CN110091094A - 一种无卤环保焊锡膏及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无卤环保焊锡膏及其制备方法，其中，一种无卤环保焊锡膏，按照重量百分数计算，由80‑90％的焊锡粉和10‑20％的助焊剂混制而成，所述助焊剂按重量百分比计包括1‑5％的活性剂、0.1‑1％的活性助剂、0.1‑1％的抗氧化剂、1‑2％的触变剂、1‑5％的助溶剂、10‑20％的成膜剂，其余为有机溶剂，本发明不含铅、不含卤素，对环境友好，通过加入石墨烯与纳米钛颗粒，能够在熔融焊点表面瞬间形成致密氧化膜，具有良好的抗氧化性能，焊点与基板结合强度高，提高了焊点可靠性，焊接效果更佳，润湿性好，扩展性好，焊点饱满，焊后残留少。

Description

一种无卤环保焊锡膏及其制备方法

技术领域

本发明涉及锡膏技术领域，具体是一种无卤环保焊锡膏及其制备方法。

背景技术

焊锡膏，英文名solder paste，灰色膏体。焊锡膏是伴随着SMT应运而生的一种新型焊接材料，是由焊锡粉、助焊剂以及其它的表面活性剂、触变剂等加以混合，形成的膏状混合物。主要用于SMT行业PCB表面电阻、电容、IC等电子元器件的焊接。早期的焊锡膏中含有铅，在制造加工过程、以及后续采用含铅焊锡膏制造的废弃电子产品处理不当的情况下，铅容易污染环境，对人体健康造成不利影响，逐渐被无铅焊锡膏所取代，但是目前的无铅焊锡膏存在扩展率低、润湿性不佳、焊点结构强度低、焊点可靠性低、焊点表面容易生成黑色氧化物等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无卤环保焊锡膏及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种无卤环保焊锡膏，按照重量百分数计算，由80-90％的焊锡粉和10-20％的助焊剂混制而成，所述助焊剂按重量百分比计包括1-5％的活性剂、0.1-1％的活性助剂、0.1-1％的抗氧化剂、1-2％的触变剂、1-5％的助溶剂、10-20％的成膜剂，其余为有机溶剂。

作为本发明进一步的方案：所述焊锡粉按重量百分比计包括5-10％的铜、5-10％的银、1-5％的石墨烯、1-5％的纳米钛颗粒，其余为锡。

作为本发明进一步的方案：所述有机溶剂由二乙二醇单乙醚、四乙二醇二甲醚、乙二醇、丙三醇按体积比1：1：2：2混制而成。

作为本发明进一步的方案：所述活性剂由甲基丁二酸、戊二酸、正三辛胺按重量比3：1：1混制而成，所述活性助剂为磷酸单异辛酯与苯基缩水甘油醚混合物。

作为本发明进一步的方案：所述抗氧化剂为水杨酸酰胺，所述触变剂为氢化蓖麻油。

作为本发明进一步的方案：所述助溶剂按重量百分比计包括40-50％的丙二醇甲醚、50-60％的二丙二醇甲醚醋酸酯。

作为本发明进一步的方案：所述成膜剂按重量百分比计包括30-40％的聚合松香、60-70％的氢化松香。

一种无卤环保焊锡膏的制备方法，包括如下步骤：

S1、将成膜剂、有机溶剂、助溶剂投入反应釜，加热至130-150℃，搅拌30min，然后降温至80-90℃，加入活性剂、活性助剂、抗氧化剂和触变剂，搅拌40-50min，降至室温，得到助焊剂；

S2、将石墨烯置于球磨机中，充入液氮至完全浸没磨球后，进行球磨，将球磨后得到的粉末、锡粉、银粉、铜粉、纳米钛颗粒按一定比例混合均匀，得到焊锡粉；

S3、将焊锡粉投入助焊剂，在0.5-1Mpa真空条件下搅拌10min，得到无卤环保焊锡膏。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明不含铅、不含卤素，对环境友好，通过加入石墨烯与纳米钛颗粒，能够在熔融焊点表面瞬间形成致密氧化膜，具有良好的抗氧化性能，焊点与基板结合强度高，提高了焊点可靠性，焊接效果更佳，润湿性好，扩展性好，焊点饱满，焊后残留少。

