一种低温无铅锡膏及其助焊膏的生产工艺的制作方法

xiaoxiao2020-10-23  4

一种低温无铅锡膏及其助焊膏的生产工艺的制作方法
【专利说明】一种低温无铅锡膏及其助焊膏的生产工艺 【技术领域】
[0001] 本发明涉及电子焊接技术领域,特别涉及一种低温无铅锡膏及其助焊膏的生产工 -H- 〇 【【背景技术】】
[0002] 锡膏是伴随着SMT应运而生的一种新型焊接材料,主要用于SMT行业PCB表面电 阻、电容、IC等电子元器件的焊接。现在随着行业的发展,锡膏需求也越来越多,使用范围 也越来越广泛。近年来兴起的散热器模组焊接,LED焊接,高频焊接等,元器件都无法承受 200°C及以上的温度,而低温无铅锡膏满足这个焊接温度,其焊接峰值温度在170-200°C,起 到了保护不能承受高温的元件和PCB。然而现有低温无铅锡膏活性不高,导致对于镀镍,镀 铜的焊盘没办法去除表面氧化层,导致焊接缺陷,如虚焊,立碑,锡球,不润湿等不良现象, 原因是低温无铅锡膏由于铋的含量高,而铋又是一种极易氧化的金属,因此对于锡膏的活 性要求特别高,同时要求锡膏的高活性的同时保持优良的印刷性。 【
【发明内容】

[0003] 鉴于以上内容,有必要提供一种低温无铅锡膏及其助焊膏的生产工艺,该低温无 铅锡膏:优良的活性,适合各种镀层的焊盘焊接,同时不腐蚀焊点;优良的锡膏粘度稳定性 及优良的印刷性,大幅度降低了印刷的不良率及结块发干现象,提高了低温无铅锡膏印刷 性能。
[0004] 本发明所采取的技术方案是:
[0005] 一种低温无铅锡膏,包括以下重量百分比材料:锡粉87 % -90%,助焊膏 10% -13% ;所述锡粉为锡铋基,锡铋铜基,锡铋银基合金,所述助焊膏主要由以下重量百分 比材料组成:松香35 % -45 %,溶剂40 % -48 %,增稠剂5 % -12 %,触变剂4. 5 %,活性剂 5% _8%〇
[0006] 进一步地,所述锡粉为 Sn42Bi58, Sn64. 5Bi35CuO. 5, Sn64. 6Bi35AgO. 4 合金中的 任意一种。
[0007] 进一步地,所述溶剂主要由聚乙二醇400,乙二醇,2-甲基-2, 4戊二醇,四氢糠醇, 氢化松香丙醚中其中的一种或几种组成。
[0008] 进一步地,所述触变剂主要由改性氢化蓖麻油,改性聚酰胺蜡组成。
[0009] 进一步地,所述改性氢化蓖麻油与改性聚酰胺蜡最佳重量比为1: 2。
[0010] 进一步地,所述活性剂主要由有机酸3 % -6 %,表面活性剂0. 5% -1. 5 %及有机胺 1% -2%组成。
[0011] 进一步地,所述有机酸主要由二十四酸,辛二酸,二羟基甲基丙酸,二羟基甲基丁 酸,顺丁烯二酸,苯基丁二酸,无水草酸中其中的一种或几种组成。
[0012] 进一步地,所述有机胺为二溴丁烯二醇,二溴乙基苯任意一种。
[0013] 进一步地,所述表面活性剂为一乙醇胺,三乙醇胺,三异丙醇胺,二乙基胺任意一 种。
[0014] 上述低温无铅锡膏助焊膏的生产工艺,包括以下步骤:
[0015] 1)、取以下重量百分比的材料:松香35 % -45 %,溶剂40 % -48%,增稠剂 5% -12%,添加到容器里,在90-130°C下,用搅拌器搅拌至松香完全溶解,溶液透明澄清为 止;
[0016] 2)、升温至160-220°C,取以下重量百分比的材料:触变剂4. 5%,加入到1)所述溶 液中,用搅拌器搅拌至溶液澄清透明;
