一种点涂式高温锡合金焊锡膏及制备方法

文档序号:3166091阅读:248来源:国知局

专利名称::一种点涂式高温锡合金焊锡膏及制备方法
技术领域
:本发明涉及焊锡膏
技术领域
,特别是涉及一种用于点涂式作业的高温锡合金焊锡膏及其制备方法。
背景技术
:高温锡合金焊锡膏一般指Sn5/Pb92.5/Ag2.5合金的焊锡膏,它主要应用于功率管、可控硅、整流器等的半导体器件封装焊接,以及多层电路板等高温焊接工艺和高温工作下的元器件焊接等。点涂式高温合金焊锡膏较其他合金的锡膏要求焊接温度高、比重大、气压挤压点涂出锡,而现有的锡膏在高温下焊接时,容易出现焊点里面有空洞、残留物变黑的现象,在储存时很容易出现分层、断层的问题,且会出现锡粉与助焊膏分离的现象。
发明内容本发明的目的之一在于,为了克服上述已有技术的缺点与不足,而提供一种性能稳定、点涂均匀的点涂式高温锡合金焊锡膏,从而焊接后残余物少而易清洗,能够保证经34(TC以上高温回焊后的残余物不烧结、易清洗。本发明的目的之二在于,还提供该焊锡膏的制备方法。本发明的目的是通过下列技术方案实现的一种点涂式高温锡合金焊锡膏,它是由助焊剂和锡基合金粉组成,所述助焊剂由t百分比的原料组成25%45%5%20%2%4%2%4%3%5%1%2%1%2%下述重〗聚合松香氢化松香改性氢化蓖麻油氢化蓖麻油蜡活性剂对苯二酚乙撑双硬脂酸酰胺有机溶剂为余量。其中,所述的活性剂为戊二酸、丁二酸酐或邻苯二甲酸酐中的一种与环己胺盐酸盐的组合。所述的有机溶剂为松油醇、二乙二醇单丁醚、二乙二醇单己醚、乙二醇己醚或二縮水甘油醚的一种或两种的组合。所述的锡基合金粉为Sn5/Pb92.5/Ag2.5高温合金粉。所述的助焊剂与锡合金粉两者重量比为1310:8790。以上所述的点涂式高温锡合金焊锡膏的制备方法,制备步骤如下A、将上述量的聚合松香、氢化松香和有机溶剂置于反应釜中混合,搅拌加热至145155t:的进行溶解;B、往反应釜中加入上述量的对苯二酚、改性氢化蓖麻油、氢化蓖麻油蜡和乙撑双硬脂酸酰胺,完全溶解之后再加入活性剂;C、待反应釜中的物料完全溶解之后进行冷却,冷却到室温的时候得到助焊剂;D、将助焊剂与锡基合金粉按照1310:8790的重量比例在真空分散机内进行混合搅拌,搅拌均匀之后得到该合金的焊锡膏。本发明的焊锡膏由助焊剂和锡基合金粉组成,助焊剂选用的聚合松香和氢化松香为树脂材料,不仅提高了锡膏的粘附性,保护和防止焊后PCB再度氧化的作用,而且提供一定的活性以去除PCB金属膜焊盘表层及零件焊接部位的氧化物质;本发明选用改性氢化蓖麻油和氢化蓖麻油蜡为触变剂起到调节焊锡膏的粘度以及触变性能,防止在使用过程中出现拖尾、粘连等现象的作用;活性剂选用戊二酸、丁二酸酐或邻苯二甲酸酐中的一种与环己胺盐酸盐的组合不仅能更好的去除PCB金属膜焊盘表层及零件焊接部位的氧化物质的作用,同时具有降低金属表面张力的功效;其中乙撑双硬脂酸酰胺为一种高效分散剂,加入一定量的乙撑双硬脂酸酰胺对于改善焊锡膏的分层、断层以及锡粉与助焊膏分离的现象有显著地改善。由于采取上述技术方案使本发明技术与已有技术相比具有如下优点及效果a)出锡均匀,点涂时无大小点,电性能优良;b)稳定性好,在连续点涂时无分层、变稀及空点现象;c)提高焊锡膏的扩展率,提高了绝缘阻抗值,降低了焊后残留物对基材的腐蚀性,提高了焊锡膏的使用寿命;d)该焊锡膏焊接的温度较低,有利于减少对电子元器件的热损伤;e)焊接后残余物少而易清洗,能够保证经340°C以上高温回焊后的残余物不烧结、易清洗。