CN103008919B - 一种低银无卤无铅焊锡膏 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低银无卤无铅焊锡膏，各组分质量百分比分别为：（1）所述的无铅焊锡膏有85.0-90.0wt%的无铅焊锡粉和10.0-15.0wt%的焊剂组成；（2）所述的无铅焊锡粉由Sn 94.92-98.89wt%，Ag 0.1-0.5wt%，Cu 0.5-1.6wt%，Bi 0.1-2.0wt%，Ce 0.01-0.08wt%，Cr 0.1-0.8wt%组成；（3）所述的焊剂是由8-25wt%的松香，3-8wt%的有机酸活化剂，6-8wt%的触变剂，0.5-1.5wt%的表面活性剂，0.2-1.0wt%的缓蚀剂，56.5-82.3%的溶剂。本发明所述的低银无卤无铅焊锡膏有着良好的机械性能，在工作温度区间高活性，无游离的卤素残留，固体含量少，无需清洗，高强度的高温抗氧化性能，耐腐蚀性能好，低成本等诸多优点。
Description
技术领域
本发明涉及焊锡膏技术领域，特别是一种基于低银含量的锡银铜合金的无卤无铅焊锡膏。
背景技术
无铅化进程的推进使得传统的锡铅焊锡膏在向无铅焊锡膏的应用转化中带来了一系列的问题，高熔点必然要求有与之相配的焊剂。且与传统的焊剂相比，高温时的抗氧化性能也要得以提高。同时，生产工艺的简洁化使得锡膏向免清洗的方向发展，这就导致了锡膏中的焊剂多采用无卤或者是低卤的活性剂，必然降低了锡膏的活性和可焊性。
锡银铜无铅焊锡膏采用锡银铜无铅焊锡粉，有着较好抗老化、抗蠕变性能及良好的机械性能、可焊性能。但由于使用了银，增加了成本，且合金熔点较高，需要加入其它金属来改善焊锡粉的熔化温度，降低对焊剂的要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于低银含量的锡银铜合金的无卤无铅焊锡膏，解决无铅锡银铜焊锡膏的高成本、高温抗氧化性能、卤素残留和活性等问题。
为解决上述问题，本发明采用如下技术方案。
一种低银无卤无铅焊锡膏，其特征在于：
（1）、所述的无铅焊锡膏有85.0-90.0wt%的无铅焊锡粉和10.0-15.0wt%的焊剂组成；
（2）、所述的无铅焊锡粉由Sn 94.92-98.89wt%，Ag 0.1-0.5wt%，Cu 0.5-1.6wt%，Bi 0.1-2.0wt%，Ce 0.01-0.08wt%，Cr 0.1-0.8wt%组成；
所述的焊剂是由8-25wt%的松香，3-8wt%的有机酸活化剂，6-8wt%的触变剂，0.5-1.5wt%的表面活性剂，0.2-1.0wt%的缓蚀剂，56.5-82.3%的溶剂。
所述的松香为氢化松香、水白松香的组合物，其重量比值为2:3。
所述的有机酸活化剂包含羟基有机酸和卤代有机酸，其中羟基有机酸是甘醇酸、乳酸、酒石酸、柠檬酸、水杨酸中的两种，卤代有机酸是二氯丁二酸、2-氯-4-溴苯甲酸、2,4-二溴苯甲酸中的一种，羟基有机酸与卤代有机酸的重量比值为2:1。
所述的触变剂为氢化蓖麻油、脂肪酸甘油酯、乙撑双硬脂酸酰胺中的两种，重量比值为1:1。
所述的表面活性剂为含碳原子数在12-18之间的高碳脂肪醇聚氧乙烯醚（AEO）中的两种及以上。
所述的缓蚀剂是苯并噻唑、苯并三氮唑、三乙胺中的一种。
所述的溶剂为乙醇、异丙醇中的一种和二甘醇单丁醚、乙二醇单丁醚、乙二醇单丙醚、丙二醇单丁醚、二乙二醇二丁醚中的一种的组合而成，重量比值为1:10。
与现有技术相比，本发明所述的低银无卤无铅焊锡膏有如下优点：
1、 活性增强，在低温和高温的焊接工作环境中均有良好的活性，可焊性好；
2、 无游离的卤素残留，固体含量少，无需清洗；
3、 具有高强度的高温抗氧化性能，耐腐蚀性能好；
4、 低银含量降低了成本，合适的合金配比提高了无铅焊锡粉的性能，熔点降低。
具体实施方式
下面通过具体实施例来进一步解释说明本发明，但本发明不限于以下实施例。
实施例1
以质量百分比计算，将85%的组成为0.1%Ag-1.6%Cu-0.1Bi%-0.08%Ce-0.1%Cr-Sn（余量）的无铅焊锡粉的球状粉末，与表1中所示实施例1组成的15%焊剂混合均匀，制备成本发明所述低银无卤无铅焊锡膏。
实施例2
以质量百分比计算，将86%的组成为0.3%Ag-1.0%Cu-1.0Bi%-0.06%Ce-0.5%Cr-Sn（余量）的无铅焊锡粉的球状粉末，与表1中所示实施例2组成的14%焊剂混合均匀，制备成本发明所述低银无卤无铅焊锡膏。
