一种纳米银焊膏及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种纳米银焊膏及其制备方法，纳米银焊膏由以下质量百分含量的原料组成：纳米银粉80

【技术实现步骤摘要】
一种纳米银焊膏及其制备方法


[0001]本专利技术涉及焊膏领域技术，尤其是指一种纳米银焊膏及其制备方法。

技术介绍

[0002]焊膏是一种均质混合物，由合金焊粉、糊状焊剂和一些添加剂混合而成的具有一定粘性和良好触变性的膏状体。它是一种均相的、稳定的混合物。在常温下焊膏可将电子元器件初粘在既定位置，当焊膏被加热到一定温度时，随着溶剂和部分添加剂的挥发、合金粉的熔化，焊膏再流使被焊元器件与焊盘互连在一起经冷却形成永久连接的焊点。
[0003]目前的焊膏普遍为焊锡膏，其主要成分为锡粉，应用高铅含量的焊锡膏进行回流焊接封装半导体元件的芯片和铜框架领域内，多年来行业内一直未找到可以代替高铅焊料的无铅焊料，为此欧盟RoHS指令的豁免条款一直在延期采纳铅含量大于85％的铅锡类不环保焊料，在半导体封装行业内暂时无法杜绝铅焊料的使用，国内外各品牌锡膏厂家一直致力于高铅焊料的代替工作。现有技术中，熔点为278℃的金锡共晶合金Sn20Au80是代替方案之一，但高成本的金元素限制了其只能在高附加值的高端产品上进行特定应用，并且熔点也比较高。另外，目前半导体内部封装现用最多的焊料Sn5Pb92.5Ag2.5导热系数只有44W/m.K，导热系数较低，无法满足使用的需要。此外，虽然目前国外也出现了有银纳米焊膏，然而这些银纳米焊膏需要与导电银浆一样在零下四十摄氏度以下储存，储存麻烦。因此，有必要研究一种方案以解决上述问题。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种纳米银焊膏及其制备方法，其能有效解决现有焊锡膏存在熔点高、导热系数低的问题以及银纳米焊膏存在储存温度过低导致储存麻烦的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用如下之技术方案：
[0006]一种纳米银焊膏，由以下质量百分含量的原料组成：纳米银粉80
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95％；助焊剂5
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20％；其中，
[0007]所述的纳米银粉小于500nm，形貌上为片状或者线状；
[0008]所述的助焊剂由以下质量百分含量的原料组成：松香20
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50％；触变剂3
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9％；活性剂3
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25％；溶剂为余量。
[0009]作为一种优选方案，所述触变剂为蓖麻油衍生物或酰胺蜡。
[0010]作为一种优选方案，所述活性剂为碳原子数大于等于3、小于等于24的饱和或不饱和一元或二元脂肪酸类，或有机胺类及其含卤素化合物。
[0011]作为一种优选方案，所述有机胺类及其含卤素化合物为如下有机胺氢溴酸盐或者溴代化合物：伯胺、仲胺、叔胺、杂环胺或芳香胺或含有两个或多个氨基的化合物中的一种。
[0012]作为一种优选方案，所述溶剂为二乙二醇丁醚、聚乙二醇或芳香族酯及其他醇醚类溶剂的组合。
[0013]作为一种优选方案，所述助焊剂由以下质量百分含量的原料组成：松香40％；触变剂7％；活性剂11％；溶剂42％。
[0014]一种纳米银焊膏的制备方法，包括以下步骤：
[0015](1)按比例称取松香、触变剂、活性剂和溶剂；
[0016](2)将松香、溶剂和触变剂加入同一容器中，加热升温到135℃～190℃，并搅拌至完全熔化；
[0017](3)将温度降至110℃～130℃，然后加入活性剂，并搅拌至完全熔化，冷却即得膏状的助焊剂，放入0～10℃冷库中保存备用；
[0018](4)按比例称取纳米银粉，倒入真空搅拌机中，低速搅拌5～10分钟，再充氮气中速搅拌30～40分钟，使纳米银粉与助焊剂充分混合均匀，再抽真空中速搅拌5～10分钟，即可制得一种纳米银焊膏。
[0019]本专利技术与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知：
[0020]通过采用本专利技术配方和方法制得纳米银焊膏，其烧结温度可在200℃以下，烧结温度低，不施加外部压力，使用更加的方便，同时焊接形成的银层为纯银，其导热系数高达429W/m.K，导热系数高，满足使用的需要，另外，本专利技术纳米银焊膏可在0
