CN107695561A - 一种喷印用低粘度无铅焊锡膏及其制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种喷印用低粘度无铅焊锡膏,由焊粉以及助焊剂组成,所述助焊剂包括:溶剂、触变剂、以及松香;所述溶剂为沸点高于所述焊粉的熔点的有机溶剂;所述助焊剂还包括黄原胶;采用上述技术方案,创造性地使用了黄原胶来增加粘度及金属颗粒的分散性,由于黄原胶的优良特性,使得制备的低粘度焊膏能够在较长的时间内保持稳定不分层,颗粒分散均匀,且本发明制备的焊锡膏无铅、无卤,使用时环保且润湿性良好,在喷印时喷印流畅,喷印点均匀整齐。
Description
技术领域
本发明涉及一种电子焊接领域,具体来说为一种喷印用低粘度无铅焊锡膏及其制备工艺。
背景技术
随着表面组装技术工业走向更高元件密度的微型封装和复杂印制板设计趋势的发展,传统上占优势的钢网印刷技术逐渐不能满足需求,喷印技术能处理挑战性的封装,因此进入人们的视线。该技术的优点主要是:喷印速度快,可以和30,000cph速度的贴片机匹配,同时优化每个焊点的锡膏量,可快速修正,同时焊后无需清洗或手动调整。
喷印技术的应用对目前使用的锡膏提出挑战。目前使用的锡膏的锡粉粒径普遍为3#(25~45μm)、4#(20~38μm)粉,喷印技术使用的锡膏锡粉粒径为5#(10~20μm)、6#(5~15μm)粉。锡粉粒径越大,在喷印过程中就越容易堵塞喷头,影响锡膏的喷印质量。锡粉粒径小,团聚现象严重,易氧化且成本较高。因此,研发喷印用无铅焊锡膏对喷印技术的推广和使用有着极大的意义。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术存在的不足,提供一款适用于喷印的焊锡膏。
为实现上述目的,本发明所采用的技术方案为:
一种喷印用低粘度无铅焊锡膏,由焊粉以及助焊剂组成,所述助焊剂包括:溶剂、触变剂、以及松香;所述溶剂为沸点高于所述焊粉的熔点的有机溶剂;所述助焊剂还包括黄原胶。
采用上述技术方案,由于黄原胶的优良特性,不仅能够增加焊锡膏的粘度,还能提高焊粉颗粒在助焊膏中的分散性,使得制备的低粘度焊膏能够在较长的时间内保持稳定不分层,颗粒分散均匀。
进一步的,为了适应喷印技术的使用,所述焊粉选用粒径≤20μm的SnAgCu焊粉,其含量按重量百分比计为所述无铅焊锡膏总重量的80-87%,优选84-87%。
进一步的,所述黄原胶的含量按重量百分比计为所述助焊剂重量的0.5-2%。由于黄原胶在有机溶剂中溶解性不佳,因此过多得加入黄原胶对本申请并无明显好处。
进一步的,所述有机溶剂为沸点为醇类溶剂和/或醚类溶剂,含量按重量百分比计为所述助焊剂重量的35-50%,所述有机溶剂优选1,2,3-丙三醇、二乙二醇己醚、二乙二醇丁醚中的至少一种;一方面,选用这些极性较强的溶剂,有助于提高溶剂对助焊剂中其他有效成分的溶解性,另一方面,需要使用的溶剂必须具有较高的沸点,以便抵抗焊接过程中的高温。
进一步的,为了保证焊锡膏在焊接时具有足够的活性,用于清除焊盘表面的氧化物,提供良好的润湿性,所述助焊剂还包括活性剂,所述活性剂含量按重量百分比计为所述助焊剂重量的5-10%,所述活性剂为有机酸和/或有机酸酐,优选NA酸酐、丁二酸、二羟甲基丙酸、己二酸、戊二酸中的至少一种。
进一步的,为了增加焊锡膏的粘度及触变性,所述触变剂为聚酰胺类和氢化蓖麻油类中的至少一种,含量按重量百分比计为所述助焊剂重量的3-8%,优选3-5%。
进一步的,保证焊锡膏在搅拌和长期储存过程中不易氧化变质,所述助焊剂还包括抗氧化剂,所述抗氧化剂为对苯二酚或邻苯二酚,其含量为微量,优选按重量百分比计为所述助焊剂重量的0.5-5%。
进一步的,所述松香为KE-604和/或氢化松香。
本发明还公开了一种基于上述喷印用低粘度无铅焊锡膏的制备工艺,具体如下:
a.将权利要求1-8中所述的溶剂以及黄原胶在容器中混合加热至80-100℃使得黄原胶完全溶解在溶剂中,得到混合溶液;
b.将权利要求1-8中所述助焊剂的其余物料加入步骤a中得到的混合溶液中,加热至180-200℃使其完全溶解;
