DIFRACCIÓN DE NEUTRONES DE ALEACIONES Cu-In-Sn DE INTERÉS EN LA INDUSTRIA ELECTRÓNICA

G. AURELIO; S. SOMMADOSSI; G. J. CUELLO

Bariloche

Congreso; VII AACr Reunión Anual de la Asociación Argentina de Cristalografía; 2011

AACr - Asociación Argentina de Cristalografía

Con la progresiva concientización en el cuidado del medio ambiente, han sugido nuevas regulaciones internacionales que exigen la eliminación del Plomo de los componentes electrónicos y eléctricos, donde las aleaciones basadas en Pb se utilizan mayormente para soldaduras.  Como consecuencia, nuevos materiales debieron comenzar a evaluarse para sustituir las aleaciones de Pb, y también nuevos métodos de unión de componentes. En este contexto, las aleciones Cu-Sn-In se presentan como firmes candidatas para cierto tipo de uniones, y se está poniendo mucho énfasis en el estudio de este sistema ternario de fundamental implicancia tecnológica.Paradójicamente,  el diagrama de fases de equilibrio Cu-Sn-In está bastante poco estudiado, y entre los estudios existentes se encuentran algunas incongruencias y discrepancias.En este trabajo, se presentan resultados del  primer estudio del sistema Cu-In-Sn por difracción de neutrones combinando medidas de alta resolución con medidas de termodifracción de alta temperatura entre 25°C y 450°C. Estudiamos un corte isotérmico a 300°C en el diagrama de fases, para un conjunto de 12 aleaciones cuyas composiciones son cercanas al campo monofásico de la fase η (Cu6Sn5 o Cu2In). Esta fase es clave para el comportamiento de las uniones, y su cristalografía sigue siendo motivo de discusión. Mostraremos cómo mediante el uso de neutrones hemos podido sortear varias dificultades asociadas a la difracción de polvos con Rayos-X en este tipo de sistemas, y obtener información acerca de la opcupación de los sitios cristalográficos de las estructuras para discutir así la posible existencia de una solución sólida continua entre las fases η-Cu6Sn5 y η-Cu2In. Los parámetros cristalográficos para esta fase se presentarán en función de la composición desde un extremo hacia el otro.Además, mostraremos que los estudios de termodifracción usando mayor longitud de onda presentan  reflexiones de superestructura que varían con la temperatura, revelando un panorama complejo de transiciones orden-desorden. Las transiciones fueron correlacionadas con medidas de calorimetría diferencial, y la constitución de cada muestra fue comparada con observaciones de  microscopía óptica y electrónica, así como con medidas locales de composición por microsonda de electrones .