低温软钎焊接用焊膏及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种低温软钎焊接用焊膏，焊膏的焊接温度小于等于180℃，焊膏包括焊料和助焊剂，按照焊膏的总重量百分比计，其中焊料为60‑80％，助焊剂为20‑40％，焊料为熔点低于180℃的金属粉末，金属粉末包括单金属粉末和合金粉末中的至少一种，助焊剂中按重量比包括：有机胺与氨基醇组合而成的助剂40‑50％、醇类助剂45‑50％和卤素盐助剂5‑10％。本发明专利技术具有适当的粘度和流变性，易涂覆在需要连接的部位，膏体稳定，不易沉降分层，钎焊接头的抗腐蚀性强，且在焊接中隔离空气，避免去除氧化层的铝被空气中的氧气二次氧化或与水蒸气反应；绝大部分的助焊剂会蒸发或升华，避免残留助焊剂对铝箔和芯片的腐蚀，特别适用于RFID铝天线焊接或铝天线上贴装芯片时铝天线与芯片引脚焊接。

Solder paste for low temperature soldering and its preparation method

The invention discloses a solder paste for low-temperature soft brazing. The solder paste contains solder and flux, and the solder paste includes solder and flux. According to the total weight percentage of the solder paste, the solder is 60_80%, flux is 20_40%, and the solder is a metal powder with a melting point below 180_C. The metal powder includes single metal powder. And at least one of the alloy powders, the flux by weight ratio includes: organic amine and amino alcohol combination of 40 50%, alcohol additives 45 50% and halogen salt additives 5 10%. The invention has proper viscosity and rheology, is easy to be coated on the parts that need to be connected, paste body is stable, it is not easy to settle and delaminate, the corrosion resistance of brazing joint is strong, and the air is isolated in welding to avoid the aluminum oxide layer being oxidized by oxygen in air or reacting with water vapor; most of the flux will evaporate. Or sublimation, to avoid residual flux on aluminum foil and chip corrosion, especially for RFID aluminum antenna welding or aluminum antenna chip mounted on the chip when aluminum antenna and chip pin welding.

