[01211359]新型无铅无镉系列钎焊材料

本项目无铅无镉系列钎焊材料由两部分组成。1）软钎料，即材料温度在450℃以下的主要用于电子行业的钎焊材料。本发明成果中无铅软钎料主要包含目前国际上广泛应用的两种“母体合金”SnAgCu系（主要用于再流焊）、SnCu（Ni）系（主要用于波峰焊）。本发明“母体合金”大致成分与欧美国家相近，针对目前电子行业中主流钎料合金SnAgCu以及SnCuNi性能的不足，通过添加适量的稀土元素，并对其成分进行优化，得到润湿性、铺展性及钎缝力学性能良好的无铅钎料，打破了欧、美、日对无铅钎料的垄断。本发明已成功应用于电子元器件的钎焊或其它行业相关产品的连接应用，钎料的钎焊性能显著提高，特别是对某些焊点服役环境苛刻的器件，保证了焊点的高可靠性要求。2）无镉钎料。主要针对目前国际上广泛应用且性能优良的含镉系列Ag-Cu-Zn-Cd钎料中镉的毒性，为满足环保要求，另辟蹊径，研究开发能够替代其的无镉银钎料。采用Ga、In和稀土元素来替代Cd元素，利用Ga-Ce、In-Ce、Ga-In-Ce的“协同效应”对“母体合金”的性能进行改进（主要是降低其熔点、改善其润湿性能以及力学性能），取得重大突破。相关的研发思路以及制造工艺在国内外均属于首次，不仅从实际应用角度研发出一系列性能优良的无镉钎料（见专利ZL 200510095769.7；ZL 200510122730.X；ZL 200610039659.3；ZL 200610039697.9；ZL 200610041024.7；ZL 200610097767.6；ZL 200610097768.0；ZL 200610161439.8），而且从理论上对Ga-Ce、In-Ce以及Ga-In-Ce的作用机理以及影响机制进行细致、深入的理论研究，取得了显著成果。本研究成果已实现产业化，产品成功应用于三峡工程、神舟飞船和核潜艇电机等国家重点项目。随着我国大型发电厂的建设、大型发电机生产的逐年增长，高性能无镉稀土银焊料市场前景广泛，预计经济效益可年增20%。同时，该产品除应用于电机行业外，电子、机械、电器、制冷、航天、军工等行业的需求量也将不断提高。