[0017] 3)、降温至90-120°C,取以下重量百分比的材料:有机酸3%-6%,加入到2)所述 溶液中,用搅拌器搅拌至溶液澄清透明;
[0018] 4)、降温至50-60°C,取以下重量百分比的材料:表面活性剂0. 5% -1. 5%,加入到 3)所述溶液中,用搅拌器搅拌3-5分钟,成粘稠膏状;
[0019] 5)、降温至25-30°C,取以下重量百分比的材料:有机胺1% -2%,加入到4)所述 膏体中,用搅拌器搅拌3-5分钟,制备完成待用。
[0020] 与现有技术相比,本发明的有益效果是:
[0021] 1)、使用低沸点溶剂,配合低温无铅锡膏的焊接温度,同时使锡膏具有良好的流动 性;
[0022] 2)、使用混合型活性剂,有机酸与有机胺搭配,同时添加表面活性剂,使得低温无 铅锡膏活性增加,可焊性提高,去除表面氧化膜的能力提高,减少焊接缺陷,达到优良的焊 接效果,同时所用的活性剂在焊接过程中反应完全,不会对焊点造成腐蚀,可靠性良好;
[0023] 3)、改性氢化蓖麻油与改性聚酰胺蜡按比例组合使用,使得低温无铅锡膏,具有优 良的粘度稳定性及优良的印刷性。 【【具体实施方式】】
[0024] 实施例1 :
[0025] 一种低温无铅锡膏,包括以下重量百分比材料:锡粉90%,助焊膏10%。其中,所 述锡粉为Sn42Bi58合金。所述助焊膏主要由以下重量百分比材料组成:
[0026] 松香:36%
[0027] 溶剂:聚乙二醇400 10%,乙二醇5%,2-甲基-2, 4戊二醇25%
[0028] 增稠剂:12%
[0029] 触变剂:改性氢化蓖麻油1. 5 %,改性聚酰胺蜡3 %
[0030] 活性剂:二十四酸2 %,辛二酸2 %,二羟基甲基丙酸2 %,二溴乙基苯0. 5 %,二乙 基胺1% ;
[0031] 上述低温无铅锡膏助焊膏的生产工艺,包括以下步骤:
[0032] 1)、取以下重量百分比的材料:松香36%,溶剂:聚乙二醇400 10%、乙二醇5%、 2-甲基-2, 4戊二醇25%,增稠剂12% ;添加到容器里,在90-130°C下,用搅拌器搅拌至松 香完全溶解,溶液透明澄清为止;
[0033] 2)、升温至160-220°C,取以下重量百分比的材料:改性氢化蓖麻油1. 5%,改性聚 酰胺蜡3%,加入到1)所述溶液中,用搅拌器搅拌至溶液澄清透明;
[0034] 3)、降温至90-120°C,取以下重量百分比的材料:二十四酸2 %,辛二酸2 %,二羟 基甲基丙酸2%,加入到2)所述溶液中,用搅拌器搅拌至溶液澄清透明;
[0035] 4)、降温至50_60°C,取以下重量百分比的材料:二溴乙基苯0. 5%,加入到3)所述 溶液中,用搅拌器搅拌3-5分钟,成粘稠膏状;
[0036] 5)、降温至25-30°C,取以下重量百分比的材料:二乙基胺1 %,加入到4)所述膏体 中,用搅拌器搅拌3-5分钟,制备完成待用。
[0037] 实施例2 :
[0038] 一种低温无铅锡膏,包括以下重量百分比材料:锡粉87%,助焊膏13%。其中,所 述锡粉为Sn42Bi58合金。所述助焊膏主要由以下重量百分比材料组成:
[0039] 松香:45%
[0040] 溶剂:聚乙二醇400 10. 5%,四氢糠醇5%,2-甲基-2, 4戊二醇25%
[0041] 增稠剂:5%
[0042] 触变剂:改性氢化蓖麻油1. 5 %,改性聚酰胺蜡3 %
[0043] 活性剂:二羟基甲基丁酸1 %,顺丁烯二酸1 %,无水草酸1 %,二溴丁烯二醇1 %, 三乙醇胺1% ;
[0044] 上述低温无铅锡膏助焊膏的生产工艺,包括以下步骤:
