CN107199415A - 一种贴片用无铅焊膏及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种贴片用无铅焊膏及其制备方法，它由下述重量百分比的无铅合金焊料和助焊剂组成：无铅合金焊料93～97％，助焊剂3～7％；所述的无铅合金焊料由下述重量百分比原料组成：铜75～85％、铝6～10％、锡4～8％、硅0.6～1.4％和余量为镍；所述的助焊剂由下述重量百分比原料制备而成：松香改性酚醛树脂35～45%、松香甘油酯15～25%、触变剂3～10%、稳定剂2～8%、表面活性剂0.5～2%、成膜剂0.2～0.8%和余量为有机溶剂。本发明的贴片用无铅焊膏，具有良好的扩展率，且焊后残留腐蚀性小，是很好的焊接用材料，而且制备工艺简单，易于实现，从而为电子信息产品无铅化提供优质产品。

Description

一种贴片用无铅焊膏及其制备方法
技术领域
本发明涉及焊接材料领域，尤其是涉及一种贴片用无铅焊膏及其制备方法。
背景技术
近年来随着电子产品日益高速发展，表面贴装技术的应用更为广泛，因为这种技术允许尺寸缩小、高密度、高性能和成本低。但是传统的焊锡膏产品由锡铅焊料粉和助焊剂组成，焊锡膏中的重金属铅在焊接PCB以后，会随以后废弃的电子产品散布于环境中，经酸雨的长期浸蚀，铅会渗入地下，溶入地下水系统，饮用后长期在人或动物的体内积累会造成铅重毒，危害着人及动物的健康，正因为人们意识到保护环境的重要性，所以环保法规也在日趋完善和严格。因此，无铅焊膏在微电子表面组装技术领域中的应用已经是不可回避，现有无铅锡膏种类少，有的易干燥，有的焊接性能不理想。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的问题，提供一种具有良好焊接性能的电子工业贴片用无铅焊膏，从而为电子信息产品无铅化提供优质产品。
为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现的：
一种贴片用无铅焊膏，它由下述重量百分比的无铅合金焊料和助焊剂组成：无铅合金焊料93～97％，助焊剂3～7％；
其中，所述的无铅合金焊料由下述重量百分比原料组成：铜75～85％、铝6～10％、锡4～8％、硅0.6～1.4％和余量为镍；
其中，所述的助焊剂由下述重量百分比原料制备而成：松香改性酚醛树脂35～45%、松香甘油酯15～25%、触变剂3～10%、稳定剂2～8%、表面活性剂0.5～2%、成膜剂0.2～0.8%和余量为有机溶剂。
优选的，所述的触变剂为氢化蓖麻油或酰胺化合物。
优选的，所述的稳定剂为杯芳烃化合物或石蜡。
优选的，所述的表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠或脂肪酸甘油酯。
优选的，所述的成膜剂为硝酸纤维。
优选的，所述的有机溶剂为乙醇、丙醇、丁醇、出酸乙烯和醋酸丁脂中的一种或两种以上。
一种贴片用无铅焊膏的制备方法，它按下述步骤制备：
（1）将35～45％松香改性酚醛树脂和15～25%松香甘油酯加入容器内加热并搅拌至完全熔化，在200～250℃温度下加入3～10%触变剂、2～8%稳定剂、0.5～5％表面活性剂和余量的有机溶剂搅拌；
（2）停止加热和搅拌，封好容器口，将其放置在温度为1～6℃的冷藏室，冷藏12-18h制成助焊剂；
（3）最后将助焊剂和无铅合金焊料按配比混合，先将3～7％助焊剂放置于搅拌器中，然后再加入93～97％无铅合金焊料，将搅拌器密封，然后启动搅拌装置搅拌，停止搅拌，即得贴片用无铅焊膏。
其中，所述步骤（1）搅拌条件为：以200～300r/min搅拌10-20min。
其中，所述步骤（3）中的搅拌条件为：以350～400r/min搅拌20-40min。
本发明与现有技术相比，具有如下的有益效果：本发明提供一种具有良好焊接性能的电子工业贴片用无铅焊膏，具有良好的扩展率，且焊后残留腐蚀性小，是很好的焊接用材料，而且制备工艺简单，易于实现，从而为电子信息产品无铅化提供优质产品，具体如下：
