[发明专利]一种助焊剂组合物及其制备方法、喷印用金锡焊膏及其制备方法

说明书

本发明公开了一种助焊剂组合物包括下列重量百分比原料：改性松香15～35％；成膜剂10～25％；活性剂3～8％；偶联剂0.5～1％；触变剂6～12％；有机溶剂余量，并公开了该助焊剂的制备方法。还公开了金锡焊膏，按重量百分比计，包括75‑90wt％的金锡合金粉以及10‑25wt％助焊剂，并公开了该焊膏的制备方法。本发明通过助焊剂配方优化，制备得到的喷印用金锡焊膏，喷印时大小均一、高度一致，并且能够形成光亮平滑焊点、力学性能优异，同时具有制备工艺简单的特点。

技术领域

本发明属于电子焊接材料技术领域，具体涉及一种助焊剂组合物及其制备方法、喷印用金锡焊膏及其制备方法。

背景技术

焊膏喷印技术应用前景广阔，尤其适用于电子组装的高密度、柔性化方向产品的要求，但焊膏喷印技术依赖喷印设备和材料的配合，即焊膏喷印机需搭配专用的焊膏产品。锡粉含量以及粒径对喷印技术具有重大影响，目前喷印使用0.15mm喷嘴，需要采用的锡粉颗粒最大不超过25μm才能顺利实现喷印。此外，锡膏喷印还要求锡膏具有优异的粘性和触变性。金锡焊膏作为一种高温焊锡膏，焊接温度通常在280℃～360℃。喷印锡膏的合金粉粒度更细，对助焊剂性能也提出了更高要求，直接沿用现有助焊剂在焊接过程中容易导致焊点氧化或者喷印不良。

因此，有必要开发一种适用于喷印技术的新型金锡焊膏，填补目前喷印金锡焊膏的技术空白。

发明内容

针对以上问题，本发明第一目的在于提供一种助焊剂组合物。

本发明的第二目的在于提供一种助焊剂组合物的制备方法。

本发明的第三目的在于提供一种喷印用金锡焊膏。

本发明的第四目的在于提供一种喷印用金锡焊膏的制备方法。

为实现上述第一目的，本发明采用以下技术方案：

一种助焊剂组合物，包括下列重量百分比原料：

所述改性松香为聚合松香、水白松香、马来松香，三者比例为1～2:2～4:2～4。不同种类松香在醇醚类溶剂中的溶解度和结晶趋势不同，本发明选择软化点高、不易结晶的三种商品化改性松香树脂，再选择恰当的配比以达到较好的助焊效果，同时配制使锡膏具有更好的抗氧化变色性以及存储稳定性。聚合松香相对较低酸值和较高粘度，水白松香抗高温氧化性最好但低温易结晶，马来松香高酸值易清洗，综合三种松香性能，合理组合，达到较佳效果。

所述成膜剂为有机硅改性环氧树脂，有机硅改性环氧树脂提供良好的成膜覆盖能力，弥补焊接温度高于300℃以上时松香型助焊剂的不足，避免焊接时发生二次氧化。有机硅改性环氧树脂为市售常用成膜剂原料，通常由含烷氧基或烃基的低分子量聚硅氧烷与双酚基丙烷环氧树脂进行缩合反应来制取。

所述活性剂为有机多元弱酸与表面活性剂按重量比1:0.1～0.3复配。所述的有机多元弱酸为例如柠檬酸、丙二酸、乙二酸、己二酸中的一种或多种；所述表面活性剂为OP-4、OP-7、OP-9、OP-10中的任意一种。由于喷印用焊料粉比传统更细，氧化膜面积更大而易被酸类腐蚀，因此选用有机弱酸类作为活性剂。选用中等链长的非离子表面活性剂对整个助焊剂体系的影响最小。

所述偶联剂为硅烷类偶联剂，例如KH-550、KH560、ND-42等，硅烷类偶联剂提高金锡膏中细粉的分散性以及稳定性，有效避免团聚、分层。助焊剂体系偏酸性，在此环境下，硅烷类偶联剂具有更好的效果，例如最终焊点表面相对硅酸脂类偶联剂更光滑。

所述触变剂为氢化蓖麻油和聚酰亚胺按重量比3:2～1复配。触变剂能够显著影响锡膏的最终黏度，单独使用任意一种难以达到较好效果。氢化蓖麻油能够作为触变剂顺利喷印，但耐高温性稍差，聚酰亚胺触变剂具有较好的耐高温性，单独使用时触变性稍差，因此需要复合使用达到较好的喷印效果。另外，氢化蓖麻油溶解性稍差，聚酰亚胺能够提高抗冷塌性能，但热稳定性稍差，通过两者复配来协同提高触变性。