CN105855749B - 一种水洗芯片固晶锡膏及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于电子焊接材料领域，公开了一种水洗芯片固晶锡膏及其制备方法。本发明所述的固晶锡膏由以下重量百分比计的组分组成：金属合金粉末82％～88％，水洗助焊膏12％～18％；所述金属合金粉末为Sn96.5Ag3Cu0.5、Sn89.5Sb10Ni0.5和SnPb92.5Ag2.5中的一种；所述固晶锡膏由以下重量百分比计的组分组成：松香树脂8％～12％、溶剂40％～50％、活化剂5％～15％、聚乙烯亚胺4％～12％、二聚酸4％～8％和表面活性剂10％～15％。使用本发明所述的固晶锡膏能显著提高精密LED倒装芯片封装的成品率和可靠性，通过水洗工艺，无活性残留物，焊点饱满光亮，空洞率低，热阻小，电导率高。

Description

一种水洗芯片固晶锡膏及其制备方法

技术领域

本发明属于电子焊接材料领域，特别是精密半导体封装的焊接材料领域，具体涉及一种水洗芯片固晶锡膏及其制备方法。

背景技术

锡膏是伴随表面组装技术发展起来的一种新型焊接材料，由金属锡合金粉末与有机助焊剂两大部分组成，是当今电子产品生产中极其重要的辅助材料，其质量的优劣直接关系到表面组装组件(Surface MountAssembly，简称SMA)品质的好坏，因此受到了电子行业的广泛重视。

金属锡合金粉末是锡膏的主要成分，也是焊接后唯一有用的剩余物，助焊剂是净化焊接表面，提供润湿性，防止焊料氧化和确保焊点可靠性的关键材料。然而，锡膏的助焊剂残留物问题一直制约着电子行业的发展。锡膏经过高温焊接之后，或多或少会留下一些残留物，这些残留物主要是一些固化的松香树脂、有机酸、金属氧化物以及高温碳化物等，严重影响焊接器件的可靠性，如污染、腐蚀、漏电等，因此需要去除。目前针对锡膏残留物问题，有三种应对方向：一种是使用有机溶剂(如三氯乙烯)进行清洗，但这些有机溶剂不仅对自然环境产生不良影响，还因其较强的溶解性影响到精密电子元件的性能。第二种是通过降低锡膏中助焊剂的固形物，降低残留物，且不使用含有卤素以及其他高活性的活性剂，使残留物达到免清洗的效果。第三种是选择水溶性的材料制备助焊剂，使残留物通过水洗即可除去。

随着半导体封装行业的发展，半导体封装方式更加精密化，使用免清洗锡膏焊接无法满足越来越精密，越来越小间距焊接的要求。免清洗锡膏中的残留物对于超细间距的焊接，特别是半导体器件封装的芯片焊接，在瞬间电流较大的情况下极易造成芯片击穿短路、耐压值下降、漏电等诸多不良影响。这就要求焊接之后，残留物必须完全去除，目前只有水溶性助焊剂制备的锡膏能满足要求。但是传统的锡膏由于使用松香等基础材料，焊接后的助焊剂残留无法被水溶解，因此不得不使用有机溶剂作为清洗溶剂进行清洁。而不含松香的水洗锡膏在焊接能力、储存稳定性、施工特性等方面和普通松香型锡膏有着较大的差异，不容易被使用者接受。因此开发一种具有普通松香型锡膏的基本特性同时能够使用水进行有效清洗的锡膏具有很大应用价值。中国专利申请CN200710031125.0公开了一种焊锡膏及其制备方法，所述焊锡膏的组分及组分的重量百分比含量为：合金焊粉82.75～88.5％，有机溶剂6～8％，有机酸1.5～6.8％，树脂2～5％，表面活性剂0.3～1.45％；其中合金焊粉由95.5～99％(重量)的锡、0.3～4％(重量)的银和0.5～0.7％(重量)的铜组成。该发明所提供的焊锡膏能使焊点饱满光亮，并且适应性强，在不同类型的回流焊设备上均能很好地完成焊接过程，此外，焊接后焊点周围无残留物，免清洗。

