CN111390423A - 一种金锡共晶焊膏及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种金锡共晶焊膏，包含微米金锡共晶粉料和助焊膏，微米金锡共晶粉料和助焊膏的重量比为84～94：6～16；助焊膏包含成膜剂、溶剂、触变剂和助焊剂，成膜剂、溶剂、触变剂和助焊剂的重量比为12～35：30～50：5～8：6～14；成膜剂包含聚氨酯改性环氧树脂和改性松香，聚氨酯改性环氧树脂和改性松香的重量比为30：10～1；微米金锡共晶粉料的颗粒为直径范围为4.5～55μm的球体。本发明还公开了一种金锡共晶焊膏的制备方法，包括：制备微米金锡共晶粉料；称取微米金锡共晶粉料及助焊膏；将微米金锡共晶粉料与助焊膏搅拌混合均匀。本发明保证了金锡共晶焊料在高回流温度下的焊接质量及可靠性，能适应印刷及焊接工艺的性能要求，并提高了金锡共晶焊膏生产效率。

Description

一种金锡共晶焊膏及其制备方法

技术领域

本发明涉及焊料技术领域，具体涉及一种金锡共晶焊膏及其制备方法。

背景技术

随着微电子封装技术的进步，元器件朝着小型化、高性能和高可靠性发展。金锡共晶焊料具有润湿性好、钎焊性能优良、接头强度高、抗热疲劳性好、热导率高、对镀金焊盘溶蚀性小等特点，广泛应用于航空航天、军工电子、以及医疗器械等高可靠性领域。

金锡共晶焊料(其标准质量比为Au：Sn＝80：20)处于共晶点位置，熔点为280℃，焊接温度只需300℃～310℃。可作为多层焊接的第一层焊料使用，而且与Au-Si、Au-Ge相比共熔温度更低，因而在钎焊领域应用十分广泛。但是常见的形态主要为焊片、焊环、焊丝以及预成型片，这些方式在材料成份、利用率等方面难以精确控制，不能完全满足电子封装现领域发展的需要。而焊膏是电子封装工艺中的最理想材料，具有工艺简单、加工适用性强、材料利用率高等优点。目前，高可靠电子与光电子封装领域已经提出了对金锡焊膏的迫切需求，但将金锡焊料制备成金锡共晶焊膏具有以下技术难点或缺陷：一是金锡焊料颗粒粗大且不均匀，大大影响了金锡共晶焊膏的印刷工艺性能和焊接工艺性能；二是因为对应金锡共晶焊膏的回流焊工艺温度相对较高，比传统无铅焊膏高出七十多度，超出了传统焊膏助剂体系的工艺温度，所以在无气氛保护的条件下容易造成焊点出现发黄或焦化现象；三是传统金锡共晶焊膏中的金锡共晶粉容易出现熔融不均匀现象；四是传统金锡共晶焊膏容易塌陷，从而影响焊接质量。

另外中国专利文献CN101367158A中公开了一种二元无铅焊膏,该专利文献中并没有金锡粉料或球形金锡共晶颗粒制作焊膏，该焊膏的组成以质量百分计为：微米无铅焊膏90～

99.9％、纳米粉末0.1～10％其中微米无铅焊膏是Sn-Ag、Sn-Ag-Cu、Sn-Bi、Sn-Zn、Sn-Zn-Bi、Sn-Co-Cu、Sn-Cu、Sn-In、Sn-Sb无铅焊膏中的一种，纳米粉末是普通无铅焊料Sn-Ag、Sn-Ag-Cu、Sn-Bi、Sn-Zn、Sn-Zn-Bi、Sn-Co-Cu、Sn-Cu、Sn-In、Sn-Sb的纳米粉末中的一种，或是金属Fe、Cu、Bi、Cr、Al的纳米粉末中的一种，或是SiC、SiN、BN、Al2O3的纳米粉末中的一种，纳米粉末尺寸≤100nm。由于现有工艺难以批量制作均匀的金锡焊料球，加之现有的焊膏助焊剂无法适应金锡共晶焊膏的焊接温度。因此该专利文献中二元无铅焊膏也仅是通常的低温焊膏，即便公开了微米无铅焊膏和纳米粉末，但是并不能用于金锡共晶焊膏的制备，尤其是球形微米金锡焊料的金锡共晶焊膏的制备。同时，该专利文献中加入纳米粉末是为了降低回流焊温度和弥散强化的作用。

