La aleación de soldadura correcta para la aplicación correcta – Parte 2

En nuestra primera publicación sobre La aleación de soldadura correcta para la aplicación correcta, hablamos sobre las aleaciones de soldadura a baja temperatura en general, incluidas las aleaciones que contienen bismuto e indio.

En esta publicación discutimos sobre las aleaciones de indio en mayor profundidad con nuestro Gerente de mercado de indio, Jim Hisert.

Carol: ¿Cuáles son los principales usos de la soldadura de indio y por qué utilizar el indio?

Jim: Con frecuencia, el indio se selecciona sobre otros materiales de soldadura para aplicaciones que requieren las propiedades únicas que tiene para ofrecer. A menudo, se reduce a una combinación de dos o más propiedades. Un buen ejemplo de esto es el uso de indio para sellar equipos criogénicos. El indio se selecciona para esta aplicación debido a: 1) Su blandura y 2) la retención de sus propiedades físicas a temperaturas criogénicas. Otro uso popular de la soldadura de indio consiste en unir la matriz del semiconductor a una tapa (esparcidor de calor). Como material de interfaz térmica, el indio es: 1) lo suficientemente blando como para cumplir con el ensamble, incluso cuando se flexiona a través del ciclo térmico, y 2) tiene una conductividad térmica relativamente alta (86 W/mK). Cuando se comienzan a combinar las propiedades únicas del indio, se encuentran algunas aplicaciones realmente interesantes.

Carol: ¿Es el costo del indio prohibitivo para algunas aplicaciones? 

Jim: La plata y el oro son demasiado costosos para ciertas aplicaciones, pero ciertamente no dejamos de usar esos materiales. El costo de cualquier material de ensamblaje se aplica para reducir el costo total de propiedad o para entregar factores críticos de desempeño. En relación con uno de los ejemplos anteriores, las aleaciones de soldadura menos caras podrían usarse como interfaz térmica, pero se usa indio porque transfiere mejor el calor y aumenta la vida útil del producto. En este caso, la ventaja de usar indio supera con creces su costo. En las aplicaciones para las que se usa actualmente el indio, que son muchas, cumple un papel importante que otro material no puede desempeñar tan bien. El óxido de indio y estaño (ITO) para pantallas táctiles y pantallas planas es otro gran ejemplo. Varias veces al año, los inventores salen con materiales alternativos de óxido conductor transparente, pero no logran conquistar las aplicaciones de ITO existentes porque estos materiales simplemente no pueden superar al óxido de indio y estaño. Los ingenieros lo han probado seleccionando ITO una y otra vez.

Carol: ¿En qué formas está disponible el indio? 

Jim: El indio está disponible en su forma pura, o como una aleación, en casi cualquier forma que se pueda imaginar. El indio está disponible como alambre, cinta, papel metálico, lingotes, esferas, películas y preformas, como arandelas, rectángulos, discos, marcos y otras formas especiales. Estas formas generalmente solo están restringidas por la suavidad del material. Hemos encontrado piezas muy delgadas (<50μm) y extremadamente complejas que pueden ser difíciles de manejar, incluso si las podemos hacer y empaquetar de manera efectiva. El material es tan suave que las piezas largas y delgadas pueden combarse si no se sostienen correctamente.  

Debo mencionar que el indio también está disponible en una amplia variedad de compuestos (como el óxido de indio y estaño, el tricloruro de indio y el sulfuro de indio). Estas formas a menudo se utilizan para suministrar indio para reacciones químicas o deposición. En otras palabras: si necesita una capa muy delgada de indio y una parte discreta es demasiado difícil de manejar, depositarla directamente en la aplicación puede ser la mejor solución. El indio puede depositarse física o químicamente en forma de vapor. Las capas delgadas de indio se pueden aplicar mediante recubrimiento, evaporación, pulverización catódica o químicamente (con un material precursor).

Carol: ¿Hay alguna restricción sobre lo que se puede hacer con el indio?

Jim: El indio es un aislante pobre, es bastante suave y tiene un bajo punto de fusión. Dicho esto, estás entrevistando a alguien que ama al indio, así que simplemente veo el valor en todos los aspectos de sus propiedades físicas y dicho eso: 1) el indio es ideal para unir materiales aislantes como cerámicas y otros materiales no metálicos, 2) se puede combinar con otros elementos para crear materiales más duros, y 3) se puede usar para fabricar aleaciones de soldadura a temperaturas más altas. Cada vez que alguien tiene una pregunta sobre las propiedades del indio o sobre su idoneidad para una aplicación, le sugiero que contacte a nuestro equipo de ingenieros que pueden ayudar a determinar si un producto de indio es adecuado para una aplicación: AskUs@Indium.com.