本发明属于锡膏技术领域，具体涉及一种led专用焊锡膏及其制备方法。
背景技术
led产品因其发光效率高、耗电量少、使用寿命长、工作温度低等优点，被广泛应用于照明、显示、装饰等领域，由于led的优势和政策的支持，国内led技术得到了快速发展，缩小了与国外技术的差距，甚至在部分产品领域走在了世界前列，但是由于led散热问题，限制了led进一步发展，特别是大功率产品的开发。采用焊锡膏通过焊接的方式实现led各元件的连接是一种有很好生产应用价值的方法，在led元件间形成的焊锡层具有优良的导热性，确保led有效散热。而目前本领域中并没有焊接效果好的led专用焊锡膏，现有的焊锡膏应用在led器件中普遍存在有焊接空洞的问题，焊接时形成的界面空洞多直接影响界面导热效果，从而降低led灯的光效率和使用寿命；另一方面，led封装的面积大、数量多，锡膏的价格昂贵，使得使用成本高，因此急需研发出一种焊接效果好且低成本的led用焊锡膏。
技术实现要素：
为解决上述技术问题，本发明提供一种led专用焊锡膏及其制备方法，在保证焊接效果的情况下降低了焊锡粉中高价值成分的含量，同时通过优化焊锡粉及助焊剂的成分，解决了led在焊接时的空洞问题。
本发明为达到上述目的所采用的技术方案是：
一种led专用焊锡膏，由88％～92％wt合金锡粉及8％～12％wt助焊剂构成，其中：
所述合金锡粉包括以下重量份的成分：锡30％～50％、铋5％～20％、补强金属0.1％～2％、铅28％～65％；
所述助焊剂包括以下重量份的成分：松香30％～46％、溶剂35％～44％、活性剂5％～8％、触变剂3％～6％、乳化剂8％～11％、添加剂5％～7％。
进一步说明的是，所述合金锡粉为超声雾化锡粉或离心雾化锡粉，颗粒粒径范围可为20～38微米、25～45微米或25～63微米。
进一步说明的是，所述补强金属为锑、镍、铜中的一种或多种。
进一步说明的是，所述松香为khr-130松香晶、ax-80全氢化松香、马来酸改性松香、rjh-145聚合松香、p-105萜烯树脂中的一种或多种混合。
进一步说明的是，所述溶剂为二乙二醇己醚、二乙二醇二丁醚、二乙二醇单丁醚、二乙二醇单辛醚、三丙二醇丁醚中的一种或多种。
进一步说明的是，所述活性剂为丁二酸、戊二酸、乙二酸、苯基丁二酸、十二烷二酸、癸基十四酸中的一种或多种。
进一步说明的是，所述触变剂为改性氢化蓖麻油、聚酰胺蜡触变剂中的一种或多种。
进一步说明的是，所述乳化剂为妥尔油脂肪酸、二聚脂肪酸、白凡士林、氢化聚异丁烯中的一种或多种。
进一步说明的是，所述添加剂为二溴丁烯二醇、2-乙基醚唑、1010抗氧化剂、甲基苯并三氮唑、苯并三氮唑中的一种或多种。
进一步说明的是，所述氢化聚异丁烯为聚异丁烯polybutene-1000、聚异丁烯polybutene-1000、聚异丁烯polybutene-15h中的一种或多种。
一种led专用焊锡膏的制备方法，包括以下步骤：
s1.在高压超声波反应釜中按比例加入溶剂、松香，加热升温至100～130℃，待固体完全溶化后，使釜内温度冷却至50～60℃保温，按比例依次添加活性剂、触变剂、乳化剂以及添加剂，启动机械搅拌装置及超声波设备，机械搅拌装置转速为1000～3000rpm/min，超声波频率为15～50khz，超声波功率为500～3000w，超声振动方式为连续或脉冲，在50～60℃温度范围下乳化30～120min，冷却至常温；
s2.所述s1步骤中获得助焊剂在超声波氛围中通过多辊辊压机进一步碾磨，将碾磨后的助焊剂静置或冷藏24h以上，即制得助焊剂；
s3.在真空搅拌釜中加入8％～12％wt的s2步骤所得助焊剂以及88％～92％wt合金锡粉，搅拌均匀后，即制得led专用焊锡膏。
