本發明屬于焊接材料
技術領域：
，尤其涉及激光用焊錫膏及其制造方法。
背景技術：
：激光焊接在電子工業中，已逐漸應用到印制電路板的裝聯過程中。隨著電路的集成度越來越高，零件尺寸越來越小，引腳間距也變得更小，以往的工具已經很難在細小的空間操作。激光由于不需要接觸到零件即可實現焊接，很好的解決了這個問題，受到電路板制造商的重視。特別是微電子工業中得到了廣泛的應用，由于激光焊接熱影響區小、加熱集中迅速、熱應力低，因而正在集成電路和半導體器件殼體的封裝中，顯示出獨特的優越性。激光焊接錫膏應用而生，而激光焊接錫膏和普通錫膏對比，激光焊接是瞬間熔化，幾乎不到1秒焊接即完成了；而之前常用的普通錫膏則是經過回流焊，從預熱到熔化一般在5分鐘左右。激光焊接錫膏因瞬間熔化則難于避免的出現炸錫、錫珠、焊接不飽滿等一系列問題。本發明針對這一系列問題，成功開發出適合激光焊接的焊錫膏，應用于激光焊接中無炸錫、無錫珠、焊接飽滿。《聚酰胺改性氫化蓖麻油在無鉛錫膏中的應用研究》一文中公開了聚酰胺改性氫化蓖麻油能調節焊錫膏的流變性能，而且還能改善焊錫膏的印刷適性。但是，如果在助焊劑配方中添加過量的聚酰胺改性氫化蓖麻油，則會使焊錫膏的粘著力下降，抗熱塌性變差。技術實現要素：有鑒于此，本發明針對現有技術存在之缺失，其主要目的是提供一種激光用焊錫膏及其制造方法，其能有效解決激光焊接中炸錫、錫珠、焊接不飽滿的問題。其適合激光焊接的焊錫膏，應用于激光焊接中無炸錫、無錫珠、焊接飽滿。一種激光用焊錫膏，其由焊料合金和助焊膏組成，所述的焊錫膏中的焊料合金與助焊膏的重量份數比為80-91:9-20；所述助焊膏的組分重量份含量如下：松香及其衍生物30重量份-55重量份；觸變劑3重量份-15重量份；有機酸活性劑4重量份-15重量份；鹵素活性劑0重量份-3重量份；溶劑15重量份-30重量份；阻燃劑0.1-6重量份；聚乙烯樹脂8-12重量份。其中所述的焊料合金是由Sn96.5Ag3.0Cu0.5﹑Sn42Bi58﹑SnAg﹑SnCu﹑SnBiCu﹑SnBiAg﹑SnBiCuSb、SnSb中的一種或多種組成的錫基焊錫粉，所述的觸變劑是琥珀酸酯磺酸化改性氫化蓖麻油。所述的松香及其衍生物為選用聚合松香、天然脂松香、氫化松香、岐化松香、部分聚合松香、氫化松香甘油脂、季戊四醇松香酯中的一種或兩種及兩種以上。所述的活化劑選用丁二酸、戊二酸、己二酸、水楊酸、苯二甲酸、三乙醇胺、二乙醇胺、乙醇胺、中的一種或兩種及兩種以上。所述的鹵素為環己胺氫溴酸鹽﹑二乙胺氫溴酸鹽﹑二甲胺鹽酸鹽﹑二乙胺氫鹽酸鹽中的一種或兩種及兩種以上。所述的溶劑為TX-10、油醇聚氧乙烯醚、曲拉通X-100、聚乙二醇、2-乙基-1,3-己二醇，所述的阻燃劑為質量比為1:1的氫氧化鎂與硼酸鋅的混合物。作為本發明更優選地一種實施方式，所述的助焊膏中由如下組分組成：聚合松香15份，氫化松香23份，季戊四醇松香酯4份，琥珀酸酯磺酸化改性氫化蓖麻油9份，戊二酸4份，三乙醇胺5份，曲拉通X-10012份，聚乙二醇11份，氫氧化鎂2.5份，硼酸鋅2.5份，聚乙烯樹脂10份。