一种助焊膏及其可实现低温焊接高温服役的焊锡膏制造技术

本发明专利技术公开了一种助焊膏，包括松香，活性剂，成膜物质，添加剂和溶剂。可实现低温焊接高温服役的焊锡膏，它是由上述的助焊膏，纳米金属粉末和锡合金粉末组成。本发明专利技术的助焊膏活性高，能够很好去除纳米粉及锡合金表面氧化物，强悍的润湿能力，进而使得包含所述助焊膏的复合型焊锡膏能在高温下具有更好的焊接性能。能够很好焊接这种含有纳米金属颗粒的专用焊锡膏，使其实现高温服役，保证贴片元件在二次(多次)焊接时的质量，进而能够有效地应用于电子元器件中。元器件中。元器件中。

【技术实现步骤摘要】
一种助焊膏及其可实现低温焊接高温服役的焊锡膏


[0001]本专利技术涉及焊锡膏
，特别涉及一种助焊膏及其可实现低温焊接高温服役的焊锡膏。

技术介绍

[0002]互连焊点提供电气和机械连接，是电子器件中必不可少的组成部分。焊锡膏作为一种新型焊接材料近年来被广泛用于贴片元件的封装，焊锡膏是由钎料合金粉末与助焊剂均匀混合而成的膏状物，是一种随着SMT技术迅速发展应运而生的高端焊接材料，其为回流焊提供形成焊接点的钎料、促进清洁和润湿表面的助焊剂，并在钎料熔化前发挥固定元器件等作用。焊锡膏作为SMT中关键的连接材料，其品质优劣直接决定表面贴装器件的使用可靠性，如性能不佳的焊锡膏会导致电子元器件在回流焊后出现锡珠、桥连、立碑、不润湿等缺陷，这将严重危及电子产品的正常使用。
[0003]随着科技的快速发展，电子器件的复杂程度也越来越高，对封装技术提出了更高的要求，随着多级封装的拓展，会对印制电路板(PCB)多次焊接。目前针对该类封装形式，现有技术存在以下问题：一、二次(多次)焊接时，印制电路板(PCB)的温度较高，通常在240℃以上，对于服役熔点低的焊锡膏，会使已形成的焊点再次融化，造成已经焊接好的元件焊接不实，严重影响了焊接的品质，降低了产品性能；二、对于部分已完成底部填充胶保护的元件，在二次(多次)焊接时，高温下熔化的焊锡会由于底部填充胶间隙的毛细现象被吸入胶体内部小孔，造成元件短路。
[0004]现有技术解决该类问题主要采用烧结银膏替代焊锡膏，烧结银膏在较低温度下实现烧结，连接元件与基底，在高温情况下依然能保持焊接的可靠性。但这种焊接材料相比焊锡膏存在两方面缺点：一、烧结银膏主要原料为贵金属银，生产成本较高；二、利用烧结银膏焊接的器件不利于重工或返修。

