CN109909639A - 一种焊锡膏及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种焊锡膏及其制备方法。本发明公开了一种焊锡膏，由焊锡粉和助焊膏制备得到，其中，助焊膏由以下质量百分比的原料制备得到：溶剂35‑45％，触变剂1.5‑6.5％，活性剂5.0‑6.5％，松香45‑55％，本发明的产品不仅能满足焊锡膏在使用前和连续印刷过程中的黏度稳定性，而且印刷性能好，焊后残留物少，具有长期稳定性。其中，助焊膏能够与焊锡粉配成不同粘度的焊锡膏以满足不同印刷工艺需求。

Description

一种焊锡膏及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种焊锡膏及其制备方法，属于焊接材料技术领域。

背景技术

随着电子信息产品向超大规模集成化、微型化发展，焊锡膏已成为表面贴装技术(SMT)中最重要的工艺材料。在表面组装件的回流焊中，锡膏被用来实施表面组装元器件的引线或断点与印制板上焊盘的连接。锡膏涂敷是表面组装技术一道关键工序，它直接影响到表面组装件的焊接质量和可靠性。通常，由焊锡膏产生的缺陷占SMT中缺陷的60-70％。

焊锡膏是一种由焊料合金粉末和助焊剂混合而成的膏状物质。对焊锡膏的性能要求包括保存稳定性、印刷稳定性、润湿性、可焊性以及可靠性。一般情况下，锡膏在连续印刷过程中，其粘度会随着印刷次数的增加呈现先降低而后升高的趋势，这主要是因为焊膏在连续印刷过程中，粘度恢复存在滞后性，导致刚开始粘度下降，随着印刷时间的的延长，锡膏中的溶剂部分挥发，再加上锡粉颗粒和助焊剂在来回滚动过程中比在静置过程中发生的化学反应更为剧烈，导致锡膏逐渐发干，粘度升高。若锡膏在印刷过程中粘度稳定性较差，锡膏粘度升高速率加快，在短时间内就可能会引起锡膏发干从而导致印刷困难甚至完全不下锡。

发明内容

有鉴于此，本发明从锡膏助焊剂所用的成膜剂、溶剂、触变剂以及助焊膏制备方法等入手，提高了在锡膏进行长期保存和印刷过程中的粘度稳定性，提供了一种焊锡膏及其制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种焊锡膏，由以下质量百分比的原料制备得到：焊锡粉88-93％和助焊膏7-12％。

本发明的产品不仅能满足焊锡膏在使用前和连续印刷过程中的黏度稳定性，而且印刷性能好，焊后残留物少，具有长期稳定性。其中，助焊膏能够与焊锡粉配成不同粘度的焊锡膏以满足不同印刷工艺需求。

进一步，助焊膏由以下质量百分比的原料制备得到：溶剂35-45％，触变剂1.5-6.5％，活性剂5.0-6.5％，松香45-55％；

其中，触变剂为氢化蓖麻油；

溶剂为乙二醇单丁醚和/或二丙二醇丁醚；

活性剂为丁二酸、苹果酸、戊二酸、柠檬酸的任一种或几种的混合物；

制备方法为：将松香和溶剂120-145℃加热搅拌至混合均匀，冷却至40～50℃，加入触变剂和活性剂，3000-5000转/分剪切分散40-80min即得。加热搅拌的温度为；

采用上述进一步的有益效果在于，溶剂可以溶解松香，提供互溶性，有利于松香均匀分散；活性剂在加热过程中会分解出活性离子，提高助焊膏的助焊活性，从而提高助焊性能和使用效率。

进一步，焊锡粉为粒度规格为20μm～38μm的含铅焊锡粉。

本发明还提供了上述焊锡膏的制备方法，包括以下步骤：

1)按上述焊锡膏的质量百分比称取各原料；

2)将助焊膏和焊锡粉均匀混合，研磨混合物，即得所述焊锡膏。

进一步，步骤2)中所述研磨的操作为将所述混合物研磨至粒径为25μm～50μm。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

制备助焊膏：按松香45g、二丙二醇丁醚45g、丁二酸5.0g、氢化蓖麻油5.0g准确称取各原料，在加热容器中投入松香和二丙二醇丁醚，开启搅拌和加热，迅速升温到145℃，待完全混合均匀的成膜剂和溶剂冷至40℃，加入丁二酸、氢化蓖麻油，剪切分散速度为3000转/分，持续时间80分钟，获得膏状助焊膏。

制备焊锡膏：将助焊膏与粒度规格为4#(20μm～38μm)的含铅焊锡粉按重量百分比7∶93均匀混合，用三辊机进行研磨，直至助焊膏变成奶油状，即至粒径为25μm，得焊锡膏。

实施例2

制备助焊膏：按松香55g、乙二醇单丁醚35g、苹果酸6.5g、氢化蓖麻油3.5g准确称取各原料，在加热容器中投入松香和乙二醇单丁醚，开启搅拌和加热，迅速升温到120℃，待完全混合均匀的成膜剂和溶剂冷至50℃，加入苹果酸、氢化蓖麻油，剪切分散速度为5000转/分，持续时间40分钟，获得膏状助焊膏。

