專利名稱：一種適用于低銀無鉛焊膏制備用松香型無鹵素助焊劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于表面封裝用釬焊材料領(lǐng)域，具體涉及一種助焊劑，尤其適用于低銀無鉛焊膏制備用松香型無卣素助焊劑。
背景技術(shù)：
目前，在表面組裝技術(shù)(SMT)中，主流的無鉛焊膏用合金屬于SnAgCu系，美國推薦使用 Sn/3. 9Ag/0. 6Cu , 歐盟推薦Sn/3. 8Ag/0. 7Cu,而日本推薦Sn/3. OAg/0. 5Cu,其中廣泛應(yīng)用的牌號有SAC305或SAC387。在這些合金中，Ag的重量比含量都不小于3. 0%,而Ag是一種貴金屬，儲量稀少。近年來國際市場Ag期貨價格持續(xù)走高，使得Ag的成本在焊料中占到40%-50%,大大提高了無鉛焊料的原料成本。無鉛化引來的焊料成本提升導(dǎo)致了相應(yīng)電子產(chǎn)品生產(chǎn)成本的上升。為了降低成本，提升電子產(chǎn)品的市場竟爭力，國外大公司已開始有計劃的實施低Ag封裝產(chǎn)品(如BGA焊球)的研制和使用。因此，研制低Ag環(huán)保型無鉛焊膏，并使焊膏具有良好的釬焊工藝性能和焊點具有可接受的力學(xué)性能，滿足一些電子產(chǎn)品的SMT封裝需求就顯得非常迫切。
作為SMT生產(chǎn)線耗材的焊膏是由焊料粉體和膏狀助焊劑配置而
成。無鉛焊膏粉體中Ag含量的降低會帶來以下兩個主要問題
1 )影響焊料的4f接工藝性能Ag含量的降低會使SnAgCu系無鉛
焊料的成分遠離共晶點，使得焊料熔點升高，熔化溫度區(qū)間加大，影響了焊料在焊盤上的流動、浸潤及填隙，以至于在焊接過程中容易在
焊點內(nèi)部形成微小空洞；
2)影響焊點的力學(xué)性能由于低Ag無鉛焊料熔點升高，使得焊料氧化傾向增大，在制粉和釬焊過程中，焊料容易被氧化，以至于可能影響到焊點接頭的力學(xué)性能。同時，Ag含量的P務(wù)低要求釬焊工藝做相應(yīng)的調(diào)整，這種調(diào)整會對結(jié)合界面金屬間化合物的生長帶來影響，從而影響焊點接頭的力學(xué)性能，尤其是抗沖擊和抗震動性能，這些都會直接影響到相關(guān)電子產(chǎn)品的可靠性。
從公開的有關(guān)無鉛焊膏助焊劑的專利文獻來看，主要是針對Ag
含量較高的無鉛焊料合金而研制的，Ag含量一般都大于3. 0°/。。而沒
有專門針對低銀SnAgCu系無鉛焊膏配制的助焊劑。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有膏狀助焊劑在用于低4艮SnAgCu無鉛焊膏時存在的流動性不足，潤濕性差、保護不良的缺點，提供一種適應(yīng)于低Ag無鉛焊膏制備的松香型無卣素助焊劑。
本發(fā)明所提供的適用于低銀無鉛焊膏制備用松香型無卣素助焊劑，其組分及質(zhì)量百分含量為
有機酸活化劑 12~15°/。
有機溶劑 20~25%
成膏劑 3~5%
穩(wěn)定劑 0 ~ 3%
觸變劑 3-5%
表面活性劑 2~4%緩蝕劑 3 ~ 6%
改性松香 余量
其中，所述的有才幾酸類活化劑為丁二酸、戊二酸、水楊酸或衣康
酸中的一種或多種的混合；優(yōu)選質(zhì)量比為1: 2 - 2: 1的兩種酸的混合；所述的有機溶劑為丙三醇與一種醚的混合溶劑，所述的醚選自丙
