[發明專利]信號處理基板用錫膏及其制備方法

在審

• 申請號: 201510851882.7
• 申請日: 2015-11-26
• 公開（公告）號: CN105364340A
• 公開（公告）日: 2016-03-02
• 發明（設計）人: 胡嘯宇
• 申請（專利權）人: 蕪湖雅葆軒電子科技有限公司
• 主分類號: B23K35/363
• 分類號: B23K35/363;B23K35/26;B23K35/40
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 張苗;羅攀

技術領域

本發明涉及錫膏，具體地，涉及一種信號處理基板用錫膏及其制備方法。

背景技術

由于歐盟Rohs及REACH等相關環境保護規范的出臺，傳統的錫鉛合 金中的鉛在環境禁令之類，逐漸被以含有銀、鉍的無鉛合金所取代，然而銀 屬于稀有非再生資源，隨著市場對電子產品的需要不斷擴大，以及電子產品 更新換代的周期愈來愈短，銀不斷被消耗，銀價不斷攀升，造成成本過高。

現有的無鉛焊料基本上都是基于Sn的合金，其包含大比例的Sn和一種 或者多種合金元素，如：Ag、Cu、Bi、In、Sb或Zn。其中，含Ag的基于 Sn的焊料(基于Sn-Ag的焊料)，如Sn-Ag合金和Sn-Ag-Cu合金由于作 為無鉛焊料具有相對良好的潤濕性，從而易于操作。然而，基于Sn-Ag的無 鉛焊料具有約220℃的熔點，其比共晶的Sn-Pb合金的熔點高約30-40℃，因 此工作溫度(在焊接時的加熱溫度)也變得相對較高；變得不適合用于焊接 某些熱敏感的電子部件。

含Zn的基于Sn的焊料(基于Sn-Zn的焊料)，從安全性或者經濟性來 說，都具有較大的優勢，因為Zn不僅是對于人體無害和不可或缺的元素， 而且大量存在于地下，成本比Ag、Cu、Bi、In等低。Sn-Zn無鉛焊料的典 型合金組合物是Sn-9Zn，該焊料具有199℃的熔點，其比Sn-Ag無鉛焊料的 熔點低約20℃，因此它也具有可用于焊接熱敏感的電子部件的優點，基于 Sn-Ag的無鉛焊料不能涂布到所述熱敏感的電子部件上。錫鋅的溫域決定其 推廣不會要求對現有的SMT生產工藝進行很大的改進和革新；并且在回焊 過程中對電子元器件的熱沖擊與傳統錫鉛錫膏相當，優于含銀無鉛錫膏。

作為一個對策，可使用基于Sn-Ag焊料的焊錫膏中使用一種方法，其中 通過減少加入到基于松香的助焊膏中的活化劑如氫鹵化胺和有機酸的量來 控制粘度變化，從而抑制助焊膏與焊料粉末的反應。然而，由于該方法削弱 了助焊膏的活性，它可能導致焊料球的形成并不利的影響焊料的潤濕性。因 此，需要控制基于Sn的無鉛焊錫膏的粘度變化而不減少助焊膏中活化劑的 量。

除此，包含基于Sn-Zn無鉛焊料粉末的焊錫膏(基于Sn-Zn的焊錫膏) 還存在一個問題：Zn是一種金屬，由于它高的電離趨勢導致它易于氧化； 因此，在接觸空氣的焊料粉末表面形成一層氧化層，這使得焊料粉末的潤濕 性降低。特別是，在通過使用基于松香的助焊膏制備的基于Sn-Zn的焊錫膏 中，通過與助焊膏反應產生的焊料粉末的表面氧化甚至變得更嚴重，因此常 常發生焊接疵點包括由于焊料極差的潤濕性導致形成空隙和形成焊接球。

為了增加基于Sn-Zn的焊錫膏中焊料的潤濕性，可以設想使用含增加量 的活化劑的基于松香的助焊膏。然而，活化劑傾向于與焊料粉末反應，并且 增加活化劑的量可以使焊錫膏的粘度迅速增加并且干擾通過印刷或分散進 行的焊錫膏的進料。

在基于Sn-Zn的焊錫膏中，可以使用一種方法，即在于助焊膏混合前， 用合適的物質基于Sn-Zn的焊料粉末表面，以防止焊料粉末與助焊膏反應和 導致表面氧化。作為包被物質，可使用稀有金屬如Ag或Pd，從水解的有機 硅化合物等形成的無機氧化物，或有機物如咪唑或三唑。

然而，這種包被增加了焊錫膏的制造成本，而且不一定能有效提高焊料 潤濕性或可焊性。

發明內容

本發明的目的是提供一種信號處理基板用錫膏及其制備方法，通過該制 備方法制得的錫膏具有優異的化學穩定性、低的焊接溫度和優異的擴展率。

為了實現上述目的，本發明提供了一種信號處理基板用錫膏的制備方 法，包括：

1)將Sn-Zn合金、鎳、鈷、四水合氯金酸、聚乙烯吡咯烷酮、還原劑 和水混合進行接觸反應以制得活化金屬組合物；

2)將松香、松香胺、有機酸、咪唑、二烯丙酯異氰尿酸進行加熱溶解 以制得混合液I；

3)將混合液I、觸變劑和防腐劑混合，然后冷卻以制得混合液II；

4)將混合液II與聚乙二醇混合以制得助焊劑；

5)將助焊劑進行冷藏處理；然后，在X射線存在的條件下，與活化金 屬組合物在真空條件下進行分散混合以制得信號處理基板用錫膏。

本發明還提供了一種信號處理基板用錫膏，該信號處理基板用錫膏通過 上述的方法制備而得。