[发明专利]超细焊锡粉的无铅焊锡膏及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种超细焊锡粉无铅焊锡膏及制备工艺，作为SMT的助焊材料，属焊接材料技术领域。

背景技术

焊锡膏主要应用于表面安装技术（SMT）焊接，随着信息设备日趋微型化和高性能化的需求，促使SMT成为电子组装的主流技术，其中，使用焊锡膏焊接是SMT工艺中关键的工序，直接决定着电子产品的性能和质量。另一方面，焊接质量的好坏不仅取决于焊锡粉的质量，包括焊锡粉的球型度、氧含量、粒度分布等，更取决于焊锡膏中膏状焊剂的性能及其膏状焊剂和焊锡膏的制备方法。

无铅焊锡膏种类繁多，制备工艺也各有不同，不严格控制制备工艺，会使焊锡膏存在一定问题，首先，由于焊锡膏用膏状焊剂为膏状物质，粘度较大，在制备过程中很容易在体系中产生气泡，夹杂着空气气泡的膏状焊剂最终也影响焊锡膏的稳定性。其次，随着超细间距表面贴装的发展，需要与之适应的点涂、印刷焊锡膏产品，也就是说其焊料粉末必须向超细颗粒发展，而超细颗粒粉末容易氧化，也容易跟膏状焊剂发生化学反应，导致焊锡膏稳定性、焊接性差，也容易发生锡球、坍塌等不良现象。

发明内容

本发明的目的在于通过减少膏状助焊剂体系气泡及超细焊锡粉表面处理克服以上提出的超细焊锡粉无铅焊锡膏的缺陷，提供一种高稳定、超细间距表面贴装用的无铅焊锡膏产品及其制备方法。

为了达到以上目的本发明采取以下技术方案：两种物质的重量比为：真空脱气的膏状焊剂11.0%～13.0%，余量为经过表面处理的粒度为15μm～25μm的合金焊锡粉，且合金焊锡粉中的表面处理剂为重量比7.5～8.5:1:1的乙二醇单丁醚、无卤素季铵盐和聚乙二醇600的混合物，合金焊锡粉与表面处理剂的重量比为88.5～87.0:1.0～2.0。 

所述膏状助焊剂中的成膜剂为KR-610、 KE-604、氢化松香、聚合松香、水白松香中两种以上的混合物。

所述膏状助焊剂中的有机溶剂为二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、乙二醇单丁醚、丙二醇苯醚、二乙二醇单辛醚、二乙二醇己醚中两种以上的混合物。

所述膏状助焊剂中的活性剂为丁二酸、癸二酸、己二酸、酒石酸、衣康酸、苹果酸中的一种与二溴丁二酸、二溴丁烯二醇中一种的混合物。

所述膏状助焊剂中的润湿剂为松香基-三甲基氯化铵、松香基双-三甲基氯化铵、松香基三-三甲基氯化铵中的一种与松香醇醚的混合物。

所述膏状助焊剂中的乳化剂为蓖麻油酰二乙醇胺。

所述膏状助焊剂中的触变剂为氢化蓖麻油与酰胺类触变剂的混合物。

所述合金焊锡粉为Sn/Ag/Cu合金焊锡粉。 

本发明所述的超细焊锡粉末无铅焊锡膏的制备方法如下： 

①在一个反应器中熔融KR-610、 KE-604、氢化松香、聚合松香、水白松香中两种以上混合物的成膜剂，温度为140℃～150℃；

②将溶剂、乳化剂缓慢加入熔融松香中，温度保持在130℃～140℃，搅拌10分钟，再加入活性剂、润湿剂，搅拌10分钟，溶剂为二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、乙二醇单丁醚、丙二醇苯醚、二乙二醇单辛醚、二乙二醇己醚中的两种以上混合物，乳化剂为蓖麻油酰二乙醇胺，活性剂为丁二酸、癸二酸、己二酸、酒石酸、衣康酸、苹果酸中的一种与二溴丁二酸、二溴丁烯二醇中一种的混合物，润湿剂为松香基-三甲基氯化铵、松香基双-三甲基氯化铵、松香基三-三甲基氯化铵中的一种与松香醇醚的混合物；

③冷却物料到70℃～80℃，最后加入氢化蓖麻油与酰胺类触变剂的混合物触变剂，搅拌30分钟；

④冷却物料到30℃～40℃，真空脱气搅拌８～12分钟，继续冷却到室温即得膏状焊剂；

⑤合金焊锡粉的表面处理剂制备，在一个反应釜中依次加入乙二醇单丁醚、聚乙二醇600，搅拌4～6分钟，然后加入无卤素季铵盐，搅拌８～12分钟，得表面处理剂；

⑥将超细合金Sn/Ag/Cu焊料粉与上述表面处理剂按88.5～87.0:1.0～2.0的重量比，搅拌均匀，进行表面处理；

⑦按重量比膏状焊剂11.0%～13.0%，余量为经过表面处理的合金焊锡粉混合搅拌均匀，得到产品。

所述的合金焊锡粉采用Sn/Ag/Cu合金焊锡粉，且重量比为88.5～87.0，并研磨为粒度15μm～25μm 。

本发明的创新点在于：

（1）本发明在膏状焊剂制备过程中采用真空脱气的方式，避免了膏状焊剂体系由于粘度大，容易产生气泡的现象，提高了膏状焊剂的稳定性，进一步提高无铅焊锡膏产品的稳定性。