发明内容

本发明的目的在于提供一种既具有普通松香型锡膏的基本特性又能够使用水进行有效清洗的芯片固晶锡膏及其制备方法。使用本发明所述的固晶锡膏能显著提高精密LED倒装芯片封装的成品率，通过水洗工艺，无活性残留物，焊点饱满光亮，空洞率低，热阻小，电导率高，提高倒装LED的可靠性，从而延长使用寿命。

本发明通过如下技术方案以实现上述目的：

一种水洗芯片固晶锡膏由以下重量百分比计的组分组成：金属合金粉末82％～88％，水洗助焊膏12％～18％；其中，所述金属合金粉末为Sn96.5Ag3Cu0.5、Sn89.5Sb10Ni0.5和SnPb92.5Ag2.5中的一种；所述水洗助焊膏由以下重量百分比计的组分组成：松香树脂8％～12％、溶剂40％～50％、活化剂5％～15％、聚乙烯亚胺4％～12％、二聚酸4％～8％和表面活性剂10％～15％。

优选地，所述水洗助焊膏由以下重量百分比计的组分组成：松香树脂10％、溶剂45％、活化剂15％、聚乙烯亚胺10％、二聚酸8％和表面活性剂12％。

进一步地，所述松香树脂由丙烯酸松香甘油酯和聚合松香以1∶(2～4)的配比组成。

进一步地，所述溶剂由己二醇、松香醇和三丙二醇丁醚以(1～1.5)∶(2～4)∶0.5的配比组成。

进一步地，所述活化剂为癸二酸二辛酯或己二酸二辛酯中的至少一种。

进一步地，所述表面活性剂由壬基酚聚氧乙烯醚和咪唑啉两性表面活性剂以(2～4)∶(0.5～1)的配比组成。

为了提高点胶的均匀性，所述金属合金粉末的形状为球形，平均球形度大于98％，所述金属合金粉末的粒径为2μm～15μm。

此外，本发明还提供一种所述固晶锡膏的制备方法，包括以下步骤：

(1)将溶剂和松香树脂加入反应釜进行搅拌溶解，溶解温度为110±5℃，搅拌速度为1000～3000r/min；

(2)待松香完全溶解为均一澄清透明的溶液后，按比例依次加入活化剂和表面活性剂进行活化和乳化，温度为60±5℃，乳化速度为1000～2000r/min，乳化时间为30～40min，然后进行冷却；

(3)冷却至常温后，加入聚乙烯亚胺和二聚酸，进行研磨，然后置于2～15℃冷藏12h以上，确保恢复触变性；

(4)冷藏处理后，常温环境回温，制成水洗助焊膏，待用；

(5)按比例将步骤(4)制得的水洗助焊膏和合金锡粉置于分散机内搅拌，搅拌速度为100～200r/min，搅拌时间为40～60min，然后抽真空至0.06Mpa，真空时间为10～20min，抽真空同时继续搅拌，制得固晶锡膏，分装后置于2～10℃密封保存；

其中，所述步骤(3)进行研磨为研磨至物料的细度为1～3μm；所述步骤(5)制得的固晶锡膏黏度为30～80Pa.s。

本发明采用松香树脂作为水洗助焊膏的成膜剂，具体以丙烯酸松香甘油酯和聚合松香混合物作为成膜剂，不仅具有良好的成膜性还具有活化作用以增加金属表面的光洁性。所述的松香树脂在高温条件下活化，以树脂酸盐的形式将焊料和母材表面的金属氧化物去除，从而增强熔融金属的润湿性，并且形成的有机膜在焊接过程中保护已除去氧化物的金属表面不被氧化，且电气绝缘性好，对焊点具有保护作用。本发明利用丙烯酸松香甘油酯卓越的流动性和导热性弥补聚合松香流动性差、软化点低的缺陷，充分发挥聚合松香抗氧性好、润湿度高的优点。本发明以丙烯酸松香甘油酯和聚合松香混合物作为成膜剂，具有优良好的流动性和导热性，可有效促进焊接过程的热量传递，避免造成焊接不良，克服了传统松香及精制松香耐热性差、易氧化变色及结晶等问题。

