CN112605483B - 一种电子封装用抗飞溅锡丝及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及催化剂领域,具体公开了一种电子封装用抗飞溅锡丝及其制备方法。包括助焊剂和包覆在助焊剂表面的锡铜合金钎料,所述合金钎料为Sn‑0.7Cu合金钎料;所述助焊剂包括下列重量份物质:45~50份改性基体颗粒;3~5份十六碳双酯;10~15份二羟基酸;6~8份有机酸;10~15份表面活性剂;25~30份改性溶剂;所述改性基体颗粒为聚合松香树脂。本申请的在助焊剂中采用了聚合松香为主要材料进行添加,取代传统方案中采用的普通松香材料,能有效在助焊剂中形成良好的流动,并对焊接产生的杂质进行有效的包裹,在焊点表面形成良好的表面包覆性能,进一步改善了锡丝在焊接过程中的抗飞溅性能,从而提高焊接后焊点的牢固强度。
Description
技术领域
本申请涉及焊接材料领域,更具体地说,它涉及一种电子封装用抗飞溅锡丝及其制备方法。
背景技术
药芯焊锡丝由钎料合金和助焊剂两部分组成,是在生产过程中将助焊剂挤入钎料合金芯部而形成,主要运用于烙铁焊。根据焊锡丝中助焊剂的类型,可将药芯焊锡丝分为树脂型药芯焊锡丝、水溶性药芯焊锡丝和免清洗药芯焊锡丝三类。树脂型药芯焊锡丝采用含卤松香型助焊剂,主要成分是松香。由于加入了含卤活性物质,因而助焊剂活性较强,所以被广泛使用。
随着无铅口号的提出,无铅焊接材料得到了快速发展,焊接所需条件也随之发生了变化。再流焊的温度一般为210~230℃,而在手工焊接中烙铁头的温度一般为280℃,最高达320℃,因此焊锡丝中的固体助焊剂使用时需要承受更高的温度。针对上述中的相关技术,发明人认为采用的助焊剂和钎料合金的混合制备,导致在实际使用过程中助焊剂与焊料的膨胀系数不同,在焊接过程中受热膨胀破裂导致焊接飞溅,导致焊接后的焊点的牢固性不佳。
发明内容
为了改善焊接锡丝在焊接过程中的抗飞溅性能,从而提高焊接后焊点的牢固强度,第一方面,本申请提供一种电子封装用抗飞溅锡丝,所述合金钎料为Sn-0.7Cu合金钎料;所述助焊剂包括下列重量份物质:45~50份改性基体颗粒;3~5份十六碳双酯;10~15份二羟基酸;6~8份有机酸;10~15份表面活性剂;25~30份改性溶剂;所述改性基体颗粒为聚合松香树脂。
通过采用上述技术方案,由于本申请在助焊剂中采用了聚合松香为主要材料进行添加,取代传统方案中采用的普通松香材料,通过松香聚合后,改善了传统松香存在的易氧化、质脆等问题,由于传统松香性能不佳导致焊接性能有所降低,通过聚合改性的松香的助焊性能好,焊接可靠性高,对元器件无腐蚀性、耐湿热性能较好,能有效在助焊剂中形成良好的流动,并对焊接产生的杂质进行有效的包裹,改善其抗飞溅性能,从而在后续焊接过程中,有效防止焊接面再氧化的同时在焊接点焊接冷却后冷却形成为固体,在焊点表面形成良好的表面包覆性能,进一步改善了锡丝在焊接过程中的抗飞溅性能,从而提高焊接后焊点的牢固强度。
进一步地,所述助焊剂还包括与有机酸等质量的抗飞溅改性剂,所述抗飞溅改性剂为经聚乙烯醇和聚甘油酯改性的蜂蜡。
通过采用上述技术方案,由于本申请通过改性的蜂蜡添加至助焊剂中作为抗飞溅改性材料进行改性处理,这是由于改性后的蜂蜡能在受热状态下不发生急剧膨胀或迅速气化的现象,同时其受热熔融并有效包覆焊接过程中产生的飞溅的小分子颗粒,从而包裹住飞溅的材料,进一步改善了焊丝在焊接过程中的抗飞溅性能,同时本申请通过聚甘油酯和聚乙烯醇改性蜂蜡,同时改善了蜂蜡在助焊剂中的分散性能,使其能有效分散在助焊剂中,在后续的焊接过程中,形成良好的焊接性能,进一步改善了锡丝在焊接过程中的抗飞溅性能,从而提高焊接后焊点的牢固强度。
