一种水洗高铅焊锡膏及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种水洗高铅焊锡膏及其制备方法，该水洗高铅焊锡膏按重量百分比包括焊料87.5％

【技术实现步骤摘要】
一种水洗高铅焊锡膏及其制备方法


[0001]本专利技术涉及焊接材料
，具体涉及一种水洗高铅焊锡膏及其制备方法。

技术介绍

[0002]焊锡膏是伴随表面贴装技术(SMT)应运而生的一种新型焊接材料，它是一种均匀稳定的锡合金粉、助焊膏、溶剂的混合物。焊锡膏在常温下具有一定的粘性，可将电子元器件粘结在设定位置，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的合金性连接。焊锡膏适用于电子元器件、微电子封装、集成电路、变频器模块、医疗及军工电路的焊接，是电子业高科技的产物。
[0003]我国的焊锡膏事业起步较晚，研发步伐落后于国外，无铅焊锡膏仍处于研制阶段，目前我国自主研发的无铅焊锡膏有着熔点较高、价格较高、润湿性较差、焊点强度低等缺点，在焊接性能与工艺性能上仍有待提高。因此，虽然现在焊锡膏大部分提倡无铅，但是含铅焊锡膏的可靠性和经济性，特别是高铅焊锡膏的抗高温性，是无铅焊锡膏暂时无法替代的。但是，目前市场上已有的含铅焊锡膏焊接后的元器件都是免洗或采用溶剂清洗，而部分元器件如军工或医疗设备焊接后为保证设备清洁度必须清洗，而使用溶剂清洗既增加了成本又会产生有毒、易燃等安全隐患。因此，研制一种高性能的、可水洗的高铅焊锡膏具有重大意义。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服
技术介绍
中现有无铅焊锡膏与含铅焊锡膏的缺陷不足，提供了一种水洗高铅焊锡膏及其制备方法。本专利技术制备的水洗高铅焊锡膏具有成本低、抗高温性好、可焊性好、润湿性好、焊点强度高的优点，并且焊接后的元器件可以直接使用去离子水清洗，环保且安全，减少了清洗溶剂的成本、避免了有毒或易燃清洗溶剂带来的安全隐患。
[0005]本专利技术具体是通过如下技术方案实现的：
[0006]本专利技术一方面提供了一种水洗高铅焊锡膏，所述水洗高铅焊锡膏按重量百分比包括焊料87.5％
‑
88.5％、助焊膏11.5％
‑
12.5％；所述焊料为锡铅银系列合金粉；所述助焊膏由以下重量百分比的原料组成：
[0007][0008]作为上述技术方案的进一步改进，所述锡铅银系列合金粉为高铅锡合金粉，具体组分重量百分比为：4.0％
‑
5.5％Sn，2.25％
‑
2.85％Ag，余量为Pb。
[0009]作为上述技术方案的进一步改进，所述高铅锡合金粉粒径范围为20
‑
45μm，其中粒径35μm
±
2μm的颗粒需占合金粉总质量的60％
‑
70％。
[0010]本专利技术采用的高铅锡合金粉的成分、形状、尺寸分布均符合行业标准SJT11391
‑
2019电子产品焊接用锡合金粉的规定。
[0011]三丙二醇丁醚是一种有机溶剂，分子式C
13
H
28
O4，中文别名PPG
‑
3丁醚，无色透明液体，优点是低气味、高沸点。
[0012]三丙二醇是一种有机溶剂，分子式C9H
20
O4，中文别名二缩三丙二醇，沸点316.1℃(760mmHg)，本专利技术助焊膏中作高沸溶剂。
[0013]β
‑
松油醇是一种具有丁香味的高级溶剂，分子式C
10
H
18
O，中文别名萜品醇，无色黏稠液体，沸点217℃，一种环保低价格溶剂，本专利技术助焊膏中作稳定剂。
[0014]乙二胺简称EDA，分子式C2H8N2，一种典型的脂肪二胺，无色或微黄色油状或水样透明液体。
[0015]2,2
‑
二羟甲基丙酸简称DMPA，一种多用途有机化合物，分子式C5H
10
O4，中文别名二羟甲基丙酸、二羟基甲基氨。
[0016]琥珀酸又名丁二酸，分子式C6H6O4，无色晶体，本专利技术助焊膏中作为活性触变增稠剂。
[0017]2,3
‑
二溴
‑
1,4
‑
