【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本申請涉及焊接材料，尤其是涉及一種無鉛錫膏及其制作工藝。
技術(shù)介紹
1、隨著電子制造業(yè)的快速發(fā)展及環(huán)保法規(guī)的日益嚴(yán)格，無鉛化已成為電子組裝行業(yè)的重要趨勢。傳統(tǒng)的錫鉛焊料因其較低的熔點(diǎn)和良好的焊接性能而廣泛應(yīng)用于電子產(chǎn)品的制造中。然而，錫鉛焊料中的鉛元素不僅會對環(huán)境造成污染，還會給人體健康帶來潛在的危害。因此，世界各國相繼出臺了一系列針對電子產(chǎn)品中有害物質(zhì)使用的限制規(guī)定，如歐盟的rohs指令，傳統(tǒng)的含鉛焊料逐漸被無鉛焊料所替代。
2、無鉛錫膏作為一種重要的無鉛焊料，主要應(yīng)用于表面貼裝技術(shù)(smt)的焊接過程中，用于固定電子元件。無鉛錫膏的主要成分包括錫、銀、銅等金屬，其中常見的配比如snagcu(sac)系列。與傳統(tǒng)的錫鉛焊料相比，無鉛錫膏不含鉛，減少了環(huán)境污染和對人體健康的潛在危害；且無鉛合金具有更好的強(qiáng)度和耐熱性，提高了焊接點(diǎn)的可靠性，還能夠適應(yīng)更廣泛的焊接溫度范圍，適用于多種不同材質(zhì)的基板和元器件。
3、但是，在實(shí)際應(yīng)用中，無鉛錫膏仍存在一些局限性。如無鉛合金在長期使用過程中可能出現(xiàn)微裂紋，降低焊接點(diǎn)的可靠性，影響產(chǎn)品的使用壽命。并且，無鉛焊料的潤濕性較差，特別是在高速焊接或復(fù)雜設(shè)計(jì)中，可能導(dǎo)致焊接不良，影響焊接質(zhì)量和產(chǎn)品的整體性能。此外，無鉛焊料熔點(diǎn)較高，需要更高的焊接溫度，可能導(dǎo)致更多的空洞形成，焊接過程中產(chǎn)生的氣體未能及時(shí)逸出，也會在焊點(diǎn)內(nèi)部形成空洞，從而影響電氣連接的可靠性和機(jī)械強(qiáng)度。
4、因此，亟需研發(fā)一種長期穩(wěn)定性好，潤濕性能好，孔洞率低的無鉛錫膏。
1、為了解決上述至少一種技術(shù)問題，開發(fā)一種長期穩(wěn)定性好，潤濕性能好，孔洞率低的無鉛錫膏，本申請?zhí)峁┮环N無鉛錫膏及其制作工藝。
2、一方面，本申請?zhí)峁┑囊环N無鉛錫膏，包括錫基合金粉末、助焊劑、納米鈀以及羥基封端聚二甲基硅氧烷，所述錫基合金粉末、助焊劑、納米鈀以及羥基封端聚二甲基硅氧烷的重量比為85～95：5～15：0.01～0.1：0.1～0.3；
3、所述助焊劑按質(zhì)量百分比計(jì)，原料組成包括：松香40％～60％，活性劑1％～5％，觸變劑1％～3％，抗氧化劑0.1％～1％，成膜劑1％～5％，余量為溶劑。
4、通過采用上述技術(shù)方案，本申請采用特定的原料和配比，制得的無鉛錫膏長期穩(wěn)定性好，潤濕性能好，孔洞率低。本申請加入了納米鈀，能夠提高焊點(diǎn)微觀結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，減少微裂紋的形成，納米鈀的高表面活性，還能夠改善焊點(diǎn)的微觀結(jié)構(gòu)，減少焊接過程中空洞的形成，降低孔洞率。本申請加入羥基封端聚二甲基硅氧烷，能夠改善錫膏的潤濕性能，減少焊接不良。
5、可選的，所述錫基合金粉末選自錫銀銅系錫粉、錫銻系錫粉、錫銀銦系錫粉中的一種。
6、通過采用上述技術(shù)方案，本申請的錫基合金粉末具有良好的潤濕性和焊接性能，適用于各種應(yīng)用場合的焊接，合理選擇錫基合金粉末，可以進(jìn)一步提高無鉛錫膏的長期穩(wěn)定性、潤濕性能和減少孔洞率，滿足高性能電子組裝的需求。
7、可選的，所述納米鈀和羥基封端聚二甲基硅氧烷的重量比為0.1～0.4：1。
