CN106808108A - 一种无铅铝焊锡丝及其制备方法 - Google Patents

一种无铅铝焊锡丝及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种无铅铝焊锡丝及其制备方法，按照重量百分比计，包括金属部分1.2-3.0％，助焊剂97-98.8％；其中所述的金属部分，按照重量百分计，包括锡98-99.7％铜0.3-2％；所述的助焊剂，按照重量百分计，包括氟化羟胺60-85％、金属活性盐5-30％、活性剂1-5％、缓蚀剂0.1-5％，本发明的无铅铝焊锡丝的可焊性好，焊接效率更高，焊接效率可提高10％以上，焊接时飞溅小，有利于减轻后续腐蚀，减少清洗难度，节约宝贵的锡焊料，仓储不易泄露渗漏助焊剂，解决了现有技术中焊接时飞溅较大、可焊性不高和焊锡丝中夹的助焊剂会渗漏出来，污染整卷的产品，严重情况下导致产品报废等问题。

Description

一种无铅铝焊锡丝及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种电子工业铝软钎焊领域的无铅铝焊锡丝及其制备方法。
背景技术
随着电子和电器产品不断向小型化、轻量化、低能耗方向发展，要求所使用的材料应愈来愈轻，同时要求仍应具有良好的综合性能。虽然铜具有良好的导电性、导热性、耐蚀性以及优良的力学性能，已广泛应用于各种工业领域且随着经济的迅速发展而需求量越来越大，但其在自然界的蕴藏量不多，开采和加工成本高。因此，长期以来，人们一直希望在某些工业领域采用性能相近且蕴藏丰富的轻金属替代铜。铝及其合金具有密度小、质量轻、导热和导电性能良好(仅次于Ag、Cu、Au)、耐腐蚀性好、成本低等优点，无疑成为铜的最佳替代者。在汽车、舰船、航空航天、建筑等行业，铝及铝合金的应用已经非常广泛与成熟。随着铜价格持续攀升，在电子封装领域以铝代铜也越来越受到关注。电子封装中铝软钎焊技术有着广阔的应用前景。
发明内容
本发明提供了一种无铅铝焊锡丝，解决了现有技术中焊接时飞溅较大、可焊性不高和焊锡丝中夹的助焊剂会渗漏出来，污染整卷的产品，严重情况下导致产品报废等问题。
本发明的技术方案是这样实现的：一种无铅铝焊锡丝，按照重量百分比计，包括金属部分1.2-3.0％，助焊剂97-98.8％；其中所述的金属部分，按照重量百分计，包括锡98-99.7％、铜0.3-2％；所述的助焊剂，按照重量百分计，包括氟化羟胺60‐85％、金属活性盐5-30％、活化剂1-5％、缓蚀剂0.1‐5％。
作为优选的技术方案，所述的助焊剂，按照重量百分比计，包括氟化羟胺80％、金属活性盐15％、活化剂2％、缓蚀剂3％。
作为优选的技术方案，所述的氟化羟胺制备方法，包括以下步骤：
1)按照重量百分比计，取乙二胺1-5％、乙醇胺3-30％、二乙醇胺20-90％和三乙醇胺5-80％，混合均匀，得到混合物；
2)用氢氟酸将所得混合物中和至PH值为6.5-8；
3)将上述中和产物在140-160℃温度下蒸发3.5-4.5小时。
作为优选的技术方案，所述的金属活性盐为氟化锡、氟化亚锡、氟硼酸亚锡、氯化亚锡、氟化锌、氟硼酸锌、氯化锌和氯化铋中的一种或一种以上的组合。
作为优选的技术方案，所述的活化剂为二乙胺盐酸盐、三乙胺盐酸盐、氟化锂、氟化钠、氟化镁和氟化铝中的一种或一种以上的组合。
作为优选的技术方案，所述的缓蚀剂为苯并三氮唑和/或哌嗪。
本发明还提出一种制备无铅铝焊锡丝的方法，包括以下步骤：
1)油压机预热；
2)按照重量百分计，称取氟化羟胺60‐85％、金属活性盐5-30％、活化剂1-5％、缓蚀剂0.1‐5％，混合均匀，得到助焊剂，然后用不锈钢材质的容器将助焊剂融化，融化完毕立即停止加热；
3)将融化后铝助焊剂倒入油压机松香锅；
4)按照重量百分计，将锡98-99.7％和铜0.3-2％熔炼浇铸成金属棒，然后利用油压机将融化后铝助焊剂压入金属棒中，打丝即得所述无铅铝焊锡丝，其中按照重量百分比计，金属部分1.2-3.0％，助焊剂97-98.8％。
当然在实际生产中可能会出现不合格的无铅铝焊锡丝，在生产时取一段打好的丝化验助焊剂含量，合格后继续生产，不合格，调整至合格继续生产。