进一步地,所述聚合松香树脂制备步骤包括:(1)按质量比1:1,将松香与甲苯混合并保温搅拌,收集混合搅拌液并按重量份数计,分别称量45~50份混合搅拌液、1~2份氯化锌和3~5份0.5mol/L硫酸,搅拌混合;(2)待搅拌混合后,再在氮气气氛下油浴反应,待反应完成后静置冷却至室温并过滤,收集滤液并洗涤处理,减压蒸馏并去除溶剂,制备得聚合松香树脂。
通过采用上述技术方案,由于本申请通过氯化锌和硫酸对松香作为催化剂,使松香中的长叶松酸及新枞酸催化异构成枞酸,由于枞酸的共轭双键被破坏,有效促进了松香的聚合反应,从而改善了传统松香基材的助焊性能,能有效在助焊剂中形成良好的流动,从而在后续焊接过程中,有效防止焊接面再氧化的作用。
进一步地,所述抗飞溅改性剂制备步骤包括:(1)将PVA和聚甘油酯添加至去离子水中,搅拌混合并保温溶解,收集溶解液;(2)取蜂蜡并加热熔融,收集熔融蜂蜡并将单甘酯添加至熔融蜂蜡中,搅拌混合并超声分散,收集得乳化液;(3)将溶解液滴加至乳化液中,保温反应后,静置冷却至室温,分离并收集上层凝固体,得抗飞溅改性剂。
通过采用上述技术方案,由于本申请优化了抗飞溅改性剂的制备步骤,通过加热熔融和超声分散的乳化作用,使聚乙烯醇与熔融的蜂蜡性形成良好的乳化分散性能,从而改善了蜂蜡与各助焊剂之间的分散性能,使助焊剂在实际焊接过程中,助焊剂中的蜂蜡能在使用中形成良好的熔融和分散的效果,从而改善了锡丝在焊接时的抗飞溅的性能。
进一步地,所述表面活性剂为表面活性剂OP-10、表面活性剂TX-10和氟碳类表面活性剂FSN-100中的任意一种或多种的混合物。
通过采用上述技术方案,由于本申请优化并筛选了表面活性剂所使用的种类,其目的在于筛选出具有较强的表面活性作用,且在焊结构后在焊接表面无残留的表面活性剂,从而使助焊剂中的表面活性剂在后续使用过程中不能分解成导电离子状态,提高了焊接的质量,最后由于本申请筛选的表面活性剂具有较好的热稳定性和化学稳定性,从而进一步改善了整体助焊剂的稳定性能。
进一步地,所述改性溶剂为按质量比5:1混合的乙二醇丁醚和二价酸酯混合物。
通过采用上述技术方案,由于本申请筛选的混合物为溶剂,具有适当的沸点,使其在实际焊接过程中,不会产生由于沸点过低导致挥发过快从而使锡丝飞溅的现象,同时本申请混合配置的溶剂具有良好的活性性能,能有效改善助焊剂材料的整体活性,使助焊剂在实际使用过程中,产生良好的焊接作用,从而进一步改善了焊点的牢固性能。
第二方面,本申请提供一种电子封装用抗飞溅锡丝的制备方法,所述电子封装用抗飞溅锡丝的制备步骤包括:S1、按配方称取改性基体颗粒、十六碳双酯、二羟基酸、有机酸、表面活性剂和改性溶剂,先取改性基体颗粒并置于电炉中,加热熔融后将十六碳双酯添加至熔融液中并搅拌混合,得增塑熔融液;S2、依次添加有机酸、有机胺、表面活性剂和改性溶剂添加至增塑熔融液中,搅拌混合并收集混合熔融液,趁热过滤并收集滤液,静置凝固并置于室温下冷却凝固,破碎过筛,得改性助焊剂;S3、取Sn-0.7Cu合金钎料和改性助焊剂,用油压机挤压成助焊剂质量分数为2.5%的无铅松香芯焊锡条,再用拉丝机将焊锡条拉丝处理,拉成直径为0.8mm的锡丝,即可制备的所述电子封装用抗飞溅锡丝。
