低温助焊剂组分及其制备方法、低温助焊剂技术

本发明专利技术提供一种低温助焊剂组分及其制备方法、低温助焊剂，涉及焊接技术领域。本发明专利技术提供的低温助焊剂由两种低温助焊剂组分均匀混合形成；其中，一种所述低温助焊剂组分由低熔点金属微胶囊、聚乙烯吡咯烷酮、石墨烯和溶剂组成；所述低熔点金属微胶囊的囊芯材料为熔点低于焊盘的熔点的低熔点金属；另一种低温助焊剂组分由金属盐、活化剂、表面活性剂、消泡剂和溶剂组成。本发明专利技术的技术方案能够在低温下将电子元件与低熔点金属线路可靠地焊接起来。

【技术实现步骤摘要】
低温助焊剂组分及其制备方法、低温助焊剂
本专利技术涉及焊接
，尤其涉及一种低温助焊剂组分及其制备方法、低温助焊剂。
技术介绍
随着低熔点金属电子电路打印技术的长足发展，利用室温液态的低熔点金属(通常温度低于200℃)来制作电路板，特别是柔性电路板成为了现实。基于低熔点金属的柔性电路板包括柔性基板、形成于柔性基板上的低熔点金属线路以及电子元件，例如，LED、薄膜开关、触控开关、电阻、电容、传感器等。其中，低熔点金属线路上连接有焊盘，电子元件焊接于焊盘上。专利技术人发现，在焊接电子元件的过程中存在以下问题：现有的电子元件的引脚上镀有锡层，锡层容易被氧化产生氧化膜，氧化膜的熔点高于200℃，如需将电子元件与低熔点金属线路可靠地焊接起来，则需要使氧化膜熔化，但现有的柔性基板一般是高分子材料，如聚乙烯(PE)薄膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜、聚氯乙烯(PVC)薄膜等，其能耐受的温度一般不超过120℃，超过它们的耐受温度，将会导致柔性基板软化、变形甚至形成熔滴，造成柔性电路板的损坏。
技术实现思路
本专利技术提供一种低温助焊剂组分及其制备方法、低温助焊剂，可以在低温下将电子元件与低熔点金属线路可靠地焊接起来。第一方面，本专利技术提供一种低温助焊剂组分，采用如下技术方案：所述低温助焊剂组分由低熔点金属微胶囊、聚乙烯吡咯烷酮、石墨烯和溶剂组成；所述低温助焊剂组分中，所述低熔点金属微胶囊的重量百分比为20％～40％，所述聚乙烯吡咯烷酮的重量百分比为0.5％～1％，所述石墨烯的重量百分比为1％～2％；所述低熔点金属微胶囊的囊芯材料为熔点低于焊盘的熔点的低熔点金属。可选地，所述低熔点金属微胶囊的囊芯材料包括镓单质、镓铟合金、镓铟锡合金、镓铟锡锌合金、铋铟锡合金、铋锡合金中的一种或几种。可选地，所述低熔点金属微胶囊的囊壁材料包括聚环氧乙烷、聚环氧丙烷、聚N-异丙基丙烯酰胺、聚丙烯酸、壳聚糖、海藻酸钠中的一种。可选地，所述低熔点金属微胶囊的囊芯的粒径为50nm～500nm。可选地，所述低熔点金属微胶囊的囊壁的厚度为50nm～100nm。可选地，所述溶剂包括水、甲醇、乙醇、正丙醇、正丁醇、叔丁醇、异丙醇、乙醚、异丙醚、乙酸乙酯、异丙醇、甘醇、丙二醇中的一种或几种。第二方面，本专利技术提供一种低温助焊剂组分的制备方法，用于制备第一方面中任一项所述的低温助焊剂组分，采用如下技术方案：所述低温助焊剂组分的制备方法包括：步骤S11、将低熔点金属微胶囊的囊芯材料与囊壁材料加入到溶剂中，混合并加热到所述囊芯材料的熔化温度以上，在惰性气体保护下，进行搅拌，搅拌完成后，转移到乳化机中进行乳化分散，冷却后得到所述低熔点金属微胶囊；步骤S12、将聚乙烯吡咯烷酮溶解于去离子水中，充分溶解后，加入石墨烯粉体并搅拌分散；步骤S13、将步骤S11和步骤S12制得的材料混合，均匀分散后，得到所述低温助焊剂组分。第三方面，本专利技术提供一种低温助焊剂组分，采用如下技术方案：所述低温助焊剂组分由金属盐、活化剂、表面活性剂、消泡剂和溶剂组成；所述低温助焊剂组分中，所述金属盐的重量百分比为2％～10％，所述活化剂的重量百分比为4％～10％，所述表面活性剂的重量百分比为3％～6％，所述消泡剂的重量百分比为0.05％～0.5％。可选地，所述金属盐包括氯化锡、氯化亚锡、氟化锡、氯化锌、氯化镓、氯化铟、氯化铋、氟化钠、氟化钾中的一种。可选地，所述活化剂包括巯基乙酸、巯基丙酸、2，3-二巯基丁二酸、琥珀酸、乳酸、苹果酸、水杨酸、油酸、亚油酸、草酸、柠檬酸、硬脂酸中的一种或几种。可选地，所述表面活性剂包括op10，op20，span80，吐温60中的一种。可选地，所述消泡剂包括有机硅消泡剂、矿物油消泡剂中的一种。可选地，所述溶剂包括水、甲醇、乙醇、正丙醇、正丁醇、叔丁醇、异丙醇、乙醚、异丙醚、乙酸乙酯、异丙醇、甘醇、丙二醇中的一种或几种。第四方面，本专利技术提供一种低温助焊剂组分的制备方法，用于制备第二方面中任一项所述的低温助焊剂组分，采用如下技术方案：所述低温助焊剂组分的制备方法包括：步骤S21、按照重量百分比分别称取金属盐、活化剂、表面活性剂、消泡剂；步骤S22、将溶剂升温，并分别加入金属盐、活化剂、表面活性剂，进行搅拌；步骤S23、搅拌后，逐渐滴加消泡剂，冷却后得到低温助焊剂组分。第五方面，本专利技术提供一种低温助焊剂，采用如下技术方案：所述低温助焊剂由如第一方面中任一项所述的低温助焊剂组分，以及第三方面中任一项所述的低温助焊剂组分均匀混合形成。可选地，两种低温助焊剂组分的重量比为1∶1。本专利技术提供了一种低温助焊剂组分及其制备方法、低温助焊剂，将由低熔点金属微胶囊、聚乙烯吡咯烷酮、石墨烯和溶剂组成的低温助焊剂组分，以及由金属盐、活化剂、表面活性剂、消泡剂和溶剂组成的低温助焊剂组分混合之后，形成低温助焊剂。在焊接过程中，将低温助焊剂涂抹至焊盘和/或电子元件的引脚上，然后将焊丝(例如包括Sn、In和Bi、熔点为58℃的焊丝)熔化在焊盘上，将电子元件的引脚放置于焊盘上，进而可以在低温下将电子元件与低熔点金属线路可靠地焊接起来。在上述焊接过程中，低温助焊剂的作用包括以下几个方面：第一方面，将焊盘和/或引脚上的氧化膜去除，使焊盘和/或引脚活化；第二方面，低熔点金属微胶囊中的低熔点金属会释放出来均匀分布于焊盘和/或引脚上而作为焊接材料；第三方面，低温助焊剂会与焊盘中的金属发生反应生成活性高的新生金属，该新生金属极易与其他金属(焊丝中的金属、焊盘中的金属等)发生合金化反应。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的第一低温助焊剂组分的制备方法的流程图；图2为本专利技术实施例提供的第二低温助焊剂组分的制备方法的流程图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下本专利技术实施例中的各技术特征均可以相互结合。本专利技术实施例提供一种低温助焊剂，以解决以下各问题：问题一，提供一种低温助焊剂，在较低温度范围，如60℃～120℃的温度范围内具有较高的活性，助焊效果较好；问题二，低熔点金属在熔融状态下表面张力过高，在低熔点金属线路上焊接时，焊接的热量会导致低熔点金属线路熔化而回缩成球，导致虚焊的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低温助焊剂组分，其特征在于，所述低温助焊剂组分由低熔点金属微胶囊、聚乙烯吡咯烷酮、石墨烯和溶剂组成；所述低温助焊剂组分中，所述低熔点金属微胶囊的重量百分比为20％～40％，所述聚乙烯吡咯烷酮的重量百分比为0.5％～1％，所述石墨烯的重量百分比为1％～2％；所述低熔点金属微胶囊的囊芯材料为熔点低于焊盘的熔点的低熔点金属。/n

