金基釬料簡介

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（北京有色金屬與稀土應用研究所，北京１０００１２）

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糾 前

件的釬焊，如大功率磁控管、波導管、真空儀表

置

零件等。

由于Ａｕ一２０Ｃｕ合金由高溫緩慢冷卻到 金基釬料也和銀基釬料一樣，已有很長的

４００ ｃ以下時會出現脆性的有序相，這給壓力加 使用歷史。它比銀基釬料相比，有抗蝕性強、蒸

工帶來困難。在釬焊過程中產生有序化，則會引 氣壓低并有很好的流動性及潤濕性等優點。金

起釬焊接頭體積的變化。在該合金中加入小于 基釬料可釬焊銅、鎳、可伐合金和不銹鋼等。 ，

１ 的鐵，可防止產生有序化０ 。 特別適用于電真空器件以及航空發動機等重要

Ａｕ—Ｃｕ—Ｉｎ釬料

零件的釬焊，所以在航空工業和電子工業中得

到廣泛應用。

為降低Ａｕ—Ｃｕ釬料成本，可在Ａｕ—Ｃｕ合

金中添加１ ～１０ Ｉｎ來降低金含量，如用成

金基釬料的主要合金組元有鎳、銅、鈀、鋅、

銦、鍺、錫等。金釬料按組元可分為Ａｕ—Ｃｕ、Ａｕ— 分為Ａｕ一７７Ｃｕ一３１ｎ的合金（其熔點為９７０～

Ｎｉ、Ａｕ—Ｐｄ、Ａｕ—Ｉｎ、Ａｕ—Ｓｂ、Ａｕ—Ｓｎ、Ａｕ—Ｇｅ、Ａｕ—

Ａｇ—Ｃｕ、Ａｕ—Ｐｄ—Ｃｕ等系列。本文將對金釬料的

成分及性能分別加以介紹。

１０１５￣２）代替３５Ａｕ一６５Ｃｕ合金使用，價格可便

宜約３５ 這一類釬料比Ａｕ釬料熔點低，且其

塑性好，蒸氣壓低。

（２）Ａｕ—Ｎｉ系釬料

由Ａｕ—Ｎｉ相圖可知，金中加入一定量的

鎳，能使其熔點低于金的熔點。當鎳含量為１７．

５ 時，其熔點最低（９５５℃）。此時，液相線與田 金與銅形成連續固溶體，而且固相線與渡

相線幾乎重合，熔化冷卻后不易發生偏析現象，

１金基釬料的種類

（１）Ａｕ—Ｃｕ系釬料

相線的間隔都很小，所以Ａｕ—Ｃｕ釬料的塑性很

好，可制成各種形狀。根據不同比例，可配成各

種不同熔點的Ａｕ—Ｃｕ釬料，但隨銅含量的增

加，耐蝕性逐漸降低。 。Ａｕ—Ｃｕ釬料的蒸氣壓

低，合金元素不易揮發，特別適用于電真空器件

的釬焊。在Ａｕ—Ｃｕ釬料中，熔點最低（９１１℃）的

Ａｕ一２０Ｃｕ釬料，在工業上應用最廣，各種Ａｕ— 好、應用最廣的釬料。其突出的優點是它對多種

Ｃｕ系釬料的成份和性質見表１。Ａｕ—Ｃｕ釬料有

合適的熔點、很好的流動性和填充微小間隙的 頭有很高的強度、優良的耐蝕性和較好的高溫

能力，對銅、鎳、鐵、鈷、鎢、鉬、鉭、鈮等金屬及其

合金都有良好的潤濕性 它與基體金屬相互間

不發生明顯的化學作用，因而釬焊后不會降低

工件的強度和尺寸精度。它廣泛應用于真空器

所以，成分為Ａｕ一１ ７．５Ｎｉ的合金是一種很理想

的釬料，它熔點合適，在釬焊可伐、不銹鋼時不

會因溫度過高發生晶粒長大等現象ｎ ，它和成

分與其非常接近的Ａｕ １８Ｎｉ釬料，是Ａｕ Ｎｉ系

釬料中釬焊工藝性能和釬焊接頭綜合性能撮