通过采用上述技术方案,由于本申请优化了锡丝的制备过程,通过将锡丝中填充助焊剂的方案,能在焊接时将助焊剂能充分释放,提高铺展性和焊接可靠性,从而通过助焊剂的改性作用,改善锡丝焊接过程中易产生飞溅的现象,同时本申请技术方案通过拉丝制备,不仅能有效能降低锡丝的制作成本,同时进一步改善锡丝的制备速率。
进一步地,所述拉丝处理采用丙二醇作为拉丝液,拉丝液温度为60~80℃。
通过采用上述技术方案,由于本申请在拉丝过程中,通过优化拉丝液的配比和拉丝温度,使其在拉丝过程中,不会由于拉丝温度较高从而使拉丝成型的锡丝温度太高而产生裂纹,从而改善了拉丝后锡丝的力学强度,保证了锡丝在实际使用时的稳定性能。
综上所述,本申请包括以下至少一种有益技术效果:
第一、本申请在助焊剂中采用了聚合松香为主要材料进行添加,取代传统方案中采用的普通松香材料,能有效在助焊剂中形成良好的流动,并对焊接产生的杂质进行有效的包裹,改善其抗飞溅性能,从而在后续焊接过程中,有效防止焊接面再氧化的同时在焊接点焊接冷却后冷却形成为固体,在焊点表面形成良好的表面包覆性能,进一步改善了锡丝在焊接过程中的抗飞溅性能,从而提高焊接后焊点的牢固强度。
第二、本申请通过改性的蜂蜡添加至助焊剂中作为抗飞溅改性材料进行改性处理,通过改性后的蜂蜡能在受热状态下不发生急剧膨胀或迅速气化的现象,同时其受热熔融并有效包覆焊接过程中产生的飞溅的小分子颗粒,从而包裹住飞溅的材料,在后续的焊接过程中,形成良好的焊接性能,进一步改善了锡丝在焊接过程中的抗飞溅性能,从而提高焊接后焊点的牢固强度。
第三、本申请优化了锡丝的制备过程,通过将锡丝中填充助焊剂的方案,能在焊接时将助焊剂能充分释放,提高铺展性和焊接可靠性,从而通过助焊剂的改性作用,改善锡丝焊接过程中易产生飞溅的现象,同时本申请技术方案通过拉丝制备,不仅能有效能降低锡丝的制作成本,同时进一步改善锡丝的制备速率。
具体实施方式
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例中,所用的药品和仪器设备如下所示,但不以此为限:
药品:郑州龙耀化工产品有限公司表面活性剂OP-10、郑州龙耀化工产品有限公司表面活性剂TX-10和郑州龙耀化工产品有限公司氟碳类表面活性剂FSN-100。
机器:体视显微镜和岛津精密电子材料万能试验机。
实施例
实施例1
按质量比1:5:20,将聚乙烯醇和聚甘油酯添加至去离子水中,搅拌混合并置于75℃下保温溶解,收集溶解液;取蜂蜡并加热熔融,收集熔融蜂蜡并按质量比1:15,将单甘酯添加至熔融蜂蜡中,搅拌混合并超声分散10min,收集得乳化液,控制滴加比例为按质量比1:3,将溶解液滴加至乳化液中,在55℃下保温反应3h,静置冷却至室温,分离并收集上层凝固体,得改性蜂蜡;
按质量比1:1,将松香与甲苯混合并置于65℃下保温搅拌25min,收集混合搅拌液并分别称量45mL混合搅拌液、1g氯化锌和3mL0.5mol/L硫酸,搅拌混合并置于氮气气氛下,在125℃下油浴反应6h,静置冷却至室温并过滤,收集滤液并用去离子水洗涤至洗涤液中无氯离子,减压蒸馏并去除溶剂,得改性基体颗粒;
分别称量45g改性基体颗粒、3g十六碳双酯、10g400mgKOH/g的二羟基酸、6g有机酸、10g表面活性剂、25g改性溶剂,先取改性基体颗粒并置于电炉中,在140℃下加热熔融,将十六碳双酯添加至熔融液中并搅拌混合10min,得增塑熔融液并依次添加有机酸、有机胺、表面活性剂和改性溶剂,搅拌混合并收集混合熔融液,趁热过滤并收集滤液,静置凝固并置于室温下冷却凝固,破碎过筛,得改性助焊剂。