8、通過采用上述技術(shù)方案，本申請加入納米鈀和羥基封端聚二甲基硅氧烷，兩者共同作用，能夠進(jìn)一步提高潤濕性能，減少孔洞形成，還能提高焊接點(diǎn)的可靠性。
9、可選的，所述納米鈀的平均粒徑為5～20nm。
10、通過采用上述技術(shù)方案，本申請納米鈀的平均粒徑為5～20nm，有著更高的表面活性，良好的分散性，還能減少焊接過程中的空洞形成。
11、可選的，所述活性劑選自氯化鋅、檸檬酸以及琥珀酸中的至少一種。
12、通過采用上述技術(shù)方案，本申請的活性劑能夠去除金屬表面的氧化物，改善潤濕性，從而改善焊接質(zhì)量。
13、可選的，所述觸變劑選自羥乙基纖維素、聚丙烯酰胺以及氫化蓖麻油中的至少一種。
14、通過采用上述技術(shù)方案，本申請的觸變劑能夠改善觸變性，幫助控制錫膏的沉積量，減少焊接過程中的空洞形成，提高焊接質(zhì)量。
15、可選的，所述抗氧化劑選自2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、硫代二丙酸二月桂酯以及n,n'-二苯基-1,4-苯二胺中的至少一種。
16、通過采用上述技術(shù)方案，本申請的抗氧化劑能夠提高助焊劑的抗氧化性能，防止金屬表面在焊接過程中氧化，提高焊接質(zhì)量，還有助于延長助焊劑的使用壽命。
17、可選的，所述成膜劑選自聚乙烯醇縮丁醛、聚乙烯吡咯烷酮以及氫化松香酸甲酯中的至少一種。
18、通過采用上述技術(shù)方案，本申請的成膜劑能夠在焊點(diǎn)表面形成一層保護(hù)膜，提高焊點(diǎn)的機(jī)械強(qiáng)度，并且減少焊點(diǎn)在長期使用過程中的氧化。
19、可選的，所述溶劑選自乙醇、異丙醇以及甲基乙基酮中的至少一種。
20、通過采用上述技術(shù)方案，本申請的溶劑可以改善助焊劑的流動(dòng)性和潤濕性。
21、第二方面，本申請?zhí)峁┝松鲜鰺o鉛錫膏的制作工藝，包括以下步驟：
22、s1、將所述松香、活性劑以及溶劑混合，加熱至130～150℃，攪拌30～60min，降溫至30～50℃，制得預(yù)混液；
23、s2、將所述預(yù)混液中依次加入所述觸變劑、抗氧化劑、成膜劑，攪拌混合，制得助焊劑；
24、s3、將所述助焊劑、錫基合金粉末、納米鈀以及羥基封端聚二甲基硅氧烷攪拌混合，制得無鉛錫膏。
25、通過采用上述技術(shù)方案，本申請的制備方法操作簡單，制備效率高。本申請將原料逐步混合，確保了助焊劑中各成分的均勻分散，提高了無鉛錫膏的整體性能。添加納米鈀和羥基封端聚二甲基硅氧烷，減少了焊接過程中的孔洞形成。制備過程中節(jié)能減排，無污染。
26、綜上所述，本專利技術(shù)包括以下至少一種有益技術(shù)效果：
27、1.本申請采用特定的原料和配比，制得的無鉛錫膏長期穩(wěn)定性好，潤濕性能好，孔洞率低。
28、2.本申請加入了納米鈀，能夠改善焊點(diǎn)的微觀結(jié)構(gòu)，減少焊接過程中空洞的形成，降低孔洞率。
29、3.本申請加入羥基封端聚二甲基硅氧烷，能夠改善錫膏的潤濕性能，減少焊接不良。
30、4.本申請的制備方法操作簡單，制備效率高。本申請將原料逐步混合，確保了助焊劑中各成分的均勻分散，提高了無鉛錫膏的整體性能。
31、具體實(shí)施方式
32、以下結(jié)合實(shí)施例對本申請作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
33、本申請?jiān)O(shè)計(jì)了一種無鉛錫膏，包括錫基合金粉末、助焊劑、納米鈀以及羥基封端聚二甲基硅氧烷，所述錫基合金粉末、助焊劑、納米鈀以及羥基封端聚二甲基硅氧烷的重量比為85～95：5～15：0.01～0.1：0.1～0.3；
34、所述助焊劑按質(zhì)量百分比計(jì)，原料組成包括：松香40％～60％，活性劑1％～5％，觸變劑1％～3％，抗氧化劑0.1％～1％，成膜劑1％～5％，余量為溶劑。