金屬都有良好的潤濕性和流布性能，其釬焊接

抗蠕變性能 它們在電子工業、飛機、導彈和衛

星的制造中得到廣泛應用 這種釬料的缺點是

加工性能不好。

９

表１ Ａｕ—Ｃｎ系釬料的成份和性質

釬料成份（ ） 比重 熔點（℃） 釬焊溫度

序號

１ １０３０ ９５ ５ １８．８ ９６５ ９７０

２ ９９０ ９０ １０ ｌ８．６５ ９３５ ９４５

３ ９１０ ８０ ２０ １７．７４ ９１０ ９１０

４ ９２０ ７５ ２５ ｌ７．２ｌ ９ｌ０ ９１４

５ ９５０ ６５ ３５ １３．５ ９２５ ９３５

６ ９６０ ｌ ３．４１ ９３０ ９４０ ６２．５ ３７．５

７ ９２０ ９３５ ５８．３ ４１．７

８ ｌ５．１ ９５０ ９７０ ５０ ５０ １０００

９ １０．９ ９８０ １０１０ ４０ ６０ １０２５

ｉ０ １０．８ ９８５ １０００ １０３０ ３７．５ ６２．５

１１ １０．６ １０００ １０２０ １０４０ ３５ ６５

（℃） Ａｕ Ｃｕ Ｆｅ Ｉｎ Ｎｉ （ｇ／ｃｍ。） 固相線 液相線

１２ ３０ ７０ １０．４５ １０２０ １０４０ １０６０

１３ ２０ ８０ １０．３ １０４０ １０６０

１４ ８０ １９ ｌ ９０５ ９１０ ９２５

１５ ６０ ３５ ５ ９００ ９５５ １４．９ ８６０

ｌ６ ２０ ７８ ２ １０２５ １０．９ ９７５

ｌ７ ３５ ６２ ３ ｌ０２９ ９７３ １０４０

Ａｕ—Ｎｉ釬料中還有含鎳ｌ６ 、２５ 、３５

鎢、鎳、鋼等 。

（３）低熔點金基系釬料

Ａｕ—Ｓｎ、Ａｕ—Ｇｅ系釬料

的三種釬料，但很少應用。Ａｕ—Ｎｊ釬料中添加少

量鉻，可提高其抗氧化性能，但其潤濕性能下

降。然而，成分為Ａｕ一２２Ｎｉ一６Ｃｒ的釬料在航空

及火箭技術中得到了應用。

Ａｕ—Ｎｉ—Ｖ—Ｍｏ釬料

～

在８ｏＡｕ—Ｓｎ、８８Ａｕ—Ｇｅ共晶合金中添加５０

３００ｐｐｍ的Ｐｄ或Ｐｔ，或Ｐｄ和Ｐｔ，可形成低

熔點Ａｕ—Ｓｎ系和Ａｕ—Ｇｅ系焊料“ 。新焊料可用

該釬料含７５ ～９８ Ａｕ、０．５ ～２０

Ｎｉ、０．５ ～６ Ｖ、０．２５ ～５．９ Ｍｏ，具有良

于半導體組裝中的引線框架和引線的焊接。新

焊料對電鍍和引線的形狀無特殊的要求，在引

線框架上不過分擴散，從而可抑制焊料從引線

栓向栓腳流動，獲得良好的釬焊效果。

Ａｕ—Ｉｎ系釬料

好的延展性。該釬料在最佳溫度范圍內可用于

陶瓷焊陶瓷、陶瓷焊金屬、金屬焊金屬。 。

Ａｕ－Ｎｉ—Ｃｕ釬料

該釬料有良好的流動性，它比Ａｕ￣Ｃｕ釬料

具有更好的潤濕性能，它的熔點較高，可用作電

真空器件的第一級釬焊料，可釬焊銅、可伐、鉬、 被用作釬焊半導體器件的釬料。銦含量的多少

０

金與銦組成二元共晶臺金，有較低的熔點、

良好的潤濕性和流布性能，并有特殊的傳導性，

會影響到Ａｕ Ｉｎ釬料的性能。當銦含量小于

１ 時，釬料的潤濕性能提高不明顯；若銦含量

大于１０ ，則釬料顏色發白，所以銦含量一般

焊真空密封縫的釬料。

（５）Ａｕ－ｓｂ釬料

由Ａｕ Ｓｂ相圖可知，在金中添加微量的