[0045] 1)、取以下重量百分比的材料:松香45%,溶剂:聚乙二醇400 10.5%、四氢糠醇 5%、2_甲基-2, 4戊二醇25%,增稠剂5%;添加到容器里,在90-130°C下,用搅拌器搅拌至 松香完全溶解,溶液透明澄清为止;
[0046] 2)、升温至160_220°C,取以下重量百分比的材料:改性氢化蓖麻油1. 5%,改性聚 酰胺蜡3%,加入到1)所述溶液中,用搅拌器搅拌至溶液澄清透明;
[0047] 3)、降温至90_120°C,取以下重量百分比的材料:二羟基甲基丁酸1%,顺丁烯二 酸1%,无水草酸1%,加入到2)所述溶液中,用搅拌器搅拌至溶液澄清透明;
[0048] 4)、降温至50_60°C,取以下重量百分比的材料:二溴丁烯二醇1%,加入到3)所述 溶液中,用搅拌器搅拌3-5分钟,成粘稠膏状;
[0049] 5)、降温至25_30°C,取以下重量百分比的材料:三乙醇胺1%,加入到4)所述膏体 中,用搅拌器搅拌3-5分钟,制备完成待用。
[0050] 实施例3 :
[0051] 一种低温无铅锡膏,包括以下重量百分比材料:锡粉90%,助焊膏10%。其中,所 述锡粉为Sn64. 6Bi35AgO. 4合金。所述助焊膏主要由以下重量百分比材料组成:
[0052] 松香:35%
[0053] 溶剂:聚乙二醇400 12%,乙二醇6%,氢化松香丙醚30%
[0054] 增稠剂:5%
[0055] 触变剂:改性氢化蓖麻油1. 5 %,改性聚酰胺蜡3 %
[0056] 活性剂:顺丁烯二酸2. 5%,苯基丁二酸1. 5%,二溴丁烯二醇1. 5%,三异丙醇胺 2% ;< br>[0057] 上述低温无铅锡膏助焊膏的生产工艺,包括以下步骤:
[0058] 1)、取以下重量百分比的材料:松香35%,溶剂:聚乙二醇400 12%、乙二醇6%、 氢化松香丙醚30%,增稠剂5% ;添加到容器里,在90-130°C下,用搅拌器搅拌至松香完全 溶解,溶液透明澄清为止;
[0059] 2)、升温至160-220°C,取以下重量百分比的材料:改性氢化蓖麻油I. 5%,改性聚 酰胺蜡3%,加入到1)所述溶液中,用搅拌器搅拌至溶液澄清透明;
[0060] 3)、降温至90-120°C,取以下重量百分比的材料:顺丁烯二酸2. 5%,苯基丁二酸 1.5%,加入到2)所述溶液中,用搅拌器搅拌至溶液澄清透明;
[0061] 4)、降温至50-60°C,取以下重量百分比的材料:二溴丁烯二醇1. 5%,加入到3)所 述溶液中,用搅拌器搅拌3-5分钟,成粘稠膏状;
[0062] 5)、降温至25_30°C,取以下重量百分比的材料:三异丙醇胺2%,加入到4)所述膏 体中,用搅拌器搅拌3-5分钟,制备完成待用。
[0063] 实施例4 :
[0064] 一种低温无铅锡膏,包括以下重量百分比材料:锡粉89%,助焊膏11%。其中,所 述锡粉为Sn64. 5Bi35CuO. 5合金。所述助焊膏主要由以下重量百分比材料组成:
[0065] 松香:40%
[0066] 溶剂:2-甲基-2, 4戊二醇40 %
[0067] 增稠剂:7.5%
[0068] 触变剂:改性氢化蓖麻油1. 5 %,改性聚酰胺蜡3 %
[0069] 活性剂:苯基丁二酸4. 5%,二溴乙基苯1. 5%,三异丙醇胺2% ;
[0070] 上述低温无铅锡膏助焊膏的生产工艺,包括以下步骤:
[0071] 1)、取以下重量百分比的材料:松香40%,溶剂:2-甲基-2, 4戊二醇40%,增稠剂 7. 5% ;添加到容器里,在90-130°C下,用搅拌器搅拌至松香完全溶解,溶液透明澄清为止;
[0072] 2)、升温至160_220°C,取以下重量百分比的材料:改性氢化蓖麻油1. 5%,改性聚 酰胺蜡3%,加入到1)所述溶液中,用搅拌器搅拌至溶液澄清透明;
[0073] 3)、降温至90_120°C,取以下重量百分比的材料:苯基丁二酸4. 5%,加入到2)所 述溶液中,用搅拌器搅拌至溶液澄清透明;
[0074] 4)、降温至50_60°C,取以下重量百分比的材料:二溴乙基苯1. 5%,加入到3)所述 溶液中,用搅拌器搅拌3-5分钟,成粘稠膏状;
[0075] 5)、降温至25_30°C,取以下重量百分比的材料:三异丙醇胺2%,加入到4)所述膏 体中,用搅拌器搅拌3-5分钟,制备完成待用。
[0076] 实施例5 :
[0077] -种低温无铅锡膏,包括以下重量百分比材料:锡粉88%,助焊膏12%。其中,所 述锡粉为Sn64. 6Bi35AgO. 4合金。所述助焊膏主要由以下重量百分比材料组成:
[0078] 松香:38%
[0079] 溶剂:2-甲基-2, 4戊二醇20%,氢化松香丙醚21%
[0080] 增稠剂:9%
[0081] 触变剂:改性氢化蓖麻油1. 5 %,改性聚酰胺蜡3 %
[0082] 活性剂:苯基丁二酸3%,无水草酸2%,二溴乙基苯1. 0%,三异丙醇胺1. 5% ;
[0083] 上述低温无铅锡膏助焊膏的生产工艺,包括以下步骤:
[0084] 1)、取以下重量百分比的材料:松香38%,溶剂:2-甲基-2, 4戊二醇20%、氢化松 香丙醚21 %,增稠剂9% ;添加到容器里,在90-130°C下,用搅拌器搅拌至松香完全溶解,溶 液透明澄清为止;
[0085] 2)、升温至160-220°C,取以下重量百分比的材料:改性氢化蓖麻油I. 5%,改性聚 酰胺蜡3%,加入到1)所述溶液中,用搅拌器搅拌至溶液澄清透明;
[0086] 3)、降温至90_120°C,取以下重量百分比的材料:苯基丁二酸3%,无水草酸2%, 加入到2)所述溶液中,用搅拌器搅拌至溶液澄清透明;
[0087] 4)、降温至50-60°C,取以下重量百分比的材料:二溴乙基苯1.0%,加入到3)所述 溶液中,用搅拌器搅拌3-5分钟,成粘稠膏状;
[0088] 5)、降温至25_30°C,取以下重量百分比的材料:三异丙醇胺1. 5%,加入到4)所述 膏体中,用搅拌器搅拌3-5分钟,制备完成待用。
[0089] 本发明的实施例1-5制备的低温无铅锡膏与现有低温无铅锡膏在应用过程中对 其扩散性,可焊性,铜片腐蚀,印刷〇h,2h,4h,6h,8h后,粘度稳定性及锡膏印刷漏印进行定 性或定量检测,检测结果如下表1、表2 :
[0090] 表1 :扩散性与可焊性检测结果对比表
[0091]
[0092] 表2 :粘度与印刷漏印检测结果对比表
[0093]
[0094] 由表1,2可见,本发明的低温无铅锡膏,具有优良的活性、可焊性,同时不腐蚀焊 点;还具有优良的粘度稳定性及优良的印刷性。
【主权项】