本发明采用己二醇、松香醇和三丙二醇丁醚混合物作为溶剂，不仅对水洗助焊膏中的各组分具有良好的溶解性，而且可形成较宽的沸点范围以适应整个焊接过程的温度变化，使水洗助焊膏在焊接过程始终保持液体状态，维持良好的流动性和扩展性，保证焊接的可靠性。此外混合溶剂具有适宜的黏度，满足助焊膏的黏性要求。

本发明采用癸二酸二辛酯或己二酸二辛酯作为活性剂，所述的活性剂与松香树脂具有较佳的相容性，并且在常温条件下活性很低，腐蚀性低；在焊接高温下可分解为具有活化作用的癸二酸、己二酸以及容易挥发除去的2-乙基己醇。所述的癸二酸、己二酸的活性大，能有效地除去焊料和母材表面的氧化物，使焊接时的表面张力减少，增加助焊膏与焊料和母材的润湿性，提高可焊性。此外，癸二酸、己二酸可通过热水除去，避免残留引起腐蚀。

本发明采用非离子型表面活性剂壬基酚聚氧乙烯醚和咪唑啉两性表面活性剂混合物作为表面活性剂，显著降低助焊膏与焊料和母材之间的表面张力，增加润湿性，确保焊料在母材表面顺利扩展、流动、浸润，有利于助焊膏去除母材表面氧化膜，防止焊点焊后被氧化，从而使焊点饱满光亮。所述的壬基酚聚氧乙烯醚具有良好的渗透、分散、抗氧化能力，有利于增强癸二酸、己二酸的渗透力，充分发挥活化作用，所述的咪唑啉两性表面活性剂具有优良的气泡、去污性能，有助于焊接残留物的清洗。

此外，本发明以聚乙烯亚胺作为水溶性缓蚀剂，有利于减轻活化剂对母材的腐蚀性，并且具有氧化抑制的作用，可大量吸收空气中的二氧化碳，使固晶锡膏中的氧气含量相对减少，从而抑制高温焊接过程中焊接部位发生氧化反应，使焊点光亮。

本发明往助焊膏中添加少量的二聚酸可与金属表面形成离子键结合的多分子吸附层，具有防锈、保湿和润滑性，所述的二聚酸具有优良的热稳定性，并在很宽的温度范围内保持流动性，有利于维持焊接过程中助焊膏的黏度。

本发明通过金属合金粉末和水洗助焊膏的合理配伍制成的固晶锡膏质地细腻，具有优良的铺展性和流动性，在焊接后不易产生残留的焊粉颗粒，从而提高焊面的光滑度，减少残留物的形成，提高焊接封装的可靠性。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明固晶锡膏中的松香树脂含量较普通固晶锡膏中的含量大大减少，有利于减少残留物的形成，且创造性地使用聚乙烯亚胺作为缓蚀剂，不仅有效地缓解腐蚀，还可通过大量吸收空气中的二氧化碳，相对减少固晶锡膏中的含氧量，以及减少焊接过程中固晶锡膏与氧气的接触量，从而发挥抗氧化性。

(2)本发明固晶锡膏具有适应不同工艺操作的粘度、优良的导热性、扩展性、润湿性和附着力，能显著提高精密LED倒装芯片封装的成品率和可靠性，产生较少的残留物，明显降低焊接空洞率，并且焊点饱满光亮，对倒装LED不产生吸光，提高LED出光率，其效果优于普通固晶锡膏和免清洗锡膏。

(3)使用本发明固晶锡膏对芯片进行焊接后，残留物完全溶于水，可以避免因残留物活性物质的迁移产生漏电；瞬间通过大电流时，可以避免芯片被击穿而失效等方面的电性能不良；且避免残留物对后续硅胶或者环氧塑封胶的密封效果影响，以及引起的老化黄变现象。

(4)本发明使用粒径较小且均匀的球形金属合金粉末作为焊料，在固晶操作过程中有助于固晶锡膏点胶均匀，使微小芯片固晶更平整，固晶高度一致，利于后续硅胶或者环氧塑封胶的封装。

