CN106238949A - 一种带助焊剂涂层的精密焊球及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种带助焊剂涂层的精密焊球及其制备方法，其在精密焊球外表面涂覆一层均匀的助焊剂。主要步骤为：（1）将助焊剂配制成高浓度液体助焊剂；（2）采用气雾化的方法将助焊剂雾化成微米级的粉末状固体小颗粒，并收集到容器内；（3）将待涂覆助焊剂的精密焊球放入超声波清洗机中，清洗干净后放置与于干燥箱内烘干；（4）称取一定量的粉末状颗粒助焊剂和焊球，放置于如图所示的特殊装置内；（5）在旋转和离心力的共同作用下，焊球表面即可均匀覆盖一层助焊剂。本发明工艺流程简单，可控性好，生产效率高，所制备的带助焊剂涂层的精密焊球，焊球表面助焊剂均匀，助焊剂和焊球表面结合紧密，焊接性能优越，且助焊剂含量可控范围大。
Description
技术领域
本发明涉及焊接材料助焊剂涂覆领域，具体涉及一种带助焊剂涂层的精密焊球及其制备方法。
背景技术
贴片保险丝（熔断器）作为电子封装的一种，其结构一般由铜帽、陶瓷管、熔丝、玻璃纤维丝和焊锡组成，焊锡用于保险丝引线的固定。熔断器用的焊锡丝的成分主要为无铅或有铅合金，助焊剂含量为2.5%左右，其加工工艺流程一般是熔炼、浇铸、挤压、拉丝、切粒。锡粒的重量通常为几十毫克左右，工艺流程复杂，工序较多。且目前低温用熔断器大多数已经由无铅焊锡替代了含铅的焊锡丝。但是高温用熔断器由于目前高温无铅钎料的研究比较少，且加工难度大，通常都须外置助焊剂。以Bi基钎料为例，通过改进助焊剂的配方，其焊接性已经达到要求，但因为其加工性能差，不能实现拉丝、切粒，不利于它的推广使用。这些因素限制了高温钎料无铅化的进展，不利于电子行业高效持续的发展。
发明内容
为了克服现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种可以用于贴片保险丝焊接用带助焊剂涂层的精密焊球及其制备方法，该方法能够精确控制精密焊球助焊剂的含量，确保涂层厚度均匀，工艺简单，效率高，可实现大批量生产，同时克服了脆性钎料不能拉丝切粒的缺点。
为此，本发明采取如下的技术方案：一种带助焊剂涂层的精密焊球，其特征在于所述精密焊球外表面涂覆一层均匀的助焊剂。
作为优选，精密焊球的直径范围为1.0mm~2.0mm，焊球的组分为有铅或无铅合金。
作为优选，所述助焊剂的占焊球总重量的范围为1.5~2.5%。
作为优选，所述的助焊剂通过雾化法制备成颗粒，雾化的方法为气雾化、超声波雾化或离心雾化中的一种。
作为优选，粉末状的助焊剂颗粒的粒径范围为40~100μm。
作为优选，上述的带助焊剂涂层的精密焊球的制备方法如下：（1）将助焊剂配制成高浓度液体助焊剂；（2）采用气雾化的方法将助焊剂雾化成微米级的粉末状固体小颗粒，并收集到容器内；（3）将待涂覆助焊剂的精密焊球放入超声波清洗机中，清洗干净后放置与于干燥箱内烘干；（4）称取一定量的粉末状颗粒助焊剂和焊球，放置于旋转涂覆装置内；（5）在旋转和离心力的共同作用下，焊球表面即可均匀覆盖一层助焊剂。
作为优选，旋转涂覆装置加工精密焊球的设定转速速度150-200转/min，时间5min-6min
本发明与现有技术相比的优点在于：用带助焊剂涂层的焊球替代了带芯的焊锡丝，工艺更加简单，省去了常规加工工艺熔炼、挤压、拉丝、切粒等繁琐的工序，助焊剂含量控制更精确，特别克服了脆性钎料加工性能差这个缺点，通过均匀液滴制备技术，直接将钎料合金制备成需要规格直径的精密焊球，然后将助焊剂均匀涂覆到精密焊球的表面。助焊剂涂层均匀，附着力强，且范围可控性强，更有利于产品下一工序大规模批量使用。
附图说明
图1为不带助焊剂金属焊球
图2带助焊剂涂层金属焊球。
具体实施方式
下面结合实施例并对照附图对本发明作进一步说明。
实施例1