取Sn0.7Cu锡条为钎料和改性助焊剂,用油压机挤压成助焊剂质量分数为2.5%的无铅松香芯焊锡条,再用拉丝机将焊锡条拉丝成型,控制拉丝处理采用丙二醇作为拉丝液,拉丝液温度为60℃,拉成直径为0.8mm的锡丝,即可制备的所述电子封装用抗飞溅锡丝。所述表面活性剂为表面活性剂OP-10、表面活性剂TX-10和氟碳类表面活性剂FSN-100中的任意一种或多种的混合物。
所述改性溶剂为按质量比5:1混合的乙二醇丁醚和二价酸酯混合物。
所述有机酸为戊二酸,癸二酸中的任意一种;所述有机胺为丁二酸胺,三乙醇胺中的任意一种。
实施例2
按质量比1:5:20,将聚乙烯醇和聚甘油酯添加至去离子水中,搅拌混合并置于80℃下保温溶解,收集溶解液;取蜂蜡并加热熔融,收集熔融蜂蜡并按质量比1:15,将单甘酯添加至熔融蜂蜡中,搅拌混合并超声分散12min,收集得乳化液,控制滴加比例为按质量比1:3,将溶解液滴加至乳化液中,在58℃下保温反应4h,静置冷却至室温,分离并收集上层凝固体,得改性蜂蜡;
按质量比1:1,将松香与甲苯混合并置于70℃下保温搅拌27min,收集混合搅拌液并分别称量47mL混合搅拌液、1g氯化锌和4mL0.5mol/L硫酸,搅拌混合并置于氮气气氛下,在127℃下油浴反应7h,静置冷却至室温并过滤,收集滤液并用去离子水洗涤至洗涤液中无氯离子,减压蒸馏并去除溶剂,得改性基体颗粒;
分别称量470g改性基体颗粒、4g十六碳双酯、12mL400mgKOH/g的二羟基酸、7mL有机酸、12mL表面活性剂、27mL改性溶剂,先取改性基体颗粒并置于电炉中,在145℃下加热熔融,将十六碳双酯添加至熔融液中并搅拌混合12min,得增塑熔融液并依次添加有机酸、有机胺、表面活性剂和改性溶剂,搅拌混合并收集混合熔融液,趁热过滤并收集滤液,静置凝固并置于室温下冷却凝固,破碎过筛,得改性助焊剂。
取Sn0.7Cu锡条为钎料和改性助焊剂,用油压机挤压成助焊剂质量分数为2.5%的无铅松香芯焊锡条,再用拉丝机将焊锡条拉丝成型,控制拉丝处理采用丙二醇作为拉丝液,拉丝液温度为70℃,拉成直径为0.8mm的锡丝,即可制备的所述电子封装用抗飞溅锡丝。所述表面活性剂为表面活性剂OP-10、表面活性剂TX-10和氟碳类表面活性剂FSN-100中的任意一种或多种的混合物。
所述改性溶剂为按质量比5:1混合的乙二醇丁醚和二价酸酯混合物。
所述有机酸为戊二酸,癸二酸中的任意一种;所述有机胺为丁二酸胺,三乙醇胺中的任意一种。
实施例3
按质量比1:5:20,将聚乙烯醇和聚甘油酯添加至去离子水中,搅拌混合并置于85℃下保温溶解,收集溶解液;取蜂蜡并加热熔融,收集熔融蜂蜡并按质量比1:15,将单甘酯添加至熔融蜂蜡中,搅拌混合并超声分散15min,收集得乳化液,控制滴加比例为按质量比1:3,将溶解液滴加至乳化液中,在60℃下保温反应5h,静置冷却至室温,分离并收集上层凝固体,得改性蜂蜡;
按质量比1:1,将松香与甲苯混合并置于75℃下保温搅拌25~30min,收集混合搅拌液并分别称量50mL混合搅拌液、2g氯化锌和5mL0.5mol/L硫酸,搅拌混合并置于氮气气氛下,在130℃下油浴反应8h,静置冷却至室温并过滤,收集滤液并用去离子水洗涤至洗涤液中无氯离子,减压蒸馏并去除溶剂,得改性基体颗粒;
