[發明專利]納米Ag增強低溫無鉛復合焊膏及其制備方法

有效

• 申請號: 201010301190.2
• 申請日: 2010-02-04
• 公開（公告）號: CN101905387A
• 公開（公告）日: 2010-12-08
• 發明（設計）人: 何鵬;呂曉春;安晶;林鐵松;錢乙余
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: B23K35/24
• 分類號: B23K35/24;B23K35/40
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 韓末洙

技術領域

本發明涉及一種復合焊膏及其制備方法。

背景技術

現有的復合焊膏中強化相和釬料母材的密度不匹配，導致強化相在釬料母材內部下沉或漂浮而導致其最終在釬料母材內部的偏聚，不利于強化相在母材中的均勻分布，使其分布不夠均勻。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是為了解決現有的強化相在釬料母材內部下沉或漂浮而導致其最終在釬料內部團聚的問題，提供了一種納米Ag增強低溫無鉛復合焊膏及其制備方法。

本發明納米Ag增強低溫無鉛復合焊膏由納米Ag、松香型助焊劑和Sn-58Bi無鉛焊料組成，其中納米Ag和松香型助焊劑的總質量與Sn-58Bi的質量比為1∶8～10，納米Ag與松香型助焊劑的質量比為9∶100～1000。納米Ag增強低溫無鉛復合焊膏的制備方法按以下步驟實現：一、稱取納米Ag、松香型助焊劑和Sn-58Bi無鉛焊料，其中納米Ag和松香型助焊劑的總質量與Sn-58Bi的質量比為1∶8～10，納米Ag與松香型助焊劑的質量比為9∶100～1000；二、將納米Ag、十二羥基硬脂酸和磨球放入球磨罐中，然后在氬氣保護、真空度為-0.1MPa的條件下以35r/min～200r/min的轉速球磨3h～8h，得到離散化的納米粒子，其中納米Ag、十二羥基硬脂酸與磨球的質量比為15∶20∶100；三、將離散化的納米粒子與松香型助焊劑在真空度為-0.1MPa的焊膏攪拌機中攪拌30min～10h，得到納米漿料；四、將Sn-58Bi無鉛焊料放入納米漿料中，然后在真空度為-0.1MPa的焊膏攪拌機中攪拌30min～10h，即得納米Ag增強低溫無鉛復合焊膏。

將本發明所得的納米Ag增強低溫無鉛復合焊膏在170℃紫銅板上鋪展60S，在納米Ag增強低溫無鉛復合焊膏與紫銅板間生成了Ag₃Sn化合物，Ag₃Sn相分布仍均勻，沒有發生納米Ag團聚現象，基體組織得到細化，界面處Ag₃Sn化合物的生成可阻礙Sn與Cu的相互擴散，抑制界面處Cu₆Sn₅化合物的長大，從而提高焊點的力學性能和可靠性。按照GB/T?11363-2008《釬焊接頭強度試驗方法》中的要求檢測本發明所得納米Ag增強低溫無鉛復合焊膏的焊點剪切強度為65.2～70.1MPa。

附圖說明

圖1是本發明中所用納米Ag原始形貌圖；圖2是本發明中所用Sn-58Bi無鉛焊料粉原始形貌圖；圖3是具體實施方式十一中Sn-58Bi無鉛焊料在170℃紫銅板上鋪展的組織圖；圖4是具體實施方式十二中所得焊膏在170℃紫銅板上鋪展的組織圖；圖5是具體實施方式十三所得納米Ag增強低溫無鉛復合焊膏在170℃紫銅板上鋪展的組織圖；圖6是具體實施方式十三所得納米Ag增強低溫無鉛復合焊膏在170℃紫銅板上鋪展的組織放大5000倍的掃描電鏡照片；圖7是具體實施方式十三中界面組織線分布圖。

具體實施方式

本發明技術方案不局限于以下所列舉具體實施方式，還包括各具體實施方式間的任意組合。

具體實施方式一：本實施方式中納米Ag增強低溫無鉛復合焊膏由納米Ag、松香型助焊劑和Sn-58Bi無鉛焊料組成，其中納米Ag和松香型助焊劑的總質量與Sn-58Bi的質量比為1∶8～10，納米Ag與松香型助焊劑的質量比為9∶100～1000。

本實施方式中的Sn-58Bi無鉛焊料為深圳市億鋮達工業有限公司生產的焊料合金粉。本實施方式所用的松香型助焊劑為市售，本實施方式中所用納米Ag顆粒購自昆山密友集團有限公司。

本實施方式中所用納米Ag的平均直徑為20nm，Sn-58Bi無鉛焊料平均粒度為25μm～75μm。

具體實施方式二：本實施方式與具體實施方式一不同的是納米Ag和松香型助焊劑的總質量與Sn-58Bi的質量比為1∶9。其它與具體實施方式一相同。

具體實施方式三：本實施方式與具體實施方式一不同的是納米Ag與松香型助焊劑的質量比為9∶200～900。其它與具體實施方式一相同。

具體實施方式四：本實施方式與具體實施方式一不同的是納米Ag與松香型助焊劑的質量比為9∶500。其它與具體實施方式一相同。