1. 一种低温无铅锡膏,其特征在于:所述低温无铅锡膏包括以下重量百分比材料:锡 粉87% -90%,助焊膏10% -13% ;所述锡粉为锡铋基,锡铋铜基,锡铋银基合金,所述助焊 膏主要由以下重量百分比材料组成:松香35 % -45%,溶剂40 % -48%,增稠剂5 % -12%, 触变剂4. 5 %,活性剂5 % -8 %。2. 根据权利要求1所述的低温无铅锡膏,其特征在于:所述锡粉为Sn42Bi58, Sn64. 5Bi35CuO. 5,Sn64. 6Bi35AgO. 4 合金中的任意一种。3. 根据权利要求1所述的低温无铅锡膏,其特征在于:所述溶剂主要由聚乙二醇400, 乙二醇,2-甲基-2, 4戊二醇,四氢糠醇,氢化松香丙醚中其中的一种或几种组成。4. 根据权利要求1所述的低温无铅锡膏,其特征在于:所述触变剂主要由改性氢化蓖 麻油,改性聚酰胺蜡组成。5. 根据权利要求4所述的低温无铅锡膏,其特征在于:所述改性氢化蓖麻油与改性聚 酰胺蜡最佳重量比为1:2。6. 根据权利要求1所述的低温无铅锡膏,其特征在于:所述活性剂主要由有机酸 3% -6%,表面活性剂0. 5% -1. 5 %及有机胺1% -2 %组成。7. 根据权利要求6所述的低温无铅锡膏,其特征在于:所述有机酸主要由二十四酸,辛 二酸,二羟基甲基丙酸,二羟基甲基丁酸,顺丁烯二酸,苯基丁二酸,无水草酸中其中的一种 或几种组成。8. 根据权利要求6所述的低温无铅锡膏,其特征在于:所述表面活性剂为二溴丁烯二 醇,二溴乙基苯任意一种。9. 根据权利要求6所述的低温无铅锡膏,其特征在于:所述有机胺为一乙醇胺,三乙醇 胺,三异丙醇胺,二乙基胺任意一种。10. -种根据权利要求1所述的低温无铅锡膏助焊膏的生产工艺,其特征在于:所述低 温无铅锡膏助焊膏生产工艺包括以下步骤: 1) 、取以下重量百分比的材料:松香35 % -45 %、溶剂40 % -48 %、增稠剂5 % -12 %,添 加到容器里,在90-130°C下,用搅拌器搅拌至松香完全溶解,溶液透明澄清为止; 2) 、升温至160-220°C,取以下重量百分比的材料:触变剂4. 5%,加入到1)所述溶液 中,用搅拌器搅拌至溶液澄清透明; 3) 、降温至90-120°C,取以下重量百分比的材料:有机酸3% -6%,加入到2)所述溶液 中,用搅拌器搅拌至溶液澄清透明; 4) 、降温至50-60°C,取以下重量百分比的材料:表面活性剂0.5% -1.5%,加入到3) 所述溶液中,用搅拌器搅拌3-5分钟,成粘稠膏状; 5) 、降温至25-30°C,取以下重量百分比的材料:有机胺1 % -2 %,加入到4)所述膏体 中,搅拌器搅拌3-5分钟,制备完成待用。
【专利摘要】本发明涉及电子焊接技术领域,特别涉及一种低温无铅锡膏。所述低温无铅锡膏包括以下重量百分比材料:锡粉87%-90%,助焊膏10%-13%;所述锡粉为锡铋基,锡铋铜基,锡铋银基合金,所述助焊膏由:松香35%-45%,溶剂40%-48%,增稠剂5%-12%,触变剂4.5%,活性剂5%-8%;所述溶剂为低沸点溶剂;所述触变剂为改性氢化蓖麻油,改性聚酰胺蜡组成,最佳重量比为1:2;所述活性剂主要由有机酸3%-6%,表面活性剂0.5%-1.5%及有机胺1%-2%组成;助焊膏按特定的工艺制备成;本发明的优点在于:优良的活性,适合各种镀层的焊盘焊接,同时不腐蚀焊点;优良的粘度稳定性及优良的印刷性。
【IPC分类】B23K35/362, B23K35/26
【公开号】CN104889596
【申请号】CN201510331421
【发明人】谢英健, 吴秋霞
【申请人】广西南宁迈点装饰工程有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月16日

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