发明内容

有鉴于此，为了解决现有技术中的问题，本发明提出一种金锡共晶焊膏及其制备方法，从而保证金锡共晶焊料在高回流温度下的焊接质量及可靠性，避免高温回流焊在无气氛保护的过程中出现焊点黄化或焦化现象，金锡共晶焊料能快速熔融且融化后具有良好流动性从而适应了高温印刷及焊接工艺的性能要求，其制备方法提高了金锡共晶焊膏生产效率。

本发明通过以下技术手段解决上述问题：

本发明的技术方案：一方面，提供一种金锡共晶焊膏，该金锡共晶焊膏包含微米金锡共晶粉料和助焊膏，所述微米金锡共晶粉料和助焊膏的重量比为84～94：6～16；

所述助焊膏包含成膜剂、溶剂、触变剂和助焊剂，所述成膜剂、溶剂、触变剂和助焊剂的重量比为12～35：30～50：5～8：6～14；

所述成膜剂包含聚氨酯改性环氧树脂和改性松香，所述聚氨酯改性环氧树脂和改性松香的重量比为30：10～1；

所述微米金锡共晶粉料的颗粒为直径范围为4.5～55μm的球体。

进一步地，该金锡共晶焊膏还包含纳米金锡共晶粉料，所述微米金锡共晶粉料、纳米金锡共晶粉料和助焊膏的重量比为84～94：1～3：6～16；所述纳米金锡共晶粉料的粒径范围为4～500nm。

进一步地，所述溶剂为辛醚、二乙二醇辛醚、二辛醚、乙二醇单异辛醚中的一种或多种混合。

进一步地，所述触变剂为氢化蓖麻油、聚酰胺蜡改性氢化蓖麻油、乙撑双硬脂酸酰胺中的一种或多种混合。

进一步地，所述改性松香为聚合松香或氢化松香。

另一方面，提供一种金锡共晶焊膏的制备方法，该方法包括：

制备微米金锡共晶粉料，其步骤包括S11-S14：

S11，选取一镀膜衬底，于所述镀膜衬底镀上金锡共晶镀膜，

S12，用激光依照成型粉料球体直径范围4.5～55μm的要求将所述金锡共晶镀膜分割为若干尺寸均一的金锡共晶块，

S13，将金锡共晶块从镀膜衬底上剥离，

S14，将S13获得的金锡共晶块用等离子雾化处理形成颗粒球体直径范围为4.5～55μm的微米金锡共晶粉料；

制备助焊膏，其步骤包括S21-S25：

S21，按重量比为12～35：30～50：5～8：6～14对应地称取：成膜剂、溶剂、触变剂和助焊剂，其中，成膜剂包含重量比为30：10～1的聚氨酯改性环氧树脂和改性松香，

S22，将按重量比称取的成膜剂及溶剂置入反应釜中，在反应温度为120～130℃的条件下将成膜剂和溶剂搅拌均匀，

S23，控制反应釜的温度为75～100℃，将按重量比称取的触变剂及助焊剂置入反应釜，

S24，将反应釜温度升至120～130℃，将触变剂、助焊剂及混合的成膜剂和溶剂混合物搅拌，直至形成分散均匀的混合物，

S25，将获得的混合物冷却至室温，获得助焊膏；

按重量比为84～94：6～16对应称取通过上述步骤制备的微米金锡共晶粉料及助焊膏；

将称得的微米金锡共晶粉料与助焊膏搅拌混合均匀，得到颗粒均匀的金锡共晶焊膏。

进一步地，于称取粉料与助焊膏的过程中，还按微米金锡共晶粉料、纳米金锡共晶粉料和助焊膏的重量比为84～94：1～3：6～16的比例加入粒径范围为4～500nm的纳米金锡共晶粉料；

于粉料与助焊膏混合并搅拌的过程中，将称得的纳米金锡共晶粉料与微米金锡共晶粉料及助焊膏搅拌混合均匀，得到颗粒均匀的金锡共晶焊膏。

进一步地，于制备微米金锡共晶粉料的过程中，还包括：

S15，微米金锡共晶粉料通过空气动力筛分仪筛分出指定粒径范围的微米金锡共晶粉料。

进一步地，于粉料与助焊膏搅拌混合的过程中，通过真空搅拌脱泡机进行搅拌，搅拌时间≥15mins。

进一步地，于S11中，于所述镀膜衬底镀上厚度为5～15μm的金锡共晶镀膜。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

