专利名称：一种无铅焊锡膏的制作方法
技术领域：
本发明涉及电子元器件焊接焊锡膏，特别涉及基于Sn-Ag-Cu合金的无铅高焊接 性能的焊锡膏。
背景技术：
随着电子产品向超大规模集成化、数字化、微型化方面发展，使得表面安装技术 (SMT)成为电子组装的主流技术。传统的锡铅焊焊锡膏基本能满足这些要求，但因其中含有 大量的铅，长期使用会给人类生活环境和安全带来较大危害。因此美国、欧盟等已颁布了禁 止使用铅及其化合物的立法，包括我国在内的许多国家都制订了无铅焊料的国家标准。相 对锡铅焊焊锡膏而言，无铅SnAgCu系列焊焊锡膏的熔点高出约34°C，这就带来了焊接过程 中高温氧化等严重问题，给无铅焊焊锡膏用助焊剂提出了更为苛刻的要求，所以传统助焊 剂不再与之相适应。将多家具有一定市场竞争力的无铅焊锡膏的使用结果进行对比分析，发现焊锡膏 普遍存在的问题有1、随使用时间的延长发生凝固；2、回流焊时易形成焊球从而造成短路 问题；3、焊后残留物的腐蚀性、绝缘性、长期稳定性、焊接过程中产生有害气体以及焊接不 良等问题。究其原因，目前无铅焊锡膏研究技术的难点主要存在三个方面一、活性弱。由于 无铅焊料的的可焊性能远远低于锡铅焊料，所以其对助焊剂的活性性能要求更高。基于环 保要求，现在的焊锡膏都倾向于免洗型，所以活性剂多采用有机酸。因其作用柔和，带来的 腐蚀性极小，一般不会造成较大的危害，但是所配制的焊锡膏活性弱，可焊性差，易造成虚 焊。二、焊后残留物较多。大多数厂家为了延长焊锡膏的保存时间，常添加高沸点、高粘度、 低挥发度的助溶剂来减缓挥发速度，以确保焊锡膏在使用时不会很快固化而无法印刷。这 就造成了焊接加热时印制板组件在快速升温时，焊锡膏中的溶剂不能完全挥发干净而在焊 后形成大量残留，不仅外观欠佳，还发粘。三、触变性差。不同印刷工艺需要不同粘度范围 的焊锡膏，特别是对于细小间隙的回流辉，焊锡膏的触变性能尤为重要。
发明内容
本发明要解决目前焊锡膏普遍存在的问题，即载体的流变性差、活化点与焊接温 度不匹配、焊后残留较大等技术问题，为此提供本发明的一种无铅焊锡膏，该焊锡膏焊接性 能、印刷性能和铺展性好，焊后残留物少。为解决上述问题，本发明焊锡膏采用的技术方案是以所述焊锡膏重量为基准由 8 20%的助焊剂和80 92%的SnAgCu系列焊锡粉混合而成，其特殊之处是所述助焊剂以其重量为基准含有38 44%的松香，6. 5 7. 0%的活性剂、41 45%的有机溶剂和2. 4 7. 0%的触变剂；所述活性剂由含卤复合盐、二元有机酸和醇胺盐组成；所述有机溶剂由> 220°C的高沸点溶剂和< 220°C的低沸点溶剂配合而成；
所述触变剂由聚酰胺、氢化蓖麻油、脂肪酸甘油酯、N，N-亚乙基双硬脂酸酰胺中的 一种或两种组成；所述SnAgCu系列焊锡粉以其重量为基准由96. 5 99. 0% Sn粉、0. 3 3. 0% Ag 粉和0. 5 0. 7% Cu粉混合组成。本发明所述含卤复合盐是二苯胍氢溴酸盐、异丙胺溴化氢酸盐、三乙醇胺氢溴酸 盐中的一种或若干种组成。本发明所述二元有机酸是甲基丁二酸、羟基油酸酸、戊二酸、DL-苹果酸中的一种 或若干种组成。所述醇胺盐是三乙醇胺、三异丙醇胺、正三辛胺中的一种或若干种组成。所述有机溶剂由二乙二醇单乙醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二丁醚、四乙二醇二 甲醚、二丙二醇甲醚、二丙二醇丁醚、己二醇、丙三醇、2-乙基-1、3-己二醇中的两种或若干 种组成。