一种带助焊剂涂层的精密焊球，其包括精密焊球本体以及在精密焊球本体表面涂覆一层均匀的助焊剂涂层，精密焊球的直径为1.5mm，助焊剂含量为2.0%。
本实施例是通过以下工艺得到。
将助焊剂配制成固体含量为60%液体助焊剂，用气雾化方法助焊剂雾化成微米级粉末状固体小颗粒，并收集到容器内。
把预涂覆助焊剂的精密焊球放入超声波清洗机中，待焊球清洗干净后放置与于箱内干燥。
称取粉末状颗粒助焊剂20g和直径1.5mm的精密焊球980g，放置于专用的旋转涂覆装置内，设定转速速度200和时间5min，经过旋转和离心力的作用下，焊球表面即可均匀涂覆一层助焊剂，经测定助焊剂含量为2%。
实施例2
一种带助焊剂涂层的精密焊球，其包括精密焊球本体以及在精密焊球本体表面涂覆一层均匀的助焊剂涂层，精密焊球的直径为2.0mm，助焊剂含量为1.5%。
本实施例是通过以下工艺得到。
将助焊剂配制成固体含量为50%液体助焊剂，用气雾化方法助焊剂雾化成微米级粉末状固体小颗粒，并收集到容器内。
把预涂覆助焊剂的精密焊球放入超声波清洗机中，待焊球清洗干净后放置与于箱内干燥。
称取粉末状颗粒助焊剂15g和直径2.0mm的精密焊球980g，放置于专用的旋转涂覆装置内，设定转速速度180和时间6min，经过旋转和离心力的作用下，焊球表面即可均匀涂覆一层助焊剂.，经测定助焊剂含量为1.5%。
Claims (9)
1.一种带助焊剂涂层的精密焊球，其特征在于所述精密焊球外表面涂覆一层均匀的助焊剂。
2.根据权利要求1所述的带助焊剂涂层的精密焊球，其特征在于精密焊球的直径范围为1.0mm～4.0mm，焊球的组分为有铅或无铅合金。
3.根据权利要求1所述的带助焊剂涂层的精密焊球，其特征在于所述助焊剂的质量占精密焊球总量的0.5～5％。
4.根据权利要求3所述的带助焊剂涂层的精密焊球，其特征在于所述助焊剂的质量占精密焊球总量的1.5～2.5％。
5.根据权利要求1所述的带助焊剂涂层的精密焊球，其特征在于所述的助焊剂通过雾化法制备成颗粒，雾化的方法为气雾化、超声波雾化或离心雾化中的一种。
6.根据权利要求5所述的带助焊剂涂层的精密焊球，其特征在于粉末状的助焊剂颗粒的粒径范围为20～800μm。
7.根据权利要求6所述的带助焊剂涂层的精密焊球，其特征在于粉末状的助焊剂颗粒的粒径范围为40～100μm。
8.一种带助焊剂涂层的精密焊球的制备方法，其特征在于步骤如下：
(1)将助焊剂配制成高浓度液体助焊剂；
(2)采用气雾化的方法将助焊剂雾化成微米级的粉末状固体小颗粒，并收集到容器内；
(3)将待涂覆助焊剂的精密焊球放入超声波清洗机中，清洗干净后放置与于干燥箱内烘干；
(4)称取一定量的粉末状颗粒助焊剂和焊球，放置于旋转涂覆装置内；
(5)在旋转和离心力的共同作用下，焊球表面即可均匀覆盖一层助焊剂。
9.根据权利要求8所述的一种带助焊剂涂层的精密焊球的制备方法，其特征在于旋转涂覆装置加工精密焊球的设定转速速度150-200转/min，时间5min-6min。
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN107708328A (zh) * | 2017-06-27 | 2018-02-16 | 安徽华东光电技术研究所 | 提高芯片充分接地和散热的焊接方法 |
| CN112004337A (zh) * | 2020-08-25 | 2020-11-27 | 苏州通富超威半导体有限公司 | 具有涂层的焊球、植球方法及封装方法 |
| CN113798735A (zh) * | 2021-10-25 | 2021-12-17 | 浙江亚通焊材有限公司 | 一种焊片/焊环表面涂覆助焊剂的方法 |
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