[發明專利]一種免清洗鉛基高溫焊膏及其制備方法

有效

• 申請號: 201611244470.8
• 申請日: 2016-12-29
• 公開（公告）號: CN107297582B
• 公開（公告）日: 2019-08-27
• 發明（設計）人: 黃曉猛;張國清;唐超;孫瑞濤;王峰
• 申請（專利權）人: 北京有色金屬與稀土應用研究所
• 主分類號: B23K35/26
• 分類號: B23K35/26;B23K35/362;B23K35/40
• 代理公司: 北京北新智誠知識產權代理有限公司 11100
• 代理人: 劉徐紅

本發明公開了一種免清洗鉛基高溫焊膏及其制備方法，屬于混合集成電路技術領域。該焊膏按重量百分比，由85％～90％的釬料合金粉和10％～15％的釬劑組成；釬料合金粉的重量百分比組成為：Sn 15.5～16.5wt％，Sb 7.0～8.0wt％，Ag 0.8～1.2wt％，余量為Pb；釬劑的重量百分比的組成為：5％～10％的活性劑，5％～10％的成膏劑，20％～30％的潤濕劑，5％～10％的觸變劑和40％～65％的溶劑。通過釬料合金熔煉、釬料合金粉制備、釬劑制備和焊膏制備步驟得到。該焊膏熔化溫度較高，對金屬鍍層具有良好潤濕性，釬焊工藝性好，工作壽命長，適用于電子器件銀鍍層、金鍍層、銅的軟釬焊。

技術領域

本發明屬于混合集成電路技術領域，具體涉及一種免清洗鉛基高溫焊膏及其制備方法。

背景技術

目前，在混合集成電路中，器件焊接多采用Sn62Pb36Ag2/Sn63Pb37釬料。由于其熔點較低(熔點179℃/183℃)，用于焊接長期高溫環境下工作(最高125℃)的器件，可靠性難以保證。隨著新一代裝備對元器件質量要求的提高，該種釬料已不能完全滿足高可靠混合集成電路的質量要求。同時通常釬劑中的活化劑的分解溫度在120～140℃，并在230℃基本分解完畢，而且使工作壽命縮短，不利于焊膏潤濕母材，且焊后釬劑焦化、碳化嚴重，易產生焊接孔洞，并對焊后清洗帶來極大困難。

發明內容

本發明的目的是提供一種免清洗鉛基高溫焊膏，該焊膏具有較高的熔化溫度，對金屬鍍層具有良好的潤濕性，無腐蝕性，焊后殘留物少。

本發明的另一目的是提供該免清洗鉛基高溫焊膏的制備方法。

為實現上述目的，本發明采取以下設計方案：

一種免清洗鉛基高溫焊膏，按重量百分比由以下組分組成：

釬料合金粉 85％～90％；

釬劑 10％～15％；

上述組分總量100％。

其中的釬料合金粉，重量百分比的組成為：Sn 15.5～16.5wt％，Sb 7.0～8.0wt％，Ag 0.8～1.2wt％，余量為Pb，上述組分總量100％；

其中的釬劑，重量百分比的組成為：5％～10％的活性劑、5％～10％的成膏劑、20％～30％的潤濕劑、5％～10％的觸變劑和40％～65％的溶劑，混合而成。

所述的釬劑中，所述活性劑為氯代水楊酸；所述成膏劑為聚乙醇2000；所述潤濕劑為二甲基烷基甜菜堿；所述觸變劑為改性氫化蓖麻油；所述溶劑為聚合松香溶液；優選的，所述溶劑為聚合松香醇溶液，可為聚合松香B-140和二乙二醇單丁醚等醇類的混合溶液，其中聚合松香B-140的重量為40～70wt％。

所述的釬劑與釬料合金粉制備的膏體中，釬料合金粉體可以在釬劑中均勻懸浮，并在低溫情況下(20℃以下)保持六個月，不發生沉降現象，并且不易氧化；釬劑在常溫下揮發緩慢，焊接溫度下迅速揮發，殘留物少。釬劑為中等活性，可以有效地傳遞熱量，大幅度降低熔化釬料的表面張力。

一種免清洗鉛基高溫焊膏的制備方法，該方法包括下述步驟：

步驟(1)：釬料合金熔煉

按重量百分比備料：Sn 15.5～16.5wt％、Sb 7.0～8.0wt％、Ag 0.8～1.2wt％，Pb余量，上述組分總量100％，將各組分混合，熔煉得到合金；

步驟(2)：釬料合金粉制備

采用真空起霧化法，以高純氬氣作為霧化氣體，將步驟(1)制得的合金置于300℃～340℃溫度及0.2MPa～0.5MPa的壓力條件下，霧化制得合金粉；

步驟(3)：釬劑制備