一种高稳定性环保焊锡膏及其制备方法技术

本发明专利技术涉及焊锡膏制备技术领域，具体为一种高稳定性环保焊锡膏及其制备方法；所述焊锡膏由改性纳米合金焊料及助焊膏按照重量比88.5～91：9～11.5混合制备而成；其中，所述助焊膏按重量份计，由以下原料组成：75～90份松香、50～65份溶剂、4～8份硬脂酸甘油酯、6～10份三乙醇胺丁二酸盐、7～13份甲基苯并三氮唑、6～15份氢化蓖麻油、3～6份活化剂及8～20份表面活性剂；本发明专利技术制备的焊锡膏不仅能减小在焊接过程中产生气泡、虚焊、连焊等问题的几率；还能有效地减缓了纳米合金焊料中的金属原料被氧化的速率，提高了其稳定性；保证了焊接的质量。另外，本发明专利技术制备的焊锡膏不含有卤素元素，不会对环境造成污染，比较环保。

【技术实现步骤摘要】
一种高稳定性环保焊锡膏及其制备方法
本专利技术涉及焊锡膏制备
，具体为一种高稳定性环保焊锡膏及其制备方法。
技术介绍
焊锡膏也叫锡膏，英文名solderpaste，灰色膏体。焊锡膏是伴随着SMT应运而生的一种新型焊接材料，是由焊锡粉、助焊剂以及其它的表面活性剂、触变剂等加以混合，形成的膏状混合物。主要用于SMT行业PCB表面电阻、电容、IC等电子元器件的焊接。在20世纪70年代的表面贴装技术(SurfaceMountTechnology，简称SMT)，是指在印制电路板焊盘上印刷、涂布焊锡膏，并将表面贴装元器件准确的贴放到涂有焊锡膏的焊盘上，按照特定的回流温度曲线加热电路板，让焊锡膏熔化，其合金成分冷却凝固后在元器件与印制电路板之间形成焊点而实现冶金连接的技术。焊锡膏是一个复杂的体系，其在常温下有一定的粘性，可将电子元器件初粘在既定位置，在焊接温度下，随着溶剂和部分添加剂的挥发，将被焊元器件与印制电路焊盘焊接在一起形成永久连接。目前，市售的焊锡膏虽然具有较好的焊接性能，但是其本身含有一定的卤素元素，其不仅在焊接过程中会对环境造成一定的污染，而且还会对需要焊接的产品造成一定程度上地损坏。再者，其中的焊料中的锡容易被氧化，不仅影响了其稳定性，而且会对焊接的质量造成不良的影响。基于此，本专利技术提供了一种高稳定性环保焊锡膏及其制备方法，以解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种高稳定性环保焊锡膏及其制备方法，本专利技术制备的焊锡膏不仅能减小在焊接过程中产生气泡、虚焊、连焊等问题的几率；还能有效地减缓了纳米合金焊料中的金属原料被氧化的速率，提高了其稳定性；保证了焊接的质量。另外，本专利技术制备的焊锡膏不含有卤素元素，不会对环境造成污染，比较环保。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种高稳定性环保焊锡膏，由改性纳米合金焊料及助焊膏按照重量比88.5～91：9～11.5混合制备而成；其中，所述助焊膏按重量份计，由以下原料组成：75～90份松香、50～65份溶剂、4～8份硬脂酸甘油酯、6～10份三乙醇胺丁二酸盐、7～13份甲基苯并三氮唑、6～15份氢化蓖麻油、3～6份活化剂及8～20份表面活性剂。更进一步地，所述改性纳米合金焊料的制备工艺包括如下步骤：一、纳米合金焊料的前处理；称取适量的纳米合金焊料，并按0.2～0.4g/mL的固液比将称量好的纳米合金焊料投入浓度为65～75％的乙醇溶液中，然后向所得的混合组分中加入适量的改性剂，经超声分散10～20min后，将所得混合液的温度升至50～60℃，并在氮气的保护下保温反应3～5h；待反应完毕后对所得的混合体系进行抽滤处理，所得固体物质再依次经水洗及干燥处理，即完成对纳米合金焊料的初次改性；二、改性纳米合金焊料的制备；将经初次改性处理后的纳米合金焊料投入质量为其5～10倍的分散液中，经超声分散10～15min后，将之转入反应釜中；然后向其中补加质量为分散液的10～20％的松香溶液，在65～80℃的条件下，保温反应2～3h；待反应完毕后，所得的混合体经搅拌冷却至室温；然后对其进行抽滤处理，所得固体产物水洗2～3次后，再依次对其进行干燥及研磨处理后，所得即为改性纳米合金焊料成品。更进一步地，所述纳米合金焊料选用由微乳法合成的粒径为10～30nm的96.5Sn3.0Ag0.5Cu。更进一步地，所述改性剂选用γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的任意一种；且所述硅烷偶联剂的用量为纳米合金焊料的20～30％。更进一步地，所述分散液由适量的去离子水与质量为其2～5％的十二烷基苯磺酸钠超声混合均匀而成。更进一步地，所述松香溶液中所用溶剂为乙醇、丙酮或甲苯中的任意一种；且所述松香溶液的浓度为0.4～0.6g/mL。更进一步地，所述溶剂选用丙二醇苯醚醋酸酯、二乙二醇丁醚醋酸酯、乙二醇单丁醚中的任意一种。更进一步地，所述活化剂选用衣康酸、苹果酸、柠檬酸中的任意一种。更进一步地，所述表面活性剂选用油醇聚氧乙烯醚、曲拉通X-100、聚氧乙烯辛烷基苯酚醚中的任意一种。一种高稳定性环保焊锡膏的制备方法，包括以下步骤：一、助焊膏的制备；S1、按上述重量配比，分别准确称取各原料；并将称量好的松香、溶剂和硬脂酸甘油酯投入反应设备中，控制反应设备的温度，使釜内的各物料完全熔化；S2、将称量好的氢化蓖麻油投入反应设备内，搅拌使其熔化；反应设备的温度设置为120～140℃，然后将称量好的三乙醇胺丁二酸盐及活化剂投入反应设备中，然后通过机械搅拌使各原料熔化；S3、将甲基苯并三氮唑及表面活性剂投入反应设备中，机械混合均匀后，将之在2～6℃的环境下冷冻35～45h；然后将冷冻后所得的膏状物料研磨至粒径为20～38μm的微粒，所得即为助焊膏；二、高稳定性环保焊锡膏的制备；将上述所制得的助焊膏及改性纳米合金焊料先后加入全自动行星搅拌机中，在真空条件下混合搅拌均匀后，即得高稳定性环保焊锡膏成品。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1、本专利技术中以纳米合金焊料作为制备焊锡膏的原料，由于其本身的纳米尺寸效应，减小了在焊接过程中产生气泡、虚焊、连焊等问题的几率。再者，通过将纳米合金焊料投入含有改性剂的乙醇溶液中，并对其进行超声分散处理，使得改性剂中的相关基团与纳米合金焊料表面的羟基发生化学反应而成键，最终将改性剂成功地“安装”在纳米合金焊料的表面。经初次改性后的纳米合金焊料由亲水性变为疏水性，使得初次改性处理后的纳米合金焊料能均匀分散在分散液中，经超声分散后；向其中加入松香溶液，并在适当的温度下保温反应；最终将松香均匀地包覆在初次改性处理后的纳米合金焊料的表面。在改性剂和松香的联合作用下，纳米合金焊料被严密包裹，不仅有效地减缓了纳米合金焊料中的金属原料被氧化的速率，提高了其稳定性；保证了焊接的质量。而且也有效地减少了松香及表面活性剂的的使用量。2、由于改性剂采用的是硅烷偶联剂，其具有很好的分散性能，在焊接的过程中，其与表面活性剂之间相互协同，不仅能有效地去除焊锡合金粉表面的氧化膜，降低焊锡合金粉熔化后的表面张力，促进其流动与铺展，改善润湿性。另外，本专利技术制备的焊锡膏不含有卤素元素，因而能够消除电子产品对环境和人体的负面影响，不会对环境造成污染，比较环保。3、本专利技术所制备的焊锡膏不仅能用于印刷工艺，还能用于针筒锡膏点涂或喷涂锡膏工艺，工艺范围更广。此外，其还能用于FPC超微贴片、LED固晶、芯片封装、5G新材料等领域；使用范围更广。具体实施方式下面将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，所描述的实施例仅仅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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1一种高稳定性环保焊锡膏，由改性纳米合金焊料及助焊膏按照重量比88本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高稳定性环保焊锡膏，其特征在于：由改性纳米合金焊料及助焊膏按照重量比88.5～91：9～11.5混合制备而成；/n其中，所述助焊膏按重量份计，由以下原料组成：/n75～90份松香、50～65份溶剂、4～8份硬脂酸甘油酯、6～10份三乙醇胺丁二酸盐、7～13份甲基苯并三氮唑、6～15份氢化蓖麻油、3～6份活化剂及8～20份表面活性剂。/n