分别称量50g改性基体颗粒、5g十六碳双酯、15mL400mgKOH/g的二羟基酸、8mL有机酸、15mL表面活性剂、30mL改性溶剂,先取改性基体颗粒并置于电炉中,在150℃下加热熔融,将十六碳双酯添加至熔融液中并搅拌混合15min,得增塑熔融液并依次添加有机酸、有机胺、表面活性剂和改性溶剂,搅拌混合并收集混合熔融液,趁热过滤并收集滤液,静置凝固并置于室温下冷却凝固,破碎过筛,得改性助焊剂。
取Sn0.7Cu锡条为钎料和改性助焊剂,用油压机挤压成助焊剂质量分数为2.5%的无铅松香芯焊锡条,再用拉丝机将焊锡条拉丝成型,控制拉丝处理采用丙二醇作为拉丝液,拉丝液温度为80℃,拉成直径为0.8mm的锡丝,即可制备的所述电子封装用抗飞溅锡丝。所述表面活性剂为表面活性剂OP-10、表面活性剂TX-10和氟碳类表面活性剂FSN-100中的任意一种或多种的混合物。
所述改性溶剂为按质量比5:1混合的乙二醇丁醚和二价酸酯混合物。
所述有机酸为戊二酸,癸二酸中的任意一种;所述有机胺为丁二酸胺,三乙醇胺中的任意一种。
实施例4~6
实施例4~6中电子封装用抗飞溅锡丝中不添加抗飞溅改性剂,其他条件和组分比例均与实施例1~3中相同。
性能检测试验
分别对实施例1~6进行性能测试,对实施例1~6制备的电子封装用抗飞溅锡丝进行抗飞溅测试。
检测方法/试验方法
一、抗飞溅性能:
(1)准备一张200mm×200mm的铝箔,并在中心挖一个直径为11mm的孔洞,并称重,再准备5段长度为1米的锡丝,并称重;
(2)测试被测锡丝的助焊剂含量;
(3)将铝箔放置在于金属板上,用温度为400℃的烙铁头以恒定速度推进锡丝。
(4)试验完后,称量未融化焊料的质量,铝箔的重量。
(5)采用以下公式计算锡丝的飞溅率:
Fs=(N1-N2)/((M1-M2)×F/100)×100%
其中Fs为飞溅率;F为锡丝中助焊剂的含量;N1为铝箔的重量;N2为残留有助焊剂的铝箔重量;M1为5段锡丝的总重量;M2为没有熔化的钎料重量。
二、焊接性能:
(1)剪取直径为2mm,长度为25mm的铝棒,用橡胶棒将铝棒矫直。将铝棒的一端分别用600#,1200#,3000#和5000#砂纸打磨平整,先用水清洗,再用无水乙醇清洗后放入干燥器中干燥,备用。选用开有U槽的长宽厚为45mm×20mm×2.5mm铸铝基座。
(2)将打磨好的铝棒放置于铸铝基座槽中,用体视显微镜进行精确对准和固定间隙,将两铝棒间隙固定为1mm。
(3)将质量为0.85±0.05g的锡膏涂布于铝棒间隙内,然后将整个体系放置于温度为分别为245℃、260℃、280℃的锡炉中,待锡膏熔化后分别保持15s、30s、60s、120s,自然冷却。取出铸铝底座槽中的对焊铝棒,清洗焊接残留物,放入干燥器中干燥。
(4)用砂纸打磨掉铝棒接头多出的钎料,保证接头处钎料的直径为2mm,打磨后的对焊铝棒。
(5)将制备的对焊铝棒在岛津精密电子材料万能试验机上进行试验(EZ-Graph500N),拉伸速度为0.5mm/s。每种焊接工艺在相同条件下制作5个同样的铝棒对焊试样,取其算术平均值作为该工艺条件下的抗拉强度。
具体检测结果如下表表1所示:表1性能检测表
表1性能测试表
参考表1的性能检测对比可以发现:
将实施例1~3进行性能对比,其中实施例3中的抗飞溅性能最佳,同时实施例3较实施例1和实施例2来说,其各组分的添加比例最高,所以说明本申请技术方案是可以实施的。