本發明還提供一種上述激光用焊錫膏的制備方法，包括以下步驟：(1)助焊膏的制備：稱取處方重量份的松香及其衍生物、溶劑加入反應容器中，加熱升溫至150-170℃，攪拌至完全熔化；向其中加入觸變劑、阻燃劑和聚乙烯樹脂，加熱至220-240℃并攪拌至完全熔化；降溫至80℃-95℃，向其中加入活性劑，攪拌至完全熔化后冷卻即得助焊膏；(2)激光用焊錫膏的制備：冷卻后的助焊膏進行研磨至粒度15μm以下，并與焊料合金在真空攪拌機中充分攪拌均勻，即可得焊錫膏。由上述組分組成的助焊膏具有很好的防坍塌功能，使本發明的助焊膏應用于激光焊接中無炸錫、無錫珠、焊接飽滿不會出現坍塌的現象。與現有技術相比，本發明的優點在于：1)聚酰胺改性的氫化蓖麻油，克服了氫化蓖麻油助劑返粗和假稠的缺點；其適用的溫度范圍較氫化蓖麻油更寬，能在脂肪烴或芳香烴溶劑中溶脹或溶解。2)應用于瞬間即熔化的激光焊接中無炸錫、無錫珠、焊接飽滿實用性強。具體實施方式下面采用具體實施例進一步說明本發明的內容。以下內容是結合具體的優選實施方式對本發明所作的進一步詳細說明，不能認定本發明的具體實施只局限于這些說明。對于本發明所屬
技術領域：
的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬于本發明的保護范圍。下述實施例中，所述的松香及其衍生物為選用聚合松香、天然脂松香、氫化松香、岐化松香、部分聚合松香、氫化松香甘油脂、季戊四醇松香酯中的一種或兩種及兩種以上。所述的活化劑選用丁二酸、戊二酸、己二酸、水楊酸、苯二甲酸、三乙醇胺、二乙醇胺、乙醇胺、中的一種或兩種及兩種以上。所述的鹵素為環己胺氫溴酸鹽﹑二乙胺氫溴酸鹽﹑二甲胺鹽酸鹽﹑二乙胺氫鹽酸鹽中的一種或兩種及兩種以上。所述的溶劑為TX-10、油醇聚氧乙烯醚、曲拉通X-100、聚乙二醇、2-乙基-1,3-己二醇，所述的阻燃劑為質量比為1:1的氫氧化鎂與硼酸鋅的混合物。實施例1本發明激光用焊錫膏及其制備方法一種激光用焊錫膏，其由焊料合金和助焊膏組成，所述的焊錫膏中的焊料合金與助焊膏的份數比為91：9；所述的焊料合金為：Sn96.5Ag3.0Cu0.54#粉。所述助焊膏的組分份含量如下：季戊四醇松香酯30份；琥珀酸酯磺酸化改性氫化蓖麻油15份；三乙醇胺15份；油醇聚氧乙烯醚15份，聚乙二醇15份，氫氧化鎂2份，硼酸鋅2份，聚乙烯樹脂8份。上述激光用焊錫膏的制備方法包括以下步驟：(1)助焊膏的制備：稱取處方份的松香及其衍生物、溶劑加入反應容器中，加熱升溫至160℃，攪拌至完全熔化；向其中加入觸變劑、氫氧化鎂、硼酸鋅和聚乙烯樹脂，加熱至230℃并攪拌至完全熔化；降溫至90℃，向其中加入活性劑，攪拌至完全熔化后冷卻即得助焊膏；(2)激光用焊錫膏的制備：冷卻后的助焊膏進行研磨至粒度15μm以下，并與焊料合金在真空攪拌機中充分攪拌均勻，即可得焊錫膏。實施例2本發明激光用焊錫膏及其制備方法一種激光用焊錫膏，其由焊料合金和助焊膏組成，所述的焊錫膏中的焊料合金與助焊膏的份數比為88:12；所述的焊料合金為：Sn42Bi58。所述的助焊膏中由如下組分組成：聚合松香15份，氫化松香23份，季戊四醇松香酯6份，琥珀酸酯磺酸化改性氫化蓖麻油9份，戊二酸4份，二乙醇胺3.5份，環己胺氫溴酸鹽1.5份，曲拉通X-10012份，聚乙二醇11份，氫氧化鎂2.5份，硼酸鋅2.5份，聚乙烯樹脂10份。