高可靠低熔点型焊锡膏及其制备方法技术

本申请提供一种高可靠低熔点型焊锡膏及其制备方法，其由焊料、助焊剂、溶剂、助剂组成，其中焊料主要由锡、铟、锗组成，通过从针铁矿废渣回收铟，以及从含锗粉煤灰渣中回收锗，两者回收工艺简单，大大减低了焊锡膏的成本，降低了焊锡膏成本受金属原料价格波动的影响，同时也提升了不可再生资源的利用率，满足了温敏电子元器件的焊接需求，具有应用领域广，便于实施推广，成本低的优点。成本低的优点。

【技术实现步骤摘要】
高可靠低熔点型焊锡膏及其制备方法


[0001]本专利技术属于锡焊材料
，具体涉及一种高可靠低熔点型焊锡膏及其制备方法。

技术介绍

[0002]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、助焊剂等形成的膏状混合物，其主要用于SMT行业PCB表面电阻、电容、IC等电子元器件的焊接，现有焊锡膏按照焊料熔点可分为高熔点焊锡膏以及低熔点焊锡膏，低熔点焊锡膏可降低电子原件的焊接温度，避免高温对温敏文件产生损害，现有低熔点焊锡膏通常是提高锡的含量或是添加铅来降低焊锡膏的熔点，生产过程中原料来源单一，受市场价格波动影响大，资源利用率低下，现急需一种可以优化原料配方，减少金属价格波动影响的高可靠性低熔点焊锡膏。