作为优选的技术方案，所述的金属活性盐为氟化锡、氟化亚锡、氟硼酸亚锡、氯化亚锡、氟化锌、氟硼酸锌、氯化锌和氯化铋中的一种或一种以上的组合。
作为优选的技术方案，所述的活化剂为二乙胺盐酸盐、三乙胺盐酸盐、氟化锂、氟化钠、氟化镁和氟化铝中的一种或一种以上的组合。
作为优选的技术方案，所述的缓蚀剂为苯并三氮唑和/或哌嗪。
由于采用了上述技术方案，一种无铅铝焊锡丝及其制备方法，按照重量百分比计，包括金属部分1.2-3.0％，助焊剂97-98.8％；其中所述的金属部分，按照重量百分计，包括锡98-99.7％铜0.3-2％；所述的助焊剂，按照重量百分计，包括氟化羟胺60‐85％、金属活性盐5-30％、活化剂1-5％、缓蚀剂0.1‐5％，本发明的无铅铝焊锡丝的可焊性好，焊接效率更高，焊接效率可提高10％以上，焊接时飞溅小，有利于减轻后续腐蚀，减少清洗难度，节约宝贵的锡焊料，仓储不易泄露渗漏助焊剂，有效降低废品率。
一种无铅铝焊锡丝，按照重量百分比计，包括金属部分1.2～3.0％，助焊剂97～98.8％；其中所述的金属部分，按照重量百分计，包括锡98-99.7％、铜0.3-2％；所述的助焊剂，按照重量百分计，包括氟化羟胺60‐85％、金属活性盐5-30％、活化剂1-5％、缓蚀剂0.1‐5％。
所述的助焊剂，按照重量百分比计，包括氟化羟胺80％、金属活性盐15％、活化剂2％、缓蚀剂3％。
所述的氟化羟胺制备方法，包括以下步骤：
1)按照重量百分比计，取乙二胺1-5％、乙醇胺3-30％、二乙醇胺20-90％和三乙醇胺5-80％，混合均匀，得到混合物；
2)用氢氟酸将所得混合物中和至PH值为6.5-8；
3)将上述中和产物在140-160℃温度下蒸发3.5-4.5小时。
所述的金属活性盐为氟化锡、氟化亚锡、氟硼酸亚锡、氯化亚锡、氟化锌、氟硼酸锌、氯化锌和氯化铋中的一种或一种以上的组合。
所述的活化剂为二乙胺盐酸盐、三乙胺盐酸盐、氟化锂、氟化钠、氟化镁和氟化铝中的一种或一种以上的组合。
所述的缓蚀剂为苯并三氮唑和/或哌嗪。
一种制备无铅铝焊锡丝的方法，包括以下步骤：
1)油压机预热；
2)按照重量百分计，称取氟化羟胺60‐85％、金属活性盐5-30％、活化剂1-5％、缓蚀剂0.1‐5％，混合均匀，得到助焊剂，然后用不锈钢材质的容器将助焊剂融化，融化完毕立即停止加热；
3)将融化后铝助焊剂倒入油压机松香锅；
4)按照重量百分计，将锡98-99.7％和铜0.3-2％熔炼浇铸金属棒，然后利用油压机将融化后铝助焊剂压入金属棒中，打丝，取一段打好的丝化验助焊剂含量，合格后继续生产，不合格，调整至合格继续生产，其中金属部分和助焊剂，按照重量百分比计，金属部分1.2～3.0％，助焊剂97～98.8％。
所述的金属活性盐为氟化锡、氟化亚锡、氟硼酸亚锡、氯化亚锡、氟化锌、氟硼酸锌、氯化锌和氯化铋中的一种或一种以上的组合。
所述的活化剂为二乙胺盐酸盐、三乙胺盐酸盐、氟化锂、氟化钠、氟化镁和氟化铝中的一种或一种以上的组合。
所述的缓蚀剂为苯并三氮唑和/或哌嗪。
一、氟化羟胺的制备
实施例1
氟化羟胺的制备方法，它包括以下步骤：
1)按照重量百分比计，取乙二胺1％、乙醇胺30％、二乙醇胺64％和三乙醇胺5％，混合搅拌均匀，得到混合物；
2)用氢氟酸将所得混合物中和至PH值为6.5；
3)将上述中和产物在140℃温度下蒸发4.5小时，以去除其中的水分，防止后续焊接飞溅。
实施例2
氟化羟胺的制备方法，它包括以下步骤：
1)按照重量百分比计，取乙二胺5％、乙醇胺3％、二乙醇胺84％和三乙醇胺8％，混合搅拌均匀，得到混合物；
2)用氢氟酸将所得混合物中和至PH值为8；
3)将上述中和产物在160℃温度下蒸发3.5小时，以去除其中的水分，防止后续焊接飞溅。
实施例3
氟化羟胺的制备方法，它包括以下步骤：
1)按照重量百分比计，取乙二胺2％、乙醇胺3％、二乙醇胺20％和三乙醇胺75％，混合搅拌均匀，得到混合物；
2)用氢氟酸将所得混合物中和至PH值为7；
3)将上述中和产物在150℃温度下蒸发4小时，以去除其中的水分，防止后续焊接飞溅。