(5)本发明固晶锡膏的水洗废液易于处理，对人体和环境不产生伤害和污染，降低处理成本。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细描述，但本发明不受以下实施例的记载限定。

实施例1

本发明实施例1的水洗芯片固晶锡膏由以下重量百分比计的组分组成：

Sn96.5Ag3Cu0.582％，水洗助焊膏18％；

其中，水洗助焊膏由以下重量百分比计的组分组成：松香树脂10％、溶剂45％、己二酸二辛酯15％、聚乙烯亚胺10％、二聚酸8％和表面活性剂12％；

具体地，松香树脂由丙烯酸松香甘油酯和聚合松香以1∶3的配比组成；溶剂由己二醇、松香醇和三丙二醇丁醚以1∶3∶0.5的配比组成；表面活性剂由壬基酚聚氧乙烯醚和咪唑啉两性表面活性剂以3∶1的配比组成；

制备方法：

(1)将己二醇、松香醇和三丙二醇丁醚混合溶剂和松香树脂加入反应釜进行搅拌溶解，溶解温度为110℃，搅拌速度为2000r/min；

(2)待松香完全溶解为均一澄清透明的溶液后，按比例依次加入己二酸二辛酯、壬基酚聚氧乙烯醚和咪唑啉两性表面活性剂混合物进行活化和乳化，温度为60℃，乳化速度为1000r/min，乳化时间为30min，然后进行冷却；

(3)冷却至常温后，加入聚乙烯亚胺和二聚酸，进行研磨至物料的细度为2μm，然后置于4℃冷藏12h以上，确保恢复触变性；

(4)冷藏处理后，常温环境回温，制成水洗助焊膏，待用；

(5)按比例将步骤(4)制得的水洗助焊膏和Sn96.5Ag3Cu0.5合金锡粉置于分散机内搅拌，搅拌速度为100r/min，搅拌时间为40min，然后抽真空至0.06Mpa，真空时间为10min，抽真空同时继续搅拌，制得黏度为60Pa.s的固晶锡膏，分装后置于4℃密封保存。

实施例2

本发明实施例2的水洗芯片固晶锡膏，由以下重量百分比计的组分组成：

Sn96.5Ag3Cu0.582％，水洗助焊膏18％；

其中，水洗助焊膏由以下重量百分比计的组分组成：松香树脂10％、溶剂40％、己二酸二辛酯15％、聚乙烯亚胺12％、二聚酸8％和表面活性剂15％；

具体地，松香树脂由丙烯酸松香甘油酯和聚合松香以1∶3的配比组成；溶剂由己二醇、松香醇和三丙二醇丁醚以1∶3∶0.5的配比组成；表面活性剂由壬基酚聚氧乙烯醚和咪唑啉两性表面活性剂以3∶1的配比组成；

制备方法参考实施例1，所得固晶锡膏的黏度为60Pa.s。

实施例3

本发明实施例3的水洗芯片固晶锡膏，由以下重量百分比计的组分组成：

Sn96.5Ag3Cu0.582％，水洗助焊膏18％；

其中，水洗助焊膏由以下重量百分比计的组分组成：松香树脂12％、溶剂50％、己二酸二辛酯14％、聚乙烯亚胺10％、二聚酸4％和表面活性剂10％；

具体地，松香树脂由丙烯酸松香甘油酯和聚合松香以1∶3的配比组成；溶剂由己二醇、松香醇和三丙二醇丁醚以1∶3∶0.5的配比组成；表面活性剂由壬基酚聚氧乙烯醚和咪唑啉两性表面活性剂以3∶1的配比组成；

制备方法参考实施例1，所得固晶锡膏的黏度为60Pa.s。

实施例4

本发明实施例4的水洗芯片固晶锡膏由以下重量百分比计的组分组成：

Sn96.5Ag3Cu0.582％，水洗助焊膏18％；

其中，水洗助焊膏由以下重量百分比计的组分组成：松香树脂10％、溶剂45％、癸二酸二辛酯15％、聚乙烯亚胺10％、二聚酸8％和表面活性剂12％；

具体地，松香树脂由丙烯酸松香甘油酯和聚合松香以1∶3的配比组成；溶剂由己二醇、松香醇和三丙二醇丁醚以1∶3∶0.5的配比组成；表面活性剂由壬基酚聚氧乙烯醚和咪唑啉两性表面活性剂以3∶1的配比组成；

