[发明专利]一种无铅锡膏及其制备方法

说明书

本发明公开了一种无铅新型锡膏及其制备方法，其技术方案是：按以下重量组分：锡粉84.8～90.6％、助焊剂8.2～13.8％、分散剂1.2～3.8％，其中锡粉由2.8～4.5％的Ag、1.5～2.1％的Cu、0.5～1.2％的Bi、0.1～0.5的Sb以及余量的Sn组成，助焊剂由36.4～47.3％的松香、19.9～30.6％的溶剂、6.2～15.1％的触变剂、14.3～22.5％的活性剂、1.2～5.6％抗氧化剂组分，通过优化锡粉与助焊剂的成分，使其具有较高活性以及良好的润湿性，使锡膏在持续高温烘烤下仍保持很好的焊接活性，抑制回流焊加热期间焊料表面氧化膜的生成，保证焊料与锡膏的良好接触，防止枕头效应的产生。

技术领域

本发明属于焊接材料技术领域，具体涉及一种无铅新型锡膏及其制备方法。

背景技术

锡膏是一种均匀的焊锡粉和稳定的助焊剂按一定的比例均匀混合而成的膏状体，在焊接时可以使表面组装元器件的引线或端点与PCB印制板上焊盘形成合金性连接。但在PCB印制板上组装BGA或CAP时，产生的枕头效应(Head-in-Pillow，HIP)令电子制造业很苦恼。

枕头效应是用来描述电路板的BGA零件在回焊(Reflow)的高温过程中，BGA焊球和锡膏没有完全熔合在一起的焊接不良现象，形成类似一颗头靠在枕头上的虚焊或假焊的焊接形状。枕头效应形成的主要原因有：①工艺问题，贴片机精度不足，XY位置及角度没有调好，造成BGA的焊球与锡膏错位；②PCB或BGA载板耐热性差，在高温下易发生翘曲变形，使焊球接触不到焊膏；③助焊剂活性弱，在回焊高温过程中，助焊剂活性成分过早挥发，丧失活性性能，助焊性能大大降低，导致焊料表面被氧化膜覆盖，而氧化膜使GBA焊球与锡膏界面处不能发生良好润湿，从而造成锡膏与BGA焊球没有完全熔合成为一体，造成形如枕头状的焊接不良。

因此，本领域迫切需要开发一种具有高活性的无铅锡膏，可以在回流焊的高温持续烘烤下仍能保持很好的活性，避免因锡膏活性弱造成的枕头效应。

发明内容

本发明一种无铅锡膏，以解决现有技术中锡膏活性弱容易造成枕头效应的问题，本发明的锡膏通过优化锡粉与助焊剂的成分，使其具有较高活性以及良好的润湿性，使锡膏在持续高温烘烤下仍保持很好的焊接活性，抑制回流焊加热期间焊料表面氧化膜的生成，保证焊料与锡膏的良好接触，防止枕头效应的产生。

本发明的另一个目的是提供一种无铅锡膏的制备方法。

本发明一种无铅锡膏，由以下重量组分组成：锡粉84.8～90.6%、助焊剂8.2～13.8%、分散剂1.2～3.8%；

所述锡粉由以下重量组分组成：2.8～4.5%的Ag、1.5～2.1%的Cu、0.5～1.2%的Bi、0.1～0.5的Sb以及余量的Sn；

所述助焊剂由以下重量组分组成：36.4～47.3%的松香、19.9～30.6%的溶剂、6.2～15.1%的触变剂、14.3～22.5%的活性剂、1.2～5.6%抗氧化剂。

优选的，所述的松香为浮油松香、氢化松香、歧化松香中的任一种。优选松香为吉田化工公司生产的AT04 歧化松香，软化点为80 ℃，酸值为160mgKOH/g，是一种经过消除松香上易氧化的共轭双键而得到的改性松香，具有较高的抗氧化性，其常温下起保护膜作用不显活性，但在回流焊高温下活性被激活，在很短时间里迅速去除焊料和母材表面的氧化膜，同时在焊料表面形成防止金属再氧化的保护膜，有利于抑制回流焊加热期间在焊料表面氧化膜的生成，使锡膏可以在持续高温烘烤下仍保持很好的焊接活性。