Claims (4)

1.一种无铅铝焊锡丝，其特征在于，按照重量百分比计，包括金属部分1.2-3％，助焊剂97-98.8％；其中所述的金属部分，按照重量百分计，包括锡98-99.7％、铜0.3-2％；所述的助焊剂，按照重量百分计，包括氟化羟胺60‐85％、金属活性盐5-30％、活化剂1-5％、缓蚀剂0.1‐5％；所述氟化羟胺的制备方法，包括以下步骤：
1)按照重量百分比计，取乙二胺1-5％、乙醇胺3-30％、二乙醇胺20-90％和三乙醇胺5-75％，混合均匀，得到混合物；
2)用氢氟酸将所得混合物中和至PH为6.5-8；
3)将上述中和产物在140-160℃温度下蒸发3.5-4.5小时。
2.如权利要求1所述的一种无铅铝焊锡丝，其特征在于：所述的助焊剂，按照重量百分比计，包括氟化羟胺80％、金属活性盐15％、活化剂2％、缓蚀剂3％。
3.如权利要求1所述的一种无铅铝焊锡丝，其特征在于：所述的金属活性盐为氟化锡、氟化亚锡、氟硼酸亚锡、氯化亚锡、氟化锌、氟硼酸锌、氯化锌和氯化铋中的一种或一种以上的组合。
4.如权利要求1所述的一种无铅铝焊锡丝，其特征在于：所述的活化剂为二乙胺盐酸盐、三乙胺盐酸盐、氟化锂、氟化钠、氟化镁和氟化铝中的一种或一种以上的组合。
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