CN106180939A

CN106180939A - 激光回流焊用的焊膏

Info

Publication number: CN106180939A
Application number: CN201610636250.3A
Authority: CN
Inventors: 屠富强; 许文斌; 周健; 王肇
Original assignee: Suzhou Xi You Micro Electronics Technology Co Ltd
Current assignee: Suzhou Xi You Micro Electronics Technology Co Ltd
Priority date: 2016-08-05
Filing date: 2016-08-05
Publication date: 2016-12-07

Abstract

一种激光回流焊用的焊膏，属于电子封装材料技术领域。其组分及其质量%比的含量如下：成膜剂3‑4.5%；活性剂0.5‑1.5%；溶剂3‑4%；银粉2‑5%；触变剂0.5‑1%；Sn‑Bi合金焊粉87‑90%。由于在配方中加入了粒径在1‑10μm的片状银粉并且片状银粉的质量%含量取值合理，因而得以在焊膏内部形成理想的导热通道而显著改善焊膏的导热率，避免了在激光回流焊时因导热率低造成局部温度过高的现象，并且杜绝了因焊膏飞溅对电子产品的质量产生影响的情形。

Description

激光回流焊用的焊膏

技术领域

本发明属于电子封装材料技术领域，具体涉及一种激光回流焊用的焊膏。

背景技术

在电子产品的封装领域，焊接试件体积小、结构精密，要求焊点小、焊接强度高、焊接热影响区窄，对此，传统的焊接方法往往难以甚至无法满足这种要求，而激光焊接则以其独特的优势得以满足电子封装行业的前述严苛要求。

激光虽然具有局部加热，热影响区小、非接触加热、焊接质量高、易实现自动化等长处，但是运用激光作为热源，焊膏温度容易出现过高情形，加上激光加热速度极快，因而在激光回流焊过程中易出现焊膏飞溅情形，严重影响产品质量和生产效率。

在公开的中国专利文献中可见诸焊膏及其制备方法的技术信息，如CN101323020B推荐有“一种低熔点核/壳型锡铋铜合金粉体及其制备方法”，各组分按质量%比为：10-17%的Sn，50-70%的铋，余为铜，粉末为核壳复合结构，具体而言，壳层为富Sn-Bi相（熔点255.3℃），核层为富Sn-Cu相（熔点为723.5℃）；又如CN101695794B提供有“一种无卤锡铋铜锡膏及其制备方法”，各组分按质量%比为：20-40%的树脂、1-6%的松香胺、4-8%的触变剂、5-10%的有机酸、5-10%的有机胺、1-5%的抗氧化剂和0.5-3%的取氯乙烯甘油醚。再如CN102059471B介绍有“一种锡铋铜自包裹复合粉的焊膏及其制备方法”，该专利对前述CN101323020B以及CN101695794B存在的欠缺作了客观的评价，并且该专利的各组分按质量%比为：88-90%的Sn-Bi-Cu自包裹复合粉，余为膏状的焊剂，An-Bi-Cu自包裹复合粉的组分及其质量%比为：35-45%的Sn，40-50%的Bi，余为Cu；而膏状助焊剂的组分及其质量%比为：15-25%的松香，15-20%的活化剂，0.5-1%的缓蚀剂，0.3-0.5%的表面活性剂，2-5%的触变剂，余为溶剂。

并非限于上面例举的专利公开的焊膏存在因导热率欠缺而出现飞溅情形的通弊，一方面易损及产品的质量，另一方面影响作业效率。

此外，如业界所知，焊膏通常由合金焊粉和助焊剂两部分组成，而已有技术普遍先制备助焊剂，而后向助焊剂中加入合金焊粉搅拌均匀，形成焊膏，如此制得的焊膏往往难以满足激光在电子封装领域应用的严苛要求。

发明内容

本发明的任务在于提供一种有助于提高焊膏的导热率而藉以避免在焊接时出现剧烈的飞溅现象并保障产品质量的激光回流焊用的焊膏。

本发明的任务是这样来完成的，一种激光回流焊用的焊膏，其组分及其质量%比的含量如下：

成膜剂 3-4.5%；

活性剂 0.5-1.5%；

溶剂 3-4%；

银粉 2-5%；

触变剂 0.5-1%；

Sn-Bi合金焊粉 87-90%。

在本发明的一个具体的实施例中，所述的成膜剂为KE604。

在本发明的另一个具体的实施例中，所述的活性剂为丁二酸、己二酸、戊二酸和环己胺氢溴酸盐中的三种以上的混合物。

在本发明的又一个具体的实施例中，所述溶剂为三乙二醇丁醚、2-乙基-2,6-戊二醇和四氢糠醇中的两种或三种的混合物。

在本发明的再一个具体的实施例中，所述的银粉为粒径在1-10μm的片状银粉。

在本发明的还有一个具体的实施例中，所述的触变剂为氢化蓖麻油（HCO）和乙二撑双硬脂酸酰胺（EBS）。

在本发明的更而一个具体的实施例中，在所述的Sn-Bi合金焊粉中，所述的Sn的质量%含量为58%，而所述Bi的质量%含量为42%。

本发明提供的技术方案的技术效果在于：由于在配方中加入了粒径在1-10μm的片状银粉并且片状银粉的质量%含量取值合理，因而得以在焊膏内部形成理想的导热通道而显著改善焊膏的导热率，避免了在激光回流焊时因导热率低造成局部温度过高的现象，并且杜绝了因焊膏飞溅对电子产品的质量产生影响的情形。