本发明所述的焊锡膏可广泛应用于功率管、可控硅、整流器等的半导体器件封装焊接、多层电路板等高温焊接工艺、高温工作下的元器件焊接过程中的点涂作业。具体实施方式实施例1助焊剂原料聚合松香25g、氢化松香20g、改性氢化蓖麻油2g、氢化蓖麻油蜡4g、戊二酸2g、环己胺盐酸盐lg、对苯二酚lg、硬脂酸分散剂lg和松油醇30g、二乙二醇单丁醚14g。制备方法将25g聚合松香、20g氢化松香和30g松油醇、14g二乙二醇单丁醚混合后搅拌加热至145t:的进行溶解,然后加入lg对苯二酚、2g改性氢化蓖麻油、4g氢化蓖麻油蜡和lg乙撑双硬脂酸酰胺,完全溶解之后再加2g戊二酸,lg环己胺盐酸盐,以上物料完全溶解之后进行冷却,冷却到室温的时候得到助焊剂,取助焊剂12g与Sn5/Pb92.5/Ag2.5焊锡合金粉88g在真空分散机内进行混合搅拌,搅拌均匀之后得到该合金的焊锡膏。实施例2助焊剂原料聚合松香30g、氢化松香15g、改性氢化蓖麻油3g、氢化蓖麻油蜡3g、丁二酸酐2g、环己胺盐酸盐lg、对苯二酚1.5g、硬脂酸分散剂2g和二乙二醇单己醚20、二縮水甘油醚22.5g。制备方法将30g聚合松香、15g氢化松香和20g二乙二醇单己醚、22.5g二縮水甘油醚混合后搅拌加热至15(TC的进行溶解,然后加入1.5g对苯二酚、3g改性氢化蓖麻油、3g氢化蓖麻油蜡和1.5g乙撑双硬脂酸酰胺,完全溶解之后再加2g丁二酸酐,lg环己胺盐酸盐,以上物料完全溶解之后进行冷却,冷却到室温的时候得到助焊剂,取助焊剂llg与Sn5/Pb92.5/Ag2.5焊锡合金粉89g在真空分散机内进行混合搅拌,搅拌均匀之后得到该合金的焊锡膏。实施例3助焊剂原料聚合松香30g、氢化松香15g、改性氢化蓖麻油4g、氢化蓖麻油蜡2g、戊二酸lg、环己胺盐酸盐2g、对苯二酚2g、硬脂酸分散剂2g和42g松油醇。制备方法将30g聚合松香、15g氢化松香和42g松油醇混合后搅拌加热至150°C的进行溶解,然后加入2g对苯二酚、4g改性氢化蓖麻油、2g氢化蓖麻油蜡和2g乙撑双硬脂酸酰胺,完全溶解之后再加lg戊二酸,2g环己胺盐酸盐,以上物料完全溶解之后进行冷却,冷却到室温的时候得到助焊剂,取助焊剂13g与Sn5/Pb92.5/Ag2.5焊锡合金粉87g在真空分散机内进行混合搅拌,搅拌均匀之后得到该合金的焊锡膏。实施例4助焊剂原料聚合松香30g、氢化松香20g、改性氢化蓖麻油2g、氢化蓖麻油蜡3g、丁二酸酐2g、环己胺盐酸盐lg、对苯二酚lg、硬脂酸分散剂2g和38g二乙二醇单己醚。制备方法将30g聚合松香、20g氢化松香和38g二乙二醇单己醚混合后搅拌加热至155t:的进行溶解,然后加入lg对苯二酚、2g改性氢化蓖麻油、3g氢化蓖麻油蜡和2g乙撑双硬脂酸酰胺,完全溶解之后再加2g丁二酸酐,2g环己胺盐酸盐,以上物料完全溶解之后进行冷却,冷却到室温的时候得到助焊剂,取助焊剂12.5g与Sn5/Pb92.5/Ag2.5焊锡合金粉87.5g在真空分散机内进行混合搅拌,搅拌均匀之后得到该合金的焊锡膏。实施例5助焊剂原料聚合松香30g、氢化松香20g、改性氢化蓖麻油3g、氢化蓖麻油蜡2g、邻苯二甲酸酐lg、环己胺盐酸盐3g、对苯二酚2g、硬脂酸分散剂lg和松油醇38g。