[發(fā)明專利]一種高導(dǎo)電導(dǎo)熱錫膏及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210008047.7
• 申請(qǐng)日: 2022-01-06
• 公開（公告）號(hào): CN115703176A
• 公開（公告）日: 2023-02-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳維強(qiáng);韓涵;張鶴仙;黃國保
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 陜西眾森電能科技有限公司
• 主分類號(hào): B23K35/26
• 分類號(hào): B23K35/26;B23K35/30;B23K35/14
• 代理公司: 北京弘權(quán)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11363
• 代理人: 逯長明;許偉群

本申請(qǐng)涉及一種高導(dǎo)電導(dǎo)熱錫膏及其制備方法，按質(zhì)量百分比計(jì)算，包括：助焊膏10％～15％，金屬粉末85％～90％，金屬粉末包括銅粉和錫粉，銅粉包括球形粉，且表面設(shè)置有包括錫、鎳或銀中的一種金屬單質(zhì)層，銅粉還包括銅含量大于90％的銅錫合金粉、銅鎳合金粉；本申請(qǐng)的高導(dǎo)電導(dǎo)熱錫膏的制備方法包括：在銅粉表面制備鍍層金屬獲得鍍層銅粉，將助焊膏、錫合金粉、鍍層銅粉或銅合金粉按照預(yù)設(shè)的質(zhì)量百分比混合并攪拌均勻，即可獲得高導(dǎo)電導(dǎo)熱錫膏。本申請(qǐng)?zhí)峁┑母邔?dǎo)電導(dǎo)熱錫膏，通過改變錫膏中銅粒子的含量，獲得耐高溫、導(dǎo)熱和導(dǎo)電性能優(yōu)良的錫膏，該錫膏可廣泛應(yīng)用于光伏、LED、功率電子等需要高導(dǎo)電及高導(dǎo)熱性能焊接材料的領(lǐng)域。

本申請(qǐng)要求在2021年8月6日提交中國專利局、申請(qǐng)?zhí)枮?02110899698.5、發(fā)明名稱為“一種高導(dǎo)電導(dǎo)熱錫膏及其制備方法”的中國專利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)，其全部內(nèi)容通過引用結(jié)合在本申請(qǐng)中。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及電子工業(yè)用錫膏技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高導(dǎo)電導(dǎo)熱錫膏及其制備方法。

背景技術(shù)

錫膏是伴隨著SMT(Surface Mount Technology)應(yīng)運(yùn)而生的一種新型焊接材料，它是電子工業(yè)重要的機(jī)械連接和電氣連接材料，可以實(shí)現(xiàn)電子元器件與電路之間的機(jī)械和電氣連接。

錫膏是一個(gè)復(fù)雜的體系，主要包括焊料粉和助焊膏，再加以其它的表面活性劑、觸變劑等進(jìn)行混合，形成膏狀混合物。焊料粉又稱錫粉，主要由錫鉛、錫鉍、錫銀銅合金組成，錫粉的顆粒形態(tài)對(duì)錫膏的工作性能有很大的影響，要求錫粉顆粒大小分布均勻，也要求錫粉顆粒形狀較為規(guī)則；助焊膏主要成份包括活化劑、觸變劑、樹脂、溶劑，活化劑主要作用是去除焊接部位的氧化物，同時(shí)具有降低錫、鉛表面張力的作用，觸變劑主要是調(diào)節(jié)錫膏的粘度以及印刷性能，樹脂主要作用是加大錫膏粘附性，而且有保護(hù)和防止焊后焊接部位再度氧化的作用，同時(shí)對(duì)零件固定起到很重要的作用，溶劑在錫膏的攪拌過程中起調(diào)節(jié)均勻的作用，對(duì)錫膏的壽命有一定的影響。

錫膏在常溫下有一定的粘性，可將電子元器件初粘在既定位置，在焊接溫度下，隨著溶劑和部分添加劑的揮發(fā)，將被焊元器件與印制電路焊盤焊接在一起，形成永久連接。但是由于錫膏中所用的錫的導(dǎo)熱、導(dǎo)電性能不足，錫的導(dǎo)熱、導(dǎo)電能力僅是銅和銀的六分之一到七分之一，這一原因限制了錫膏的應(yīng)用領(lǐng)域，一些需要高導(dǎo)電導(dǎo)熱的功率器件的封裝，只能用貴金屬銀或金來實(shí)現(xiàn)。現(xiàn)有技術(shù)中，為了改善傳統(tǒng)錫膏在焊接后的耐高溫性能、導(dǎo)電性能和導(dǎo)熱性能，采用的方法有：向錫膏中加入低比例含量的銅合金粉，銅合金粉直接與錫膏混合，以提高焊接后焊料的耐高溫、導(dǎo)電和導(dǎo)熱性能，但是加入的低比例銅合金粉對(duì)提高焊接后焊料的耐高溫、導(dǎo)電和導(dǎo)熱性能是有限的，即使提高銅合金粉含量的比例，對(duì)提高錫膏的耐高溫、導(dǎo)熱和導(dǎo)電性能也是有限的。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N高導(dǎo)電導(dǎo)熱錫膏及其制備方法，以解決使用傳統(tǒng)的含銅粉或銅合金粉的錫膏焊接后，焊料的耐高溫、導(dǎo)電和導(dǎo)熱性能差的問題。

一方面，本申請(qǐng)解決上述技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案如下：

一種高導(dǎo)電導(dǎo)熱錫膏，按質(zhì)量百分比計(jì)算，包括：助焊膏10％～15％，金屬粉末85％～90％，所述金屬粉末包括銅粉和錫粉，所述銅粉包括球形粉，且表面設(shè)置有金屬單質(zhì)層，所述金屬單質(zhì)層的材料包括錫、鎳或銀中的一種。

進(jìn)一步的，所述銅粉包括銅含量大于99％的純銅粉，所述純銅粉表面設(shè)置有鍍層，所述鍍層材料包括錫、鎳或銀中的一種，所述純銅粉的粒徑小于25μm。

進(jìn)一步的，所述銅粉還包括銅含量大于90％的銅合金粉，所述銅合金粉包括銅錫合金粉或銅鎳合金粉，所述銅合金粉的粒徑小于25μm。