金基钎料简介

２ Ｃｕ和 Ａｕ １ ． Ｎｉ 两 种 钎 料 的 熔 点 之 间 。 ８ 一７ ５ 这
为 １ ～ １ ％ ， 最 佳 范 围 是 ３ ～ １ 。 。 ｏ 其 ０ 随 着 半 导 体 工 业 的 发 展 ， 现 了 一 些 低 熔 出 点 金 基 钎 料 ， 些钎 料 都 是 共 晶 成分 合 金 ， 点 这 熔
６２ ３７． ．５ ５ ５ ３ ４１ ８． ．７ ５０ ４０ ５ ０ ６０
１ ００ ０ １ ２５ ０ １０ ３０ １０ ４０
３ ．５ ６２ ７ ．５ ３５ ６ ５
１ ２
１ ３ １４ １５ ｌ６ ｌ７
３ ０
２０ ８ ０ ６ ０ ２ ０ ３ ５
０
金 与 铟 组 成 二 元 共 晶台 金 ， 较 低 的熔 点 、 有 良好 的 润湿 性 和 流 布 性 能 ， 有 特 殊 的传 导 性 ， 并 被 用 作 钎 焊 半 导 体 器 件 的钎 料 。铟 含 量 的多 少
会 影 响 到 ＡｕＩ ｎ钎 料 的 性 能 。当 铟 含 量 小 于 １ 时 ， 料 的 润 湿 性 能 提 高 不 明 显 ； 铟 含 量 钎 若
栓 向 栓 脚 流 动 ， 得 良好 的 钎 焊 效 果 。 获
Ａｕ Ｉ —ｎ系 源自文库 料
好 的延 展 性 。该 钎 料 在 最 佳 温 度 范 围内 可 用 于 陶 瓷焊 陶 瓷 、 瓷 焊 金 属 、 属 焊 金 属 。 。 陶 金
Ａｕ Ｎｉ － — Ｃｕ钎 料
该 钎 料 有 良 好 的 流 动性 ， 比 ＡｕＣ 它 ￣ ｕ钎 料 具 有 更 好 的 润 湿 性 能 ， 的熔 点 较 高 ， 用 作 电 它 可 真空器件的 第一级钎焊 料 ， 钎焊铜 、 伐、 、 可 可 钼
降 。然而 ， 成分 为 Ａ 一２ ｉ Ｃ ｕ ２ Ｎ 一 ｒ的钎料 在 航 空 ６ 及 火 箭 技 术 中得 到 了 应 用 。
Ａｕ Ｎｉ Ｍ ｏ钎 料 — — Ｖ—
～
在 ８ ＡｕＳ 、８ — 共 晶合金 中添 加 ５ ｏ — ｎ ８ＡｕＧｅ ０ ３０ｐ 的 Ｐ ０ｐ ｍ ｄ或 Ｐ ， Ｐ ｔ 或 ｄ和 Ｐ ， 形 成 低 ｔ可
（） — ｄ系 钎 料 ４ ＡｕＰ 金 与 钯 能 形 成 连 续 固 溶 体 。 各 种 成 分 的 ＡｕＰ — ｄ合 金 ， 固相 线 与 液 相 线 之 间 的 温 度 间 其 隔 都 很 小 。 因此 ， 多 种 成 分 的 ＡｕＰ／ 金 都 有 — ｃ合 可 用 作 钎 料 。 们 有 较 高 的 熔 点 、 好 的 耐 蚀 性 它 较 和 高 温 抗 氧化 性 能 ， 用 作 高 温 技 术 中 的钎 料 。 可 它 们 都 有 良好 的 塑 性 ， 于 加 工 成 材 。 易
较 低 ， 是 钎 料 都很 脆 ， 有 在 加 热 状 态 下 才 能 但 只
成 型 ， 以 使 用 不 太 方 便 。 成 分 除 了 以 上 介 绍 所 其
过 的 ８ Ａｕ Ｓ 、 ８ — 、 —ｎ 外 ， 有 Ａｕ ０ — ｎ ８ Ａｕ Ｇｅ Ａｕ Ｉ 还 一
６ ｉＡｕ １ Ｇａ等 。 Ｓ、 一 ３
所 以 ， 分 为 Ａｕ １． Ｎｉ 成 一 ５ 的合 金是 一 ７ 种很 理 想
的钎料 ， 熔 点合 适 ， 它 在钎 焊 可 伐 、 锈 钢 时 不 不 会 因 温 度 过 高 发 生 晶 粒 长 大 等 现 象 ｎ ， 和 成 它 分 与 其 非 常 接 近 的 Ａｕ １ Ｎｉ 料 ， ＡｕＮｉ ８ 钎 是 系 钎 料 中 钎 焊 工 艺 性 能 和 钎 焊 接 头 综 合 性 能 撮 好 、 用 最 广 的钎 料 。 突 出 的优 点 是 它 对 多 种 应 其 金 属 都 有 良好 的 润 湿 性 和 流 布 性 能 ， 钎 焊 接 其 头 有 很 高 的 强 度 、 良 的 耐 蚀 性 和 较 好 的 高 温 优 抗 蠕 变 性 能 它 们在 电子 工 业 、 机 、 弹 和卫 飞 导 星 的 制 造 中得 到 广泛 应 用 这 种 钎 料 的 缺 点是