本发明一种金锡共晶焊膏，在高回流温度下能保证焊接质量及可靠性，能适应印刷及高温焊接工艺的性能要求；球径尺寸均一的微米金锡共晶粉料优化了印刷工艺性能和焊接工艺性能，具有流动性好、焊接工艺简单的优点；本发明的助焊膏能适应较高回流工艺温度，可使金锡共晶焊膏在无保护气氛的条件下焊接而不出现焊点黄化或焦化现象；颗粒均匀的金锡共晶焊膏可印刷或定量给料，具有工艺适应性强的特点。

本发明一种金锡共晶焊膏的制备方法，具有工艺简单且灵活度高、适于大批量生产且生产效率高的特点；通过该方法获得的微米金锡共晶粉料颗粒具有球形度好、成分均匀几乎无偏析、粒径分布窄的特点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的一种金锡共晶焊膏的制备方法的一种实施工作流程图；

图2是本发明的一种金锡共晶焊膏的制备方法的另一种实施工作流程图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面将结合附图和具体的实施例对本发明的技术方案进行详细说明。需要指出的是，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

一种金锡共晶焊膏，该金锡共晶焊膏包含微米金锡共晶粉料和助焊膏，所述微米金锡共晶粉料和助焊膏的重量比为84～94：6～16；纳米金锡共晶粉料的金锡质量比为80：20；在实际应用及试验的过程中，当微米金锡共晶粉料低于微米金锡共晶粉料与助焊膏的总质量的84wt％时，容易发生金锡粉沉积现象，过多的助焊剂会析出于合金粉上方，导致焊接过程中不能充分发挥助焊剂的作用；当微米金锡共晶粉料高于微米金锡共晶粉料与助焊膏的总质量的94wt％时会导致黏度过高，完全无法满足印刷工艺要求；本实施例的金锡共晶焊膏具有存储稳定性以及后续工艺匹配性强的特点；

所述助焊膏包含成膜剂、溶剂、触变剂和助焊剂，所述成膜剂、溶剂、触变剂和助焊剂的重量比为12～35：30～50：5～8：6～14；

所述成膜剂包含聚氨酯改性环氧树脂和改性松香，所述聚氨酯改性环氧树脂和改性松香的重量比为30：10～1；优选地，于所述聚氨酯改性环氧树脂中，聚氨酯和环氧树脂的重量比为10～15：85～90，此重量比具有热稳定性好，改性效果最佳的特点；作为成膜剂原料的改性松香具有结晶趋势小、焊后残留少的特点；所述成膜剂具有良好的高温热性能，在焊接过程以及焊接完成后能形成良好保护作用，有效避免了传统成膜剂的发黄、糊化发黑现象；

所述微米金锡共晶粉料的颗粒为直径范围为4.5～55μm的球体。

进一步地，所述溶剂为辛醚、二乙二醇辛醚、二辛醚、乙二醇单异辛醚中的一种或多种混合；所述溶剂具有良好溶解性的同时几乎无残留，达到免清洗的效果；优选地，所述溶剂优选为醚类溶剂复配，提供良好溶解性的同时具有较高的挥发温度和较长的挥发时间；优选地，所述溶剂优选为辛醚及其衍生物，短链醚类易挥发并且还具有较大刺激性气味，而长链醚类通常黏度较高，因此综合考虑优选辛醚及其衍生物。

进一步地，所述触变剂为氢化蓖麻油、聚酰胺蜡改性氢化蓖麻油、乙撑双硬脂酸酰胺中的一种或多种混合；所述触变剂提供良好印刷性的同时还能保持高温定型效果。

进一步地，所述改性松香为聚合松香或氢化松香；聚合松香或氢化松香作为成膜剂的原料之一，具有良好的耐高温性能。

进一步地，所述助焊剂为歧化松香或马来松香，歧化松香或马来松香具有一定活性且软化点高于120℃。

实施例2

本实施例提供了一种金锡共晶焊膏，该金锡共晶焊膏包含微米金锡共晶粉料、纳米金锡共晶粉料和助焊膏，所述微米金锡共晶粉料、纳米金锡共晶粉料和助焊膏的重量比为84～94：1～3：6～16；所述纳米金锡共晶粉料的粒径范围为4～500nm；纳米金锡共晶粉料的金锡质量比为80：20；

