本发明属于焊接材料
技术领域：
，尤其涉及激光用焊锡膏及其制造方法。
背景技术：
：激光焊接在电子工业中，已逐渐应用到印制电路板的装联过程中。随着电路的集成度越来越高，零件尺寸越来越小，引脚间距也变得更小，以往的工具已经很难在细小的空间操作。激光由于不需要接触到零件即可实现焊接，很好的解决了这个问题，受到电路板制造商的重视。特别是微电子工业中得到了广泛的应用，由于激光焊接热影响区小、加热集中迅速、热应力低，因而正在集成电路和半导体器件壳体的封装中，显示出独特的优越性。激光焊接锡膏应用而生，而激光焊接锡膏和普通锡膏对比，激光焊接是瞬间熔化，几乎不到1秒焊接即完成了；而之前常用的普通锡膏则是经过回流焊，从预热到熔化一般在5分钟左右。激光焊接锡膏因瞬间熔化则难于避免的出现炸锡、锡珠、焊接不饱满等一系列问题。本发明针对这一系列问题，成功开发出适合激光焊接的焊锡膏，应用于激光焊接中无炸锡、无锡珠、焊接饱满。《聚酰胺改性氢化蓖麻油在无铅锡膏中的应用研究》一文中公开了聚酰胺改性氢化蓖麻油能调节焊锡膏的流变性能，而且还能改善焊锡膏的印刷适性。但是，如果在助焊剂配方中添加过量的聚酰胺改性氢化蓖麻油，则会使焊锡膏的粘着力下降，抗热塌性变差。技术实现要素：有鉴于此，本发明针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种激光用焊锡膏及其制造方法，其能有效解决激光焊接中炸锡、锡珠、焊接不饱满的问题。其适合激光焊接的焊锡膏，应用于激光焊接中无炸锡、无锡珠、焊接饱满。一种激光用焊锡膏，其由焊料合金和助焊膏组成，所述的焊锡膏中的焊料合金与助焊膏的重量份数比为80-91:9-20；所述助焊膏的组分重量份含量如下：松香及其衍生物30重量份-55重量份；触变剂3重量份-15重量份；有机酸活性剂4重量份-15重量份；卤素活性剂0重量份-3重量份；溶剂15重量份-30重量份；阻燃剂0.1-6重量份；聚乙烯树脂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中的一种或多种组成的锡基焊锡粉，所述的触变剂是琥珀酸酯磺酸化改性氢化蓖麻油。所述的松香及其衍生物为选用聚合松香、天然脂松香、氢化松香、岐化松香、部分聚合松香、氢化松香甘油脂、季戊四醇松香酯中的一种或两种及两种以上。所述的活化剂选用丁二酸、戊二酸、己二酸、水杨酸、苯二甲酸、三乙醇胺、二乙醇胺、乙醇胺、中的一种或两种及两种以上。所述的卤素为环己胺氢溴酸盐﹑二乙胺氢溴酸盐﹑二甲胺盐酸盐﹑二乙胺氢盐酸盐中的一种或两种及两种以上。所述的溶剂为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，所述的阻燃剂为质量比为1:1的氢氧化镁与硼酸锌的混合物。作为本发明更优选地一种实施方式，所述的助焊膏中由如下组分组成：聚合松香15份，氢化松香23份，季戊四醇松香酯4份，琥珀酸酯磺酸化改性氢化蓖麻油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，氢氧化镁2.5份，硼酸锌2.5份，聚乙烯树脂10份。