到 广泛应用 。
为 降 低 ＡｕＣ — ｕ钎 料 成 本 ， 在 ＡｕＣ 可 — ｕ合
金 中 添 加 １ ～ １ Ｉ ０ ｎ来 降 低 金 含 量 ， 用 成 如
金 基 钎 料 的主 要 合 金 组 元 有 镍 、 、 、 、 铜 钯 锌 铟 、 、 等 。 钎 料 按 组 元 可 分 为 ＡｕＣｕ Ａｕ 锗 锡 金 — 、 —
成 分 及 性 能分 别 加 以介 绍 。
１１ ￣） ０ ５２ 代替 ３ Ａｕ ６Ｃ ５ 一５ ｕ合 金 使 用 ， 格 可 便 价 宜 约 ３ 这 一 类钎 料 比 Ａｕ钎 料 熔 点 低 ， 其 ５ 且
塑 性好 ， 气 压低 。 蒸 （ ） — 系 钎料 ２ＡｕＮｉ 由 ＡｕＮｉ 图 可 知 ， 中 加 入 一 定 量 的 — 相 金 镍 ， 使 其 熔 点 低 于金 的 熔 点 。当镍 含 量 为 １ ． 能 ７ ５ 时 ， 熔 点 最 低 （５ ℃） 其 ９ ５ 。此 时 ， 相 线 与 田 液 相线 几乎重合 ， 化冷却后 不易发 生偏析 现象 ， 熔
熔 点 Ａｕ Ｓ — ｎ系 和 Ａｕ Ｇｅ系 焊 料 “ 。 焊 料 可 用 — 新
该 钎 料 含 ７ ～ ９ Ａｕ ０ ５ ～ ２ ５ ８ 、 ． ０ Ｎｉ ． ～ ６ Ｖ、０ ２ ～ ５ ９ Ｍｏ， 有 良 、０ ５ ．５ ． 具
于半 导体组装 中的 引线框 架和 引线 的焊接 。新 焊 料 对 电 镀 和 引线 的 形 状 无 特 殊 的 要 求 ， 引 在 线 框架 上 不过 分扩 散 ， 而 可抑 制焊 料从 引线 从
Ａｕ
９５ ９０ ８０ ７５ ６５
Ｃｕ Ｆｅ Ｉ Ｎｉ （ ｃ ） 固 相 线 液 相 线 ｎ ｇ／ ｍ。
５ １ ０ ２ ０ ２５ ３５ １ ８ ８． ｌ ８．６ ５ １ ７．７ ４ ｌ ２ｌ ７． １ ５ ３． ｌ３ １ ．４ ９ ６５ ９３５ ９１ ０ ９ｌ ０ ９２ ５ ９３ ０ ９２ ０ ｌ５． １ １ ９ ０． １ ８ ０． １０． ６ ９５ ０ ９８ ０ ９ ８５ １０ ００ ９ ７０ ９ ４５ ９１ ０ ９ １４ ９ ３５ ９ ４０ ９５ ３ ９０ ７ １ ０ ０１ １ ０００ １０２ ０
大 于 １ ， 钎 料 颜 色 发 白 ， 以 铟 含 量 一 般 ０ 则 所
焊 真空密 封缝的钎 料 。 （） ｕｓ ５ Ａ －ｂ钎 料 由 ＡｕＳ ｂ相 图 可 知 ， 金 中 添 加 微 量 的 在 锑 ， 大 大 降 低金 的 熔 点 ， 又 能 保 持 良好 的塑 可 而 性 、 蚀性 和 导 电性 。 因此 ， 分 为 Ａｕ０ ０ Ｓ 耐 成 一． ５ ｂ 钎 料 用 来 钎 焊 要 求钎 焊 接 头 有 良好 耐 蚀 性 和 导 电性 的 半 导 体 器 件 。 。 （ ）ＡｕＡｇＣｕ系 钎 料 ６ — － Ａｕ ＡｇＣｕ系 中 有 一 系 列 合 金 可 作 为 钎 料 — ￣ 使 用 ， 们 的 熔 点 在 ７ ０ ９ ０Ｃ， 介 于 Ａｇ 它 ８ ～ ５￣ 即 －
７ ０
８ ０ １ ９ ３ ５ ７ ８ ６２ ｌ ５ ２ ３
１． ５ ０ ４
１ ３ ０．
１ ２ ０ ０
１０ ４０ ９０５
１ ４ ０ ０
１ ０ ０６ ９１ ０ ９ ００ １０ ２５ ｌ ０２９
１ ６ ０ ０
９ ２５ ９ ５５
鞘 ，
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７
金基钎料简介
查 丝 盐
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门
五
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（ 京 有色金属 与稀土 应用研 究所 ， 京 １０ １） 北 北 ０ ０ ２