所述助焊膏包含成膜剂、溶剂、触变剂和助焊剂，所述成膜剂、溶剂、触变剂和助焊剂的重量比为12～35：30～50：5～8：6～14；

所述成膜剂包含聚氨酯改性环氧树脂和改性松香，所述聚氨酯改性环氧树脂和改性松香的重量比为30：10～1；

所述微米金锡共晶粉料的颗粒为直径范围为4.5～55μm的球体。

进一步地，所述溶剂为辛醚、二乙二醇辛醚、二辛醚、乙二醇单异辛醚中的一种或多种混合。

进一步地，所述触变剂为氢化蓖麻油、聚酰胺蜡改性氢化蓖麻油、乙撑双硬脂酸酰胺中的一种或多种混合。

进一步地，所述改性松香为聚合松香或氢化松香。

进一步地，所述助焊剂为歧化松香或马来松香。

实施例3：

如图1所示，本实施例提供了一种金锡共晶焊膏的制备方法，该方法包括按顺序进行的S1-S3，其中S1包括两个可以同时进行也随机先后进行的S1-1和S1-2：

S1-1，制备微米金锡共晶粉料，其步骤包括按顺序进行的S11-S14：

S11，选取一镀膜衬底，于所述镀膜衬底镀上金锡共晶镀膜；

S12，用激光依据成型粉料球体直径范围4.5～55μm的要求将所述金锡共晶镀膜分割为若干尺寸均一的金锡共晶块；具体地，先在镀膜衬底上均匀镀一层金锡共晶镀膜，然后激光刻蚀形成大小一致的块体，剥离后再通过等离子雾化的方式成球，最终所得微米金锡共晶粉料具有球形度好、粒径分布窄、成分均匀几乎无偏析的特点；所述在镀膜衬底上镀金锡方法优选为电镀法或真空蒸镀法；所述激光刻蚀的块体包括但不限于正方形、长方形、三角形、梯形等均一几何形状，主要依据最终所需产品尺寸大小进行刻蚀；所述微米金锡共晶粉料粒度尺寸范围可根据具体应用需要进一步筛分，筛分方法优选为空气动力筛分；

S13，将金锡共晶块从镀膜衬底上剥离；

S14，将S13获得的金锡共晶块用等离子雾化处理形成颗粒球体直径范围为4.5～55μm的微米金锡共晶粉料；

S1-2，制备助焊膏，其步骤包括按顺序进行的S21-S25：

S21，按重量比为12～35：30～50：5～8：6～14对应地称取：成膜剂、溶剂、触变剂和助焊剂，其中，成膜剂包含重量比为30：10～1的聚氨酯改性环氧树脂和改性松香；

S22，将按重量比称取的成膜剂及溶剂置入反应釜中，在反应温度为120～130℃的条件下将成膜剂和溶剂搅拌均匀；

S23，控制反应釜的温度为75～100℃，将按重量比称取的触变剂及助焊剂置入反应釜；

S24，将反应釜温度升至120～130℃，将触变剂、助焊剂及混合的成膜剂和溶剂混合物搅拌，直至形成分散均匀的混合物；

S25，将获得的混合物冷却至室温，获得助焊膏；

S2，称取粉料与助焊膏：按重量比为84～94：6～16对应称取通过上述步骤制备的微米金锡共晶粉料及助焊膏；

S3，粉料与助焊膏混合并搅拌：将称得的微米金锡共晶粉料与助焊膏搅拌混合均匀，得到颗粒均匀的金锡共晶焊膏。

进一步地，于S1-1中，还包括：

S15，微米金锡共晶粉料通过空气动力筛分仪筛分出指定粒径范围的微米金锡共晶粉料。

进一步地，于S3中，通过真空搅拌脱泡机进行搅拌，搅拌时间大于或等于15mins。

进一步地，于S11中，于所述镀膜衬底镀上厚度为5～15μm的金锡共晶镀膜。

实施例4：

如图2所示，本实施例提供了一种金锡共晶焊膏的制备方法，该方法包括按顺序进行的S1-S3，其中S1包括两个可以同时进行也随机先后进行的S1-1和S1-2：

S1-1，制备微米金锡共晶粉料，其步骤包括按顺序进行的S11-S14：

S11，选取一镀膜衬底，于所述镀膜衬底镀上金锡共晶镀膜；

S12，用激光依据成型粉料球体直径范围4.5～55μm的要求将所述金锡共晶镀膜分割，为若干尺寸均一的金锡共晶块；具体地，先在镀膜衬底上均匀镀一层金锡共晶镀膜，然后激光刻蚀形成大小一致的块体，剥离后再通过等离子雾化的方式成球，最终所得微米金锡共晶粉料具有球形度好、粒径分布窄、成分均匀几乎无偏析的特点；所述在镀膜衬底上镀金锡方法优选为电镀法或真空蒸镀法；所述激光刻蚀的块体包括但不限于正方形、长方形、三角形、梯形等均一几何形状，主要依据最终所需产品尺寸大小进行刻蚀；所述微米金锡共晶粉料粒度尺寸范围可根据具体应用需要进一步筛分，筛分方法优选为空气动力筛分；

