[發(fā)明專利]一種高性能低溫軟釬焊無鉛錫膏及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710234493.9
• 申請(qǐng)日: 2017-04-12
• 公開（公告）號(hào): CN107160052B
• 公開（公告）日: 2019-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張新平;馬發(fā)謙;周敏波;馬驍;譚夢(mèng)穎;周舟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號(hào): B23K35/26
• 分類號(hào): B23K35/26;B23K35/36;B23K35/40
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 許菲菲

本發(fā)明公開一種高性能低溫軟釬焊無鉛錫膏及其制備方法；按重量百分比計(jì)，該軟釬焊無鉛錫膏的原料組成為：復(fù)配活性劑0.2‐2.5％、消泡劑0.1‐1.0％、活性增強(qiáng)劑0.01‐0.1％、常溫活性抑制劑0.1‐1.0％、觸變劑0.5‐1.5％、助溶劑2.5‐6.0％、樹脂成膜劑2.7‐5.9％、余量為錫基釬料合金粉；復(fù)配活性劑為液態(tài)飽和一元羧酸與固態(tài)不飽和低沸酸按重量比1:2～1:9混合而成。本發(fā)明能解決當(dāng)前低溫軟釬焊無鉛錫膏常見的焊后黑色殘留物多、錫珠數(shù)量多等問題，同時(shí)具有良好存儲(chǔ)穩(wěn)定性、長時(shí)間印刷不發(fā)干等特點(diǎn)，尤其適用于低溫電子表面組裝領(lǐng)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種軟釬焊，特別是涉及一種低溫電子封裝軟釬焊，具體涉及一種錫鉍合金體系的無鉛錫膏及其制備方法。

背景技術(shù)

錫膏是由釬料合金粉末與助焊劑均勻混合而成的膏狀物，是一種隨著表面貼裝技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生的重要連接材料。相比傳統(tǒng)工藝制備的焊錫條、焊錫絲等形式的產(chǎn)品，焊錫膏具有易于被精確布料、適合工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)等突出特點(diǎn)。

隨著電子行業(yè)的迅速發(fā)展，智能硬件散熱器、LED照明組件貼裝、太陽能光伏等熱敏感的低溫焊接應(yīng)用領(lǐng)域需求快速增長。然而，市場上主流的錫銀銅系無鉛錫膏由于合金熔點(diǎn)高導(dǎo)致工藝溫度超過250℃而不適用于該領(lǐng)域。如今錫鉍系焊錫膏憑借其低熔點(diǎn)、低成本、優(yōu)良潤濕性等特點(diǎn)被業(yè)界廣泛認(rèn)為是低溫回流焊接最佳的替代材料，但是當(dāng)前錫鉍錫膏仍然存在焊后黑色殘留物多、錫珠數(shù)量多、儲(chǔ)存壽命短等突出的問題，這也制約其在工業(yè)應(yīng)用上的普及與推廣。

焊后殘留黑色氧化物不但影響焊點(diǎn)的外觀，同時(shí)降低表面絕緣電阻，其疏松結(jié)構(gòu)更會(huì)惡化焊點(diǎn)的力學(xué)性能，危害焊接接頭可靠性，因此如何減少或避免焊后殘留黑色氧化物成為了行業(yè)的一大難題。目前業(yè)界主要通過添加強(qiáng)活性無機(jī)鹽或有機(jī)鹵化物來去除黑色氧化物，然則所述物質(zhì)對(duì)錫粉腐蝕性極強(qiáng)，在長時(shí)間的印刷過程中將會(huì)使得錫膏迅速發(fā)干，嚴(yán)重影響錫膏工藝適配性。

公開號(hào)為CN104801887A，名稱為“一種低溫焊錫膏用助焊膏及其制備方法”的發(fā)明專利通過加入二溴乙基苯、丙二酸等活性劑來改善發(fā)黑問題，該焊錫膏在低溫下具有一定的活性，去膜能力較強(qiáng)，但是在焊接過程中活性物質(zhì)會(huì)發(fā)生分解而產(chǎn)生劇烈的冒泡現(xiàn)象，并伴隨有刺激性的臭味，其揮發(fā)產(chǎn)物對(duì)環(huán)境及人體健康產(chǎn)生較大的傷害，且易導(dǎo)致焊接接頭中具有較多的空洞，影響力學(xué)可靠性。

公開號(hào)為CN101695794B，名稱為“一種無鹵錫鉍銅焊錫膏及制備方法”的發(fā)明專利，公開號(hào)為CN101327554A，名稱為“一種無鹵化物高活性焊錫膏”的發(fā)明專利，將有機(jī)胺與有機(jī)酸復(fù)配使用，減少甚至不添加有機(jī)鹵化物，從而達(dá)到降低焊后腐蝕性的目的。但是過多有機(jī)胺的加入，導(dǎo)致焊錫膏去除氧化膜能力變差、潤濕能力變?nèi)酢㈦y以消除焊點(diǎn)外圍的黑色氧化物。此外所選的有機(jī)胺在低溫焊接時(shí)難以充分揮發(fā)、分解而殘留在焊點(diǎn)周圍，嚴(yán)重影響焊后外觀及使用可靠性。

公開號(hào)為CN102922179A，名稱為“錫鉍低溫錫絲用無鹵素助焊劑及其制備方法”的中國發(fā)明專利申請(qǐng)公開了助焊劑由百分比如下的物質(zhì)組成，苯二酸類活性劑3‐5％、咔唑類活性增強(qiáng)劑1‐2％、醇胺類緩蝕劑0.5‐1％、樹脂軟化劑5‐10％和余量樹脂。該專利申采用的苯二酸類活性劑在焊接溫度下能夠充分分解、揮發(fā)，避免焊后黑色殘留物的生成，然則該助焊劑僅應(yīng)用于錫鉍焊錫絲，對(duì)于低溫錫鉍錫膏并不適用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在提出一種高性能低溫軟釬焊無鉛錫膏及其制備方法，該錫膏能很好解決當(dāng)前低溫?zé)o鉛錫膏常見的焊后外圍發(fā)黑、殘留物多、錫珠數(shù)量多等問題，同時(shí)又具有良好存儲(chǔ)穩(wěn)定性、長時(shí)間印刷不發(fā)干等特點(diǎn)。

本發(fā)明目的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)如下：

一種高性能低溫軟釬焊無鉛錫膏以重量百分比計(jì)算，錫膏的原料組成為：

復(fù)配活性劑 0.2‐2.5％

消泡劑 0.1‐1.0％

活性增強(qiáng)劑 0.01‐0.1％