35、本申請的無鉛錫膏采用以下方法制備，包括以下步驟：
36、s1、將所述松香、活性劑以及溶劑混合，本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種無鉛錫膏，其特征在于，包括錫基合金粉末、助焊劑、納米鈀以及羥基封端聚二甲基硅氧烷，所述錫基合金粉末、助焊劑、納米鈀以及羥基封端聚二甲基硅氧烷的重量比為85~95：5~15：0.01~0.1：0.1~0.3；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無鉛錫膏，其特征在于，所述錫基合金粉末選自錫銀銅系錫粉、錫銻系錫粉、錫銀銦系錫粉中的一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無鉛錫膏，其特征在于，所述納米鈀和羥基封端聚二甲基硅氧烷的重量比為0.1~0.4：1。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無鉛錫膏，其特征在于，所述納米鈀的平均粒徑為5~20nm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無鉛錫膏，其特征在于，所述活性劑選自氯化鋅、檸檬酸以及琥珀酸中的至少一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無鉛錫膏，其特征在于，所述觸變劑選自羥乙基纖維素、聚丙烯酰胺以及氫化蓖麻油中的至少一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無鉛錫膏，其特征在于，所述抗氧化劑選自2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、硫代二丙酸二月桂酯以及N,N'-二苯基-1,4-苯二胺中的至少一種。
8.
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無鉛錫膏，其特征在于，所述溶劑選自乙醇、異丙醇以及甲基乙基酮中的至少一種。
10.一種權(quán)利要求1~9任一項(xiàng)所述的無鉛錫膏的制作工藝，其特征在于，包括以下步驟：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種無鉛錫膏，其特征在于，包括錫基合金粉末、助焊劑、納米鈀以及羥基封端聚二甲基硅氧烷，所述錫基合金粉末、助焊劑、納米鈀以及羥基封端聚二甲基硅氧烷的重量比為85~95：5~15：0.01~0.1：0.1~0.3；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無鉛錫膏，其特征在于，所述錫基合金粉末選自錫銀銅系錫粉、錫銻系錫粉、錫銀銦系錫粉中的一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無鉛錫膏，其特征在于，所述納米鈀和羥基封端聚二甲基硅氧烷的重量比為0.1~0.4：1。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無鉛錫膏，其特征在于，所述納米鈀的平均粒徑為5~20nm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無鉛錫膏，其特征在于，所述活性劑選自氯化鋅、檸檬酸以及琥珀酸...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陳壁煥，
申請(專利權(quán))人：深圳市華科工業(yè)有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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