丁烯二醇，分子式C4H6Br2O2，白色结晶性粉末。在助焊膏、焊锡膏生产中作为表面活性剂，高抗阻、活性强，对亮点、焊电饱满都有一定作用。
[0018]Elhal CSA
‑
25中文名为鲸蜡硬脂醇聚醚
‑
25，分子式C6H
12
N2O2，生产商Ethox，本专利技术助焊膏中作乳化剂。
[0019]三乙醇胺，分子式C6H
15
NO3，无色至淡黄色透明黏稠液体，微有氨味，可用作乳化剂、增塑剂、增稠剂、稳定剂等。
[0020]本专利技术另一方面提供了一种水洗高铅焊锡膏的制备方法，包括以下步骤：
[0021]1)制备助焊膏：
[0022]A、按助焊膏原料配比称取各原料备用；
[0023]B、将三丙二醇丁醚、三丙二醇混合加热至100
‑
120℃，以200r/min搅拌5
‑
10min，然后加入β
‑
松油醇以1000r/min再搅拌30
‑
40min，得到混合物I；
[0024]C、将混合物I降温冷却至80
‑
90℃，加入乙二胺以800r/min搅拌5
‑
10min，得到混合物II；
[0025]D、将混合物II降温冷却至70
‑
75℃，依次加入2,2
‑
二羟甲基丙酸、琥珀酸和2,3
‑
二溴
‑
1,4
‑
丁烯二醇并以1200r/min搅拌50
‑
60min，得到混合物III；
[0026]E、将混合物III降温冷却至50
‑
55℃，依次加入Elhal CSA
‑
25和三乙醇胺并以1200r/min搅拌30
‑
50min后抽真空，待温度降至室温后转入5
‑
10℃环境中静置过夜，然后取出多次研磨后再转入5
‑
10℃环境中静置过夜得到助焊膏；
[0027]2)按所述水洗高铅焊锡膏焊料、助焊膏配比取高铅锡合金粉及步骤1)所得助焊膏，二者混合在室温下用双行星锡膏搅拌机并以25r/min速度搅拌15
‑
20min得到水洗高铅焊锡膏。
[0028]作为上述技术方案的进一步改进，步骤E抽真空后压力值为0.04
‑
0.05MPa；所述多次研磨为在室温下研磨3
‑
5次。
[0029]作为上述技术方案的进一步改进，所述水洗高铅焊锡膏焊接后的元器件可以直接使用去离子清洗。
[0030]本专利技术选用三丙二醇丁醚、三丙二醇为高沸点溶剂；β
‑
松油醇为稳定剂并提高锡膏粘附性；乙二胺为固化剂，也有中和剂的作用；2,2
‑
二羟甲基丙酸为活性剂，有很好的耐热性和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水洗高铅焊锡膏，其特征在于，所述水洗高铅焊锡膏按重量百分比包括焊料87.5％
‑
88.5％、助焊膏11.5％
‑
12.5％；所述焊料为锡铅银系列合金粉；所述助焊膏由以下重量百分比的原料组成：2.根据权利要求1所述一种水洗高铅焊锡膏，其特征在于，所述锡铅银系列合金粉为高铅锡合金粉，具体组分重量百分比为：4.0％
‑
5.5％Sn，2.25％
‑
2.85％Ag，余量为Pb。3.根据权利要求2所述一种水洗高铅焊锡膏，其特征在于，所述高铅锡合金粉粒径范围为20
‑
45μm，其中粒径35μm
±
2μm的颗粒需占合金粉总质量的60％
‑
70％。4.如权利要求1
‑
3任一项所述一种水洗高铅焊锡膏的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)制备助焊膏：A、按助焊膏原料配比称取各原料备用；B、将三丙二醇丁醚、三丙二醇混合加热至100
‑
120℃，以200r/min搅拌5
‑
10min，然后加入β
‑
松油醇以1000r/min再搅拌30
‑
40min，得到混合物I；C、将混合物I降温冷却至80
‑
90℃，加入乙二胺以800r/min搅拌5
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：周志峰，郑伟民，
申请(专利权)人：江西小山新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：