c.将步骤b得到的溶液迅速冷却至常温,直至溶液成膏状,并且常温静置6-12h;冷却时,将步骤b中的溶液随容器一起迅速放入常温水中冷却2~3h;
d.按比例将焊粉与步骤c中静置后的助焊膏混合,随后使用行星式搅拌机在真空环境下对混合物进行搅拌15~20min至均匀,得到所述喷印用低粘度无铅焊锡膏。
本发明中创造性地使用了黄原胶来增加粘度及金属颗粒的分散性,由于黄原胶的优良特性,使得制备的低粘度焊膏能够在较长的时间内保持稳定不分层,颗粒分散均匀,且本发明制备的焊锡膏无铅、无卤,使用时环保且润湿性良好,在喷印时喷印流畅,喷印点均匀整齐。
附图说明
图1试验样品剪切速率-粘度曲线
图2试验样品喷印效果图
图3试验样品在另一个角度的喷印效果图
图4不同的制备工艺对产品的影响对照图
具体实施方式
为方便对本发明作进一步理解,现举出实施例,对本发明作进一步说明。
实施例1:
本发明所提供的是一种喷印用低粘度无铅焊锡膏,是由质量占比87%的Sn-3.0Ag-0.5Cu的4#焊粉和质量占比13%的助焊剂组成。所述助焊剂由质量占比45%的溶剂,质量占比8%的活性剂,质量占比3%的触变剂,质量占比0.5%的黄原胶,0.5%的抗氧化剂及余量松香组成。所述溶剂为二乙二醇丁醚和1,2,3-丙三醇的混合溶剂,二者比例为1:1,用于溶解助焊剂中的其他药品。所述活性剂为NA酸酐、丁二酸、二羟甲基丙酸三种活性剂的混合,其比例为1:1:2,其作用是保证焊锡膏在焊接时具有足够的活性,用于清楚焊盘表面的氧化物,提供良好的润湿性。所述触变剂为改性氢化蓖麻油。所述松香为KE-604、氢化松香,二者比例为3:1。所述黄原胶的含量为0.5%,其作用为增加焊锡膏的粘度和金属颗粒在助焊膏中的分散性。所述抗氧化剂对苯二酚含量为0.5%,其作用为保证焊锡膏在搅拌和长期储存过程中不易氧化变质。
实施例2:
本发明所提供的是一种喷印用低粘度无铅焊锡膏,是由质量占比86%的Sn-3.0Ag-0.5Cu的5#焊粉和质量占比14%的助焊剂组成。所述助焊剂由质量占比45%的溶剂,质量占比8%的活性剂,质量占比3%的触变剂,质量占比为1%的黄原胶,0.5%的抗氧化剂及余量松香组成。所述溶剂二乙二醇己醚和1,2,3-丙三醇的混合溶剂,二者比例为1:1,用于溶解助焊剂中的其他药品。所述活性剂为NA酸酐、己二酸、二羟甲基丙酸三种活性剂的混合,其比例为1:1:2,其作用是保证焊锡膏在焊接时具有足够的活性,用于清楚焊盘表面的氧化物,提供良好的润湿性。所述触变剂为改性氢化蓖麻油。所述松香为KE-604、氢化松香,二者比例为3:1。所述黄原胶的含量为1%,其作用为增加焊锡膏的粘度和金属颗粒在助焊膏中的分散性。所述抗氧化剂对苯二酚含量为0.5%,其作用为保证焊锡膏在搅拌和长期储存过程中不易氧化变质。
实施例3:
本发明所提供的是一种喷印用无铅焊锡膏,是由质量占比87%的Sn-3.0Ag-0.5Cu的6#焊粉和质量占比13%的助焊剂组成。所述助焊剂由质量占比45%的溶剂,质量占比8%的活性剂,质量占比3%的触变剂,质量占比为2%的黄原胶,质量占比为0.5%的抗氧化剂及余量松香组成。所述溶剂为1,2,3-丙三醇,用于溶解助焊剂中的其他药品。所述活性剂为NA酸酐、己二酸、戊二酸三种活性剂的混合,其比例为2:1:1,其作用是保证焊锡膏在焊接时具有足够的活性,用于清楚焊盘表面的氧化物,提供良好的润湿性。所述触变剂为高性能微粉化聚酰胺。所述松香为KE-604、氢化松香,二者比例为3:1。所述黄原胶的含量为2%,其作用为增加焊锡膏的粘度和金属颗粒在助焊膏中的分散性。所述抗氧化剂对苯二酚含量为0.5%,其作用为保证焊锡膏在搅拌和长期储存过程中不易氧化变质。
制备例
上述实施例1-3中具体的制备焊锡膏的步骤如下:
1)、称取相应比例的溶剂、活性剂、触变剂、黄原胶、松香及抗氧化剂备用。
2)、称取相应比例的溶剂与黄原胶,加热至80~100℃使得黄原胶完全溶解在溶剂中。
3)、将步骤1中除溶剂、黄原胶外的原料按比例加入步骤2中的混合溶液中,加热至180~200℃使其完全溶解。