技术实现思路

[0003]本专利技术为了解决现有焊锡膏原料配方组成单一，资源利用率低，受金属价格波动影响大的技术问题，提出了一种高可靠低熔点型焊锡膏；
[0004]本专利技术的第二个目的是提供一种高可靠低熔点型焊锡膏的制备方法。
[0005]为了达到第一个目的，本申请采用如下方案：
[0006]高可靠低熔点型焊锡膏，按重量份数计由以下组分组成，焊料76.6
‑
85份、助焊剂11.5
‑
18.7份、助剂1
‑
2份、溶剂3
‑
5份；
[0007]所述焊料按质量分数计由以下组分组成，锡79.82
‑
84.54wt％、铟3.22
‑
4.76wt％、铝2.88<br/>‑
3.72wt％、铋3.62
‑
3.91wt％、锌4.11
‑
5.23wt％、锗1.63
‑
2.56wt％；
[0008]所述焊料中铟从针铁矿废渣中提取得到，所述焊料中锗从含锗粉煤灰渣中提取得到。
[0009]实际使用过程中，金属铋与铅相比对人体低毒无害，熔点低，具有良好的加工性能；金属铟熔点低，在室温下具有良好的机械性能，具有良好的导电性能，焊点固化后具有高可靠性；金属锗为一种优良的半导体，导电导热性能优异；将锡、铟、铝、铋、锌、锗复配后制备得到焊料，不仅具有优良的低温焊接性能，还具有优良的导电导热性能，且减少了含铅焊锡膏对环境的污染。
[0010]优选的，所述焊料中铟的提取方法包括以下步骤：
[0011]S101.将针铁矿废渣预处理得到矿渣预处理物；
[0012]S102.将步骤S101中得到的矿渣预处理物投入马弗炉中，在通入氢气，氢气流速为0.1
‑
0.4L/min的条件下焙烧3
‑
4h，收集焙烧蒸汽即得，将氢气流速控制在0.1
‑
0.4L/min可保持过量还原氢氛围，一方面可以提升还原速率，另一方面可保证还原铟的纯度。
[0013]优选的，所述步骤S101中针铁矿废渣的预处理包括以下步骤，将针铁矿废渣破碎研磨后依次加入干制糊化淀粉、还原碳粉以及CaO粉，在800
‑
1200rpm，40
‑
60℃条件下，搅拌混合20
‑
30min后得到混合料，将混合料投入造粒机中制备成0.5
‑
5mm的微粒，即得矿渣预处
理物；更优选的，所述步骤S101中针铁矿废渣、干制糊化淀粉、还原碳以及CaO粉的质量比例为65
‑
70：3
‑
5：18：8；添加干制糊化淀粉便于后续造粒机造粒，可以使得针铁矿废渣与还原碳充分接触，且在后续焙烧的过程中，干制糊化淀粉碳化，作为还原碳还原得到纯铟；将针铁矿废渣、干制糊化淀粉、还原碳以及CaO粉的质量比例控制为65
‑
70：3
‑
5：18：8，一方面可保证针铁矿废渣中的铟还原率高，提高铟的回收率，另一方面，提升还原铟的反应速率；
[0014]实际使用过程中，针铁矿废渣与纯金属原材对比，成本更低，从针铁矿废渣中提取得到的铟工艺简单，可大大降低焊锡膏的生产成本，通过将针铁矿废渣与还原碳、干制糊化淀粉、CaO粉复配制备成细微颗粒，增大针铁矿废渣与还原碳以及氢气的接触面积，提升铟的挥发速度以及纯度，提升还原速率，使得针铁矿废渣中铟提取率提升，进一步提升资源利用率以及铟的回收量，降低焊锡膏制备成本。
[0015]优选的，所述焊料中锗的提取方法包括已下步骤：
[0016]S201.将含锗粉煤灰渣粉碎研磨至0.7
‑
1.5mm后，投入含提取液的搅拌釜中，在30
‑
40℃，120
‑
180rpm的条件下，搅拌浸泡2
‑
3h后过滤，得到废渣以及含锗粗提取液；
[0017]S202.将步骤S201中得到的含锗粗提取液中滴入氨水调节至pH为1.5
‑
2.4，升温至60
‑
80℃后加入单宁酸至含锗粗提取液不再生产沉淀，过滤后得到含锗络合物，将温度升温至60
‑
80℃后，单宁酸活化，与粗提取液中的锗离子完全络合沉降，提高锗单一元素的利用率；
[0018]S203.将步骤S202中得到的含锗络合物焙烧得到精制锗矿；
[0019]S204.将步骤S203中得到精制锗矿置于石英管内通入氢气在600
‑
685℃的条件下还原得到锗。
[0020]优选的，所述步骤S201中提取液为氟化铵、氯酸钠、次氯酸钠、硫酸、去离子水按质量比1：1.1
‑
1.5：0.2
‑
0.5：20：100的混合液，所述含锗粉煤灰渣与所述提取液的固液体积比为1：3
‑
6，所述提取液为氟化铵的硫酸溶液，其具有极高的金属溶解性以及氧化性，可将锗粗提取液总锗离子氧化为最高价态，将锗元素完全溶解为锗离子，便于后续单宁酸络合沉降。
[0021]优选的，所述步骤S203中含锗络合物，在741
‑
785℃，通入氧气流速为0.2
‑
0.7L/min的条件下，焙烧2
‑
5h即得精制锗矿。
[0022]实际使用过程中，含锗粉煤灰渣与纯金属锗对比成本更低，通过氟化铵硫酸溶液中将含锗粉煤灰中锗进行富集，使用单宁酸形成含锗络合物从溶液体系中分离，在将含锗络合物进行氧化还原得到金属锗，实施工艺流程简单，工艺条件易实现，进一步提升资源利用率以及锗的回收量，降低焊锡膏制备成本。
[0023]优选的，所述助焊剂按重量份数计由以下组分组成，松香5
‑
9份，活化剂1
‑
3份，触变剂0.5
‑
1份，缓刻蚀剂1
‑
2份，润湿剂0.5
‑
1。
[0024]优选的，所述溶剂为乙醇、丙醇、丁醇、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酮、甲苯中的一种或一种以上的组合物；更优选的，所述溶剂剂为乙醇、乙酸乙酯、丙醇质量比为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.高可靠低熔点型焊锡膏，其特征在于，按重量份数计由以下组分组成，焊料76.6
‑
85份、助焊剂11.5
‑
18.7份、助剂1
‑
2份、溶剂3
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5份；所述焊料按质量分数计由以下组分组成，锡79.82
‑
84.54wt％、铟3.22
‑
4.76wt％、铝2.88
‑
3.72wt％、铋3.62
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3.91wt％、锌4.11
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5.23wt％、锗1.63
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2.56wt％；所述焊料中铟从针铁矿废渣中提取得到，所述焊料中锗从含锗粉煤灰渣中提取得到。2.根据权利要求1所述的高可靠低熔点型焊锡膏，其特征在于，所述焊料中铟的提取方法包括以下步骤：S101.将针铁矿废渣预处理得到矿渣预处理物；S102.将步骤S101中得到的矿渣预处理物投入马弗炉中，在通入氢气，氢气流速为0.1
‑
0.4L/min的条件下焙烧3
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4h，收集焙烧蒸汽即得。3.根据权利要求2所述的高可靠低熔点型焊锡膏，其特征在于，所述步骤S101中针铁矿废渣的预处理包括以下步骤，将针铁矿废渣破碎研磨后依次加入干制糊化淀粉、还原碳粉以及CaO粉，在800
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1200rpm，40
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60℃条件下，搅拌混合20
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30min后得到混合料，将混合料投入造粒机中制备成0.5
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5mm的微粒，即得矿渣预处理物。4.根据权利要求3所述的高可靠低熔点型焊锡膏，其特征在于，所述步骤S101中针铁矿废渣、干制糊化淀粉、还原碳以及CaO粉的质量比例为65
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70:3
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5:18:8。5.根据权利要求1所述的高可靠低熔点型焊锡膏，其特征在于，所述焊料中锗的提取方法包括已下步骤：S201.将含锗粉煤灰渣粉碎研磨至0.7
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1.5mm后，投入含提取液的搅拌釜中，在30
‑
40℃，120
‑
180rpm的条件下，搅拌浸泡2
‑
3h后过滤，得到废渣以及含锗粗提取液；S202.将步骤S201中得到的含锗粗提取液中滴入氨水调节至pH为1.5
‑
2...

【专利技术属性】
技术研发人员：李爱良，李姗，龙斌，曹正，农永萍，林成旭，
申请(专利权)人：广西华锡集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：