制备焊锡膏：将助焊膏与粒度规格为4#(20μm～38μm)的含铅焊锡粉按重量百分比12∶88均匀混合，用三辊机进行研磨，直至助焊膏变成奶油状，即至粒径为50μm，得焊锡膏。

实施例3

制备助焊膏：按松香50g、二丙二醇丁醚43.5g、柠檬酸5.0g、氢化蓖麻油1.5g准确称取各种原料，在加热容器中投入松香和二丙二醇丁醚，开启搅拌和加热，迅速升温到130℃，待完全混合均匀的成膜剂和溶剂冷至45℃，加入柠檬酸、氢化蓖麻油，剪切分散速度为5000转/分，持续时间40分钟，获得膏状助焊膏

制备焊锡膏：将助焊膏与粒度规格为4#(20μm～38μm)的含铅焊锡粉重量百分比11∶89均匀混合，用三辊机进行研磨，直至助焊膏变成奶油状，即至粒径为30μm，得焊锡膏。

实施例4

制备助焊膏：按松香45g、二丙二醇丁醚43.5g、戊二酸5.0g、氢化蓖麻油6.5g准确称取各种原料，在加热容器中投入松香和二丙二醇丁醚，开启搅拌和加热，迅速升温到135℃，待完全混合均匀的成膜剂和溶剂冷至50℃，加入戊二酸、氢化蓖麻油，剪切分散速度为4500转/分，持续时间60分钟，获得膏状助焊膏。

制备焊锡膏：将助焊膏与粒度规格为4#(20μm～38μm)的含铅焊锡粉重量百分比8∶92均匀混合，用三辊机进行研磨，直至助焊膏变成奶油状，即至粒径为40μm，得焊锡膏。

实施例5

制备助焊膏：按松香50g、二丙二醇丁醚41.5g、戊二酸3.0g、丁二酸3.0g、氢化蓖麻油2.5g准确称取各种原料，在加热容器中投入松香和二丙二醇丁醚，开启搅拌和加热，迅速升温到130℃，待完全混合均匀的成膜剂和溶剂冷至45℃，加入戊二酸、丁二酸、氢化蓖麻油，剪切分散速度为5000转/分，持续时间70分钟，获得膏状助焊膏。

制备焊锡膏：将助焊膏与粒度规格为4#(20μm～38μm)的含铅焊锡粉重量百分比11∶89均匀混合，用三辊机进行研磨，直至助焊膏变成奶油状，即至粒径为45μm，得焊锡膏。

性能测试

1)粘度变化结果

将上述实施例1～5所制备的焊锡膏进行保存不同时间后的粘度测试和连续印刷不同时间后的粘度测试，其结果分别如表1和表2所示，结果表明粘度保持较好：

表1实施例1～5所制备的焊锡膏在不同保存时间后粘度结果

表2实施例1～5所制备的焊锡膏在连续印刷不同时间后粘度结果

2)焊锡膏助焊效果试验

分别取实施例1～5中的焊锡膏，用PCB试验用SMT板及印刷钢网印刷，再过回流焊炉进行焊接，得到SMT焊后成品PCB样板，在光学显微镜下观察焊点状态：按本发明制备的焊锡膏的焊点饱满度、光亮度良好，而残留物及焊点周边锡渣、锡珠、气泡少。

Claims (8)

1.一种焊锡膏，其特征在于，由以下质量百分比的原料制备得到：焊锡粉88-93％和助焊膏7-12％。

2.根据权利要求1所述的一种焊锡膏，其特征在于，所述助焊膏由以下质量百分比的原料制备得到：溶剂35-45％，触变剂1.5-6.5％，活性剂5.0-6.5％，松香45-55％。

3.根据权利要求1所述的一种焊锡膏，其特征在于，所述触变剂为氢化蓖麻油；

所述溶剂为乙二醇单丁醚和/或二丙二醇丁醚；

所述活性剂为丁二酸、苹果酸、戊二酸、柠檬酸的任一种或几种的混合物。

4.根据权利要求1所述的一种焊锡膏，其特征在于，所述焊锡粉为粒度规格为20μm～38μm的含铅焊锡粉。

5.一种焊锡膏的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)按权利要求1～4任一项所述焊锡膏的质量百分比称取各原料；

2)将助焊膏和焊锡粉均匀混合，研磨混合物，即得所述焊锡膏。

6.根据权利要求5所述的一种焊锡膏的制备方法，其特征在于，步骤2)中所述研磨的操作为将所述混合物研磨至粒径为25μm～50μm。

7.根据权利要求5所述的一种焊锡膏的制备方法，其特征在于，所述助焊膏的制备方法为：将松香和溶剂加热搅拌至混合均匀，冷却至40～50℃，加入触变剂和活性剂，剪切分散即得所述助焊膏。

8.根据权利要求7所述的一种焊锡膏的制备方法，其特征在于，所述加热搅拌的温度为120-145℃；

所述剪切分散的速度为3000-5000转/分，时间为40-80min。