4)、将盛有步骤3中混合溶液的烧杯迅速放入常温水中冷却2~3小时,直至溶液呈膏状,取出烧杯,常温下放置6~12小时。
5)、称取相应比例的SnAgCu焊粉和助焊膏进行混合,随后使用行星式搅拌机在真空环境下对混合物进行搅拌15~20分钟至均匀,焊锡膏制备完毕。
将上述实施例1-3中所得的焊锡膏通过测试得到其剪切速率-粘度曲线(见图1,图1中P1、P2、P3曲线分别表示实施例1-3),符合通用焊膏剪切变稀这一特点,且整体粘度较低,属于低粘度无铅焊锡膏。图2和图3则是不同的角度观察上述实施例得到的焊锡膏的喷印效果图。
对比例
按照实施例2中助焊剂配方称取各组分,于1000r/min的转速下搅拌混合30min,再与Sn-3.0Ag-0.5Cu的4#焊粉按照实施例2的比例进行混合,得到对比焊锡膏。
将对比例制备的焊锡膏与制备例的方法制备的焊锡膏进行测试得图4所示的剪切速率-粘度曲线,可以看出,采用本发明的方法制备的焊锡膏的粘度明显高于搅拌的方法。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施,并不能以此限制本发明的保护范围。在另一些实施例中,焊粉并不仅限于Sn-3.0Ag-0.5Cu,其它Sn-0.3Ag-0.7Cu或者是SnBi焊粉,以及SnPb焊粉(在不考虑无铅的情况下)等都适用于本发明;此外,抗氧化剂、有机溶剂、触变剂、活性剂等也并不限于上述实施例中所举之例。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种喷印用低粘度无铅焊锡膏,其特征在于,由焊粉以及助焊剂组成,所述助焊剂包括:溶剂、触变剂、以及松香;所述溶剂为沸点高于所述焊粉的熔点的有机溶剂;所述助焊剂还包括黄原胶。
2.根据权利要求1所述的一种喷印用低粘度无铅焊锡膏,其特征在于,所述焊粉为粒径≤20μm的SnAgCu焊粉,其含量按重量百分比计为所述无铅焊锡膏总重量的80-87%,优选84-87%。
3.根据权利要求1或2所述的一种喷印用低粘度无铅焊锡膏,其特征在于,所述黄原胶的含量按重量百分比计为所述助焊剂重量的0.5-2%。
4.根据权利要求1所述的一种喷印用低粘度无铅焊锡膏,其特征在于,所述有机溶剂为沸点为醇类溶剂和/或醚类溶剂,含量按重量百分比计为所述助焊剂重量的35-50%,所述有机溶剂优选1,2,3-丙三醇、二乙二醇己醚、二乙二醇丁醚中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的一种喷印用低粘度无铅焊锡膏,其特征在于,所述助焊剂还包括活性剂,所述活性剂含量按重量百分比计为所述助焊剂重量的5-10%,所述活性剂为有机酸和/或有机酸酐,优选NA酸酐、丁二酸、二羟甲基丙酸、己二酸、戊二酸中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的一种喷印用低粘度无铅焊锡膏,其特征在于,所述触变剂为聚酰胺类和氢化蓖麻油类中的至少一种,含量按重量百分比计为所述助焊剂重量的3-8%,优选3-5%。
7.根据权利要求1所述的一种喷印用低粘度无铅焊锡膏,其特征在于,所述助焊剂还包括抗氧化剂,所述抗氧化剂为对苯二酚或邻苯二酚,其含量为微量,优选按重量百分比计为所述助焊剂重量的0.5-5%。
8.根据权利要求1所述的一种喷印用低粘度无铅焊锡膏,其特征在于,所述松香为KE-604和/或氢化松香。
9.一种喷印用低粘度无铅焊锡膏的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
a.将权利要求1-8中所述的溶剂以及黄原胶在容器中混合加热使得黄原胶完全溶解在溶剂中,得到混合溶液;
b.将权利要求1-8中所述助焊剂的其余物料加入步骤a中得到的混合溶液中,加热使其完全溶解;
c.将步骤b得到的溶液迅速冷却至常温,直至溶液成膏状,并且常温静置;
d.按比例将权利要求1-8中所述的焊粉与步骤c中静置后的助焊膏混合,然后搅拌至均匀,得到所述喷印用低粘度无铅焊锡膏。
