[發明專利]一種適用于低銀無鉛焊膏制備用松香型無鹵素助焊劑

無效

• 申請號: 200910076982.1
• 申請日: 2009-01-16
• 公開（公告）號: CN101462209A
• 公開（公告）日: 2009-06-24
• 發明（設計）人: 廖高兵;張吟玲;吳晶;王永;李珂;雷永平;林健;符寒光;吳中偉
• 申請（專利權）人: 深圳市唯特偶化工開發實業有限公司;北京工業大學
• 主分類號: B23K35/363
• 分類號: B23K35/363
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司
• 代理人: 張 慧

技術領域

本發明屬于表面封裝用釬焊材料領域，具體涉及一種助焊劑，尤其適用于低銀無鉛焊膏制備用松香型無鹵素助焊劑。

背景技術

目前，在表面組裝技術(SMT)中，主流的無鉛焊膏用合金屬于SnAgCu系，美國推薦使用Sn/3.9Ag/0.6Cu，歐盟推薦Sn/3.8Ag/0.7Cu，而日本推薦Sn/3.0Ag/0.5Cu，其中廣泛應用的牌號有SAC305或SAC387。在這些合金中，Ag的重量比含量都不小于3.0％，而Ag是一種貴金屬，儲量稀少。近年來國際市場Ag期貨價格持續走高，使得Ag的成本在焊料中占到40％-50％，大大提高了無鉛焊料的原料成本。無鉛化引來的焊料成本提升導致了相應電子產品生產成本的上升。為了降低成本，提升電子產品的市場競爭力，國外大公司已開始有計劃的實施低Ag封裝產品(如BGA焊球)的研制和使用。因此，研制低Ag環保型無鉛焊膏，并使焊膏具有良好的釬焊工藝性能和焊點具有可接受的力學性能，滿足一些電子產品的SMT封裝需求就顯得非常迫切。

作為SMT生產線耗材的焊膏是由焊料粉體和膏狀助焊劑配置而成。無鉛焊膏粉體中Ag含量的降低會帶來以下兩個主要問題：

1)影響焊料的釬接工藝性能：Ag含量的降低會使SnAgCu系無鉛焊料的成分遠離共晶點，使得焊料熔點升高，熔化溫度區間加大，影響了焊料在焊盤上的流動、浸潤及填隙，以至于在焊接過程中容易在焊點內部形成微小空洞；

2)影響焊點的力學性能：由于低Ag無鉛焊料熔點升高，使得焊料氧化傾向增大，在制粉和釬焊過程中，焊料容易被氧化，以至于可能影響到焊點接頭的力學性能。同時，Ag含量的降低要求釬焊工藝做相應的調整，這種調整會對結合界面金屬間化合物的生長帶來影響，從而影響焊點接頭的力學性能，尤其是抗沖擊和抗震動性能，這些都會直接影響到相關電子產品的可靠性。

從公開的有關無鉛焊膏助焊劑的專利文獻來看，主要是針對Ag含量較高的無鉛焊料合金而研制的，Ag含量一般都大于3.0％。而沒有專門針對低銀SnAgCu系無鉛焊膏配制的助焊劑。

發明內容

本發明的目的在于克服現有膏狀助焊劑在用于低銀SnAgCu無鉛焊膏時存在的流動性不足，潤濕性差、保護不良的缺點，提供一種適應于低Ag無鉛焊膏制備的松香型無鹵素助焊劑。

本發明所提供的適用于低銀無鉛焊膏制備用松香型無鹵素助焊劑，其組分及質量百分含量為：

有機酸活化劑?????????????????????12～15％

有機溶劑?????????????????????????20～25％

成膏劑???????????????????????????3～5％

穩定劑???????????????????????????0～3％

觸變劑???????????????????????????3～5％

表面活性劑???????????????????????2～4％

緩蝕劑?????????????????????3～6％

改性松香???????????????????余量

其中，所述的有機酸類活化劑為丁二酸、戊二酸、水楊酸或衣康酸中的一種或多種的混合；優選質量比為1:2-2:1的兩種酸的混合；

所述的有機溶劑為丙三醇與一種醚的混合溶劑，所述的醚選自丙二醇單甲醚、二甘醇單丁醚或二甘醇二乙醚；

本發明選用高沸點的醇與一種高沸點醚的混合相作為溶劑，可使改性松香溶解效果更好，起到即可增加粘度，又可使焊膏保濕穩定的作用。

所述的成膏劑為聚乙二醇2000，其作用是使改性松香溶膠成膏狀。

所述的穩定劑為石蠟，它的作用是增強改性松香成膏的穩定性。

所述的觸變劑為氫化蓖麻油，它的作用是改善焊膏的印刷性能。

所述的表面活性劑為辛基酚聚氧乙烯醚或壬基酚聚氧乙烯醚中的一種或兩種的混合。

所述的緩蝕劑為三乙醇胺或乙二撐雙硬脂酸酰胺中的一種或兩種的混合，它的作用是抑制氧化，降低助焊劑腐蝕性。

所述的改性松香選自聚合松香、氫化松香、全氫化松香、無鉛松香、松香KE-604或水白松香中的兩種的混合。

本發明所提供的適用于低銀無鉛焊膏制備用松香型無鹵素助焊劑具有以下有益效果：

1)本發明的助焊劑是專門針對低銀SnAgCu無鉛焊膏配置而設計的，通過合理的活性劑復配，能夠克服低銀SnAgCu無鉛焊料流動性不足，潤濕性差的問題。