S13，将金锡共晶块从镀膜衬底上剥离；

S14，将S13获得的金锡共晶块用等离子雾化处理形成颗粒球体直径范围为4.5～55μm的微米金锡共晶粉料；

S1-2，制备助焊膏，其步骤包括按顺序进行的S21-S25：

S21，按重量比为12～35：30～50：5～8：6～14对应地称取：成膜剂、溶剂、触变剂和助焊剂，其中，成膜剂包含重量比为30：10～1的聚氨酯改性环氧树脂和改性松香；

S22，将按重量比称取的成膜剂及溶剂置入反应釜中，在反应温度为120～130℃的条件下将成膜剂和溶剂搅拌均匀；

S23，控制反应釜的温度为75～100℃，将按重量比称取的触变剂及助焊剂置入反应釜中；

S24，将反应釜温度升至120～130℃，将触变剂、助焊剂及混合的成膜剂和溶剂混合物搅拌，直至形成分散均匀的混合物；

S25，将获得的混合物冷却至室温，获得助焊膏；

S2，称取粉料与助焊膏：按重量比为1～3：84～94：6～16对应称取纳米金锡共晶粉料、通过上述步骤制备的微米金锡共晶粉料及助焊膏；优选地，采用市场标准的纳米金锡共晶粉料，优选的粒度范围为4～500nm，纳米金锡共晶粉料的金锡质量比为80：20；由于纳米金锡共晶粉料的小尺寸效应，可以在微米金锡共晶粉料熔融的时候提供较好的形核能力，有利于微米金锡共晶粉料迅速均一化溶解；另外由于纳米金锡共晶粉料不具有流动性，在添加范围为金锡共晶焊膏总质量的1～3wt％时，能够减少焊锡膏的塌陷，特别是在小间隙焊接使用中能有效避免桥连；当纳米金锡共晶粉料的添加量低于金锡共晶焊膏总质量的1wt％时，达不到较好的改性效果；当纳米金锡共晶粉料的添加量超过金锡共晶焊膏总质量的3wt％时会影响黏度、触变性等性能，不利于后续印刷工艺；

S3，粉料与助焊膏混合并搅拌：将称得的纳米金锡共晶粉料、微米金锡共晶粉料与助焊膏搅拌混合均匀，得到颗粒均匀的金锡共晶焊膏。

进一步地，于S1-1中，还包括：

S15，微米金锡共晶粉料通过空气动力筛分仪筛分出指定粒径范围的微米金锡共晶粉料。

进一步地，于S3中，通过真空搅拌脱泡机进行搅拌，搅拌时间大于或等于15mins。

进一步地，于S11中，于所述镀膜衬底镀上厚度为5～15μm的金锡共晶镀膜。

实施例5：

本实施例于实施例3或4的基础上作进一步优化，提供了制备微米金锡共晶粉料的方法步骤，其包括：

在镀膜衬底上电镀或真空蒸镀法一层金锡共晶镀膜，厚度为10μm；

将金锡共晶镀膜激光刻蚀为：若干边长为2.7μm的等边小三角块，若干边长为8.4μm的小方块；若干长为21μm宽为10μm的小长方块；

剥离刻蚀后获得金锡共晶块：若干个三角块、若干个正方块和若干个长方块；再通过等离子雾化获得球形的微米金锡共晶粉料；采用激光粒度仪进行球体直径的测试，测得微米金锡共晶粉料包含：若干球体直径为4.5μm的微米金锡共晶粉料球形颗粒、若干球体直径为29.2μm的微米金锡共晶粉料球形颗粒和若干球体直径为55μm的微米金锡共晶粉料球形颗粒。