制备方法将30g聚合松香、20g氢化松香和38g松油醇混合后搅拌加热至150°C的进行溶解,然后加入2g对苯二酚、3g改性氢化蓖麻油、2g氢化蓖麻油蜡和lg乙撑双硬脂酸酰胺,完全溶解之后再加lg邻苯二甲酸酐,3g环己胺盐酸盐,以上物料完全溶解之后进行冷却,冷却到室温的时候得到助焊剂,取助焊剂12g与Sn5/Pb92.5/Ag2.5焊锡合金粉88g在真空分散机内进行混合搅拌,搅拌均匀之后得到该合金的焊锡膏。实施例6助焊剂原料聚合松香35g、氢化松香15g、改性氢化蓖麻油2g、氢化蓖麻油蜡3g、戊二酸2.5g、环己胺盐酸盐2.5g、对苯二酚lg、硬脂酸分散剂2g和二乙二醇单丁醚37g制备方法将35g聚合松香、15g氢化松香和37g二乙二醇单丁醚混合后搅拌加热至15(TC的进行溶解,然后加入lg对苯二酚、2g改性氢化蓖麻油、3g氢化蓖麻油蜡和2g乙撑双硬脂酸酰胺,完全溶解之后再加2.5g戊二酸,2.5g环己胺盐酸盐,以上物料完全溶解之后进行冷却,冷却到室温的时候得到助焊剂,取助焊剂llg与Sn5/Pb92.5/Ag2.5焊锡合金粉89g在真空分散机内进行混合搅拌,搅拌均匀之后得到该合金的焊锡膏。实施例7助焊剂原料聚合松香40g、氢化松香10g、改性氢化蓖麻油3.5g、氢化蓖麻油蜡3.5g、邻苯二甲酸酐3g,环己胺盐酸盐lg、对苯二酚1.5g、硬脂酸分散剂1.5g和二乙二醇单丁醚18g、松油醇溶剂18g,制备方法将40g聚合松香、10g氢化松香和18g二乙二醇单丁醚、18g松油醇混合后搅拌加热至15(TC的进行溶解,然后加入1.5g对苯二酚、3.5g改性氢化蓖麻油、3.5g氢化蓖麻油蜡和1.5g乙撑双硬脂酸酰胺,完全溶解之后再加3g邻苯二甲酸酐,lg环己胺盐酸盐,以上物料完全溶解之后进行冷却,冷却到室温的时候得到助焊剂,取助焊剂11.5g与Sn5/Pb92.5/Ag2.5焊锡合金粉88.5g在真空分散机内进行混合搅拌,搅拌均匀之后得到该合金的焊锡膏。实施例8助焊剂原料聚合松香45g、氢化松香5g、改性氢化蓖麻油3g、氢化蓖麻油蜡4g、邻苯二甲酸酐3g,环己胺盐酸盐lg、对苯二酚1.8g、硬脂酸分散剂1.5g和二乙二醇单丁醚15g,松油醇20.7g,制备方法将45g聚合松香、5g氢化松香和15g二乙二醇单丁醚、20.7g松油醇混合后搅拌加热至15(TC的进行溶解,然后加入1.8g对苯二酚、3g改性氢化蓖麻油、4g氢化蓖麻油蜡和1.5g乙撑双硬脂酸酰胺,完全溶解之后再加3g邻苯二甲酸酐,lg环己胺盐酸盐,以上物料完全溶解之后进行冷却,冷却到室温的时候得到助焊剂,取助焊剂13g与Sn5/Pb92.5/Ag2.5焊锡合金粉87g在真空分散机内进行混合搅拌,搅拌均匀之后得到该合金的焊锡膏。对比实例1取25g聚合松香,15g氢化松香,2g改性氢化蓖麻油,4g氢化蓖麻油蜡,2g戊二酸,lg环己胺盐酸盐,30g松油醇,15g二乙二醇单丁醚,lg抗氧化剂,将上述有机物料按上述助焊剂的制备方法,将聚合松香、氢化松香、有机溶剂等物料混合在一起溶解,然后加入抗氧化剂和触变剂,完全溶解之后再加入活性剂。以上物料完全溶解之后进行冷却,冷却到室温的时候再加入表面活性剂,继续冷却,得到助焊剂。将助焊剂与Sn5/Pb92.5/Ag2.5焊锡合金粉末按照12:88的重量比例在真空分散机内进行混合搅拌,得到该合金的焊锡膏。对比实例2取30g聚合松香,15g氢化松香,3g改性氢化蓖麻油,3g氢化蓖麻油蜡,3g丁二酸酐,20g二乙二醇单丁醚,25g二縮水甘油醚,lg抗氧化剂,先将聚合松香、氢化松香、有机溶剂等物料混合在一起溶解,然后加入抗氧化剂和触变剂,完全溶解之后再加入活性剂。