[發明專利]一種納米助焊膏和低溫環保型納米焊錫膏及其制備方法

有效

• 申請號: 201710804734.9
• 申請日: 2017-09-08
• 公開（公告）號: CN107442969B
• 公開（公告）日: 2019-06-21
• 發明（設計）人: 祝溫泊;胡博;馬鑫;李明雨;任曉敏
• 申請（專利權）人: 蘇州漢爾信電子科技有限公司;哈爾濱工業大學深圳研究生院
• 主分類號: B23K35/36
• 分類號: B23K35/36;B23K35/26;B23K35/40
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

本發明提供了一種低溫環保焊錫膏，此焊錫膏由助焊膏和金屬錫粉組成。助焊膏由604松香，十六烷基三甲基溴化銨，緩蝕劑咪唑和苯丙三唑，觸變劑改性氫化蓖麻油，加入活性劑正丁醇，P?105增粘劑，硝酸，氨水，二乙二醇丁醚和三乙二醇丁醚的一種或兩種制備而成；金屬錫粉蒸汽?冷凝法制備而成。本發明助焊膏采用獨有的表面活性劑包覆技術，該助焊膏可以提高納米焊錫膏的成型、印刷性能和抗腐蝕性能，且能夠在焊接時去除納米微粒和焊盤表面的殘余雜志和氧化物，提高納米微粒和焊盤的表面活性，促進潤濕和界面反應、形成互連，并及時形成保護層防止納米微粒和焊盤在焊接過程中二次氧化，適合電子封裝領域中低溫無鉛焊料的制備及封裝互連過程。

技術領域

本發明涉及焊料技術領域，具體涉及一種納米助焊膏和低溫環保型納米焊錫膏及其制備方法。

背景技術

隨著電子產品向小型化、薄型化發展，表面組裝技術已經成為最為重要的電子產品裝聯技術，焊錫膏也成為最為重要的電子產品裝聯用焊接材料。

隨著電子產品裝聯向環保型工藝發展，所使用的焊接材料也從傳統的SnPb焊錫膏轉變為以SnAgCu焊錫膏為主的無鉛化材料。由于無鉛化焊錫膏的熔點一般為220-230攝氏度，當貼片的元器件無法承受200℃及以上的溫度且需要貼片回流工藝時，使用低溫錫膏進行焊接工藝。起了保護不能承受高溫回流焊焊接原件和PCB，很受LED行業歡迎，它的合金成分是錫鉍合金。低溫錫膏的回流焊接峰值溫度在170-200℃。但是錫鉍合金有個缺陷是不穩定，易發黑。

本發明采用獨有的表面活性劑包裹技術，研究并完成了室溫下制備尺寸小而均勻且不易氧化的納米無鉛焊料的制備技術。致力于高活性與高可靠性兼備的助焊膏體系的開發，研發出納米級助焊膏，不局限于用于錫鉍的合金，SnAgCu合金粉末，一樣可以達到可在200度的溫度條件下實現焊接，比現在常規的無鉛焊接溫度低50-60度，特別適用于溫度敏感元器件的組裝。

發明內容

要解決的技術問題：本發明的目的是提供一種低溫環保納米級焊錫膏，該焊錫膏可滿足用獨有的表面活性劑包裹技術，并在室溫下實現尺寸小而均勻且不易氧化的納米無鉛焊料的制備技術。

技術方案：一種納米助焊膏，由以下成分按重量份制備而成：

604松香15-20份，十六烷基三甲基溴化銨10-15份，緩蝕劑咪唑和苯丙三唑2-3份，觸變劑改性氫化蓖麻油2-3份，加入活性劑正丁醇5-10份，P-105增粘劑10-15份，硝酸0.2份，氨水0.2份，二乙二醇丁醚和三乙二醇丁醚的一種或兩種30-50份；

其制備方法如下：

S1：稱取十六烷基三甲基溴化銨，溶于環己烷中，加入硝酸，攪拌滴入正丁醇至體系由乳白色不透明乳狀液轉為無色澄清穩定微乳液為止；

S2：稱取十六烷基三甲基溴化銨，溶于環己烷中，加入氨水，攪拌滴入正丁醇至體系由乳白色不透明乳狀液轉為無色澄清穩定微乳液為止；

S3：將S1和S2快速混合攪拌，蒸餾至干，將所得物置于坩堝內，在空氣氣氛中，分別經500-800℃高溫處理0.5~3h后，制得由表面活性劑包覆的納米級材料；

S4：將二乙二醇丁醚或三乙二醇丁醚的一種或兩種按比例放入混合器中進行攪拌分散，再向混合器中加入604松香，二乙二醇丁醚和三乙二醇丁醚的質量比為1~20:1，分散速率為5000~15000 rpm/min，分散時間3~15 min，分散溫度為60~100 ℃，混合分散，分散至透明裝狀，無懸浮顆粒，用刮刀刮掉混合器邊上的原料；

S5：加入咪唑和苯丙三唑，混合分散，分散溫度在60~90℃，分散時間3~10 min，分散速率為6000~20000 rpm/min；

S6：加入P-105增粘劑、改性氫化蓖麻油，分散溫度在40~80 ℃，分散時間3~10min，分散速率為12000~30000 rpm/min；