所述助焊剂还含有抗氧剂如苯并三氮唑、2，6- 二叔丁基-4-甲基苯酚和表面活性 剂如改性烷基酚聚氧乙烯醚。与现有技术相比，本发明的有益效果是1、活性时间大大延长，且提高了产品的助焊性能；2、焊锡膏的触变性能较好，可配成不同粘度范围的焊锡膏满足不同印刷工艺需 要，特别是对于细小间隙的回流焊；3、焊锡膏溶剂的沸点、活化剂的活化点与焊接温度相匹配，减少了焊后残留物，致 使焊后腐蚀性小、绝缘性佳，具有长期稳定性。
具体实施例方式描述实施例以进一步解释本发明。这些实施例总的来说是解释性的，而不是限制 性的。在实施例中，如果未特别指出，百分比表示重量百分比。以下是本发明的焊焊锡膏配方的实施例1 5与比较例1 5，见表1 表1助焊剂配方表
权利要求
1.一种无铅焊锡膏，以所述焊锡膏重量为基准由8 20%的助焊剂和80 92%的 SnAgCu系列焊锡粉混合而成，其特征是所述助焊剂以其重量为基准含有38 44%的松香，6. 5 7. 0%的活性剂、41 45% 的有机溶剂和2. 4 7. 0%的触变剂；所述活性剂由含商复合盐、二元有机酸和醇胺盐组成；所述有机溶剂由> 220°C的高沸点溶剂和< 220°C的低沸点溶剂配合而成；所述触变剂由聚酰胺、氢化蓖麻油、脂肪酸甘油酯、N，N-亚乙基双硬脂酸酰胺中的一种 或两种组成；所述SnAgCu系列焊锡粉以其重量为基准由96. 5 99. 0% Sn粉、0. 3 3. 0% Ag粉和 0.5 0.7% Cu粉混合组成。
2.如权利1所述的无铅焊锡膏，其特征在于所述含卤复合盐是二苯胍氢溴酸盐、异丙 胺溴化氢酸盐、三乙醇胺氢溴酸盐中的一种或若干种组成。
3.如权利1所述的无铅焊锡膏，其特征在于所述二元有机酸是甲基丁二酸、羟基油酸 酸、戊二酸、DL-苹果酸中的一种或若干种组成。
4.如权利1所述的无铅焊锡膏，其特征在于所述醇胺盐是三乙醇胺、三异丙醇胺、正 三辛胺中的一种或若干种组成。
5.如权利1所述的无铅焊锡膏，其特征在于所述有机溶剂由二乙二醇单乙醚、二乙二 醇二甲醚、二乙二醇二丁醚、四乙二醇二甲醚、二丙二醇甲醚、二丙二醇丁醚、己二醇、丙三 醇、2-乙基-1、3-己二醇中的两种或若干种组成。
6.如权利1所述的无铅焊锡膏，其特征在于所述助焊剂还含有抗氧剂和表面活性剂。
全文摘要
焊接性能、印刷性能和铺展性好，焊后残留物少一种无铅焊锡膏，以所述焊锡膏重量为基准由8～20％的助焊剂和80～92％的SnAgCu系列焊锡粉混合而成，所述助焊剂以其重量为基准含有38～44％的松香，6.5～7.0％的活性剂、41～45％的有机溶剂和2.4～7.0％的触变剂；所述活性剂由含卤复合盐、二元有机酸和醇胺盐组成；所述有机溶剂由＞220℃的高沸点溶剂和＜220℃的低沸点溶剂配合而成；所述触变剂由聚酰胺、氢化蓖麻油、脂肪酸甘油酯、N，N-亚乙基双硬脂酸酰胺中的一种或两种组成；所述SnAgCu系列焊锡粉以其重量为基准由96.5～99.0％Sn粉、0.3～3.0％Ag粉和0.5～0.7％Cu粉混合组成。本发明适合应用于电子行业表面贴装工艺。
文档编号B23K35/26GK102000927SQ200910102209
公开日2011年4月6日 申请日期2009年9月3日 优先权日2009年9月3日
发明者刘保祥, 杨倡进, 潘洪亮, 王大勇, 郭建军, 金霞 申请人:浙江亚通焊材有限公司, 浙江省冶金研究院有限公司