銻，可大大降低金的熔點，而又能保持良好的塑

性、耐蝕性和導電性。因此，成分為Ａｕ一０．０５Ｓｂ 隨著半導體工業的發展，出現了一些低熔

釬料用來釬焊要求釬焊接頭有良好耐蝕性和導

電性的半導體器件。 。

（６）Ａｕ—Ａｇ－Ｃｕ系釬料

Ａｕ—Ａｇ￣Ｃｕ系中有一系列合金可作為釬料

使用，它們的熔點在７８０～９５０￣Ｃ，即介于Ａｇ－

２８Ｃｕ和Ａｕ一１７．５Ｎｉ這兩種釬料的熔點之間。

為１ ～１ｏ％，其最佳范圍是３ ～１０ 。 。

點金基釬料，這些釬料都是共晶成分合金，熔點

較低，但是釬料都很脆，只有在加熱狀態下才能

成型，所以使用不太方便。其成分除了以上介紹

過的８０Ａｕ—Ｓｎ、８８Ａｕ—Ｇｅ、Ａｕ—Ｉｎ外，還有Ａｕ一

６Ｓｉ、Ａｕ一１３Ｇａ等。

（４）Ａｕ—Ｐｄ系釬料

金與鈀能形成連續固溶體。各種成分的 故可作為電子管用的中間一級釬焊的釬料。這

Ａｕ—Ｐｄ合金，其固相線與液相線之間的溫度間

隔都很小。因此，有多種成分的Ａｕ—Ｐｃ／合金都 釬焊，因為它可通過改變銀和銅的比例來調節

可用作釬料。它們有較高的熔點、較好的耐蝕性 其外觀顏色以滿足對顏色的要求。在Ａｕ—Ａｇ—

和高溫抗氧化性能，可用作高溫技術中的釬料。 Ｃｕ合金的基礎上添加ｚｎ和ｃｄ可降低其熔

它們都有良好的塑性，易于加工成材。

Ａｕ—Ｐｄ—Ｔｉ釬料

類釬料在工業上應用不多，主要用于裝飾品的

點。

在Ａｕ—Ｐｄ釬料中添加０，５ ～２ 的鈦，能

２結束語

金基釬料以其優良的釬焊性能和物理、機 提高其高溫抗氧化性能。用含鈦較高的Ａｕ一

械等性能，長期以來被廣泛應用于航空、電子等

工業領域，并在其中起著重要作用。相信隨著航 鉬板，具有良好的使用效果“ 。

２０Ｐｄ－６．５Ｔｉ釬料，在保護氣體中于１３９０￣Ｃ釬焊

Ａｕ～Ｐｄ－Ｃｕ系釬料

各種成分的Ａｕ—Ｐｄ—Ｃｕ合金，高于６５０￣Ｃ 特殊要求的綜合性能優良、成本較低的新型金

都是單相固溶體。因此均勻化處理后的合金都

有良好的塑性，硬度很低，很容易加工。時效處

理能提高其硬度。Ａｕ—Ｐｄ－Ｃｕ合金可用于液相

線溫度由９１０：－－，１５５２℃的多種釬料。常用的有 １ 印有勝，釬焊手冊，１９９８年，黑龍江科學技

兩種Ａｕ一５Ｐｄ一２５Ｃｕ和Ａｕ一１５Ｐｄ一３４Ｃｕ。它們都

有良好的釬焊工藝性能和耐蝕性，在真空器件 ２黎鼎鑫，貴金屬材料學，中南工業大學出版

的釬焊中得到應用。

Ａｕ～Ｐｄ—Ｎｉ系釬料

空、航天、原于能、電子技術等的不斷發展，符合

基釬料將被開發出來，應用于更廣泛的領域。

參考文獻

術出版社，Ｐ１５３～１５４

社，１９９１，３４５～３４８

３有色科技簡訊］９９７年，第３期

４有色科技簡訊］９９６年，第２期

５有色金屬與稀土應用，１９９８．２，Ｐ２７

由金一鈀一鎳組成的三元合金，結晶時形成

連續固糌體。合金有良好的塑性和耐蝕性。常

用的Ａｕ—Ｐｄ—Ｎｉ釬料有三種：Ａｕ一８Ｐｄ一２２Ｎｉ、

Ａｕ一２５Ｐｄ一２５Ｎｉ、Ａｕ一４０Ｐｄ一４０Ｎｉ，它們被用作釬

６美國專利，４４８６３８６，１９８４，ｌ１，４