[发明专利]一种低粘度防坍塌无铅焊锡膏及其制备方法

说明书

本发明属于焊接材料技术领域，公开了一种低粘度防坍塌无铅焊锡膏，所述无铅焊锡粉含有钴和钛，所述助焊剂包括树脂、活化剂、触变剂和溶剂，所述树脂为环氧树脂，所述触变剂由气相二氧化硅、有机膨润土和硬脂酸酰胺组成，所述溶剂由丙二醇、二乙醇二甲醚、环已酮和乙酰乙酸乙酯组成。本发明还公开了该无铅焊锡膏的制备方法。本发明在无铅焊锡粉中加入钴，降低粘度，避免堵孔和黏刮刀等现象，延长焊锡膏存放时间。同时通过加入钛，改进触变剂和溶剂等手段，系统性解决焊锡膏坍塌、塌落等问题。

技术领域

本发明属于焊接材料技术领域，尤其涉及一种低粘度防坍塌无铅焊锡膏及其制备方法。

背景技术

表面组装技术（SMT）是目前电子组装行业里最盛行的一种技术和工艺，焊锡膏是伴随着SMT应运而生的一种新型焊接材料。焊锡膏是一个复杂的体系，是由焊锡粉、助焊剂以及其它的添加物混合而成的膏体。焊锡膏在常温下有一定的粘性，可将电子元器件初粘在既定位置，在焊接温度下，随着溶剂和部分添加剂的挥发，将被焊元器件与印制电路焊盘焊接在一起形成永久连接。

焊锡膏被广泛地应用于高精密电子元器件中，其中，焊锡膏一方面可以使得电子元器件与空气隔离，进而实现隔离并防止氧化；焊锡膏另一方面能够保证电子元器件的焊接性能强，进而实现高抗阻并防止虚焊现象出现的效果。

焊锡膏的粘度通常在200Pa/s左右，一般而言，高粘度的焊锡膏，焊点成桩型效果好，适合细间距印刷；低粘度的焊锡膏，在印刷时具有较快下落、工具免洗刷、省时等特点。目前的无铅焊锡膏容易黏刮刀，这个也是无铅焊锡膏在印刷工艺中常见的缺陷，造成焊锡膏黏刮刀的主要原因是焊锡膏粘度太大，另外一个重要原因是从化学的角度讲，锡合金粉以超细微粒分散在助焊剂中，锡合金粉会和助焊剂密切结合而发生缓慢反应，使其性能变坏，因此需要低温存放，而且存放的时间不能太长。

焊锡膏粘度太大的另一个后果是在焊锡膏印刷过程中容易堵塞，高黏性的焊锡膏容易粘在小孔壁上，印刷后不容易通过小孔而完整地落在电路板上。

虽然可以通过改变搅拌温度、时间来调整粘度，但是这样获得的低粘度焊锡膏会发生塌陷。实际上，塌陷也是焊锡膏的常见不良状况之一，坍塌可能引起焊后的连焊，特别是在细间距部位，以及焊点的移位及元件的竖碑等不良情况。在焊锡膏的坍塌现象中，可以把它分成两个阶段，一个阶段是在焊接前的坍塌，另一阶段是在加热过程中的坍塌。

在回流焊预热段，如果焊锡膏抗热坍塌效果不好，在焊接温度前（焊料开始熔融前）已印刷成型的焊锡膏开始坍塌，并有些焊锡膏流到焊盘以外。当进入焊接区时焊料开始熔融，由于内应力的作用，焊锡膏收缩成焊点并开始浸润爬升至焊接端头。有时因为焊剂缺失或其他原因导致焊锡膏应力不足，有一少部分焊盘外的焊锡膏没有收缩回来，当期完全熔化就形成了“锡珠”。

因此，需要研发一种新型的焊锡膏来解决黏刮刀、堵孔、坍塌等问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种防坍塌、抗氧化、不堵孔的无铅焊锡膏。

本发明的另一目的是提供该无铅焊锡膏的制备方法。

为达到上述目的之一，本发明采用以下技术方案：

一种低粘度防坍塌无铅焊锡膏，包括无铅焊锡粉和助焊剂，所述无铅焊锡粉含有钴和钛，所述助焊剂包括树脂、活化剂、触变剂和溶剂，所述树脂为环氧树脂，所述触变剂由气相二氧化硅、有机膨润土和硬脂酸酰胺组成，所述溶剂由丙二醇、二乙醇二甲醚、环已酮和乙酰乙酸乙酯组成。

进一步地，其包括85~95重量份无铅焊锡粉和15~20重量份助焊剂。

进一步地，所述无铅焊锡粉含有5~10wt%钴和0.1~0.4wt%钛。

进一步地，所述无铅焊锡粉含有88~94wt%锡、0.5~3wt%银、0.2~0.5wt%铜、5~10wt%钴和0.1~0.4wt%钛。