含有稀土元素的抗氧化铅锡焊料.pdf

铅锡合金是电子工业中最广泛使用的一种焊料，本发明为一种用于电子元器件的铅锡焊料。也是宇航、自控系统及通讯工程中必须的辅助材料。焊料的可焊性和氧化问题直接影响到电子仪器的质量，是国内外十分重视的问题。目前广泛使用的铅锡焊料存在的主要问题是与引线材料（如可伐合金）的焊接性差，涂镀在引线上之后易氧化。如无线电元器件管脚、接脚的镀锡层或浸涂锡层在长期保存后因严重氧化，装机前不得不刮去，重新镀锡或涂锡。这就增加一倍的锡消耗，并增加工艺流程和成本。
    微量的稀土元素可以提高许多合金的抗氧化性及机械性能。国营七四六厂曾提出一种电镀的方法，将锡与微量Ce元素电镀在元器件的管脚上，提高了可焊性和抗氧化性。但电镀需要14道工序和特殊的装置，对大多数采用热浸法涂锡的工厂难以采用。而且电镀的废液对环境有污染。

    本发明提供一种简便抗氧化铅锡焊料。实施方法为首先制备一种含有1～2%稀土元素如Ce或La的稀土-铟中间合金。将此种中间合金按一定比例加入到熔化的铅锡焊料中，可迅速熔化，从而得到稀土含量在0.01%以下的铅-锡-铟-稀土焊料，这种焊料的抗氧化性强、可焊性好，熔点低，使用者可以自行配制中间合金。

    加入的稀土元素必须控制在0.003～0.1%之间，这样在高温老化试验前后均能保持较好的焊接性能。而且焊料地抗腐蚀性及焊接强度均提高。

    本发明可用于采用热浸法浸涂铅锡合金的电子元器件厂。

    按照附图1所示的铈-铟系相图，可以配制一种中间合金。附图1的上，下座标分别为铈铟合金的原子百分数和重量百分数，纵座标为温度，曲线为不同比例的铈铟合金的熔点构成的液相线，由图可见，在含铈25%（重量）以下，铈与铟互熔，其熔点自1215℃至156℃，由此可以配制低熔点的铈铟合金。具体步骤举例如下：

    首先将纯铟在坩埚中熔化，由于纯铟的熔点为156℃，这很容易做到，然后将占铟重量约1%的纯铈切成小块加入，在惰性气体保护下，将温度升至300～400℃，并保持一段时间，铈即全部熔化，这样就获得含铈约1%的铟-铈中间合金。再将此种中间合金按0.3～10%的比例加入到熔化的Pb-Sn焊料中，即得含铈0.003～0.1%的铅-锡-铟-铈焊料。在加入中间合金时，无需增高Pb-Sn焊料的温度，只要稍加搅拌，即可熔化。