本发明还提供一种上述激光用焊锡膏的制备方法，包括以下步骤：(1)助焊膏的制备：称取处方重量份的松香及其衍生物、溶剂加入反应容器中，加热升温至150-170℃，搅拌至完全熔化；向其中加入触变剂、阻燃剂和聚乙烯树脂，加热至220-240℃并搅拌至完全熔化；降温至80℃-95℃，向其中加入活性剂，搅拌至完全熔化后冷却即得助焊膏；(2)激光用焊锡膏的制备：冷却后的助焊膏进行研磨至粒度15μm以下，并与焊料合金在真空搅拌机中充分搅拌均匀，即可得焊锡膏。由上述组分组成的助焊膏具有很好的防坍塌功能，使本发明的助焊膏应用于激光焊接中无炸锡、无锡珠、焊接饱满不会出现坍塌的现象。与现有技术相比，本发明的优点在于：1)聚酰胺改性的氢化蓖麻油，克服了氢化蓖麻油助剂返粗和假稠的缺点；其适用的温度范围较氢化蓖麻油更宽，能在脂肪烃或芳香烃溶剂中溶胀或溶解。2)应用于瞬间即熔化的激光焊接中无炸锡、无锡珠、焊接饱满实用性强。具体实施方式下面采用具体实施例进一步说明本发明的内容。以下内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属
技术领域：
的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。下述实施例中，所述的松香及其衍生物为选用聚合松香、天然脂松香、氢化松香、岐化松香、部分聚合松香、氢化松香甘油脂、季戊四醇松香酯中的一种或两种及两种以上。所述的活化剂选用丁二酸、戊二酸、己二酸、水杨酸、苯二甲酸、三乙醇胺、二乙醇胺、乙醇胺、中的一种或两种及两种以上。所述的卤素为环己胺氢溴酸盐﹑二乙胺氢溴酸盐﹑二甲胺盐酸盐﹑二乙胺氢盐酸盐中的一种或两种及两种以上。所述的溶剂为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，所述的阻燃剂为质量比为1:1的氢氧化镁与硼酸锌的混合物。实施例1本发明激光用焊锡膏及其制备方法一种激光用焊锡膏，其由焊料合金和助焊膏组成，所述的焊锡膏中的焊料合金与助焊膏的份数比为91：9；所述的焊料合金为：Sn96.5Ag3.0Cu0.54#粉。所述助焊膏的组分份含量如下：季戊四醇松香酯30份；琥珀酸酯磺酸化改性氢化蓖麻油15份；三乙醇胺15份；油醇聚氧乙烯醚15份，聚乙二醇15份，氢氧化镁2份，硼酸锌2份，聚乙烯树脂8份。上述激光用焊锡膏的制备方法包括以下步骤：(1)助焊膏的制备：称取处方份的松香及其衍生物、溶剂加入反应容器中，加热升温至160℃，搅拌至完全熔化；向其中加入触变剂、氢氧化镁、硼酸锌和聚乙烯树脂，加热至230℃并搅拌至完全熔化；降温至90℃，向其中加入活性剂，搅拌至完全熔化后冷却即得助焊膏；(2)激光用焊锡膏的制备：冷却后的助焊膏进行研磨至粒度15μm以下，并与焊料合金在真空搅拌机中充分搅拌均匀，即可得焊锡膏。实施例2本发明激光用焊锡膏及其制备方法一种激光用焊锡膏，其由焊料合金和助焊膏组成，所述的焊锡膏中的焊料合金与助焊膏的份数比为88:12；所述的焊料合金为：Sn42Bi58。所述的助焊膏中由如下组分组成：聚合松香15份，氢化松香23份，季戊四醇松香酯6份，琥珀酸酯磺酸化改性氢化蓖麻油9份，戊二酸4份，二乙醇胺3.5份，环己胺氢溴酸盐1.5份，曲拉通X-10012份，聚乙二醇11份，氢氧化镁2.5份，硼酸锌2.5份，聚乙烯树脂10份。