制备方法参考实施例1，所得固晶锡膏的黏度为60Pa.s，本实施例与实施例1的区别在于，活性剂为癸二酸二辛酯。

实施例5

本发明实施例5的水洗芯片固晶锡膏，由以下重量百分比计的组分组成：

Sn96.5Ag3Cu0.582％，水洗助焊膏18％；

其中，水洗助焊膏由以下重量百分比计的组分组成：松香树脂10％、溶剂45％、活性剂15％、聚乙烯亚胺10％、二聚酸8％和表面活性剂12％；

具体地，松香树脂由丙烯酸松香甘油酯和聚合松香以1∶3的配比组成；溶剂由己二醇、松香醇和三丙二醇丁醚以1∶3∶0.5的配比组成；活性剂由癸二酸二辛酯和己二酸二辛酯以1∶2的配比组成；表面活性剂由壬基酚聚氧乙烯醚和咪唑啉两性表面活性剂以3∶1的配比组成。

制备方法参考实施例1，所得固晶锡膏的黏度为60Pa.s，本实施例与实施例1的区别在于，活性剂为癸二酸二辛酯和己二酸二辛酯的混合物。

实施例6

本发明实施例6的水洗芯片固晶锡膏，由以下重量百分比计的组分组成：Sn89.5Sb10Ni0.588％，水洗助焊膏12％；

其中，水洗助焊膏由以下重量百分比计的组分组成：松香树脂8％、溶剂45％、癸二酸二辛酯15％、聚乙烯亚胺12％、二聚酸8％和表面活性剂12％；

具体地，松香树脂由丙烯酸松香甘油酯和聚合松香以1∶2的配比组成；溶剂由己二醇、松香醇和三丙二醇丁醚以1.5∶4∶0.5的配比组成；表面活性剂由壬基酚聚氧乙烯醚和咪唑啉两性表面活性剂以4∶1的配比组成。

制备方法：

(1)将己二醇、松香醇和三丙二醇丁醚混合溶剂和松香树脂加入反应釜进行搅拌溶解，溶解温度为115℃，搅拌速度为3000r/min；

(2)待松香完全溶解变成均一澄清透明的溶液后，按比例依次加入癸二酸二辛酯、壬基酚聚氧乙烯醚和咪唑啉两性表面活性剂混合物进行活化和乳化，温度为65℃，乳化速度为2000r/min，乳化时间为40min，然后进行冷却；

(3)冷却至常温后，加入聚乙烯亚胺和二聚酸，进行研磨至物料的细度为3μm，然后置于4℃冷藏12h以上，确保恢复触变性；

(4)冷藏处理后，常温环境回温，制成水洗助焊膏，待用；

(5)按比例将步骤(4)制得的水洗助焊膏和Sn89.5Sb10Ni0.5合金锡粉置于分散机内搅拌，搅拌速度为200r/min，搅拌时间为60min，然后抽真空至0.06Mpa，真空时间为20min，抽真空同时继续搅拌，制得固晶锡膏的黏度为70Pa.s，分装后置于4℃密封保存。

实施例7

本发明实施例7的水洗芯片固晶锡膏，由以下重量百分比计的组分组成：

SnPb92.5Ag2.582％，水洗助焊膏18％；

其中，水洗助焊膏由以下重量百分比计的组分组成：松香树脂12％、溶剂40％、己二酸二辛酯15％、聚乙烯亚胺12％、二聚酸8％和表面活性剂13％；

具体地，松香树脂由丙烯酸松香甘油酯和聚合松香以1∶4的配比组成；溶剂由己二醇、松香醇和三丙二醇丁醚以1∶2∶0.5的配比组成；表面活性剂由壬基酚聚氧乙烯醚和咪唑啉两性表面活性剂以2∶0.5的配比组成。