实施例3
以质量百分比计算，将87%的组成为0.5%Ag-0.5%Cu-2.0Bi%-0.01%Ce-0.8%Cr-Sn（余量）的无铅焊锡粉的球状粉末，与表1中所示实施例3组成的13%焊剂混合均匀，制备成本发明所述低银无卤无铅焊锡膏。
实施例4
以质量百分比计算，将88%的组成为0.5%Ag-0.5%Cu-2.0Bi%-0.01%Ce-0.8%Cr-Sn（余量）的无铅焊锡粉的球状粉末，与表1中所示实施例2组成的12%焊剂混合均匀，制备成本发明所述低银无卤无铅焊锡膏。
实施例5
以质量百分比计算，将89%的组成为0.3%Ag-1.0%Cu-1.0Bi%-0.06%Ce-0.5%Cr-Sn（余量）的无铅焊锡粉的球状粉末，与表1中所示实施例1组成的11%焊剂混合均匀，制备成本发明所述低银无卤无铅焊锡膏。
实施例6
以质量百分比计算，将90%的组成为0.1%Ag-1.6%Cu-0.1Bi%-0.08%Ce-0.1%Cr-Sn（余量）的无铅焊锡粉的球状粉末，与表1中所示实施例3组成的10%焊剂混合均匀，制备成本发明所述低银无卤无铅焊锡膏。
以下为本发明的低银无卤无铅焊锡膏的焊剂配方实施例1-3和比较例。
表1 焊剂配方表
| 名称 | 比较例 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 |
| 树脂松香 | 25 | |||
| 氢化松香 | 20 | 3.2 | 6.4 | 10 |
| 水白松香 | 4.8 | 9.6 | 15 | |
| 甘醇酸 | 2.7 | |||
| 己二酸 | 1.0 | |||
| 乳酸 | 1.7 | |||
| 酒石酸 | 2.6 | 1.0 | ||
| 柠檬酸 | 1.7 | |||
| 水杨酸 | 1.0 | |||
| 二氯丁二酸 | 1.0 | 1.6 | ||
| 2-氯-4-溴苯甲酸 | 2.0 | 2.7 | ||
| 2,4-二溴苯甲酸 | 1.0 | |||
| 氢化蓖麻油 | 6.0 | 3 | 3.5 | |
| 脂肪酸甘油酯 | 3 | 4.0 | ||
| 乙撑双硬脂酸酰胺 | 3.5 | 4.0 | ||
| AEO-12 | 0.5 | 0.8 | ||
| AEO-16 | 0.5 | 0.2 | 3 | |
| AEO-18 | 0.5 | 2 | ||
| 苯并噻唑 | 0.2 | |||
| 苯并三氮唑 | 0.6 | |||
| 三乙胺 | 1.0 | |||
| 乙醇 | 6.9 | 5.3 | ||
| 异丙醇 | 6.4 | |||
| 十一醇 | 45.0 | |||
| 乙二醇单丁醚 | 69.4 | |||
| 乙二醇单丙醚 | 64.0 | |||
| 丙二醇单丁醚 | 52.7 |
Claims (1)
1.一种低银无卤无铅焊锡膏，其特征在于：
(1)、所述的无铅焊锡膏有85.0-90.0wt％的无铅焊锡粉和10.0-15.0wt％的焊剂组成；
(2)、所述的无铅焊锡粉由Sn 94.92-98.89wt％，Ag 0.1-0.5wt％，Cu0.5-1.6wt％，Bi 0.1-2.0wt％，Ce 0.01-0.08wt％，Cr 0.1-0.8wt％组成；
所述焊剂包含8-25wt％的松香，3-8wt％的有机酸活化剂，6-8wt％的触变剂，0.5-1.5wt％的表面活性剂，0.2-1.0wt％的缓蚀剂，余量为溶剂；
所述松香为氢化松香、水白松香的组合物，其重量比值为2:3；
所述有机酸活化剂包含羟基有机酸和卤代有机酸，其中羟基有机酸是甘醇酸、乳酸、酒石酸、柠檬酸、水杨酸中的两种，卤代有机酸是二氯丁二酸、2-氯-4-溴苯甲酸、2,4-二溴苯甲酸中的一种，羟基有机酸与卤代有机酸的重量比值为2:1；
所述触变剂为氢化蓖麻油、脂肪酸甘油酯、乙撑双硬脂酸酰胺中的两种，重量比值为1:1；
所述表面活性剂为含碳原子数在12-18之间的高碳脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO)中的两种及以上；
所述缓蚀剂是苯并噻唑、苯并三氮唑、三乙胺中的一种；
所述溶剂为乙醇、异丙醇中的一种和二甘醇单丁醚、乙二醇单丁醚、乙二醇单丙醚、丙二醇单丁醚、二乙二醇二丁醚中的一种的组合而成，重量比值为1:10。
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