【技术实现步骤摘要】
低温软钎焊接用焊膏及制备方法
本专利技术属于软钎焊接用焊膏及其制备
，尤其涉及一种用于低温软铅焊接用焊膏，特别适用于RFID铝天线焊接或铝天线上贴装芯片时铝天线与芯片引脚焊接。
技术介绍
钎焊是电子工艺技术中将铝-铝连接、铝-铜连接的常见方法，通常分为硬钎焊和软钎焊两类：以450℃的钎焊温度作为分界，高于此温度的工艺称为硬钎焊，低于此温度则称为软钎焊，其中，硬钎焊由于工艺温度较高，用在电子、电器某些产品的连接工艺中有较大局限性；软钎焊的钎焊温度低，钎焊过程对产品的热影响较小。特别适用于电子、电器某些产品的连接。焊膏由助焊剂和钎料合金粉调制而成，是常用的焊料—助焊剂组合。在FPC(印刷线路板)和RFID(高频识别)高频天线领域，电路所在层为铝及其合金，但铝及铝合金表面覆盖一层致密的氧化膜，很稳定且较难去除，因此，如何使铝及铝合金和其他金属器件之间进行高效、可靠的连接，是钎焊工艺上较大的障碍。特别是在RFID产业领域，高频铝箔天线的搭桥连接采用冲压铆接或者银浆印刷，产品的耐弯折性、电性能可靠性、耐候性一直无法保证。目前超过90％的RFID标签天线均使用铝箔制造，不管是RFID的高频铝天线还是超高频铝天线在贴装芯片的时候全部采用异向导电胶(ACP胶)连接芯片和天线，这种连接方式的阻抗无法保证，尤其是在高温高湿的坏境下容易失效，成品标签因此使用寿命不长，无法满足如艺术品、收藏品的防伪、银行卡、身份证等长期、高可靠的使用场合。传统的铝材、铝箔焊接需要在很高的温度并使用专用的助焊剂和专用的焊丝来焊接。焊接的高温将使天线的非金属基材变形、融化或烧坏，且目前的半导体芯片也无法承受焊接的高温。虽然有一些焊丝在另外一些焊剂的配合下可以在稍低的温度下焊接铝，但并不适合RFID铝箔与铝箔、铝箔与芯片之间的焊接。现有技术的软钎焊接用焊膏，钎焊温度高于450℃，属于硬钎焊领域。在软钎焊领域内主要是使用焊锡丝和助焊剂，并没有低温(100-180℃)软钎焊接用焊膏。为了解决RFID铝天线焊接和芯片贴装的需要，本专利技术人积极加以研究创新，以期望创设一种低温软钎焊接用焊膏。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题是提供一种低温软钎焊接用焊膏，本专利技术的助焊剂是一种活性高、去氧化膜能力强的粘稠液体，首先其中的挥发性卤素盐，可以在铝箔的氧化层产生点蚀破环氧化铝保护层，然后由有机胺和氨基醇组合而成的助剂溶解氧化铝层；助焊剂与焊料金属粉末调成后的焊膏，具有适当的粘度和流变性，容易涂覆在需要连接的部位，具有膏体稳定，储存过程中不易发生沉降分层，钎焊接头的抗腐蚀性强的特点，同时在焊接中隔离空气，避免去除氧化层的铝被空气中的氧气二次氧化或与水蒸气反应；绝大部分的助焊剂包括卤素盐，在焊接的时候蒸发或升华，避免了残留助焊剂对天线铝箔和芯片的腐蚀，特别适用于RFID铝天线焊接和铝天线上贴装芯片时铝天线与芯片引脚焊接。为解决上述技术问题，本专利技术采用的一个技术方案是：本专利技术提供了一种低温软钎焊接用焊膏，所述焊膏的焊接温度小于等于180℃，所述焊膏包括焊料和助焊剂，按照焊膏的总重量百分比计，其中所述焊料为60-80％，所述助焊剂为20-40％，所述焊料为熔点低于180℃的金属粉末，所述金属粉末包括单金属粉末和合金粉末中的至少一种，所述助焊剂中按重量比包括：有机胺与氨基醇组合而成的助剂40-50％、醇类助剂45-50％和卤素盐助剂5-10％。进一步地说，所述卤素盐助剂为含氟的卤素盐、含氯的卤素盐和含氟硼酸盐中的至少一种。进一步地说，所述卤素盐助剂为氟化铵、氟化氢铵、氟硼酸铵、氟硼酸亚锡、氯化锌和氯化锌铵中的至少一种。进一步地说，所述焊膏为所述焊料与所述助焊剂调配的糊状物。进一步地说，所述焊膏还包括缓蚀剂，且占所述焊膏总重量的0-2％。进一步地说，所述单金属粉末选自铋、铟和镓中的至少一种，所述合金粉末选自锡、铋、银、锌、铟和镓中的至少两种合金制成的粉末中的至少一种，所述单金属粉末和所述合金粉末的直径皆为20-30μm。进一步地说，所述金属粉末包括以下重量比的原料：所述锌0-9％、所述银0-10％、所述锡0-78％、所述铟0-98％、所述铋0-67％和所述镓0-12％。进一步地说，所述合金粉末的熔点在80-178℃之间，所述合金粉末为锡铋合金、锡铋银合金、锡铟锌合金、锡铟铋合金、锡铟铋银合金、锡铟合金、锡铟铋合金、锡铋铟锌合金、铟银合金或铟镓合金。进一步地说，所述锡铋合金包括以下重量比的原料：锡40-44％和铋56-60％；所述锡铟合金包括以下重量比的原料：锡46-50％和铟50-54％；所述锡铋银合金包括以下重量比的原料：锡38-43％、铋56-60％和银1-2％；所述锡铟铋合金包括以下重量比的原料：锡17-21％、铟23-25％和铋56-58％；所述锡铋铟锌合金包括以下重量比的原料：锡8-13％、铟22-27％、铋57-60％和锌3-5％；所述铟银合金包括以下重量比的原料：铟90-92％和银8-10％；所述铟镓合金包括以下重量比的原料：铟88-91％和镓9-12％。进一步地说，所述有机胺为乙醇胺、三乙醇胺、三乙烯四胺、异丙醇胺、二甘醇胺、二羟乙基甲胺和环己胺中的至少一种；所述氨基醇为2-氨基-2-甲基-1-丙醇、2-氨基-2-乙基-1,3-丙二醇、2-二甲胺基-2-甲基-1-丙醇和2-氨基-2-甲基-1，3-丙醇中的至少一种。进一步地说，所述醇类助剂为丙二醇、异丙醇、正丙醇、正丁醇、聚乙二醇、乙二醇、乙醇和丙三醇中的至少一种。进一步地说，所述低温软钎焊膏为RFID铝天线焊接用焊膏或铝天线上贴装芯片时铝天线与芯片引脚焊接用焊膏。本专利技术还提供了一种所述的低温软钎焊接用焊膏的制备方法，按照如下步骤进行：步骤一：按配比将醇类助剂加入反应釜中搅拌，充分混合；步骤二：按配比将有机胺和氨基醇组合而成的助剂加入反应釜中与醇类助剂一起搅拌混合；步骤三：按配比将卤素盐助剂加入到反应釜中充分搅拌；步骤四：按配比将焊料加入反应釜中与上述其它组分一起搅拌得到半成品焊膏；步骤五：将充分混合后的半成品焊膏用真空脱泡机脱泡，即得成品焊膏；步骤六：将成品焊膏用灌封机灌装到针管中用胶袋真空密封备用。本专利技术的有益效果是：本专利技术的助焊剂是一种活性高、去氧化膜能力强的粘稠液体，首先，其中的挥发性卤素盐可以在铝箔的氧化层产生点蚀，破环氧化铝保护层，然后由有机胺和氨基醇的复配助焊剂溶解氧化铝层；由于助焊剂与焊料金属粉末调成后的焊膏，具有适当的粘度和流变性，容易涂覆在需要连接的部位，具有膏体稳定，储存过程中不易发生沉降分层，钎焊接头的抗腐蚀性强的特点；同时在焊接中隔离空气，避免去除氧化层的铝被空气中的氧气二次氧化或与水蒸气反应；更佳的是，有机胺和氨基醇的复配助剂形成的共沸物的沸点接近或低于焊膏的焊接温度，并在加热焊接过程中全部或部分挥发，又因为卤素盐的挥发、升华或分解温度接近或低于焊膏的焊接温度，在焊接过程中卤素离子穿透、破坏铝的氧化层，没有参与反应的卤素盐随着加热焊接而挥发、升华或分解；即绝大部分的助焊剂包括卤素盐在焊接的时候蒸发或升华，避免了残留助焊剂对天线铝箔和芯片的腐蚀；更值得一提的是，由于焊膏的焊接温度小于等于180℃，且焊料为熔点低于180℃的金属粉末，焊接温度可以低至100℃以下，所以实现本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低温软钎焊接用焊膏，其特征在于：所述焊膏的焊接温度小于等于180℃，所述焊膏包括焊料和助焊剂，按照焊膏的总重量百分比计，其中所述焊料为60‑80％，所述助焊剂为20‑40％，所述焊料为熔点低于180℃的金属粉末，所述金属粉末包括单金属粉末和合金粉末中的至少一种，所述助焊剂中按重量比包括：有机胺与氨基醇组合而成的助剂40‑50％、醇类助剂45‑50％和卤素盐助剂5‑10％。

