Alliages à faible température : bismuth et indium

https://youtu.be/Xj-inmdzyBE 

L'expert en SMT Phil Zarrow s'entretien avec Carol Gowans, gestionnaire incubateur de marché pour Indium Corporation, sur les avantages de l'utilisation d'alliages à basse température à base de bismuth et d'indium.

Phil Zarrow : Quand nous évoquons généralement les alliages de brasage, nous pensons immédiatement, bien sûr, aux Sn63, Sn62, et évidemment aux alliages SAC. Que pouvez-vous nous dire au sujet des alliages à basse température ?

Carol Gowans : Eh bien, à Indium Corporation, nous avons plus de 200 alliages de brasage dans notre répertoire des alliages de brasage. Et nous les avons classés en six familles de brasures. Le premier est le gallium, qui est un métal liquide à température ambiante, de sorte que nous ne l'utilisons pas beaucoup dans le brasage. Ensuite nous avons, en augmentant la température, la famille du bismuth, la famille de l'indium, bien sûr la famille de l'étain comme vous l'avez dit ; la famille du plomb et la famille de l'or. Et je voudrais mettre l'accent aujourd'hui sur le bismuth et l'indium.

Phil Zarrow : Ok. Chaque fois que je pense au bismuth, la première chose qui me vient à l'esprit est sa fragilité.

Carol Gowans : Oui, il peut se comporter en métal très fragile avec lequel travailler. Voilà pourquoi nous avons beaucoup d'expérience de travail avec lui. Et au fil des ans, nous avons appris que vous pouvez l'ajouter à l'argent pour le rendre un peu plus facile à travailler dans notre partie du procédé. Mais ces problèmes sont définitivement surmontés par le fait qu'il est sans plomb, il est relativement bon marché et il a également une température de fusion inférieure à 138-140 °C, de sorte qu'il peut être utilisé dans une grande variété d'applications qui nécessitent des températures assez basses.

Phil Zarrow : Mais, ensuite il y a l'indium et les alliages d'indium.

Carol Gowans : Oui. L'indium est très intéressant. Il recèle tellement de types différents de personnalités, qu'il a beaucoup d'avantages. Il peut être utilisé dans des applications d'étanchéité, en particulier d'étanchéité hermétique, car il peut s'adapter aux différences entre les surfaces. Certaines surfaces ne sont pas toujours parfaitement planes, et donc il va se lier à elles. Vous pouvez l'utiliser dans l'étanchéité avec le quartz et la céramique, et un grand nombre d'applications de connecteurs. Il est très conducteur de la chaleur de sorte qu'il conduira la chaleur à l'écart des composants. Encore une fois, il y a beaucoup d'options sans plomb. Il fonctionne aussi très bien sur des surfaces que vous liez ensemble mais qui ont un coefficient de dilatation thermique différent, qui se dilatent à des taux différents, de sorte qu'il leur permettra de se dilater de la façon dont ils veulent sans fissuration de joint.

Phil Zarrow : Donnez-nous quelques applications réelles où vous avez vu les alliages d'indium intervenir ?

Carol Gowans : Eh bien, il est très bon dans le brasage par étape, donc si vous avez un composant qui est sensible aux températures plus élevées de l'alliage SAC, vous pouvez lui faire subir une deuxième refusion avec une température plus basse et il ne perturbera pas les composants que vous avez déjà installés. Il peut également être utilisé dans des applications d'étanchéité où vous avez besoin d'une étanchéité hermétique, si vous avez deux surfaces qui ne sont pas à 100 pour cent lisses et s'il y a certaines zones qui pourraient être déformées. L'indium remplira correctement et coulera bien, que vous le refondiez ou tout simplement l'utilisiez comme un matériau d'étanchéité avec un joint de compression. Et il se comporte aussi très bien dans les zones d'interface thermique utilisées énormément dans la gestion thermique pour réduire la chaleur d'un composant particulièrement chaud.

Phil Zarrow : Pour quelles types de configurations ces préformes peuvent-elles être fabriquées ?

Carol Gowans : Eh bien, certainement, il peut être transformé en pâte. Vous avez besoin d'un flux spécial en raison de la température assez basse, mais il peut parfaitement être utilisé dans un grand nombre d'applications comme des applications de montage en surface. Mais aussi les fils solides sont disponibles, les rubans et le plus intéressant, les préformes. Nous pouvons fabriquer beaucoup de formes, de tailles et d'épaisseurs différentes. Et nous pouvons les faire sur mesure pour vos applications de sorte qu'elles s'adaptent à vos composants, vos cartes etc. Nous faisons beaucoup d'alliages fusibles qui sont plus solides, des cadres qui sont destinés à l'étanchéité hermétique et des rondelles qui sont utilisées avec les connecteurs et tout simplement toutes sortes de différentes options.

Phil Zarrow : Carol, quelles sont les ressources disponibles à Indium pour un ingénieur désirant en savoir plus sur les préformes de brasure à alliage à basse température ?

Carol Gowans : Eh bien, nous avons beaucoup d'ingénieurs d'application qui possèdent une grande expérience en ayant étudié ces méthodes alternatives. Si vous nous appelez ou nous envoyez un e-mail, nous aurions besoin de connaître la simple description de votre demande et ce que vous essayez de braser ensemble. Nous disposons aussi de beaucoup de ressources, y compris les blogs et les documents techniques sur indium.com. Et j'ai moi-même un blog sur quel je poste des articles, et je suis aussi heureux d'aider quiconque, personnellement, écrivez-moi à cgowans@indium.com.

Phil Zarrow : Carol, excellent. Merci beaucoup, j'ai vraiment apprécié.

Carol Gowans : Merci, Phil. Ce fut un plaisir.