制备方法参考实施例1，所得固晶锡膏的黏度为65Pa.s。

对比例1

本发明对比例1的水洗芯片固晶锡膏，由以下重量百分比计的组分组成：

Sn96.5Ag3Cu0.582％，水洗助焊膏18％；

其中，水洗助焊膏由以下重量百分比计的组分组成：松香树脂10％、溶剂45％、活性剂15％、三乙醇胺10％、二聚酸8％和表面活性剂12％；

具体地，松香树脂由丙烯酸松香甘油酯和聚合松香以1∶3的配比组成；溶剂由己二醇、松香醇和三丙二醇丁醚以1∶3∶0.5的配比组成；活性剂由癸二酸二辛酯和己二酸二辛酯以1∶2的配比组成；表面活性剂由壬基酚聚氧乙烯醚和咪唑啉两性表面活性剂以3∶1的配比组成。

制备方法参考实施例1，所得固晶锡膏的黏度为60Pa.s，本对比例与实施例5的区别在于，以本领域常用的缓蚀剂三乙醇胺代替聚乙烯亚胺。

对比例2

本发明对比例2的水洗芯片固晶锡膏，由以下重量百分比计的组分组成：

Sn96.5Ag3Cu0.582％，水洗助焊膏18％；

其中，水洗助焊膏由以下重量百分比计的组分组成：松香树脂10％、溶剂50％、活性剂15％、聚乙烯亚胺10％和表面活性剂15％；

具体地，松香树脂由丙烯酸松香甘油酯和聚合松香以1∶3的配比组成；溶剂由己二醇、松香醇和三丙二醇丁醚以1∶3∶0.5的配比组成；活性剂由癸二酸二辛酯和己二酸二辛酯以1∶2的配比组成；表面活性剂由壬基酚聚氧乙烯醚和咪唑啉两性表面活性剂以3∶1的配比组成。

制备方法参考实施例1，所得固晶锡膏的黏度为60Pa.s，本对比例与实施例5的区别在于，缺乏二聚酸这一组分。

试验例一、本发明水洗固晶锡膏与现有的普通固晶锡膏和免清洗锡膏性能比较

注：普通固晶锡膏和免清洗锡膏的黏度均为60Pa.s。

本发明以Sn96.5Ag3Cu0.5为金属合金粉末考察了具有相同黏度的水洗固晶锡膏与现有的普通固晶锡膏、免清洗锡膏的性能差异。由实施例1-3可知，Sn96.5Ag3Cu0.5金属合金粉末与不同配置比例助焊膏制成的具有相同黏度的水洗固晶锡膏以实施例1的性能较佳，具有较高的导热系数和扩展率，以及较大的最大润湿力和最大附着力；实施例4以癸二酸二辛酯代替己二酸二辛酯作为活化剂，制得的水洗固晶锡膏性能与实施例1比较稍差；此外，由实施例5可知，使用癸二酸二辛酯和己二酸二辛酯混合物作为活性剂，制得的水洗固晶锡膏的性能最佳，优于单独使用癸二酸二辛酯或己二酸二辛酯。对比例1使用本领域常用的缓蚀剂三乙醇胺代替聚乙烯亚胺，制得的水洗固晶锡膏性能减弱；对比例2中的助焊膏缺乏二聚酸，制得的水洗固晶锡膏性能减弱，尤其以黏度和最大润湿力减弱较为显著。本发明实施例1-5制得的水洗固晶锡膏性能均优于普通固晶锡膏和免清洗锡膏。