【技术特征摘要】
1.一种低温软钎焊接用焊膏，其特征在于：所述焊膏的焊接温度小于等于180℃，所述焊膏包括焊料和助焊剂，按照焊膏的总重量百分比计，其中所述焊料为60-80％，所述助焊剂为20-40％，所述焊料为熔点低于180℃的金属粉末，所述金属粉末包括单金属粉末和合金粉末中的至少一种，所述助焊剂中按重量比包括：有机胺与氨基醇组合而成的助剂40-50％、醇类助剂45-50％和卤素盐助剂5-10％。2.根据权利要求1所述的低温软钎焊接用焊膏，其特征在于：所述卤素盐助剂为含氟的卤素盐、含氯的卤素盐和含氟硼酸盐中的至少一种。3.根据权利要求1所述的低温软钎焊接用焊膏，其特征在于：所述焊膏还包括缓蚀剂，且占所述焊膏总重量的0-2％。4.根据权利要求1所述的低温软钎焊接用焊膏，其特征在于：所述单金属粉末选自铋、铟和镓中的至少一种，所述合金粉末选自锡、铋、银、锌、铟和镓中的至少两种合金制成的粉末中的至少一种，所述单金属粉末和所述合金粉末的直径皆为20-30μm。5.根据权利要求4所述的低温软钎焊接用焊膏，其特征在于：所述金属粉末包括以下重量比的原料：所述锌0-9％、所述银0-10％、所述锡0-78％、所述铟0-98％、所述铋0-67％和所述镓0-12％。6.根据权利要求4所述的低温软钎焊接用焊膏，其特征在于：所述合金粉末的熔点在80-178℃之间，所述合金粉末为锡铋合金、锡铋银合金、锡铟锌合金、锡铟铋合金、锡铟铋银合金、锡铟合金、锡铟铋合金、锡铋铟锌合金、铟银合金或铟镓合金。7.根据权利要求6所述的低温软钎焊接用焊膏，其特征在于：所述锡铋合金包括以下重量比的原料：锡40-44％和铋56...

【专利技术属性】
技术研发人员：张金松，陆凤生，
申请(专利权)人：苏州昭舜物联科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32