Estudio de la fase n-Cu2In para desarrollo de uniones libres de Pb

S. SOMMADOSSI; S. RAMOS DE DEBIAGGI; A. M. MONTI; M. RUDA; M. ESQUIVEL; H. TROIANI; A. FERNANDEZ GUILLERMENT

Cartagena de Indias-Colombia

Congreso; X IBEROMET Congreso Iberoamericano de Metalurgia y Materiales; 2008

Universidad Tecnologica de Bolivar

La caracterización de las fases en el sistema Cu-In es relevante para el desarrollo de tecnologías de unión libres de Pb.Las fases de este sistema aparecen en aplicaciones tecnológicas tales como en la tecnología de interconexión donde se utilizanaleaciones de In y Sn para unir contactos de Al, Cu y Ni formando sistemas multicomponentes más complejos. En particular el diagrama de equilibrio de fases de Cu-In presenta el campo n-Cu-In con cierta complejidad constituído por lo menos por dos fasesuna de alta temperatura (n´) y una de baja temperatura (n). Estas fases presentan una región de estabilidad extendida tanto encomposición como en temperatura.Para simular las fases n-Cu2In sobre las cuales hay poca información, realizamos cálculos ab-initio basados en la teoría de la funcional densidad (DFT) implementada según el código Wien2k. Las energías de correlación e intercambio fueron evaluadas en la aproximación del gradiente generalizado (GGA). Consideramos las fases hexagonales B81 y (hp4 prototipo NiAs) y B82 (hp6 P63/mmc, prototipo Ni2In) propuestas en el campo de fases n. En ambos casoscalculamos parámetros de red y energías de equilibrio, evaluando propiedades correspondientes a los metales puros In y Cu a los efectos de estimar las entalpías de formación de los compuestos. Se analiza la estructura cristalina de las fases presentes pordifracción de rayos X combinado con el método Rietveld. También se analiza la estructura cristalina por difracción de electronesutilizando la técnica de TEM. De esta manera se comparan los parámetros de red calculados y los ajustados con parámetros experimentales.Se presentan análisis calorimétricos (DSC) realizados sobre muestras con distintas composiciones.Estos experimentos permiten apreciar latemperatura de transición de fases. Los resultados experimentales y teóricos fueron utilizados para analizar criticamente los dos modelosdel diagrama de fases de Cu-In existentes en la literatura.