一种高导电导热锡膏及其制备方法技术

本申请涉及一种高导电导热锡膏及其制备方法，按质量百分比计算，包括：助焊膏10％～15％，金属粉末85％～90％，金属粉末包括铜粉和锡粉，铜粉包括球形粉，且表面设置有包括锡、镍或银中的一种金属单质层，铜粉还包括铜含量大于90％的铜锡合金粉、铜镍合金粉；本申请的高导电导热锡膏的制备方法包括：在铜粉表面制备镀层金属获得镀层铜粉，将助焊膏、锡合金粉、镀层铜粉或铜合金粉按照预设的质量百分比混合并搅拌均匀，即可获得高导电导热锡膏。本申请提供的高导电导热锡膏，通过改变锡膏中铜粒子的含量，获得耐高温、导热和导电性能优良的锡膏，该锡膏可广泛应用于光伏、LED、功率电子等需要高导电及高导热性能焊接材料的领域。等需要高导电及高导热性能焊接材料的领域。等需要高导电及高导热性能焊接材料的领域。

【技术实现步骤摘要】
一种高导电导热锡膏及其制备方法
[0001]本申请要求在2021年8月6日提交中国专利局、申请号为202110899698.5、专利技术名称为“一种高导电导热锡膏及其制备方法”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。


[0002]本申请涉及电子工业用锡膏
，尤其涉及一种高导电导热锡膏及其制备方法。

技术介绍

[0003]锡膏是伴随着SMT(Surface Mount Technology)应运而生的一种新型焊接材料，它是电子工业重要的机械连接和电气连接材料，可以实现电子元器件与电路之间的机械和电气连接。
[0004]锡膏是一个复杂的体系，主要包括焊料粉和助焊膏，再加以其它的表面活性剂、触变剂等进行混合，形成膏状混合物。焊料粉又称锡粉，主要由锡铅、锡铋、锡银铜合金组成，锡粉的颗粒形态对锡膏的工作性能有很大的影响，要求锡粉颗粒大小分布均匀，也要求锡粉颗粒形状较为规则；助焊膏主要成份包括活化剂、触变剂、树脂、溶剂，活化剂主要作用是去除焊接部位的氧化物，同时具有降低锡、铅表面张力的作用，触变剂主要是调节锡膏的粘度以及印刷性能，树脂主要作用是加大锡膏粘附性，而且有保护和防止焊后焊接部位再度氧化的作用，同时对零件固定起到很重要的作用，溶剂在锡膏的搅拌过程中起调节均匀的作用，对锡膏的寿命有一定的影响。
[0005]锡膏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。但是由于锡膏中所用的锡的导热、导电性能不足，锡的导热、导电能力仅是铜和银的六分之一到七分之一，这一原因限制了锡膏的应用领域，一些需要高导电导热的功率器件的封装，只能用贵金属银或金来实现。现有技术中，为了改善传统锡膏在焊接后的耐高温性能、导电性能和导热性能，采用的方法有：向锡膏中加入低比例含量的铜合金粉，铜合金粉直接与锡膏混合，以提高焊接后焊料的耐高温、导电和导热性能，但是加入的低比例铜合金粉对提高焊接后焊料的耐高温、导电和导热性能是有限的，即使提高铜合金粉含量的比例，对提高锡膏的耐高温、导热和导电性能也是有限的。