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10℃环境下储存，储存温度高，储存简便，此外，本专利技术纳米银焊膏还具有良好的焊接性能、焊点可靠性高的优良特点，为电子产品的焊接质量提供了有效保证。
具体实施方式
[0021]本专利技术揭示了一种纳米银焊膏，由以下质量百分含量的原料组成：纳米银粉80
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95％；助焊剂5
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20％。其中：
[0022]所述的纳米银粉小于500nm，形貌上为片状或者线状，纳米银相对于金锡共晶合金，成本优势明显，纳米级的银粒子具有低熔点的特殊性能，可以实现低温烧结，烧结反应之后得到宏观尺寸的银熔点高达961℃，不存在二次熔化问题，现有金属中银是导电性能最好的，纯银导热系数高达429W/m.K，导热系数高，满足使用的需要。
[0023]所述的助焊剂由以下质量百分含量的原料组成：松香20
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50％；触变剂3
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9％；活性剂3
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25％；溶剂为余量。所述触变剂为蓖麻油衍生物或酰胺蜡。所述活性剂为碳原子数大于等于3、小于等于24的饱和或不饱和一元或二元脂肪酸类，或有机胺类及其含卤素化合物。所述有机胺类及其含卤素化合物为如下有机胺氢溴酸盐或者溴代化合物：伯胺、仲胺、叔胺、杂环胺或芳香胺或含有两个或多个氨基的化合物中的一种。所述溶剂为二乙二醇丁醚、聚乙二醇或芳香族酯及其他醇醚类溶剂的组合。
[0024]本专利技术还公开了前述一种纳米银焊膏的制备方法，包括以下步骤：
[0025](1)按比例称取松香、触变剂、活性剂和溶剂。
[0026](2)将松香、溶剂和触变剂加入同一容器中，加热升温到135℃～190℃，并搅拌至完全熔化。
[0027](3)将温度降至110℃～130℃，然后加入活性剂，并搅拌至完全熔化，冷却即得膏状的助焊剂，放入0～10℃冷库中保存备用。
[0028](4)按比例称取纳米银粉，倒入真空搅拌机中，低速搅拌5～10分钟，再充氮气中速
搅拌30～40分钟，使纳米银粉与助焊剂充分混合均匀，再抽真空中速搅拌5～10分钟，即可制得一种纳米银焊膏。
[0029]下面以多个实施例对本专利技术作进一步详细说明：
[0030]实施例1：
[0031]一种纳米银焊膏，由以下质量百分含量的原料组成：纳米银粉85％；助焊剂15％。其中：
[0032]所述的纳米银粉小于500nm，形貌上为片状。
[0033]所述的助焊剂由以下质量百分含量的原料组成：松香40％；触变剂7％；活性剂11％；溶剂为余量。所述触变剂为蓖麻油衍生物。所述活性剂为碳原子数大于等于3、小于等于24的饱和一元脂肪酸类。所述溶剂为二乙二醇丁醚。
[0034]一种纳米银焊膏的制备方法，包括以下步骤：
[0035](1)按比例称取松香、触变剂、活性剂和溶剂。
[0036](本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种纳米银焊膏，其特征在于：由以下质量百分含量的原料组成：纳米银粉80
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95％；助焊剂5
‑
20％；其中，所述的纳米银粉小于500nm，形貌上为片状或者线状；所述的助焊剂由以下质量百分含量的原料组成：松香20
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50％；触变剂3
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9％；活性剂3
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25％；溶剂为余量。2.根据权利要求1所述的一种纳米银焊膏，其特征在于：所述触变剂为蓖麻油衍生物或酰胺蜡。3.根据权利要求1所述的一种纳米银焊膏，其特征在于：所述活性剂为碳原子数大于等于3、小于等于24的饱和或不饱和一元或二元脂肪酸类，或有机胺类及其含卤素化合物。4.根据权利要求3所述的一种纳米银焊膏，其特征在于：所述有机胺类及其含卤素化合物为如下有机胺氢溴酸盐或者溴代化合物：伯胺、仲胺、叔胺、杂环胺或芳香胺或含有两个或多个氨基的化合物中的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴国齐，连亨池，李奕林，苏军，
申请(专利权)人：东莞永安科技有限公司，
类型：发明
国别省市：