[其他]含有稀土元素的抗氧化铅锡焊料

说明书

本发明为一种含有铟及微量稀土元素的铅锡焊料。可以广泛应用于电子工业。宇航、自控系统及通用工程中的电子元器件的焊接。与普通的Ｐｂ－Ｓｎ焊料相比，这种焊料具有较高的抗氧化能力和焊接性能。其特点在于使用一种熔点较低的Ｉｎ－稀土元素中间合金，使熔点较高的稀土元素（如Ｃｅ或Ｌａ等）可直接加入到熔融状态的普通Ｐｂ－Ｓｎ焊料中。而获得铅－锡－铟－稀土焊料。这种方法筒单，无需增加特殊设备，而提高焊接质量，降低锡润耗。

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、自控系统及通信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，涂镀在引线上后易氧化，装机前不得不刮去，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，将锡与微量铈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。

美国专利（US-3184303）提出了一种可有效地联接超导薄膜并在超导温度下有效的超导焊料，它含有50%铟、20%铅和30%锡（重量百分比）。该专利要用大量的贵重金属铟，且不是用于电子元器件焊接的焊料。

本发明提供一种简便的含有稀土元素的抗氧化铅锡焊料。它是将一种含有1%～2%稀土元素的稀土-铟中间合金按一定比例加入到熔化的普通共晶铅锡焊料中而制得。该焊料的主要成分是：锡为59%～62%，铅为35%～40%，铟为0.3%～5%，铈为0.003～0.1%，其中铅锡焊料的成分同国家标准。本发明具有抗氧化性强、可焊性好和熔点低的特点，使用者可自行配制中间合金。

本发明可用于采用热浸法浸涂铅锡合金的电子元器件厂和采用热浸焊接的无线电设备厂。

本发明的实施办法为首先制备一种含有1～2%稀土元素如铈或镧的稀土-铟中间合金，然后将这种中间合金加入到熔融的普通共晶锡铅焊料中，随同中间合金加入的稀土元素控制在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，且焊料的抗腐蚀性及焊接强度均提高。中间合金的制备是首先将纯铟在坩埚中熔化，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，待铈完全熔化，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热锡锅中，即得含铈0.003～0.1%的铅-锡-铟-铈焊料。整个过程无须改变热浸的工艺参数。