: Editorial Interamericano. 1996. 6ª Edición. Mark. Manual de Ingeniería Mecánica Volumen I, II y III, México: Editorial Mc Van, Vlack. Tecnología de los Materiales, México: Editorial Fondo Educativo.