具体实施方式

实施例1：

成膜剂即KE604 4.5%；

丁二酸 0.2%；

己二酸 0.2%；

戊二酸 0.1%；

三乙二醇丁醚 2%；

2-乙基-2,6-戊二醇 2%；

粒径在1-10μm的片状银粉 3%；

氢化蓖麻油（HCO） 0.5%

乙二撑双硬脂酸酰胺（EBS） 0.5%；

Sn-Bi合金焊粉 87%。

本实施例中所述的Sn-Bi金属焊粉中，所述的Sn的质量%含量为58%，而所述Bi的质量%含量为42%。

实施例2：

成膜剂即KE604 3%；

丁二酸 0.25%；

己二酸 0.25%；

戊二酸 0.25%；

环己胺氢溴酸盐 0.25%；

三乙二醇丁醚 2%；

2-乙基-2,6-戊二醇 1%；

四氢糠醇 1%；

粒径在1-10μm的片状银粉 2%；

氢化蓖麻油（HCO） 0.25%

乙二撑双硬脂酸酰胺（EBS） 0.25%；

Sn-Bi合金焊粉 89.5%。

其余同对实施例1的描述。

实施例3：

成膜剂即KE604 3%；

丁二酸 0.1%；

己二酸 0.1%；

戊二酸 0.3%；

三乙二醇丁醚 2%；

四氢糠醇 2%；

粒径在1-10μm的片状银粉 4%；

氢化蓖麻油（HCO） 0.4%

乙二撑双硬脂酸酰胺（EBS） 0.1%；

Sn-Bi合金焊粉 88%。

其余同对实施例1的描述。

实施例4：

成膜剂即KE604 3%；

丁二酸 0.2%；

己二酸 0.2%；

戊二酸 0.1%；

2-乙基-2,6-戊二醇 1.5%；

四氢糠醇 1.5%；

粒径在1-10μm的片状银粉 3%；

氢化蓖麻油（HCO） 0.1%

乙二撑双硬脂酸酰胺（EBS） 0.4%；

Sn-Bi合金焊粉 90%。

其余同对实施例1的描述。

实施例5：

成膜剂即KE604 3%；

己二酸 0.5%；

戊二酸 0.5%；

环己胺氢溴酸盐 0.5%；

三乙二醇丁醚 1%；

2-乙基-2,6-戊二醇 1%；

四氢糠醇 1%；

粒径在1-10μm的片状银粉 5%；

氢化蓖麻油（HCO） 0.3%

乙二撑双硬脂酸酰胺（EBS） 0.2%；

Sn-Bi合金焊粉 87%。

其余同对实施例1的描述。

上述实施例1至5提供的激光回流焊用的焊膏，选用1-10μm粒径的片状银粉，可以使得有足够多银粉颗粒在焊膏内部形成导热通道，提高材料的热导率。目前（先有技术），银在焊膏中的使用都是在焊料合金中添加，不能起到导热作用。众所周知，纯银是良好的导热材料，在导热胶当中应用非常普遍。而锡铋焊料合金的导热率在锡基焊料中是较差的，发明人尝试了在锡铋焊膏中参杂银粉以改进焊膏的导热性，并对银粉参杂的比例及尺寸、形态进行了优选。除提高焊膏的导热性外，银在焊接过程中可以溶入焊料中，提高焊点的力学性能，但当银粉比例高于5%时，焊膏在激光焊接时由于加热时间极短，焊后有未溶解的单质银。当银粉粒径大时，在总含量较低的条件下，颗粒数量也相对较少从而无法有效的在焊膏内部形成导热通道，进而导致导热效率的低下；当银粉直径过小，界面过多，导热效率降低。因此本发明选择粒径1-10μm并且在配方中的质量%比为2-5%的片状银粉是经过了非有限次数的反复试验结果而作出的。

Claims

1.一种激光回流焊用的焊膏，其特征在于其组分及其质量%比的含量如下：

成膜剂 3-4.5%；

活性剂 0.5-1.5%；

溶剂 3-4%；

银粉 2-5%；

触变剂 0.5-1%；

Sn-Bi合金焊粉 87-90%。

2.根据权利要求1所述的激光回流焊用的焊膏，其特征在于所述的成膜剂为KE604。

3.根据权利要求1所述的激光回流焊用的焊膏，其特征在于所述的活性剂为丁二酸、己二酸、戊二酸和环己胺氢溴酸盐中的三种以上的混合物。

4.根据权利要求1所述的激光回流焊用的焊膏，其特征在于所述溶剂为三乙二醇丁醚、2-乙基-2,6-戊二醇和四氢糠醇中的两种或三种的混合物。

5.根据权利要求1所述的激光回流焊用的焊膏，其特征在于所述的银粉为粒径在1-10μm的片状银粉。

6.根据权利要求1所述的激光回流焊用的焊膏，其特征在于所述的触变剂为氢化蓖麻油和乙二撑双硬脂酸酰胺。

7.根据权利要求1所述的激光回流焊用的焊膏，其特征在于在所述的Sn-Bi合金焊粉中，所述的Sn的质量%含量为58%，而所述Bi的质量%含量为42%。