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Superficies y Vacío 21(1),11-15, marzo de 2008

©Sociedad Mexicana de Ciencia y Tecnología de Superficies y Materiales

Comportamiento de la Resistividad Eléctrica en las Aleaciones del sistema Pb-Sn
Obtenidas por Aleado Mecánico por Compactación Múltiple Cerrada
Hugo Rojas Chávez a, David Jaramillo Vigueras
Centro de Investigación e Innovación Tecnológica - IPN
Cerrada CECATI s/n, C.P.02250 México D.F.
(Recibido: 28 de septiembre de 2007; Aceptado: 14 de enero de 2008)
La resistividad eléctrica (ρT) de los solderings depende de su composición química, los obtenidos por proceso
convencional (fusión-extrusión) requieren de tratamientos térmicos de envejecido o variar la composición química
para incrementar la ρT. Con la técnica de Aleado Mecánico por Compactación MúltipleCerrada (AM-CMC) sólo
es necesario variar los ciclos de compactación (cc) para incrementar la resistividad eléctrica del soldering de
composición química constante.
Palabras clave: Resistividad eléctrica, Composición química constante, Soldering.
Mechanical alloys of 40Pb-60Sn (eutectic) and 34Pb-65Sn-1Zn (ternary) were produced through multiple closed
die compaction. Differential thermalanalysis (DTA) revealed melting temperatures of studied materials. A eutectic
like behavior, during melting, was observed in the mechanical alloys formed, even for the first compaction cycle
(cc). Electrical resistivity measurements (ρT) were carried out on eutectic, ternary and commercial soldering. For
the eutectic MA, an increase in the electrical resistivity of 54% was observed, when compared tocommercial
soldering. For the ternary alloy such increase was 69%.
Keywords: Electrical resistivity, Multiple closed die compaction, Soldering.

refinamiento extremo del grano es una de las características
más importantes del AM. Un método alternativo cuyo
propósito es mejorar el control del AM es la Compactación
Múltiple Cerrada (CMC) [10] esta técnica tiene las ventajas
de evitar lacontaminación de las aleaciones, evita la
formación de gradientes de composición química y no
presenta porosidad.

1. Introducción
El plomo combinado con estaño forma aleaciones de
bajo punto de fusión que son ampliamente utilizadas como
solderings en conexiones electrónicas, debido a su
combinación única de propiedades eléctricas, químicas,
físicas, térmicas y mecánicas [1-2]. Los solderingsfacilitan la unión de partes electrónicas sin causar daño por
calor y proporcionan una unión rápida en circuitos
impresos. Las principales aleaciones para solderings son
del sistema Pb-Sn [1], tienen un punto eutéctico (61.9%
Sn) a una temperatura de 183 ºC y su resistividad eléctrica
(ρT) ≈ 15 μΩ.cm. Las impurezas, trabajo en frío y la
segregación de los elementos afectan el diseño de lasaleaciones y otras de sus principales propiedades [3-6].
La resistividad eléctrica, ρT, de una aleación es
aproximadamente la suma de dos términos de acuerdo con
la regla de Matthiessen
ρ T = ρ t (T ) + ρ r
(1)

2. Experimentación
Se estudiaron los sistemas Pb-Sn y Pb-Sn-Zn para la
obtención de las muestras por AM-CMC. Las
composiciones en porciento en peso fueron 40Pb-60Sn(composición eutéctica) y 34Pb-65Sn-1Zn.
Se utilizaron Pb (99.9% +) y Sn (99.58% +) en forma de
lingotes, y Zn (99.99% +) en polvo (0.436 μm).
2.1. Preparación de las muestras
El Pb y Sn se laminaron y troquelaron hasta obtener
láminas con los espesores requeridos, manteniendo
constantes las dimensiones de largo y ancho, 14 x 6 mm.
El espesor inicial de las láminas se determinó a partir de lasdimensiones de las láminas, las densidades de los
elementos, y las composiciones químicas específicas, para
satisfacer el balance químico deseado en la aleación, en el
caso del Zn se obtuvo el peso según la muestra, tabla 1.

Un componente térmico ρt(T), y otro residual ρr [7-8].
Conforme aumenta la temperatura incrementa la
resistividad eléctrica, ρt(T). La componente residual es casi...