Le bon choix d’alliage de soudure pour la bonne application - 2e partie

Dans notre premier article sur Le bon alliage de soudure pour la bonne application, nous avons discuté des alliages de soudure à basse température en général, y compris des alliages contenant du bismuth et de l'indium.

Dans cet article, nous discutons plus en profondeur des alliages d'indium avec notre Chef du marché de l'indium, Jim Hisert.

Carol : Quelles sont les meilleures utilisations de l'indium et pourquoi l'utiliser ?

Jim : L'indium est souvent choisi par rapport à d'autres matériaux de soudure pour des applications qui requièrent les propriétés uniques qu'il a à offrir. Souvent, il s'agit d'une combinaison de deux ou plusieurs propriétés. Un bon exemple en est l'utilisation de l'indium pour l'étanchéification d'équipements cryogéniques. L'indium est choisi pour cette application pour : 1) sa mollesse et 2) le maintien de ses propriétés physiques à des températures cryogéniques. Une autre utilisation courante de la soudure à l'indium consiste à lier une puce semi-conductrice à un couvercle (répartiteur de chaleur). En tant que matériau d'interface thermique, l'indium est : 1) suffisamment mou pour se conformer à l'assemblage, même lorsqu'il se déforme pendant le cycle thermique et 2) sa conductivité thermique est relativement élevée (86 W/mK). Lorsque vous commencerez à combiner les propriétés uniques de l'indium, vous trouvez des applications vraiment intéressantes.

Carol: Is indium cost prohibitive for some applications? 

Jim : L'argent et l'or coûtent cher pour certaines applications - mais nous continuons à utiliser ces matériaux ! Le coût de tout matériau d'assemblage est imputé à la réduction du coût global de possession ou à la prestation de facteurs de performance critiques. Si on se réfère à l'un des exemples précédents, des alliages à soudure moins coûteux pourraient être utilisés comme interface thermique, mais l'indium est utilisé parce qu'il transfère mieux la chaleur et augmente la durée de vie du produit. Dans ce cas, l'avantage d'utiliser l'indium l'emporte largement sur son coût. Dans les nombreuses applications pour lesquelles l'indium est actuellement utilisé, il joue un rôle important qui ne peut pas être rempli aussi bien par un autre matériau. L'oxyde d'indium-étain (ITO) pour les écrans tactiles et les écrans plats est un autre bel exemple. Plusieurs fois par an, les inventeurs sortent des oxydes conducteurs transparents de substitution, mais ils ne parviennent pas à séduire les applications ITO existantes parce que ces matériaux ne peuvent tout simplement pas surpasser l'oxyde d'indium-étain. Les ingénieurs l'ont prouvé en choisissant l'ITO à maintes reprises.

Carol : Sous quelles formes l'indium est-il disponible ? 

Jim : L'indium est disponible sous sa forme pure - ou sous forme d'alliage - sous presque toutes les configurations imaginables. L'indium est disponible sous forme de fil, de ruban, de feuille, de lingot, de sphères, de grenaille et de préformes en tant que rondelles, rectangles, disques, cadres et autres formes particulières. Ces formes ne sont généralement limitées que par la mollesse du matériau. Nous savons que des pièces très minces (< 50 µm) et des pièces extrêmement complexes peuvent être difficiles à manipuler, même si nous pouvons les fabriquer et les conditionner efficacement. Le matériau est si mou que les pièces longues et fines peuvent fléchir si elles ne sont pas supportées correctement.  

Je dois mentionner que l'indium est également disponible dans une grande diversité de composés (tels que l'oxyde d'indium-étain, le trichlorure d'indium et le sulfure d'indium). Ces formes sont souvent utilisées dans les réactions chimiques ou les apports de métal. En d'autres termes : si vous avez besoin d'une couche d'indium très fine et qu'une partie discrète est trop difficile à manipuler, la déposition directe dans l'application peut être la meilleure solution. L'indium peut se déposer physiquement ou chimiquement par vaporisation. Les couches minces d'indium peuvent être appliquées par placage, évaporation, pulvérisation cathodique ou chimiquement (avec un matériau précurseur).​

Carol : Y a-t-il des limitations quant à l'utilisation de l'indium ?​

Jim : L'indium est un mauvais isolant, il est plutôt mou et son point de fusion est bas. Cela dit, vous interrogez quelqu'un qui aime l'indium - donc je vois simplement la valeur dans tous les aspects de ses propriétés physiques et je dis que : 1) l'indium est idéal pour lier des matériaux isolants tels que la céramique et d'autres matériaux non métalliques, 2) il peut être combiné avec d'autres éléments pour ​créer des matériaux plus durs, et 3) il peut être utilisé pour fabriquer des alliages de brasage ​à température plus élevée. Chaque fois que quelqu'un a une question sur les propriétés de l'indium ou son aptitude à une application, je lui suggère de contacter notre équipe d'ingénieurs qui sont là pour déterminer si un produit à l'indium convient à telle application ​: AskUs@Indium.com.