技术实现思路

[0005]本专利技术的主要目的是提供一种助焊膏及其可实现低温焊接高温服役的焊锡膏，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术一方面提出的一种助焊膏，包括以下按重量百分比的组分：松香10
‑
40％，活性剂2
‑
10％，成膜物质0.1
‑
5％，添加剂0.1
‑
5％，余量为溶剂。
[0007]优选地，所述的松香为KE
‑
604松香、全氢化松香、歧化松香、冰白松香中的一种或两种组合物。
[0008]优选地，所述的溶剂为异丙醇，乙醇，松香类，谷氨酸中的一种或几种组合物。
[0009]优选地，所述的活性剂为氯化锌，氯化铵，有机酸，有机卤化物中的几种组合物。
[0010]优选地，所述的成膜物质为松香，酚醛树脂，丙烯酸树脂，氯乙烯树脂或聚氨酯类。
[0011]优选地，所述的添加剂中调节剂主要为三乙醇胺，缓蚀剂为甲基苯骈三氮唑等含氮化合物为主的有机物，阻焊剂为二溴丙醇。
[0012]本专利技术另一方面提出的一种可实现低温焊接高温服役的焊锡膏，它是由上述的助焊膏，纳米金属粉末和锡合金粉末组成，其中，助焊膏重量百分比为8
‑
15.0％，纳米金属粉重量百分比为5
‑
40％，焊锡粉的重量百分比为60
‑
88.0％。
[0013]优选地，所述的纳米金属粉末为铜粉、镍粉、钛粉、钴粉和金粉的一种或者多种混合物。
[0014]优选地，所述的锡合金粉末为锡银合金粉末、锡锑合金粉末、锡铜合金粉末和锡铅合金粉末的一种或者两种的混合物。
[0015]本专利技术第三方面提出的一种可实现低温焊接高温服役的焊锡膏的制备方法，包括以下步骤：
[0016]步骤一，制备助焊膏
[0017]1、将10％～40％的松香加入反应釜中80℃～140℃搅拌熔化；
[0018]2、加入2％～10％的活性剂均匀搅拌，
[0019]3、待冷却至80℃～110℃后加入0.01％～5％成膜物质，0.01％～5％的添加剂均匀搅拌；
[0020]4、待冷却至40～50℃后加入溶剂均匀搅拌并冷却至室温后；
[0021]5、使用研磨机研磨到足够细腻程度的助焊膏备用；
[0022]步骤二，制备锡合金粉末，制备锡合金粉末包括制备锡银合金粉末、锡铜合金粉末和锡锑合金粉末，具体步骤如下：
[0023]a.按照质量百分比3:7的锡银比例将炼制锡银母合金的原料通过进料口加入到中频炉中，中频炉的温度设定1100
‑
1200℃，到温后把炉体倾斜，将制得母合金倒入不锈钢容器，冷却备用；
[0024]b.按照质量百分比1:10的锡铜比例将炼制锡铜母合金的原料通过进料口加入到中频炉中，中频炉的温度设定为1100
‑
1200℃，将制得母合金倒入不锈钢容器，冷却备用；
[0025]c.按照质量百分比1:10的锡锑比例将炼制锡锑母合金的原料通过进料口加入到真空炉中，真空炉的温度设定为650
‑
800℃，将制得母合金倒入不锈钢容器，冷却备用；
[0026]d.将从步骤a、b、c获得的母合金的其中一种或二种倒入不锈钢容器中与质量百分比10％的锡粉在温度200
‑
300℃下充分混合，搅拌60分钟后，静置180分钟，制成合金备用；
[0027]e.当温度降低到150
‑
180℃时，在上述制得的合金中加入质量百分比为0.6％～12％的钾金属粉末，搅拌60分钟，将温度升至200
‑
300℃，静置20分钟后，舀出冷却，做成合金备用；
[0028]f.将上述合金通过粉末雾化成型设备，经过分级筛选制备成锡合金粉末备用；
[0029]步骤三，制备纳米金属粉末
[0030]g.将铜、镍、钛、钴、金的其中一种进行熔炼或多种熔炼成合金，通过纳米粉末成型设备，经过离心分级筛选，制备成纳米金属粉末备用；
[0031]步骤四，合成焊锡膏，其中助焊膏重量百分比为8
‑
15.0％，纳米金属粉重量百分比为5
‑
40％，焊锡粉的重量百分比为60
‑
88.0％；
[0032]1称取重量占比8％
‑
15％的助焊膏于锡膏罐中，利用搅拌机充分搅拌均匀，
[0033]2称取1/2重量的纳米金属粉加入到锡膏罐中，利用搅拌机充分搅拌均匀后，加入另外1/2重量的纳米金属粉搅拌均匀；
[0034]3手动翻底搅拌均匀；
[0035]4称取1/2重量的锡合金粉加入到锡膏罐中，利用搅拌机充分搅拌均匀后，加入另外1/2重量的锡合金粉搅拌均匀；
[0036]5手动翻底搅拌均匀；
[0037]6搅拌机中抽真空搅拌5
‑
15分钟；
[0038]7抽样检测锡膏各项数据，数据OK，即可得到焊锡膏。
[0039]本专利技术的助焊膏活性高，能够很好去除纳米粉及锡合金表面氧化物，强悍的润湿能力，进而使得包含所述助焊膏的复合型焊锡膏能在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种助焊膏，其特征在于，包括以下按重量百分比的组分：松香10
‑
40％，活性剂2
‑
10％，成膜物质0.1
‑
5％，添加剂0.1
‑
5％，余量为溶剂。2.如权利要求1所述的一种助焊膏，其特征在于，所述的松香为KE
‑
604松香、全氢化松香、歧化松香、冰白松香中的一种或两种组合物。3.如权利要求1所述的一种助焊膏，其特征在于，所述的溶剂为异丙醇，乙醇，松香类，谷氨酸中的一种或几种组合物。4.如权利要求1所述的一种助焊膏，其特征在于，所述的活性剂为氯化锌，氯化铵，有机酸，有机卤化物中的几种组合物。5.如权利要求1所述的一种助焊膏，其特征在于，所述的成膜物质为松香，酚醛树脂，丙烯酸树脂，氯乙烯树脂或聚氨酯类。6.如权利要求1所述的一种助焊膏，其特征在于，所述的添加剂中调节剂主要为三乙醇胺，缓蚀剂为甲基苯骈三氮唑等含氮化合物为主的有机物，阻焊剂为二溴丙醇。7.一种可实现低温焊接高温服役的焊锡膏，它是由上述权利要求1
‑
6任一项所述的助焊膏，纳米金属粉末和锡合金粉末组成，其中，助焊膏重量百分比为8
‑
15.0％，纳米金属粉重量百分比为5
‑
40％，焊锡粉的重量百分比为60
‑
88.0％。8.如权利要求7所述的一种可实现低温焊接高温服役的焊锡膏，其特征在于，所述的纳米金属粉末为铜粉、镍粉、钛粉、钴粉和金粉的一种或者多种混合物。9.如权利要求7所述的一种可实现低温焊接高温服役的焊锡膏，其特征在于，所述的锡合金粉末为锡银合金粉末、锡锑合金粉末、锡铜合金粉末和锡铅合金粉末的一种或者两种的混合物。10.一种可实现低温焊接高温服役的焊锡膏的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，制备助焊膏1、将10％～40％的松香加入反应釜中80℃～140℃搅拌熔化；2、加入2％～10％的活性剂均匀搅拌，3、待冷却至80℃～110℃后加入0.01％～5％成膜物质，0.01％～5％的添加剂均匀搅拌；4、待冷却至40～50℃后加入溶剂均匀搅拌并冷却至室温后；5、使用研磨机研磨到足够细腻程度的助焊膏备用；步骤二，制备锡合金粉末，制备锡合金粉末包括制备锡银合金粉...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈宗旺，林文良，高攀，吴华丰，于瑞善，李华，彭正委，
申请(专利权)人：深圳群崴半导体材料有限公司，
类型：发明
国别省市：