０
１
纠
前
件 的钎 焊 ， 大功 率磁 控 管 、 导 管 、 空仪 表 如 波 真
置
零件 等 。 由 于 Ａｕ ２ Ｃ 一 ０ ｕ合 金 由 高 温 缓 慢 冷 却 到 ４ ０ｃ以 下 时 会 出 现 脆 性 的有 序 相 ， 给 压 力 加 ０ 这 工 带 来 困难 。 钎 焊 过 程 中 产 生 有 序 化 ， 会 引 在 则 起 钎 焊 接 头 体 积 的 变 化 。在 该 合 金 中 加 入 小 于 １ 的铁 ， 防止产生有 序化０。 可
Ａｕ Ｃ —ｎ钎 料 — ｕＩ
金 基 钎 料 也 和 银 基 钎 料 一 样 ， 有 很 长 的 已 使 用 历 史 。它 比银 基 钎 料 相 比 ， 抗 蚀 性 强 、 有 蒸 气 压 低 并 有 很 好 的 流 动 性 及 润 湿 性 等 优 点 。金 基 钎 料 可钎 焊 铜 、 、 伐 合 金和 不锈 钢 等 。， 镍 可 特 别适 用 于 电真 空 器件 以及 航 空 发 动 机 等 重 要 零 件 的 钎 焊 ， 以 在 航 空 工 业 和 电 子 工 业 中 得 所
Ｎｉ Ａ ｕ Ｐｄ、 ｕ Ｉ Ａｕ— 、 — Ａ — ｎ、 Ｓｂ、 ｕ Ｓｎ、 ｕ Ｇ ｅ Ａ ｕ Ａ — Ａ — 、 —
分 为 Ａｕ ７ Ｃ 一１ 的 合 金 （ 熔 点 为 ９ ０ 一 ７ ｕ ３ｎ 其 ７ ～
ＡｇＣ 、 ｕ Ｐ — ｕ等系 列 。本文 将对金钎 料 的 — ｕ Ａ — ｄＣ
１ 金 基 钎 料 的 种 类
（） — １ Ａｕ Ｃｕ系 钎 料
金 与 铜 形 成 连 续 固 溶 体 ， 且 固 相 线 与 渡 而 相 线 的 间 隔 都 很 小 ， 以 Ａｕ Ｃ 所 — ｕ钎 料 的 塑 性 很 好 ， 制 成 各 种 形 状 。 根 据 不 同 比例 ， 配 成 各 可 可 种 不 同 熔 点 的 ＡｕＣ — ｕ钎 料 ， 随 铜 含 量 的 增 但 加 ， 蚀 性 逐 渐 降 低 。 。 Ａｕ Ｃ 耐 — ｕ钎 料 的 蒸 气 压 低 ， 金 元 素 不 易挥 发 ， 别 适 用 于 电真 空 器 件 合 特 的 钎 焊 。 ＡｕＣｕ钎 料 中 ， 点最 低 （ １ ℃ ） 在 — 熔 ９１ 的 Ａｕ ２Ｃ 一０ ｕ钎 料 ， 工 业 上 应 用 最 广 ， 种 Ａｕ 在 各 — Ｃｕ系 钎 料 的 成 份 和 性 质 见 表 １ ＡｕＣ 。 — ｕ钎 料 有 合 适 的熔 点 、 好 的 流 动性 和 填 充 微 小 间 隙 的 很 能力 ， 铜 、 、 、 、 、 、 、 等金 属 及 其 对 镍 铁 钴 钨 钼 钽 铌 合 金 都 有 良好 的 润 湿 性 它与 基 体 金 属 相 互 间 不 发 生 明 显 的 化 学 作 用 ， 而 钎 焊 后 不 会 降 低 因 工 件 的 强 度 和 尺 寸 精 度 。 它 广泛 应 用 于 真 空 器
１４ ．９ １０ ．９
８６０ ９７５ ９７ ３
１ ４０ ０
Ａｕ Ｎｉ 料 中 还 有 含 镍 ｌ 、 ５ 、 ５ — 钎 ６ ２ ３
钨、 、 镍 钢等 。 （ ） 熔 点金基 系钎料 ３低
Ａｕ Ｓ 、 — — ｎ Ａｕ Ｇｅ系 钎 料
的三种钎 料 ， 很少应 用 。 — 钎 料 中添加少 但 Ａｕ Ｎｊ 量 铬 ， 提 高 其 抗 氧 化 性 能 ， 其 润 湿 性 能 下 可 但
加工性能 不好 。
９
表 １ ＡｕＣ — ｎ系 钎 料 的 成 份 和 性 质
钎料 成份 （ ） 序 号
１ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ ９ ｉ０ １ １
比 重
熔点（ ） ℃
钎 焊 温 度
（ ） ℃
１ ０３０ ９ ９０ ９１ ０ ９２ ０ ９５０ ９６０