将实施例1~3和实施例4~6行性能对比,由于实施例4~6电子封装用抗飞溅锡丝中不添加抗飞溅改性剂,且其飞溅率出现了提高,抗拉强度有所下降,这说明本申请通过改性的蜂蜡添加至助焊剂中作为抗飞溅改性材料进行改性处理,能有效包裹住飞溅的材料,进一步改善了焊丝在焊接过程中的抗飞溅性能,从而提高焊接后焊点的牢固强度。
对比例
对比例1~3
对比例1~3中采用等质量的普通松香代替实施例1~3中的改性松香,其余条件和组分比例均与实施例1~3中相同。
对比例4~6
对比例4~6采用等质量的蜂蜡代替本申请实施例1~3中采用的抗飞溅改性剂,其余条件和组分比例均与实施例1~3中相同。
对比例7~9
对比例7~9中采用等质量的十二烷基苯磺酸钠代替本申请实施例1~3采用的表面活性剂,其余条件和组分比例均与实施例1~3中相同。
对比例10~12
对比例10~12中采用等质量的丙酮代替本申请实施例1~3采用的改性溶剂,其余条件和组分比例均与实施例1~3中相同。
性能检测试验
分别对对比例1~12制备的电子封装用抗飞溅锡丝进行测试。
检测方法/试验方法
一、抗飞溅性能:
(1)准备一张200mm×200mm的铝箔,并在中心挖一个直径为11mm的孔洞,并称重,再准备5段长度为1米的锡丝,并称重;
(2)测试被测锡丝的助焊剂含量;
(3)将铝箔放置在于金属板上,用温度为400℃的烙铁头以恒定速度推进锡丝。
(4)试验完后,称量未融化焊料的质量,铝箔的重量。
(5)采用以下公式计算锡丝的飞溅率:
Fs=(N1-N2)/((M1-M2)×F/100)×100%
其中Fs为飞溅率;F为锡丝中助焊剂的含量;N1为铝箔的重量;N2为残留有助焊剂的铝箔重量;M1为5段锡丝的总重量;M2为没有熔化的钎料重量。
二、焊接性能:
(1)剪取直径为2mm,长度为25mm的铝棒,用橡胶棒将铝棒矫直。将铝棒的一端分别用600#,1200#,3000#和5000#砂纸打磨平整,先用水清洗,再用无水乙醇清洗后放入干燥器中干燥,备用。选用开有U槽的长宽厚为45mm×20mm×2.5mm铸铝基座。
(2)将打磨好的铝棒放置于铸铝基座槽中,用体视显微镜进行精确对准和固定间隙,将两铝棒间隙固定为1mm。
(3)将质量为0.85±0.05g的锡膏涂布于铝棒间隙内,然后将整个体系放置于温度为分别为245℃、260℃、280℃的锡炉中,待锡膏熔化后分别保持15s、30s、60s、120s,自然冷却。取出铸铝底座槽中的对焊铝棒,清洗焊接残留物,放入干燥器中干燥。
(4)用砂纸打磨掉铝棒接头多出的钎料,保证接头处钎料的直径为2mm,打磨后的对焊铝棒。
(5)将制备的对焊铝棒在岛津精密电子材料万能试验机上进行试验(EZ-Graph500N),拉伸速度为0.5mm/s。每种焊接工艺在相同条件下制作5个同样的铝棒对焊试样,取其算术平均值作为该工艺条件下的抗拉强度。
具体检测结果如下表表2所示:表2性能检测表
表2性能检测表
参考表2的性能检测对比可以发现:
将本申请对比例1~3和实施例1~3进行对比,对比例1~3中采用等质量的普通松香代替实施例1~3中的改性松香,由表2可以看出,焊接的抗飞溅性和焊点的力学性能具有显著下降,这说明了本申请采用了聚合松香为主要材料进行添加,取代传统方案中采用的普通松香材料,能有效在助焊剂中形成良好的流动,并对焊接产生的杂质进行有效的包裹,改善其抗飞溅性能,从而在后续焊接过程中,有效防止焊接面再氧化的同时在焊接点焊接冷却后冷却形成为固体,在焊点表面形成良好的表面包覆性能,进一步改善了锡丝在焊接过程中的抗飞溅性能,从而提高焊接后焊点的牢固强度。
