软钎料的成分、性能和用途

出处：按学科分类—工业技术 河南科学技术出版社《焊接技术手册》第439页（2583字）

软钎料用于低温钎焊。它有锡基、铅基、镉基、锌基、金基、镓基、铋基、铟基钎料等，可以制成丝状、片状、粉状、膏状等。

1．锡基钎料

锡铅合金是应用最广的一种软钎料。含锡量在61．9%时形成锡铅低熔点共晶，熔点只有183℃。随着含铅量的增加，强度提高，在共晶成分附近强度最高。锡在低温下发生锡疫现象，因此锡基钎料不宜钎焊低温工作的接头、铅有一定毒性，含铅量高的钎料，不宜焊食品用具。在锡铅合金基础上加入微量元素，可以提高液态钎料的抗氧化能力，适用于波峰焊和浸沾焊。加入银、锌、锑、铜的锡基钎料，有较高的抗蚀性、抗蠕变性、焊件能承受较高的工作温度。用于机械产品、电子产品和医疗器械的钎焊。这类钎料可制成丝、棒、带状供货，也可制成活性松香芯焊丝供货。松香芯焊丝常用牌号有HH50G，HH60G等。

表8－28 锡基钎料的成分和用途

表8－29 锡基钎料的力学及物理性能

表8－29 锡基钎料在150℃时抗拉强度和延伸率

表8－30 锡基钎料低温力学性能

表8－31 其他锡基钎料的成分特性和用途

注：①Sn95Sb，150℃时抗拉强度为22．4MPa，用于钎焊铜和铜合金的热水器。

②Sn92AgCuSb，强度和导电性均优于HLSnPb68－2，适宜于钎焊在较高温度和湿度较大的环境中工作的零部件。

③Sn84．5AgSb，可以取代HLAgPb97钎料，钎焊工作温度低于200℃的铜及铜合金零部件。

④Sn55ZnAgAl，抗腐蚀能力强，可以用于铜、铝接头钎焊。

2．铅基钎料

铅基钎料耐热性比锡基钎料好，可以钎焊铜和黄铜接头。HLAgPb97抗拉强度达30MPa，工作温度在200℃时仍然有11．3MPa，可钎焊在较高温度环境中工作的器件。在铅银合金中加入锡可以提高钎料的润湿能力，加Sb可以代替Ag的作用。铅基钎料的成分和熔化温度见表8－32。

表8－32 铅基钎料的成分和熔化温度

3．镉基钎料

镉基钎料是软钎料中耐热性最好的一种，具有较好的抗腐蚀能力。这种钎料含银量不易过高，超过5%时熔化温度将迅速提高，结晶区间变宽。镉基钎料用于钎焊铜及铜合金时加热时间要尽量缩短，以免在钎缝界面生成铜镉脆化物相，使接头强度大大降低。镉基钎料的特性和用途见表8－33。

表8－33 镉基钎料的成分、特性和用途

4．锌基钎料

锌基钎料，加入银、铜、铅可以提高抗腐蚀能力，加入锡、镉可以降低熔点。主要用于铝、铝合金及铜铝接头的钎焊锌基钎料的成分、特性和用途见表8－34、

表8－34 锌基钎料的成分特性和用途

5．金基软钎料

金基软钎料主要用于半导体元器件的钎焊，它可以减少器件金镀层向钎料中过渡，有利于金镀层的稳定，其成分及液相线温度见表8－35。

表8－35 金基软钎料的成分和液相线温度

6．低熔点软钎料

主要指镓基、铋基、铟基钎料。镓基钎料熔点很低，一般在10～30℃之间。渗入Cu、Ni或Ag粉制成复合钎料，涂在要焊的位置上，在一定温度下，放置24～48h，因扩散形成钎焊接头。多用于砷化镓元件及微电子器件的钎焊。铋的熔点271℃。它与铅、锡、镉、铟等元素能形成低熔点共晶，铋基钎料性脆，对钢、铜的润湿差，若钎焊钢和铜时需在表面镀锌、锡或银。它适用于热敏感元器件的钎焊和加热温度受限制的工件钎焊。铟的熔点156．4℃。它与锡、铅、锌、镉、铋等元素形成低熔点共晶。铟基钎料在碱性介质中抗腐蚀能力较强。对金属和非金属都有较高的润湿能力。钎焊接头电阻率低，导电性好，延伸性好，适合不同热膨胀系数材料的钎焊。在真空器件、玻璃、陶瓷和低温超导器件钎焊方面获得了广泛的应用。低温钎料的成分和特性见表8－36。

表8－36 低熔点钎料的成分和液相线温度

7．膏状钎料

用于微电子器件装联。由软钎料粉末加钎剂和粘结剂调和而成。用时将膏涂在接头处，控制温度、时间等参数即能得到满意的接头。在微电子器件制造和薄膜、厚膜电路的装焊中得到广泛的应用。所谓薄膜和厚膜电路，是在陶瓷、玻璃、宝石等基体上蒸镀或溅射一层钛、铂、镍、铬、金、钯等薄膜。根据薄膜的性质不同，选用不同的膏状焊料。微电子器件装联膏状焊料的成分及熔化温度见表8－37。

表8－37 微电子器件装联用膏状钎料成分

钎料的种类繁多，由于使用范围在不断扩大，钎料种类还在不断增多。如还有一些专用钎料如石墨、陶瓷、难熔金属、钛及其合金的钎料等就不再介绍了，若需要可查用钎焊手册。