【技术特征摘要】
1.一种低温助焊剂组分，其特征在于，所述低温助焊剂组分由低熔点金属微胶囊、聚乙烯吡咯烷酮、石墨烯和溶剂组成；所述低温助焊剂组分中，所述低熔点金属微胶囊的重量百分比为20％～40％，所述聚乙烯吡咯烷酮的重量百分比为0.5％～1％，所述石墨烯的重量百分比为1％～2％；所述低熔点金属微胶囊的囊芯材料为熔点低于焊盘的熔点的低熔点金属。


2.根据权利要求1所述的低温助焊剂组分，其特征在于，所述低熔点金属微胶囊的囊芯材料包括镓单质、镓铟合金、镓铟锡合金、镓铟锡锌合金、铋铟锡合金、铋锡合金中的一种或几种。


3.根据权利要求1所述的低温助焊剂组分，其特征在于，所述低熔点金属微胶囊的囊壁材料包括聚环氧乙烷、聚环氧丙烷、聚N-异丙基丙烯酰胺、聚丙烯酸、壳聚糖、海藻酸钠中的一种。


4.根据权利要求1所述的低温助焊剂组分，其特征在于，所述溶剂包括水、甲醇、乙醇、正丙醇、正丁醇、叔丁醇、异丙醇、乙醚、异丙醚、乙酸乙酯、异丙醇、甘醇、丙二醇中的一种或几种。


5.一种低温助焊剂组分的制备方法，用于制备如权利要求1～4任一项所述的低温助焊剂组分，其特征在于，包括：
步骤S11、将低熔点金属微胶囊的囊芯材料与囊壁材料加入到溶剂中，混合并加热到所述囊芯材料的熔化温度以上，在惰性气体保护下，进行搅拌，搅拌完成后，转移到乳化机中进行乳化分散，冷却后得到所述低熔点金属微胶囊；
步骤S12、将聚乙烯吡咯烷酮溶解于去离子水中，充分溶解后，加入石墨烯粉...

【专利技术属性】
技术研发人员：董仕晋，白安洋，
申请(专利权)人：北京梦之墨科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11