将本申请对比例4~6和实施例1~3进行对比,对比例4~6采用等质量的蜂蜡代替本申请实施例1~3中采用的抗飞溅改性剂,但是焊接时抗飞溅性和焊点的力学性能均有下降,这说明本申请通过改性的蜂蜡添加至助焊剂中作为抗飞溅改性材料进行改性处理,有效包覆焊接过程中产生的飞溅的小分子颗粒,从而包裹住飞溅的材料,进一步改善了焊丝在焊接过程中的抗飞溅性能,同时本申请通过聚甘油酯和聚乙烯醇改性蜂蜡,同时改善了蜂蜡在助焊剂中的分散性能,使其能有效分散在助焊剂中,在后续的焊接过程中,形成良好的焊接性能,进一步改善了锡丝在焊接过程中的抗飞溅性能,从而提高焊接后焊点的牢固强度。
将本申请对比例7~9和实施例1~3进行对比,对比例7~9采用等质量的十二烷基苯磺酸钠代替本申请实施例1~3采用的表面活性剂,但是焊接时抗飞溅性和焊点的力学性能均有小幅度下降,这说明本申请优化并筛选了表面活性剂所使用的种类,提高了焊接的质量,从而进一步改善了整体助焊剂的稳定性能。
将本申请对比例10~12和实施例1~3进行对比,对比例10~12采用等质量的十二烷基苯磺酸钠代替本申请实施例1~3采用的表面活性剂,但是焊接时抗飞溅性和焊点的力学性能均有小幅度下降,这说明本申请优化并筛选了表面活性剂所使用的种类,具有较好的热稳定性和化学稳定性,从而进一步改善了整体助焊剂的稳定性能。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释,其并不是对本申请的限制,本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (4)
1.一种电子封装用抗飞溅锡丝,包括助焊剂和包覆在助焊剂表面的锡铜合金钎料,其特征在于,所述合金钎料为Sn-0.7Cu合金钎料;
所述助焊剂包括下列重量份物质:
45~50份改性基体颗粒;
3~5份十六碳双酯;
10~15份二羟基酸;
6~8份有机酸;
10~15份表面活性剂;
25~30份改性溶剂;所述改性基体颗粒为聚合松香树脂;所述助焊剂还包括与有机酸等质量的抗飞溅改性剂,所述抗飞溅改性剂为经聚乙烯醇和聚甘油酯改性的蜂蜡;所述抗飞溅改性剂制备步骤包括:
(1)将聚乙烯醇和聚甘油酯添加至去离子水中,搅拌混合并保温溶解,收集溶解液;
(2)取蜂蜡并加热熔融,收集熔融蜂蜡并将单甘酯添加至熔融蜂蜡中,搅拌混合并超声分散,收集得乳化液;
(3)将溶解液滴加至乳化液中,保温反应后,静置冷却至室温,分离并收集上层凝固体,得抗飞溅改性剂。
2.根据权利要求1所述的一种电子封装用抗飞溅锡丝,其特征在于,所述聚合松香树脂制备步骤包括:
(1)按质量比1:1,将松香与甲苯混合并保温搅拌,收集混合搅拌液并按重量份数计,分别称量45~50份混合搅拌液、1~2份氯化锌和3~5份0.5mol/L硫酸,搅拌混合;
(2)待搅拌混合后,再在氮气气氛下油浴反应,待反应完成后静置冷却至室温并过滤,收集滤液并洗涤处理,减压蒸馏并去除溶剂,制备得聚合松香树脂。
3.根据权利要求1所述的一种电子封装用抗飞溅锡丝,其特征在于,所述表面活性剂为表面活性剂OP-10、表面活性剂TX-10和氟碳类表面活性剂FSN-100中的任意一种或多种的混合物。
4.根据权利要求1所述的一种电子封装用抗飞溅锡丝,其特征在于,所述改性溶剂为按质量比5:1混合的乙二醇丁醚和二价酸酯混合物。
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