10.根据权利要求9所述的喷印用低粘度无铅焊锡膏的制备方法,其特征在于,所述步骤a中的加热温度为80~100℃,所述步骤b中的加热温度为180-200℃,步骤c中常温静置时间为6-12h,步骤d中搅拌时使用行星式搅拌机在真空环境搅拌15-20min。
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108406166A (zh) * | 2018-03-13 | 2018-08-17 | 广东省焊接技术研究所(广东省中乌研究院) | 一种无卤素喷印锡膏用助焊剂及其制备方法 |
US20220009042A1 (en) * | 2019-01-24 | 2022-01-13 | Koki Company Limited | Flux and solder paste |
CN114029649A (zh) * | 2021-12-24 | 2022-02-11 | 南京青锐风新材料科技有限公司 | 一种复配溶剂改性的喷印用无铅焊膏及其制备方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103659053A (zh) * | 2012-09-13 | 2014-03-26 | 莫文剑 | 一种钎焊用铜焊膏及其制备方法 |
CN104175023A (zh) * | 2014-04-30 | 2014-12-03 | 江苏博迁新材料有限公司 | 一种无铅焊锡膏用无卤助焊剂 |
CN106392364A (zh) * | 2016-10-28 | 2017-02-15 | 广东中实金属有限公司 | 一种用于喷印技术的无铅焊锡膏及其制备方法 |
CN107199417A (zh) * | 2017-06-28 | 2017-09-26 | 常州市瑞泰物资有限公司 | 一种助焊剂 |
-
2017
- 2017-11-03 CN CN201711068331.9A patent/CN107695561A/zh active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103659053A (zh) * | 2012-09-13 | 2014-03-26 | 莫文剑 | 一种钎焊用铜焊膏及其制备方法 |
CN104175023A (zh) * | 2014-04-30 | 2014-12-03 | 江苏博迁新材料有限公司 | 一种无铅焊锡膏用无卤助焊剂 |
CN106392364A (zh) * | 2016-10-28 | 2017-02-15 | 广东中实金属有限公司 | 一种用于喷印技术的无铅焊锡膏及其制备方法 |
CN107199417A (zh) * | 2017-06-28 | 2017-09-26 | 常州市瑞泰物资有限公司 | 一种助焊剂 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108406166A (zh) * | 2018-03-13 | 2018-08-17 | 广东省焊接技术研究所(广东省中乌研究院) | 一种无卤素喷印锡膏用助焊剂及其制备方法 |
US20220009042A1 (en) * | 2019-01-24 | 2022-01-13 | Koki Company Limited | Flux and solder paste |
US11975411B2 (en) * | 2019-01-24 | 2024-05-07 | Koki Company Limited | Flux and solder paste |
CN114029649A (zh) * | 2021-12-24 | 2022-02-11 | 南京青锐风新材料科技有限公司 | 一种复配溶剂改性的喷印用无铅焊膏及其制备方法 |
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