【技术特征摘要】
1.一种高稳定性环保焊锡膏，其特征在于：由改性纳米合金焊料及助焊膏按照重量比88.5～91：9～11.5混合制备而成；
其中，所述助焊膏按重量份计，由以下原料组成：
75～90份松香、50～65份溶剂、4～8份硬脂酸甘油酯、6～10份三乙醇胺丁二酸盐、7～13份甲基苯并三氮唑、6～15份氢化蓖麻油、3～6份活化剂及8～20份表面活性剂。


2.根据权利要求1所述的一种高稳定性环保焊锡膏，其特征在于，所述改性纳米合金焊料的制备工艺包括如下步骤：
纳米合金焊料的前处理；
称取适量的纳米合金焊料，并按0.2～0.4g/mL的固液比将称量好的纳米合金焊料投入浓度为65～75%的乙醇溶液中，然后向所得的混合组分中加入适量的改性剂，经超声分散10～20min后，将所得混合液的温度升至50～60℃，并在氮气的保护下保温反应3～5h；待反应完毕后对所得的混合体系进行抽滤处理，所得固体物质再依次经水洗及干燥处理，即完成对纳米合金焊料的初次改性；
改性纳米合金焊料的制备；
将经初次改性处理后的纳米合金焊料投入质量为其5～10倍的分散液中，经超声分散10～15min后，将之转入反应釜中；然后向其中补加质量为分散液的10～20%的松香溶液，在65～80℃的条件下，保温反应2～3h；待反应完毕后，所得的混合体经搅拌冷却至室温；然后对其进行抽滤处理，所得固体产物水洗2～3次后，再依次对其进行干燥及研磨处理后，所得即为改性纳米合金焊料成品。


3.根据权利要求2所述的一种高稳定性环保焊锡膏，其特征在于：所述纳米合金焊料选用由微乳法合成的粒径为10～30nm的96.5Sn3.0Ag0.5Cu。


4.根据权利要求2所述的一种高稳定性环保焊锡膏，其特征在于：所述改性剂选用γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的任意一种；且所述硅烷偶联剂的用量为纳米合金焊料...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁凯，梁丹，梁国辉，
申请(专利权)人：深圳市邦大科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44