以上物料完全溶解之后进行冷却,冷却到室温的时候再加入表面活性剂,继续冷却,得到助焊剂。将助焊剂与Sn5/Pb92.5/Ag2.5焊锡合金粉末按照11:89的重量比例在真空分散机内进行混合搅拌,得到该合金的焊锡膏。实施例产品与已有产品性能对比结果见表1表1实施例产品与已有产品性能对比结果<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>从表1可以看出,加入乙撑双硬脂酸酰胺分散剂的焊锡膏在各方面性能均优于没有加硬脂酸分散剂焊锡膏。本发明的焊锡膏应用于功率管、可控硅、整流器等的半导体器件封装焊接、多层电路板等高温焊接工艺、高温工作下的元器件焊接过程中的点涂作业,性能稳定,点涂均匀,焊接性能优良。权利要求一种点涂式高温锡合金焊锡膏,它是由助焊剂和锡基合金粉组成,其特征在于,所述助焊剂由下述重量百分比的原料组成聚合松香25%~45%氢化松香5%~20%改性氢化蓖麻油2%~4%氢化蓖麻油蜡2%~4%活性剂3%~5%对苯二酚1%~2%乙撑双硬脂酸酰胺1%~2%有机溶剂为余量。2.根据权利要求1所述的点涂式高温锡合金焊锡膏,其特征在于,所述的活性剂为戊二酸、丁二酸酐或邻苯二甲酸酐中的一种与环己胺盐酸盐的组合物。3.根据权利要求1所述的点涂式高温锡合金焊锡膏,其特征在于,所述的有机溶剂为松油醇、二乙二醇单丁醚、二乙二醇单己醚、乙二醇己醚或二縮水甘油醚的一种或两种的组合物。4.根据权利要求1所述的点涂式高温锡合金焊锡膏,其特征在于,所述的锡基合金粉为Sn5/Pb92.5/Ag2.5高温合金粉。5.根据权利要求1所述的点涂式高温锡合金焊锡膏,其特征在于,所述的助焊剂与锡合金粉两者重量比为1310:8790。6.权利要求1所述的点涂式高温锡合金焊锡膏的制备方法,其特征在于,制备步骤如下A、将上述量的聚合松香、氢化松香和有机溶剂置于反应釜中混合,搅拌加热至145155t:的进行溶解;B、往反应釜中加入上述量的对苯二酚、改性氢化蓖麻油、氢化蓖麻油蜡和乙撑双硬脂酸酰胺,完全溶解之后再加入活性剂;C、待反应釜中的物料完全溶解之后进行冷却,冷却到室温的时候得到助焊剂;D、将助焊剂与锡基合金粉按照1310:8790的重量比例在真空分散机内进行混合搅拌,搅拌均匀之后得到该合金的焊锡膏。全文摘要本发明涉及焊锡膏
技术领域
,特别是涉及一种用于点涂式作业的高温锡合金焊锡膏及其制备方法;它是由助焊剂和分布于该助焊剂中的Sn/Pb/Ag锡基合金粉组成,所述助焊剂包括25%~45%聚合松香、8%~20%氢化松香、2%~4%改性氢化蓖麻油、2%~4%氢化蓖麻油蜡、3%~5%活性剂、1%~2%对苯二酚、1%~2%乙撑双硬脂酸酰胺和溶剂;该焊锡膏加入了硬脂酸分散剂,并采用针筒式包装,通过抽真空除泡等工艺,将锡膏包装在针筒里面,该锡膏采用气压挤出点涂式作业;本发明不但性能稳定、点涂均匀、焊接性能优良,而且提高了扩展率和绝缘阻抗值,尤其是经340℃以上高温回焊后的残余物不烧结、易清洗。文档编号B23K35/363GK101695797SQ20091019322公开日2010年4月21日申请日期2009年10月23日优先权日2009年10月23日发明者周华涛,郑伟民,陈东明申请人:东莞市特尔佳电子有限公司;
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