[發明專利]一種焊后低殘留物的無鹵無鉛焊錫膏及其制備方法

有效

• 申請號: 202210158532.2
• 申請日: 2022-02-21
• 公開（公告）號: CN114367761B
• 公開（公告）日: 2023-08-18
• 發明（設計）人: 李愛良;曹正;張瑩潔;童桂輝;龍斌
• 申請（專利權）人: 中山翰華錫業有限公司
• 主分類號: B23K35/26
• 分類號: B23K35/26;B23K35/36;B23K35/40
• 代理公司: 廣東捷凱創新專利代理有限公司 44974
• 代理人: 甘漢南

本申請提供一種焊后低殘留物的無鹵無鉛焊錫膏，包括焊料合金粉和助焊劑，焊料合金粉由錫、銀、銅、鋯、釔、銠和鈀，通過添加釔能明顯改善錫合金強度、硬度和耐熱性能，提高焊錫絲的熔點，同時增強錫合金的抗氧化和延展性，通過在錫合金中添加微量稀土元素能夠改善焊料的凝固結晶狀態，增加焊錫絲的熔點，提高焊料的抗拉強度和韌性，助焊劑包括松香、熱固性樹脂、觸變劑、活化劑、表面活化劑、溶劑，采用松香和熱固性樹脂的共聚作為主體，不僅可以增進金屬表面潤錫能力，同時能改善焊錫絲的延伸韌性，可以有效降低焊后殘留物的存在，避免腐蝕基板，影響產品的最終效果，本發明提供的一種焊后低殘留物的無鹵無鉛焊錫膏的制備方法，先后制備助焊劑以及焊料合金粉，工藝簡便，反應溫和，過程中無有害氣體產生，適合大批量生產。

技術領域

本發明焊接材料技術領域，具體涉及一種焊后低殘留物的無鹵無鉛焊錫膏及其制備方法。

背景技術

隨著電子行業的迅速發展，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用領域需求快速增長。作為電子元器件的和電路板連接材料的無鉛錫膏得到廣泛的應用。目前使用的Sn?Ag?Cu、SnAg等無鉛合金系焊料制備的錫膏，再流焊溫度一般在230℃以上，無法滿足低溫焊接的要求。不適用于熱敏感電子元件的焊接過程。因此，熔點較低的錫鉍系無鉛錫膏成為了低溫焊接領域的首選材料，然而現有的錫鉍系無鉛錫膏活性不高，導致焊盤無法除去表面氧化層，使焊接出現虛焊、立碑、錫球、不潤濕等不良現象。針對上述的問題，現有技術主要通過使用腐蝕性較強的含鹵化物(如氟化氫銨、四羥丙基乙二胺氫氟酸鹽等)作為活性劑來去除焊接過程中形成的黑色氧化物，不僅對焊點和基板產生腐蝕，降低表面絕緣電阻，影響焊點的電氣性能，而且尚未能解決錫膏儲存穩定性問題。

因此，亟需一種表面絕緣電阻高，潤濕性強，擴展率高，焊后低殘留物的無鹵無鉛焊錫膏。

發明內容

本發明為了解決現有技術使用腐蝕性較強的含鹵化物作為活性劑，對焊點和基板產生腐蝕，降低表面絕緣電阻的弱點，提供一種焊后低殘留物的無鹵無鉛焊錫膏；

本發明的第二個目的是提供一種焊后低殘留物的無鹵無鉛焊錫膏的制備方法。

為實現上述第一個目的，本發明采用的技術方案是：

一種焊后低殘留物的無鹵無鉛焊錫膏，包括以下組分：93.1-96.1wt％的焊料合金粉、2.4-7.0wt％的助焊劑；

所述焊料合金粉，包括以下組分：1.7-3.1wt％的銀、2.1-3.6wt％的銅、6.5-8.7wt％的鋯、4.1-5.7wt％的釔、0.11-0.25wt％的銠和0.09-0.19wt％的鈀以及余量的錫，通過添加釔能明顯改善錫合金強度、硬度和耐熱性能，提高焊錫絲的熔點，同時增強錫合金的抗氧化和延展性，通過在錫合金中添加微量稀土元素能夠改善焊料的凝固結晶狀態，增加焊錫絲的熔點，提高焊料的抗拉強度和韌性，因未加入了Bi、Pb、Co等放射性同位元素，以減少由于衰變引起的信號干擾，也未加入Fe、Co、Ni、Nd等磁性材料，可降低由材料非線性引起的信號干擾；

所述助焊劑，包括以下組分：33-42.5wt％的松香、8.5-11.6wt％的活化劑、2.7-4.1wt％的觸變劑、11.5-15.2wt％的熱固性樹脂、1.2-3.2wt％的表面活性劑以及余量的有機溶劑；所述熱固性樹脂由氰酸酯樹脂和三聚氰胺樹脂按重量比為1-2:3-4復配，采用松香和熱固性樹脂的共聚作為主體，不僅可以增進金屬表面潤錫能力，同時能改善焊錫絲的延伸韌性，可以有效降低焊后殘留物的存在，避免腐蝕基板，影響產品的最終效果。

如上所述的焊后低殘留物的無鹵無鉛焊錫膏，所述氰酸酯樹脂為雙酚A型氰酸酯、雙酚F型氰酸酯、雙酚M型氰酸酯、酚醛氰酸酯中的一種或多種組合物，通過使用氰酸酯，其固化后形成的三嗪網絡具有優良的力學性能、高的玻璃化轉變溫度(T_g＝260℃)，通過在助焊劑中添加的氰酸酯/三聚氰胺樹脂體系，通過三聚氰胺樹脂對氰酸酯樹脂進行共聚改性，經改性后提高體系的熔點，可有效減少焊后殘留物。