具体实施方式

下面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。

实施例一

一种无卤环保焊锡膏，按照重量百分数计算，由80％的焊锡粉和20％的助焊剂混制而成，所述助焊剂按重量百分比计包括1％的活性剂、0.1％的活性助剂、0.1％的抗氧化剂、1％的触变剂、1％的助溶剂、10％的成膜剂，其余为有机溶剂。

所述焊锡粉按重量百分比计包括5％的铜、5％的银、1％的石墨烯、1％的纳米钛颗粒，其余为锡。

所述有机溶剂由二乙二醇单乙醚、四乙二醇二甲醚、乙二醇、丙三醇按体积比1：1：2：2混制而成。

所述活性剂由甲基丁二酸、戊二酸、正三辛胺按重量比3：1：1混制而成，所述活性助剂为磷酸单异辛酯与苯基缩水甘油醚混合物。

所述抗氧化剂为水杨酸酰胺，所述触变剂为氢化蓖麻油。

所述助溶剂按重量百分比计包括40％的丙二醇甲醚、60％的二丙二醇甲醚醋酸酯。

所述成膜剂按重量百分比计包括30％的聚合松香、70％的氢化松香。

一种无卤环保焊锡膏的制备方法，包括如下步骤：

S1、将成膜剂、有机溶剂、助溶剂投入反应釜，加热至130℃，搅拌30min，然后降温至80℃，加入活性剂、活性助剂、抗氧化剂和触变剂，搅拌40min，降至室温，得到助焊剂；

S2、将石墨烯置于球磨机中，充入液氮至完全浸没磨球后，进行球磨，将球磨后得到的粉末、锡粉、银粉、铜粉、纳米钛颗粒按一定比例混合均匀，得到焊锡粉；

S3、将焊锡粉投入助焊剂，在0.5Mpa真空条件下搅拌10min，得到无卤环保焊锡膏。

实施例二

一种无卤环保焊锡膏，按照重量百分数计算，由85％的焊锡粉和15％的助焊剂混制而成，所述助焊剂按重量百分比计包括3％的活性剂、0.5％的活性助剂、0.5％的抗氧化剂、1.5％的触变剂、3％的助溶剂、15％的成膜剂，其余为有机溶剂。

所述焊锡粉按重量百分比计包括7％的铜、7％的银、3％的石墨烯、3％的纳米钛颗粒，其余为锡。

所述有机溶剂由二乙二醇单乙醚、四乙二醇二甲醚、乙二醇、丙三醇按体积比1：1：2：2混制而成。

所述活性剂由甲基丁二酸、戊二酸、正三辛胺按重量比3：1：1混制而成，所述活性助剂为磷酸单异辛酯与苯基缩水甘油醚混合物。

所述抗氧化剂为水杨酸酰胺，所述触变剂为氢化蓖麻油。

所述助溶剂按重量百分比计包括45％的丙二醇甲醚、55％的二丙二醇甲醚醋酸酯。

所述成膜剂按重量百分比计包括35％的聚合松香、65％的氢化松香。

一种无卤环保焊锡膏的制备方法，包括如下步骤：

S1、将成膜剂、有机溶剂、助溶剂投入反应釜，加热至140℃，搅拌30min，然后降温至85℃，加入活性剂、活性助剂、抗氧化剂和触变剂，搅拌45min，降至室温，得到助焊剂；

S2、将石墨烯置于球磨机中，充入液氮至完全浸没磨球后，进行球磨，将球磨后得到的粉末、锡粉、银粉、铜粉、纳米钛颗粒按一定比例混合均匀，得到焊锡粉；

S3、将焊锡粉投入助焊剂，在0.7Mpa真空条件下搅拌10min，得到无卤环保焊锡膏。

实施例三

一种无卤环保焊锡膏，按照重量百分数计算，由90％的焊锡粉和10％的助焊剂混制而成，所述助焊剂按重量百分比计包括5％的活性剂、1％的活性助剂、1％的抗氧化剂、2％的触变剂、5％的助溶剂、20％的成膜剂，其余为有机溶剂。