上述激光用焊锡膏的制备方法包括以下步骤：(1)助焊膏的制备：称取处方份的松香及其衍生物、溶剂加入反应容器中，加热升温至150℃，搅拌至完全熔化；向其中加入琥珀酸酯磺酸化改性氢化蓖麻油、氢氧化镁、硼酸锌和聚乙烯树脂，加热至220℃并搅拌至完全熔化；降温至95℃，向其中加入活性剂，搅拌至完全熔化后冷却即得助焊膏；(2)激光用焊锡膏的制备：冷却后的助焊膏进行研磨至粒度15μm以下，并与焊料合金在真空搅拌机中充分搅拌均匀，即可得焊锡膏。实施例3本发明激光用焊锡膏及其制备方法一种激光用焊锡膏，其由焊料合金和助焊膏组成，所述的焊锡膏中的焊料合金与助焊膏的份数比为85:15；所述的焊料合金为：Sn64Bi35Ag1。所述的所述助焊膏的组分份含量如下：天然脂松香20份；氢化松香15份；氢化松香甘油脂20份；琥珀酸酯磺酸化改性氢化蓖麻油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，氢氧化镁0.1份，硼酸锌0.1份，聚乙烯树脂12份。上述激光用焊锡膏的制备方法包括以下步骤：(1)助焊膏的制备：称取处方份的松香及其衍生物、溶剂加入反应容器中，加热升温至150℃，搅拌至完全熔化；向其中加入琥珀酸酯磺酸化改性氢化蓖麻油、氢氧化镁、硼酸锌和聚乙烯树脂，加热至220℃并搅拌至完全熔化；降温至95℃，向其中加入活性剂，搅拌至完全熔化后冷却即得助焊膏；(2)激光用焊锡膏的制备：冷却后的助焊膏进行研磨至粒度15μm以下，并与焊料合金在真空搅拌机中充分搅拌均匀，即可得焊锡膏。实施例4本发明激光用焊锡膏及其制备方法一种激光用焊锡膏，其由焊料合金和助焊膏组成，其特征在于，所述的焊锡膏中的焊料合金与助焊膏的份数比为84:16；所述的焊料合金为：Sn99Ag0.3Cu0.7。所述的所述助焊膏的组分份含量如下：季戊四醇松香酯30份；琥珀酸酯磺酸化改性氢化蓖麻油15份；苯二甲酸4份；二乙胺氢溴酸盐3.0份；油醇聚氧乙烯醚15份，氢氧化镁2.5份，硼酸锌2.5份，聚乙烯树脂10份。实施例5本发明激光用焊锡膏及其制备方法一种激光用焊锡膏，其由焊料合金和助焊膏组成，所述的焊锡膏中的焊料合金与助焊膏的份数比为82:18；所述的焊料合金为：Sn96.5Ag3.0Cu0.5。所述助焊膏的组分份含量如下：氢化松香甘油脂20份；岐化松香20份份；琥珀酸酯磺酸化改性氢化蓖麻油11份；丁二酸10份；聚乙二醇19份，氢氧化镁3份，硼酸锌3份，聚乙烯树脂8份。对比实施例1按照CN100475996C实施例1所述制备工艺制备得到。对比实施例2除琥珀酸酯磺酸化改性氢化蓖麻油为聚酰胺改性氢化蓖麻油外制备方法和组分同实施例2。本发明激光用焊锡膏的性能测试表1本发明激光用焊锡膏的锡珠等级以及热坍塌不连间隔测定锡珠热坍塌不连间隔(mm)实施例12级＜0.1mm实施例22级＜0.1mm实施例32级＜0.1mm实施例42级＜0.1mm实施例52级＜0.1mm对比实施例13级0.3mm对比实施例23级0.2本发明制作的激光用焊锡膏，润湿性好，锡珠2级以上，热坍塌不连间隔为0.1mm，而对比实施例1的热坍塌不连间隔为0.3mm，锡珠3级，琥珀酸酯磺酸化改性氢化蓖麻油为聚酰胺改性氢化蓖麻油的激光用焊锡膏热坍塌不连间隔为0.2mm，锡珠3级，这表明上述组分的选择在改进激光用焊锡膏的品质方面具有明显的协同作用。当前第1页1 2 3