上述激光用焊錫膏的制備方法包括以下步驟：(1)助焊膏的制備：稱取處方份的松香及其衍生物、溶劑加入反應容器中，加熱升溫至150℃，攪拌至完全熔化；向其中加入琥珀酸酯磺酸化改性氫化蓖麻油、氫氧化鎂、硼酸鋅和聚乙烯樹脂，加熱至220℃并攪拌至完全熔化；降溫至95℃，向其中加入活性劑，攪拌至完全熔化后冷卻即得助焊膏；(2)激光用焊錫膏的制備：冷卻后的助焊膏進行研磨至粒度15μm以下，并與焊料合金在真空攪拌機中充分攪拌均勻，即可得焊錫膏。實施例3本發明激光用焊錫膏及其制備方法一種激光用焊錫膏，其由焊料合金和助焊膏組成，所述的焊錫膏中的焊料合金與助焊膏的份數比為85:15；所述的焊料合金為：Sn64Bi35Ag1。所述的所述助焊膏的組分份含量如下：天然脂松香20份；氫化松香15份；氫化松香甘油脂20份；琥珀酸酯磺酸化改性氫化蓖麻油15份；丁二酸7份；己二酸8份；TX-1010份；聚乙二醇15份；2-乙基-1,3-己二醇5份，氫氧化鎂0.1份，硼酸鋅0.1份，聚乙烯樹脂12份。上述激光用焊錫膏的制備方法包括以下步驟：(1)助焊膏的制備：稱取處方份的松香及其衍生物、溶劑加入反應容器中，加熱升溫至150℃，攪拌至完全熔化；向其中加入琥珀酸酯磺酸化改性氫化蓖麻油、氫氧化鎂、硼酸鋅和聚乙烯樹脂，加熱至220℃并攪拌至完全熔化；降溫至95℃，向其中加入活性劑，攪拌至完全熔化后冷卻即得助焊膏；(2)激光用焊錫膏的制備：冷卻后的助焊膏進行研磨至粒度15μm以下，并與焊料合金在真空攪拌機中充分攪拌均勻，即可得焊錫膏。實施例4本發明激光用焊錫膏及其制備方法一種激光用焊錫膏，其由焊料合金和助焊膏組成，其特征在于，所述的焊錫膏中的焊料合金與助焊膏的份數比為84:16；所述的焊料合金為：Sn99Ag0.3Cu0.7。所述的所述助焊膏的組分份含量如下：季戊四醇松香酯30份；琥珀酸酯磺酸化改性氫化蓖麻油15份；苯二甲酸4份；二乙胺氫溴酸鹽3.0份；油醇聚氧乙烯醚15份，氫氧化鎂2.5份，硼酸鋅2.5份，聚乙烯樹脂10份。實施例5本發明激光用焊錫膏及其制備方法一種激光用焊錫膏，其由焊料合金和助焊膏組成，所述的焊錫膏中的焊料合金與助焊膏的份數比為82:18；所述的焊料合金為：Sn96.5Ag3.0Cu0.5。所述助焊膏的組分份含量如下：氫化松香甘油脂20份；岐化松香20份份；琥珀酸酯磺酸化改性氫化蓖麻油11份；丁二酸10份；聚乙二醇19份，氫氧化鎂3份，硼酸鋅3份，聚乙烯樹脂8份。對比實施例1按照CN100475996C實施例1所述制備工藝制備得到。對比實施例2除琥珀酸酯磺酸化改性氫化蓖麻油為聚酰胺改性氫化蓖麻油外制備方法和組分同實施例2。本發明激光用焊錫膏的性能測試表1本發明激光用焊錫膏的錫珠等級以及熱坍塌不連間隔測定錫珠熱坍塌不連間隔(mm)實施例12級＜0.1mm實施例22級＜0.1mm實施例32級＜0.1mm實施例42級＜0.1mm實施例52級＜0.1mm對比實施例13級0.3mm對比實施例23級0.2本發明制作的激光用焊錫膏，潤濕性好，錫珠2級以上，熱坍塌不連間隔為0.1mm，而對比實施例1的熱坍塌不連間隔為0.3mm，錫珠3級，琥珀酸酯磺酸化改性氫化蓖麻油為聚酰胺改性氫化蓖麻油的激光用焊錫膏熱坍塌不連間隔為0.2mm，錫珠3級，這表明上述組分的選擇在改進激光用焊錫膏的品質方面具有明顯的協同作用。當前第1頁1 2 3