[发明专利]铝散热器低温钎焊用无铅焊膏及制备方法和其应用

说明书

技术领域

本发明属电子、化学工业领域，尤其涉及一种铝散热器低温钎焊用无铅焊膏及其制备方法和其用途。

背景技术

铝-铝钎焊较之其它合金难于钎焊之处，在于其表面有一层极为致密的氧化膜，这层氧化膜的性能非常稳定，又能在旧膜破坏时随时生成新膜。而铝钎焊时必须破坏这层膜，否则熔化的钎料无法与母材润湿。20世纪80年代起，国外先进工业国家开始研究铝-铝中低温钎焊，且取得一定进展，用NOCOLOK焊剂进行铝中温钎焊已在美国、英国、西德和日本等开始应用，而铝-铝低温钎焊用的无铅焊膏，尚无文献报道。目前，电脑CPU铝散热器低温钎焊使用具有低熔点的SnBi58焊膏，焊前铝底板和铝散热鳍片表面需镀镍，工序繁琐，还常因镀镍不稳定发生脱焊，影响产品质量，同时镀镍钎焊会造成资源浪费、提高成本，而用于电脑CPU铝散热器低温钎焊的无铅焊膏在市场上根本无法买到。

发明内容

本发明的目的是提供一种铝散热器低温钎焊用无铅焊膏，该焊膏成分设计科学、配比合理。

为实现上述目的，本发明采取以下设计方案：

一种铝散热器低温钎焊用无铅焊膏，按重量百分比由以下组分组成：

焊锡合金粉     85%~90%；

助焊剂        10%~15%；

上述组分总量100%。

其中的焊锡合金粉，按重量百分比，由54%~60%的Bi、0.5%~6%的Zn、0.5%~2%的Ni、0.05%~0.5%的Re(La和Ce混合稀土)和余量Sn组成，上述组分总量100%。

其中的助焊剂，按重量百分比，由10%～20%的活性剂、1%～10%的成膏剂、1%～10%的润湿剂和2%～10%的触变剂和余量溶剂组成。

所述活性剂为氟化锂、氟化锌、氟化亚锡、氟化钠、氟硼酸亚锡、氟硼酸锌、氟硼酸铵和氟化氢胺中的至少一种。

所述成膏剂为羟乙基纤维素、聚乙二醇2000、聚乙二醇4000和聚乙二醇6000中的至少一种。

所述润湿剂为磺化油。

所述触变剂为氢化蓖麻油和改性氢化蓖麻油的至少一种。

所述溶剂为山梨糖醇、乙二醇、三乙醇胺、二乙醇胺、乙醇胺、二乙烯三胺和丁二醇中的至少一种。

本发明铝散热器低温钎焊用无铅焊膏是由按重量百分比取值的焊锡合金粉和助焊剂均匀混合制成的。其中：焊锡合金粉是将一定比例Bi、Zn、Ni、Re(La和Ce混合稀土Sn混合熔炼后，再采用雾化法，以氮气作为雾化气体，将制得的合金置于压力为1.0 MPa~1.5MPa，温度为220℃~260℃的条件下雾化制得的合金粉末。

所述的助焊剂是按配料比取料后，将活性剂和成膏剂、润湿剂、触变剂加至溶剂中，加热搅拌至完全溶解制得。

本发明的另一目的是提供一种铝散热器低温钎焊用无铅焊膏的制备方法，其工艺简单，适合生产线上自动化批量生产。

为实现上述目的，本发明采取以下设计方案：

一种制备权利要求1所述的铝散热器低温钎焊用无铅焊膏的方法，该方法包括下列步骤：

1）按重量百分比，分别取54%~60%的Bi、0.5%~6%的Zn、0.5%~2%的Ni、0.05%~0.5%的RE 和余量Sn，上述组分总量100%，将各组分混合，熔炼，先制得合金；

2）采用雾化法，将步骤1制得的合金雾化制得合金粉末，再将该合金粉末通过筛选制得焊锡合金粉；

3）按重量百分比，分别取10%~20%的活性剂、1%~10%的成膏剂、1%~10%的润湿剂、2%~10%的触变剂和余量溶剂，各组分总量和为100%，将活性剂和成膏剂、润湿剂、触变剂加至溶剂中，不高于50℃温度下搅拌，待完全溶解后，静置，制得助焊剂；

4）按重量百分比，分别取步骤2制得的焊锡合金粉85%~90%和步骤3制得的助焊剂10%~15%，混合，搅拌均匀，制得低温钎焊用无铅焊膏。

所述步骤2中采用的雾化法是以氮气作为雾化气体，将步骤1制得的合金置于压力为1.0 MPa~1.5MPa，温度为220℃~260℃的条件下雾化。

所述步骤2中将该合金粉末通过筛选制得粒度在25um~48um的焊锡合金粉。

本发明的又一目的是提供一种铝散热器低温钎焊用无铅焊膏的用途，其可推广应用于多种铝散热器的低温钎焊。

为实现上述目的，本发明采取以下设计方案：

一种铝散热器低温钎焊用无铅焊膏的用途，其可用于作为铝散热器低温钎焊焊膏。所述的铝散热器为LED铝散热器或大功率发热器件铝散热器。