本实施例制备的微米金锡共晶粉料的颗粒大小可以根据镀膜衬底上的膜层厚度和刻蚀图形大小进行调节。

在本实施例中，不限定在一层金锡共晶镀膜只分割出一种尺寸规格的金锡共晶块，从工艺经济性考虑，可以在一层金锡共晶镀膜上分割出多种尺寸规格的金锡共晶块，将获得的不同尺寸规格的金锡共晶块同时进行等离子雾化处理，从而获得多种尺寸规格(在直径范围为4.5～55μm之内)的微米金锡共晶粉料球形颗粒，然后用空气动力筛分仪筛分出指定粒径范围的微米金锡共晶粉料。

实施例6：

本实施例于实施例3或4的基础上作进一步优化，提供了制备助焊膏的方法步骤，其包括：

以助焊膏总量100份计，首先分别称取聚氨酯改性环氧树脂27份，歧化松香(或马来松香)9份，溶剂50份(辛醚与二乙二醇辛醚体积比为1:1复配)、聚酰胺蜡改性氢化蓖麻油6份，聚合松香(或氢化松香)8份；

将称取好的聚氨酯改性环氧树脂、聚合松香(或氢化松香)、复配的辛醚与二乙二醇辛醚溶剂投入反应釜中，在反应温度为120℃的条件下充分搅拌均匀；

降温至78℃～82℃；

再依次投入称取的聚酰胺蜡改性氢化蓖麻油和歧化松香(或马来松香)，反应温度升至120℃后，继续搅拌至形成均一混合物，随后混合物冷却至室温后得到黏度为178Pa·s的助焊膏，该助焊膏具有物理性能稳定、助焊性能良好的优点。

实施例7：

本实施例于实施例4的基础上作进一步优化，本实施例提供了一种适用于印刷工艺的金锡共晶焊膏的制备方法：

于步骤二中，以金锡共晶焊膏的重量为100份计算，称取90重量份的粒径为45-55μm的微米金锡共晶粉料、2重量份的纳米金锡共晶粉及8重量份的助焊膏；于步骤三中，先将的微米金锡共晶粉料、纳米金锡共晶粉混匀后再和助焊膏一起加入真空搅拌脱泡机中，充分搅拌15mis混匀，冷却后获得膏体黏度为287Pa·s的金锡共晶焊膏，适用于印刷工艺。

实施例8：

本实施例于实施例4的基础上作进一步优化，提供了一种适用于点胶工艺的金锡共晶焊膏的制备方法：

于S2中，以金锡共晶焊膏的重量为100份计算，称取85重量份的粒径为5-11μm的微米金锡共晶粉料、3重量份的纳米金锡共晶粉及12重量份的助焊剂；于S3中，先将的微米金锡共晶粉料、纳米金锡共晶粉混匀后再和助焊膏一起加入真空搅拌脱泡机中，充分搅拌60min混匀，冷却后获得膏体黏度为197Pa·s的金锡共晶焊膏，适用于印刷工艺；于本实施例中，成膜剂采用聚氨酯改性环氧树脂和改性松香按重量比3:1复配，可以直接在空气中焊接，于330℃焊接90S的条件下焊点不出现发黄焦化现象，而普通成膜剂于330℃时会迅速糊化。

在具体实施方案时，可以根据工艺参数来调整成膜剂聚氨酯改性环氧树脂和改性松香的比例，以达到较佳的成膜保护功能及更低焊后残留的效果。

使用本发明的金锡共晶焊膏的焊接试验：

准备具有长为200μm、宽为200μm、高度为50μm的100个电子贴片，在这些电子贴片的一个面上具有：厚为1.5μm，长为200μm，宽200μm尺寸的Au电镀；再准备氧化铝制基板，在该氧化铝制基板的表面上设有5μm镀金层；使用贴装机，在该金锡共晶焊膏之上搭载事先准备的100个电子贴片，在无气氛保护的条件下实施温度为330℃、保持80秒条件下的回流焊处理。然后进行冷却，使用三维测定仪，对于排成一列的100个电子贴片位置测定元件中心位置；分别将100个接合的电子贴片的中心位置沿x轴方向的偏离和沿y轴方向的偏离作为相对于x轴位置的平均标准偏差和相对于y轴位置的平均标准偏差进行计算。其结果，元件中心位置的x轴偏离为±2.4μm，y轴偏离为±2.6μm，可知元件的位置精度非常高。经观测，焊接过程的焊点熔融性较好，且焊后的焊点不出现发黄焦化现象。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种金锡共晶焊膏，其特征在于，该金锡共晶焊膏包含微米金锡共晶粉料和助焊膏，所述微米金锡共晶粉料和助焊膏的重量比为84～94：6～16；