本发明中，所述合金锡粉的合金成分为30％～50％的锡，5％～20％的铋，0.1％～2％的锑、镍、铜中的一种或多种，余量为铅，与目前led主要使用的sn63pb37锡膏相比，可使锡膏产品价格降低10％以上；通过添加5％～20％的铋，确保锡粉合金的熔点在180℃左右，可以在不用改变贴装温度工艺或更换贴装设备的条件下直接替代使用；通过添加锑、镍、铜的一种或多种元素，提高合金的材料强度，解决添加铋导致的材料强度降低的问题，再配合以特定的助焊剂，使得合金锡粉能够很好的焊接在封装处。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
解决led锡膏封装中界面出现的空洞问题，使用本发明所得led专用焊锡膏进行led封装，与现有常见的sn63pb37锡膏相比，sn63pb37锡膏的焊接空洞率一般低于15％，而本发明中焊锡膏的焊接空洞率低于8％，焊接面能够形成完整平铺的焊锡层，不易形成焊接空洞，能够保证焊接界面的导热性，提高led的可靠性与使用寿命；
在保证焊锡效果的情况下，优化了焊锡粉与助焊剂的成分与配比，与常见的合金焊锡粉sn63pb37相比，减少了锡的含量，使锡膏成本可降低10％以上，有助于降低led封装成本，提高了生产经济效益。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹列举以下实施例说明。
选用助焊剂包括以下重量份的成分：khr-130松香晶131g、ax-80全氢化松香149g、马来酸改性松香125g、二乙二醇己醚216g、二乙二醇二丁醚203g、戊二酸34g、乙二酸32g、改性氢化蓖麻油42g、妥尔油脂肪酸53g、二聚脂肪酸45g、二溴丁烯二醇13g、2-乙基醚唑14g、1010抗氧化剂12.5g、甲基苯并三氮唑14.5g。
助焊剂的制备：
s1.在高压超声波反应釜中加入khr-130松香晶、ax-80全氢化松香、马来酸改性松香、二乙二醇己醚、二乙二醇二丁醚，加热升温至125℃，待固体完全溶化后，使釜内温度冷却至60℃保温，依次向高压超声波反应釜中添加戊二酸、乙二酸、改性氢化蓖麻油、妥尔油脂肪酸、二聚脂肪酸、二溴丁烯二醇、2-乙基醚唑、1010抗氧化剂、甲基苯并三氮唑，启动机械搅拌装置及超声波设备，机械搅拌装置转速为2000rpm/min，超声波频率为35khz，超声波功率为2000w，超声振动方式为连续震动，在60℃温度范围下乳化65min后，冷却至25℃；
s2.所述s1步骤中所得混合物在超声波氛围中通过多辊辊压机进一步碾磨，将碾磨后的混合物静置或冷藏24h以上，即制得助焊剂。
使用上述助焊剂制备led专用焊锡膏。
实施例1
选用的合金锡粉粒径分布范围为25～45微米，所述合金锡粉由50％锡、3.5％铋、0.8％锑、0.1％镍、45.6％铅构成。在真空搅拌釜中加入10％wt的上述助焊剂以及90％wt合金锡粉，搅拌均匀后，即制得本实施例中led专用焊锡膏。
选用两块氧化铝的陶瓷基板，分别为甲基板及乙基板，其规格参数如下：长x宽为12cmx12cm、基板厚度约为0.38mm。
使用所得led专用焊锡膏对甲基板及乙基板进行焊接，通过脉冲回流焊接方式使甲基板上表面与乙基板下表面电气机械连接，固化冷却后获得焊接样板，使用x光机对焊接样板进行测试，测试所得焊接空洞率为6.5％。
实施例2
选用的合金锡粉粒径分布范围为25～45微米，所述合金锡粉由40％锡、7％铋、1.2％锑、0.1％铜、51.7％铅构成，在真空搅拌釜中加入9.5％wt的上述助焊剂以及90.5％wt合金锡粉，搅拌均匀后，即制得本实施例中led专用焊锡膏。
选用两块氧化铝的陶瓷基板，分别为甲基板及乙基板，其规格参数如下：长x宽为12cmx12cm、基板厚度约为0.38mm。
使用所得led专用焊锡膏对甲基板及乙基板进行焊接，通过脉冲回流焊接方式使甲基板上表面与乙基板下表面电气机械连接，固化冷却后获得焊接样板，使用x光机对焊接样板进行测试，测试所得焊接空洞率为5.4％。
以上所述仅是对本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围。