（1）本发明通过使用铜、铝、锡、硅和镍作为无铅合金焊料的原料，其在扩展率、润湿性、焊点拉伸等方面均达到无铅焊料的使用标准，具有良好的焊接性能；
（2）本发明通过在无铅合金焊料中添加助焊剂，进一步提高焊料的焊接性能，使焊料具有良好的扩展率，较好的绝缘性，及焊后残留腐蚀性小。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例１
一种贴片用无铅焊膏，它由下述重量百分比的无铅合金焊料和助焊剂组成：无铅合金焊料95％，助焊剂5％；
其中，所述的无铅合金焊料由下述重量百分比原料组成：铜80％、铝8％、锡6％、硅1％和余量为镍；
其中，所述的助焊剂由下述重量百分比原料制备而成：松香改性酚醛树脂40%、松香甘油酯20%、触变剂7%、稳定剂5%、表面活性剂1.2%、成膜剂0.5%和余量为有机溶剂。
其中，所述的触变剂为氢化蓖麻油或酰胺化合物。
其中，所述的稳定剂为杯芳烃化合物或石蜡。
其中，所述的表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠或脂肪酸甘油酯。
其中，所述的成膜剂为硝酸纤维。
其中，所述的有机溶剂为乙醇、丙醇、丁醇、出酸乙烯和醋酸丁脂中的一种或两种以上。
一种贴片用无铅焊膏的制备方法，它按下述步骤制备：
（1）将40％松香改性酚醛树脂和20%松香甘油酯加入容器内加热并搅拌至完全熔化，在220℃温度下加入7%触变剂、5%稳定剂、1.2％表面活性剂和余量的有机溶剂搅拌；
（2）停止加热和搅拌，封好容器口，将其放置在温度为4℃的冷藏室，冷藏15h制成助焊剂；
（3）最后将助焊剂和无铅合金焊料按配比混合，先将5％助焊剂放置于搅拌器中，然后再加入95％无铅合金焊料，将搅拌器密封，然后启动搅拌装置搅拌，停止搅拌，即得贴片用无铅焊膏。
其中，所述步骤（1）搅拌条件为：以250r/min搅拌15min。
其中，所述步骤（3）中的搅拌条件为：以380r/min搅拌30min。
实施例2
一种贴片用无铅焊膏，它由下述重量百分比的无铅合金焊料和助焊剂组成：无铅合金焊料93％，助焊剂7％；
其中，所述的无铅合金焊料由下述重量百分比原料组成：铜75％、铝6％、锡4％、硅0.6％和余量为镍；
其中，所述的助焊剂由下述重量百分比原料制备而成：松香改性酚醛树脂35%、松香甘油酯15%、触变剂3%、稳定剂2%、表面活性剂0.5%、成膜剂0.2%和余量为有机溶剂。
其中，所述的触变剂为氢化蓖麻油或酰胺化合物。
其中，所述的稳定剂为杯芳烃化合物或石蜡。
其中，所述的表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠或脂肪酸甘油酯。
其中，所述的成膜剂为硝酸纤维。
其中，所述的有机溶剂为乙醇、丙醇、丁醇、出酸乙烯和醋酸丁脂中的一种或两种以上。
一种贴片用无铅焊膏的制备方法，它按下述步骤制备：
（1）将35％松香改性酚醛树脂和15%松香甘油酯加入容器内加热并搅拌至完全熔化，在200℃温度下加入3%触变剂、2%稳定剂、0.5％表面活性剂和余量的有机溶剂搅拌；
（2）停止加热和搅拌，封好容器口，将其放置在温度为1℃的冷藏室，冷藏12h制成助焊剂；
（3）最后将助焊剂和无铅合金焊料按配比混合，先将7％助焊剂放置于搅拌器中，然后再加入93％无铅合金焊料，将搅拌器密封，然后启动搅拌装置搅拌，停止搅拌，即得贴片用无铅焊膏。
其中，所述步骤（1）搅拌条件为：以200r/min搅拌10min。
其中，所述步骤（3）中的搅拌条件为：以350r/min搅拌20min。
实施例3
一种贴片用无铅焊膏，它由下述重量百分比的无铅合金焊料和助焊剂组成：无铅合金焊料97％，助焊剂3％；
其中，所述的无铅合金焊料由下述重量百分比原料组成：铜85％、铝10％、锡8％、硅1.4％和余量为镍；
其中，所述的助焊剂由下述重量百分比原料制备而成：松香改性酚醛树脂45%、松香甘油酯25%、触变剂10%、稳定剂8%、表面活性剂2%、成膜剂0.8%和余量为有机溶剂。