所述焊锡粉按重量百分比计包括10％的铜、10％的银、5％的石墨烯、5％的纳米钛颗粒，其余为锡。

所述有机溶剂由二乙二醇单乙醚、四乙二醇二甲醚、乙二醇、丙三醇按体积比1：1：2：2混制而成。

所述活性剂由甲基丁二酸、戊二酸、正三辛胺按重量比3：1：1混制而成，所述活性助剂为磷酸单异辛酯与苯基缩水甘油醚混合物。

所述抗氧化剂为水杨酸酰胺，所述触变剂为氢化蓖麻油。

所述助溶剂按重量百分比计包括50％的丙二醇甲醚、50％的二丙二醇甲醚醋酸酯。

所述成膜剂按重量百分比计包括40％的聚合松香、70％的氢化松香。

一种无卤环保焊锡膏的制备方法，包括如下步骤：

S1、将成膜剂、有机溶剂、助溶剂投入反应釜，加热至150℃，搅拌30min，然后降温至90℃，加入活性剂、活性助剂、抗氧化剂和触变剂，搅拌50min，降至室温，得到助焊剂；

S2、将石墨烯置于球磨机中，充入液氮至完全浸没磨球后，进行球磨，将球磨后得到的粉末、锡粉、银粉、铜粉、纳米钛颗粒按一定比例混合均匀，得到焊锡粉；

S3、将焊锡粉投入助焊剂，在1Mpa真空条件下搅拌10min，得到无卤环保焊锡膏。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

Claims (8)

1.一种无卤环保焊锡膏，其特征在于，按照重量百分数计算，由80-90％的焊锡粉和10-20％的助焊剂混制而成，所述助焊剂按重量百分比计包括1-5％的活性剂、0.1-1％的活性助剂、0.1-1％的抗氧化剂、1-2％的触变剂、1-5％的助溶剂、10-20％的成膜剂，其余为有机溶剂。

2.根据权利要求1所述的一种无卤环保焊锡膏，其特征在于，所述焊锡粉按重量百分比计包括5-10％的铜、5-10％的银、1-5％的石墨烯、1-5％的纳米钛颗粒，其余为锡。

3.根据权利要求1所述的一种无卤环保焊锡膏，其特征在于，所述有机溶剂由二乙二醇单乙醚、四乙二醇二甲醚、乙二醇、丙三醇按体积比1：1：2：2混制而成。

4.根据权利要求1所述的一种无卤环保焊锡膏，其特征在于，所述活性剂由甲基丁二酸、戊二酸、正三辛胺按重量比3：1：1混制而成，所述活性助剂为磷酸单异辛酯与苯基缩水甘油醚混合物。

5.根据权利要求1所述的一种无卤环保焊锡膏，其特征在于，所述抗氧化剂为水杨酸酰胺，所述触变剂为氢化蓖麻油。

6.根据权利要求1所述的一种无卤环保焊锡膏，其特征在于，所述助溶剂按重量百分比计包括40-50％的丙二醇甲醚、50-60％的二丙二醇甲醚醋酸酯。

7.根据权利要求1所述的一种无卤环保焊锡膏，其特征在于，所述成膜剂按重量百分比计包括30-40％的聚合松香、60-70％的氢化松香。

8.一种无卤环保焊锡膏的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、将成膜剂、有机溶剂、助溶剂投入反应釜，加热至130-150℃，搅拌30min，然后降温至80-90℃，加入活性剂、活性助剂、抗氧化剂和触变剂，搅拌40-50min，降至室温，得到助焊剂；

S2、将石墨烯置于球磨机中，充入液氮至完全浸没磨球后，进行球磨，将球磨后得到的粉末、锡粉、银粉、铜粉、纳米钛颗粒按一定比例混合均匀，得到焊锡粉；

S3、将焊锡粉投入助焊剂，在0.5-1Mpa真空条件下搅拌10min，得到无卤环保焊锡膏。