[发明专利]可提高焊接质量的无铅焊锡膏及其制备方法

说明书

本发明公开一种可提高焊接质量的无铅焊锡膏及其制备方法，无铅焊锡膏由以下质量百分含量的原料组成：四元合金无铅焊锡粉86‑91%；助焊膏9‑14%；其中，所述的四元合金无铅焊锡粉为锡银铜铋四元合金无铅焊锡粉或锡银铜铟四元合金无铅焊锡粉；锡银铜铋四元合金无铅焊锡粉由锡银铜铋四种元素组成；锡银铜铟四元合金无铅焊锡粉由锡银铜铟四种元素组成；通过采用特定配方的四元合金无铅焊锡粉制备得到焊锡膏，在进行焊接时空洞率低，能减少由于无铅焊料润湿不良导致的焊接不良，本发明的焊锡膏还具有良好的焊接性能、焊点可靠性高等优良特点，为电子产品的焊接质量提供了有效保证。

技术领域

本发明涉及锡膏制备领域技术，尤其是指一种可提高焊接质量的无铅焊锡膏及其制备方法。

背景技术

SMT应用焊锡膏进行回流焊接时产生的空洞现象在行业内暂时无法杜绝，国内外各品牌锡膏厂家一直致力减小空洞率的工作。空洞的出现将影响到焊点的机械性能，使其强度、疲劳寿命恶化，伴随着焊点的长时间工作空洞随之增长，空洞的增长会使空洞结合一起形成延伸性的裂缝随后导致焊点断裂。另外，空洞也容易产生点过热，减少焊点的可靠性。空洞容易导致过热主要是导热（散热）有效面积减少。

一般来说空洞产生的原因主要包括：1、凝固阶段焊料的收缩产生的润湿不良； 2、焊接时电镀材料（主要是基板）的出气；3、焊点内部包含助焊剂成分。

空洞产生的机理复杂。一般普遍的认可观点是：1、空洞量随着可焊性的递增而减少；2、空洞随着覆盖面积的下降而减少。

通常空洞是在回流阶段，由夹层式焊点里截留的助焊剂的出气引起的，一般呈球形。空洞主要取决于金属镀层的可焊性，且随着金属镀层的可焊性和助焊剂活性的下降、随着锡粉含量和在焊点引脚下面覆盖面积的递增而增加。控制空洞措施有：（1）提高元器件及基板的可焊性，（2）使用高活性的助焊剂，（3）减少锡粉的氧含量，（4）使用惰性加热气体，（5）最小的元器件覆盖面积，（6）焊接时分开熔融焊点，（7）进入回流区减缓预热阶段以促进助焊，（8）在峰值温度时使用适宜的时间。

一般来说空洞和气孔减少了焊料与元件和底板的接触面积，间接就减少了散热面积。对于散热要求较高的DQFN散热底座、电视背光源灯、光伏等产品来说，总体有效焊接面积的减少，散热问题突显出来，长时间较工作温度下焊料老化加剧，减少了产品的寿命。

杜绝空洞是不现实的。采用真空炉进行焊接也只能把空洞率控制在3-5%。空气回流炉条件下，空洞率10-15%是上述产品能接受的范围。本发明开发出了一款针对DQFN散热底座、电视背光源灯、光伏等产品焊接低空洞率的锡膏。

发明内容

有鉴于此，本发明针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种可提高焊接质量的无铅焊锡膏及其制备方法，能够减少润湿不良造成的空洞，助焊剂在回流焊接时分解产生的可挥发物少。

为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：

一种可提高焊接质量的无铅焊锡膏，由以下质量百分含量的原料组成：

四元合金无铅焊锡粉 86-91%；助焊膏 9-14%；

其中，所述的四元合金无铅焊锡粉为锡银铜铋四元合金无铅焊锡粉或锡银铜铟四元合金无铅焊锡粉；锡银铜铋四元合金无铅焊锡粉由锡银铜铋四种元素组成，其中铋含量1-4%，铜含量0.3-0.9%，银含量0.3-4.0%，锡为余量；锡银铜铟四元合金无铅焊锡粉由锡银铜铟四种元素组成，其中铟含量1-10%，铜含量0.1-1%，银含量0.1-4.0%，锡为余量；

所述的助焊剂由以下质量百分含量的原料组成：松香 25-55%；触变剂5-12%；活性剂5-18%；溶剂为余量；

作为一种优选方案，所述触变剂为氢化蓖麻油或有机膨润土。