其中，所述的触变剂为氢化蓖麻油或酰胺化合物。
其中，所述的稳定剂为杯芳烃化合物或石蜡。
其中，所述的表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠或脂肪酸甘油酯。
其中，所述的成膜剂为硝酸纤维。
其中，所述的有机溶剂为乙醇、丙醇、丁醇、出酸乙烯和醋酸丁脂中的一种或两种以上。
一种贴片用无铅焊膏的制备方法，它按下述步骤制备：
（1）将45％松香改性酚醛树脂和25%松香甘油酯加入容器内加热并搅拌至完全熔化，在250℃温度下加入10%触变剂、8%稳定剂、2％表面活性剂和余量的有机溶剂搅拌；
（2）停止加热和搅拌，封好容器口，将其放置在温度为6℃的冷藏室，冷藏18h制成助焊剂；
（3）最后将助焊剂和无铅合金焊料按配比混合，先将3％助焊剂放置于搅拌器中，然后再加入97％无铅合金焊料，将搅拌器密封，然后启动搅拌装置搅拌，停止搅拌，即得贴片用无铅焊膏。
其中，所述步骤（1）搅拌条件为：以300r/min搅拌20min。
其中，所述步骤（3）中的搅拌条件为：以400r/min搅拌40min。
综上，由以上实施例制备的无铅焊膏具有良好焊接性能和良好的扩展率，且焊后残留腐蚀性小，是很好的焊接用材料，而且制备工艺简单，易于实现，从而为电子信息产品无铅化提供优质产品。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种贴片用无铅焊膏，其特征在于，它由下述重量百分比的无铅合金焊料和助焊剂组成：无铅合金焊料93～97％，助焊剂3～7％；
所述的无铅合金焊料由下述重量百分比原料组成：铜75～85％、铝6～10％、锡4～8％、硅0.6～1.4％和余量为镍；
所述的助焊剂由下述重量%数原料制备而成：松香改性酚醛树脂35～45%、松香甘油酯15～25%、触变剂3～10%、稳定剂2～8%、表面活性剂0.5～2%、成膜剂0.2～0.8%和余量为有机溶剂。
2.根据权利要求1所述的贴片用无铅焊膏，其特征在于，所述的触变剂为氢化蓖麻油或酰胺化合物。
3.根据权利要求1所述的贴片用无铅焊膏，其特征在于，所述的稳定剂为杯芳烃化合物或石蜡。
4.根据权利要求1所述的贴片用无铅焊膏，其特征在于，所述的表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠或脂肪酸甘油酯。
5.根据权利要求1所述的贴片用无铅焊膏，其特征在于，所述的成膜剂为硝酸纤维。
6.根据权利要求1所述的贴片用无铅焊膏，其特征在于，所述的有机溶剂为乙醇、丙醇、丁醇、出酸乙烯和醋酸丁脂中的一种或两种以上。
7.根据权利要求1～6任一项所述的贴片用无铅焊膏的制备方法，其特征在于，它按下述步骤制备：
（1）将35～45％松香改性酚醛树脂和15～25%松香甘油酯加入容器内加热并搅拌至完全熔化，在200～250℃温度下加入3～10%触变剂、2～8%稳定剂、0.5～5％表面活性剂和余量的有机溶剂搅拌；
（2）停止加热和搅拌，封好容器口，将其放置在温度为1～6℃的冷藏室，冷藏12-18h制成助焊剂；
（3）最后将助焊剂和无铅合金焊料按配比混合，先将3～7％助焊剂放置于搅拌器中，然后再加入93～97％无铅合金焊料，将搅拌器密封，然后启动搅拌装置搅拌，停止搅拌，即得贴片用无铅焊膏。
8.根据权利要求7所述的贴片用无铅焊膏的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）搅拌条件为：以200～300r/min搅拌10-20min。
9.根据权利要求7所述的贴片用无铅焊膏的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中的搅拌条件为：以350～400r/min搅拌20-40min。
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