技术实现思路

[0006]本申请提供一种高导电导热锡膏及其制备方法，以解决使用传统的含铜粉或铜合金粉的锡膏焊接后，焊料的耐高温、导电和导热性能差的问题。
[0007]一方面，本申请解决上述技术问题所采取的技术方案如下：
[0008]一种高导电导热锡膏，按质量百分比计算，包括：助焊膏10％～15％，金属粉末85％～90％，所述金属粉末包括铜粉和锡粉，所述铜粉包括球形粉，且表面设置有金属单质
层，所述金属单质层的材料包括锡、镍或银中的一种。
[0009]进一步的，所述铜粉包括铜含量大于99％的纯铜粉，所述纯铜粉表面设置有镀层，所述镀层材料包括锡、镍或银中的一种，所述纯铜粉的粒径小于25μm。
[0010]进一步的，所述铜粉还包括铜含量大于90％的铜合金粉，所述铜合金粉包括铜锡合金粉或铜镍合金粉，所述铜合金粉的粒径小于25μm。
[0011]进一步的，所述锡粉包括Sn
0.3
Ag
0.7
Cu合金粉、Sn
64.7
Bi
35
Ag
0.3
合金粉、Sn
42
Bi
57
Ag1合金粉、Sn
42
Bi
58
合金粉、Sn
63
Pb
37
合金粉、Sn
59
Pb
34
Bi7合金粉或Sn
61
Pb
36
In3合金粉中的一种，所述锡粉为球形粉，且粒径小于25μm。
[0012]进一步的，所述铜粉与所述锡粉的质量比为1：1
‑
1：3。
[0013]进一步的，所述铜粉与所述锡粉的质量比为4：1
‑
1：1。
[0014]进一步的，所述镀层厚度小于2μm。
[0015]另一方面，本申请为解决上述技术问题，提供的一种高导电导热锡膏的制备方法如下：
[0016]一种高导电导热锡膏的制备方法，包括以下步骤：
[0017]在铜粉表面制备镀层，获得镀层铜粉，所述镀层的材料包括锡、镍或银中的一种；
[0018]按照预设的质量百分比，分别称取助焊膏、锡粉和所述镀层铜粉；
[0019]将称取的所述助焊膏、所述锡粉和所述镀层铜粉混合并搅拌均匀，获得所述高导电导热锡膏。
[0020]进一步的，所述的在铜粉表面制备镀层包括以下步骤：
[0021]将铜粉加入到化学镀液中，持续的搅拌预定时间；
[0022]将表面形成镀层的镀层铜粉与所述化学镀液分离；
[0023]将所述镀层铜粉进行干燥。
[0024]进一步的，所述的在铜粉表面制备镀层是在惰性气体保护下进行。
[0025]本申请提供的技术方案包括以下有益技术效果：
[0026]本申请提供的高导电导热锡膏，按质量百分比计算，包括：助焊膏10％～15％，金属粉末85％～90％，金属粉末包括铜粉和锡粉，铜粉包括球形粉，且表面设置有金属单质层，金属单质层的材料包括锡、镍或银中的一种；本申请提供的高导电导热锡膏的制备方法包括：在铜粉表面制备镀层金属获得镀层铜粉，将助焊膏、锡合金粉、镀层铜粉或铜合金粉按照预设的质量百分比混合，并搅拌均匀，即可获得高导电导热锡膏。本申请提供的高导电导热锡膏，通过改变锡膏中铜粒子的含量，可以获得耐高温、导热和导电性能优良的锡膏，该锡膏可以广泛应用于光伏、LED、功率电子等需要高导电及高导热性能焊接材料的领域。
附图说明
[0027]图1为使用本申请实施例提供的在ITO薄膜上制备连续导电锡线条的照片。
具体实施方式
[0028]为便于对申请的技术方案进行描述和理解，以下首先对本申请所涉及到的一些概念进行说明。
[0029]锡粉包括高温锡银铜(Sn
99
Ag
0.3
Cu
0.7
)合金粉、中温锡铋银(Sn
64.7
Bi
35
Ag
0.3
)合金粉、
低温锡铋银(Sn
42
Bi
57
Ag1)合金粉或锡铋(Sn
42
Bi
58
)合金粉，还包括锡铅(Sn
63
Pb
37
)合金粉、锡铅铋(Sn
59
Pb
34
Bi7)合金粉、锡铅铟(Sn
61
Pb
36
In3)合金粉。
[0030]本申请实施例提供了一种高导电导热锡膏，以下以具体实施例对本申请提供的高导电导热锡膏进行说明。
[0031]实施例1：
[0032]按照以下质量百分比准本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高导电导热锡膏，其特征在于，按质量百分比计算，包括：助焊膏10％～15％，金属粉末85％～90％，所述金属粉末包括铜粉和锡粉，所述铜粉包括球形粉，且表面设置有金属单质层，所述金属单质层的材料包括锡、镍或银中的一种。2.根据权利要求1所述的高导电导热锡膏，其特征在于，所述铜粉包括铜含量大于99％的球形纯铜粉，所述纯铜粉表面设置有镀层，所述镀层材料包括锡、镍或银中的一种，所述纯铜粉的粒径小于25μm。3.根据权利要求1所述的高导电导热锡膏，其特征在于，所述铜粉还包括铜含量大于90％的铜合金粉，所述铜合金粉包括铜锡合金粉或铜镍合金粉，所述铜合金粉的粒径小于25μm。4.根据权利要求1所述的高导电导热锡膏，其特征在于，所述锡粉包括Sn
99
Ag
0.3
Cu
0.7
合金粉、Sn
64.7
Bi
35
Ag
0.3
合金粉、Sn
42
Bi
57
Ag1合金粉、Sn
42
Bi
58
合金粉、Sn
63
Pb
37
合金粉、Sn

【专利技术属性】
技术研发人员：陈维强，韩涵，张鹤仙，黄国保，
申请(专利权)人：陕西众森电能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：