试验例二、使用本发明水洗固晶锡膏与现有的普通固晶锡膏和免清洗锡膏对倒装LED芯片封装效果比较

注：普通固晶锡膏和免清洗锡膏的黏度均为60Pa.s。

本发明以Sn96.5Ag3Cu0.5为金属合金粉末考察了具有相同黏度的水洗固晶锡膏与现有的普通固晶锡膏、免清洗锡膏对倒装LED芯片封装效果差异。本发明以Sn96.5Ag3Cu0.5金属合金粉末与助焊膏混合制成的水洗固晶锡膏对倒装LED芯片封装具有较低的残留物含量、封装漏电/短路不良率、芯片击穿率以及焊接空洞率。由实施例1-3可知，以实施例1助焊膏比例制成的水洗固晶锡膏对倒装LED芯片封装具有较好的质量；当活化剂为癸二酸二辛酯时，制得的水洗固晶锡膏封装的效果稍减弱，见实施例4。此外，使用癸二酸二辛酯和己二酸二辛酯混合物作为活化剂制得的水洗固晶锡膏进行封装，残留物含量最低，没有出现封装漏电/短路不良的现象，且芯片击穿率和焊接空洞率显著降低，见实施例6。使用对比例1和对比例2的水洗固晶锡膏对倒装LED芯片封装的质量降低，出现较多的残留物，且封装漏电/短路不良率、芯片击穿率以及焊接空洞率均增加。以上结果表明，使用本发明水洗固晶锡膏对倒装LED芯片封装的质量均优于普通固晶锡膏和免清洗锡膏。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种水洗芯片固晶锡膏，其特征在于，所述固晶锡膏由以下重量百分比计的组分组成：金属合金粉末82％～88％，水洗助焊膏12％～18％；

所述金属合金粉末为Sn96.5Ag3Cu0.5、Sn89.5Sb10Ni0.5和SnPb92.5Ag2.5中的一种；

所述水洗助焊膏由以下重量百分比计的组分组成：松香树脂8％～12％、溶剂40％～50％、活化剂5％～15％、聚乙烯亚胺4％～12％、二聚酸4％～8％和表面活性剂10％～15％。

2.根据权利要求1所述的固晶锡膏，其特征在于，所述水洗助焊膏由以下重量百分比计的组分组成：松香树脂10％、溶剂45％、活化剂15％、聚乙烯亚胺10％、二聚酸8％和表面活性剂12％。

3.根据权利要求1或2所述的固晶锡膏，其特征在于，所述松香树脂由丙烯酸松香甘油酯和聚合松香以1∶(2～4)的配比组成。

4.根据权利要求1或2所述的固晶锡膏，其特征在于，所述溶剂由己二醇、松香醇和三丙二醇丁醚以(1～1.5)∶(2～4)∶0.5的配比组成。

5.根据权利要求1或2所述的固晶锡膏，其特征在于，所述活化剂为癸二酸二辛酯或己二酸二辛酯中的至少一种。

6.根据权利要求1或2所述的固晶锡膏，其特征在于，所述表面活性剂由壬基酚聚氧乙烯醚和咪唑啉两性表面活性剂以(2～4)∶(0.5～1)的配比组成。

7.根据权利要求1所述的固晶锡膏，其特征在于，所述金属合金粉末的形状为球形，平均球形度大于98％，所述金属合金粉末的粒径为2μm～15μm。

8.一种制备如权利要求1-7任一所述的固晶锡膏的方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)将溶剂和松香树脂加入反应釜进行搅拌溶解，溶解温度为110±5℃，搅拌速度为1000～3000r/min；

(2)待松香完全溶解为均一澄清透明的溶液后，按比例依次加入活化剂和表面活性剂进行活化和乳化，温度为60±5℃，乳化速度为1000～2000r/min，乳化时间为30～40min，然后进行冷却；

(3)冷却至常温后，加入聚乙烯亚胺和二聚酸，进行研磨，然后置于2～15℃冷藏12h以上，确保恢复触变性；

(4)冷藏处理后，常温环境回温，制成水洗助焊膏，待用；

(5)按比例将步骤(4)制得的水洗助焊膏和合金锡粉置于分散机内搅拌，搅拌速度为100～200r/min，搅拌时间为40～60min，然后抽真空至0.06Mpa，真空时间为10～20min，抽真空同时继续搅拌，制得固晶锡膏，分装后置于2～10℃密封保存。

9.根据权利要求8所述的固晶锡膏的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)进行研磨为研磨至物料的细度为1～3μm。

10.根据权利要求8所述的固晶锡膏的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)制得的固晶锡膏黏度为30～80Pa.s。