所述助焊膏包含成膜剂、溶剂、触变剂和助焊剂，所述成膜剂、溶剂、触变剂和助焊剂的重量比为12～35：30～50：5～8：6～14；

所述成膜剂包含聚氨酯改性环氧树脂和改性松香，所述聚氨酯改性环氧树脂和改性松香的重量比为30：10～1；

所述微米金锡共晶粉料的颗粒为直径范围为4.5～55μm的球体。

2.根据权利要求1所述的金锡共晶焊膏，其特征在于，该金锡共晶焊膏还包含纳米金锡共晶粉料，所述微米金锡共晶粉料、纳米金锡共晶粉料和助焊膏的重量比为84～94：1～3：6～16；所述纳米金锡共晶粉料的粒径范围为4～500nm。

3.根据权利要求1所述的金锡共晶焊膏，其特征在于，所述溶剂为辛醚、二乙二醇辛醚、二辛醚、乙二醇单异辛醚中的一种或多种混合。

4.根据权利要求1所述的金锡共晶焊膏，其特征在于，所述触变剂为氢化蓖麻油、聚酰胺蜡改性氢化蓖麻油、乙撑双硬脂酸酰胺中的一种或多种混合。

5.根据权利要求1所述的金锡共晶焊膏，其特征在于，所述改性松香为聚合松香或氢化松香。

6.一种金锡共晶焊膏的制备方法，其特征在于，该方法包括：

制备微米金锡共晶粉料，其步骤包括S11-S14：

S11，选取一镀膜衬底，于所述镀膜衬底镀上金锡共晶镀膜，

S12，用激光依照成型粉料球体直径范围4.5～55μm的要求将所述金锡共晶镀膜分割为若干尺寸均一的金锡共晶块，

S13，将金锡共晶块从镀膜衬底上剥离，

S14，将S13获得的金锡共晶块用等离子雾化处理形成颗粒球体直径范围为4.5～55μm的微米金锡共晶粉料；

制备助焊膏，其步骤包括S21-S25：

S21，按重量比为12～35：30～50：5～8：6～14对应地称取：成膜剂、溶剂、触变剂和助焊剂，其中，成膜剂包含重量比为30：10～1的聚氨酯改性环氧树脂和改性松香，

S22，将按重量比称取的成膜剂及溶剂置入反应釜中，在反应温度为120～130℃的条件下将成膜剂和溶剂搅拌均匀，

S23，控制反应釜的温度为75～100℃，将按重量比称取的触变剂及助焊剂置入反应釜，

S24，将反应釜温度升至120～130℃，将触变剂、助焊剂及混合的成膜剂和溶剂混合物搅拌，直至形成分散均匀的混合物，

S25，将获得的混合物冷却至室温，获得助焊膏；

按重量比为84～94：6～16对应称取通过上述步骤制备的微米金锡共晶粉料及助焊膏；

将称得的微米金锡共晶粉料与助焊膏搅拌混合均匀，得到颗粒均匀的金锡共晶焊膏。

7.根据权利要求6所述的金锡共晶焊膏的制备方法，其特征在于，于称取粉料与助焊膏的过程中，还按微米金锡共晶粉料、纳米金锡共晶粉料和助焊膏的重量比为84～94：1～3：6～16的比例加入粒径范围为4～500nm的纳米金锡共晶粉料；

于粉料与助焊膏混合并搅拌的过程中，将称得的纳米金锡共晶粉料与微米金锡共晶粉料及助焊膏搅拌混合均匀，得到颗粒均匀的金锡共晶焊膏。

8.根据权利要求6所述的金锡共晶焊膏的制备方法，其特征在于，于制备微米金锡共晶粉料的过程中，还包括：

S15，微米金锡共晶粉料通过空气动力筛分仪筛分出指定粒径范围的微米金锡共晶粉料。

9.根据权利要求6或7所述的金锡共晶焊膏的制备方法，其特征在于，于粉料与助焊膏搅拌混合的过程中，通过真空搅拌脱泡机进行搅拌，搅拌时间≥15mins。

10.根据权利要求6所述的金锡共晶焊膏的制备方法，其特征在于，于S11中，于所述镀膜衬底镀上厚度为5～15μm的金锡共晶镀膜。

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