[發明專利]一種高熔點無鉛無鹵焊錫膏及其制備方法

有效

• 申請號: 201410777629.7
• 申請日: 2014-12-17
• 公開（公告）號: CN104476007A
• 公開（公告）日: 2015-04-01
• 發明（設計）人: 吳國齊;宣英男;劉明蓮;連亨池
• 申請（專利權）人: 東莞永安科技有限公司
• 主分類號: B23K35/26
• 分類號: B23K35/26;B23K35/363;B23K35/02;B23K35/40
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技術領域

本發明屬于焊接材料技術領域，尤其涉及一種高熔點無鉛無鹵焊錫膏及其制備方法。

背景技術

表面組裝技術（Surface?Mount?Technology，縮寫SMT）是目前電子組裝行業里最盛行的一種技術和工藝，為了使SMT回流焊接時電子元件內部封裝高溫焊料不產生熔融的現象，高溫焊料要求固相線溫度至少高于260℃。現在常使用的高溫焊料主要是以Pb為主要成分的合金，例如：Sn5-Pb92.5-Ag2.5合金?，固相線溫度是287℃，液相線溫度是296℃；Pb-5Sn合金?，固相線溫度是300℃，液相線溫度是314℃；Pb-10Sn合金，固相線溫度是268℃，液相線溫度是301℃；Pb-5Ag合金，固相線溫度是304℃，液相線溫度是365℃。然而使用Pb為主要成分的高溫焊料焊接的廢舊電子設備內的印刷基板難以回收，大多以填埋的方式進行處置。

近年來，隨著環境的日益惡化，雨水普遍被污染成酸雨，在酸雨的作用下，Pb從印刷基板等釬焊部件上溶解，鹵元素溶解，導致地下水受到Pb和鹵元素污染，污染環境。

?因此研究一種固相線溫度高于260℃的無鉛無鹵高溫焊料是大量焊料廠家及科研機構的一個重要發展方向。現在主要研究方向是使用以Sn為主要成分的無鉛焊料，但是，該無鉛焊料即使使用大量的Ag、Cu、Sb、Ni、?Cr、Fe、Mo等高熔點金屬，也只是使焊料的液相線溫度上升，其固相線溫度無法達到260℃，所以以Sn為主要成分的無鉛焊料不存在適用于在焊接溫度260℃不熔融的Sn基焊料。

為了開發出無鉛無鹵的高溫焊料，各種各樣的焊料應運而生。中國專利CN100475996C公開了一種高溫無鉛焊料用組合物、生產方法及元件，該無鉛高溫焊料包含一種含銀2wt%-18wt%、含鉍98wt%-82wt%的銀鉍合金，具有固相線不低于262.5℃、液相線不高于400℃，但是，該無鉛焊料用組合物強度和塑性較低，此焊料用普通助焊膏做成的錫膏在抗坍塌能力較差，錫珠較多等不良，不利于該無鉛焊料用組合物的工業化生產和推廣。

目前焊錫膏中常用的觸變劑有以下幾類：氫化蓖麻油、改性蓖麻油、酰胺類化合物。氫化蓖麻油的熔點為80℃度，改性蓖麻油最高的熔點也只能做到140℃左右。酰胺類觸變劑如：硬脂酸酰胺熔點98-102℃，乙撐雙油酸酰胺熔點101-120℃，乙撐雙硬脂酸酰胺熔點141-146℃。上述常用的觸變劑相對于普通無鉛焊料如Sn96.5Ag3.0Cu0.5，Sn99.0Ag0.3Cu0.7等熔點低于230℃的合金錫膏基本是適用的，但對于高熔點焊料如：?Bi91.95Ag8Sb0.05，Bi94.5Ni2Cu2Ag1.5等熔點高于260℃的焊料合金，熔點140℃左右的觸變劑不能有效的防止高熔點焊料在熔化前不坍塌。在熔化前就坍塌的焊錫膏則可能出現因坍塌而產生收不回來的錫珠。

發明內容

為了解決現有技術高溫焊料強度和塑性低，焊錫膏易坍塌，本發明提供一種高熔點無鉛無鹵焊錫膏及其制備方法。

???????本發明的目的之一是提供一種高熔點無鉛無鹵焊錫膏，該焊錫膏包含80重量份~90重量份?焊料合金和10重量份~20重量份?助焊膏，其中，所述的焊料合金主要含銀1.5wt％－10wt％的鉍銀合金或含銀1.5wt％－10wt％和0.05%-4.0%第三元素的鉍銀合金，所述第三元素是Al、Ba、Ca、Ce、Mg、P、Au、Cu、Pt、Sb、In、Sn、Ni、Ge和Zn中的一種，所述的焊料合金優選是Bi95.3Ag4.7，Bi91.95Ag8Sb0.05，Bi94.5Ni2Cu2Ag1.5和Bi93.3Ag4.7Ni2.0中的一種或其組合物，具有強度高，塑性高，抗疲勞特性強的優點。

所述的助焊膏的組分質量百分比含量如下：

松香??????????????????????????30重量份～55重量份；

觸變劑????????????????????????3重量份～15重量份；

有機酸胺鹽活性劑??????????????2重量份～10重量份；

有機酸活性劑??????????????????2重量份～10重量份；

表面活性劑????????????????????3重量份～15重量份；

醇類溶劑??????????????????????5重量份～25重量份；

醚類溶劑??????????????????????10重量份～20重量份。