二醇單甲醚、二甘醇單丁醚或二甘醇二乙醚；
本發(fā)明選用高沸點的醇與一種高沸點醚的混合相作為溶劑，可使
改性松香溶解效果更好，起到即可增加粘度，又可使焊膏保濕穩(wěn)定的作用。
所述的成膏劑為聚乙二醇2000，其作用是使改性松香溶膠成膏狀。
所述的穩(wěn)定劑為石蠟，它的作用是增強改性杠、香成膏的穩(wěn)定性。
所述的觸變劑為氬化蓖麻油，它的作用是改善焊膏的印刷性能。
所述的表面活性劑為辛基酚聚氧乙烯醚或壬基酚聚氧乙烯醚中的一種或兩種的混合。
所述的緩蝕劑為三乙醇胺或乙二撐雙硬脂酸酰胺中的一種或兩種的混合，它的作用是抑制氧化，P爭低助焊劑腐蝕性。
所述的改性松香選自聚合松香、氫化松香、全氫化松香、無鉛松香、松香KE-604或水白松香中的兩種的混合。
本發(fā)明所提供的適用于低銀無鉛焊膏制備用松香型無鹵素助焊劑具有以下有益效果
1 )本發(fā)明的助焊劑是專門針對低4艮SnAgCu無鉛焊膏配置而設(shè)計的，通過合理的活性劑復(fù)配，能夠克服低銀SnAgCu無鉛焊料流動性 不足，潤濕性差的問題。
2 )本發(fā)明的膏狀助焊劑與低銀SnAgCu無鉛粉體配制而成的焊膏 具有良好的印刷性能，印刷無塌陷、橋連、拉尖現(xiàn)象，可以滿足高端 產(chǎn)品表面封裝要求。
以下結(jié)合具體實施方式
對本發(fā)明作進一 步說明。
具體實施例方式
下述實施例中采用如下步驟制備本發(fā)明助焊劑將有機酸活化劑 加入有機溶劑中，攪拌條件下加熱至110-13(TC,待有機酸活化劑溶 解后，加入改性杠、香，待改性松香溶解后，加入成膏劑、穩(wěn)定劑、觸 變劑、表面活性劑和緩蝕劑，攪拌至澄清透明，靜置，冷卻，得到適 用于低銀無鉛焊膏制備用松香型無卣素助焊劑。
實施例1
助焊劑的組分及質(zhì)量百分含量如下丁二酸13% 、聚乙二醇2000
5%、 二甘醇二乙醚10%、丙三醇12%、氬化蓖麻油4%、石蠟3%、三乙
醇胺4%、辛基酚聚氧乙烯醚2%、無鉛松香17%,聚合爭>香30%。 實施例2
助焊劑的組分及質(zhì)量百分含量如下乙康酸4%、戊二酸8%、聚
乙二醇2000 4%、丙二醇單甲醚9%、丙三醇11%、氫化蓖麻油5%、乙
二撐雙硬脂酸酰胺2%、三乙醇胺4°/。、辛基酚聚氧乙烯醚3%、水白松
香23%，氫化松香27%。 實施例3
助焊劑的組分及質(zhì)量百分含量如下丁二酸10%、水楊酸5%、聚乙二醇2000 3%、 二甘醇單丁醚11%、丙三醇14%、氬化蓖麻油3%、
石蠟2%、三乙醇胺3%、辛基酚聚氧乙烯醚2°/。、壬基朌聚氧乙烯醚2%、
全氫化+>香32%, ^^香KE-604 13%。
將實施例1-3中制備的助焊劑分別與Sn99. 0/Ag0. 3/CuO. 7無釬 焊料粉體以質(zhì)量比11: 89混合得到焊膏后，按照標準SJ/T11188進 行檢驗，檢測結(jié)果如表l所示。
\性外觀物 理合金 粉末酸值 (KO擴展率y。囟化物焊膏粘度銅鏡 腐絕緣電
\和顏穩(wěn)百分H含量(25°C )
蝕試 驗阻(Q)
色定含量fflg/gSn99. OA(%)(Pa s )侈A性〃/。)g0. 3CuO ，7
青灰
i色均 勻膏 體穩(wěn) 定89130 ±580±50. 0190± 30pass> 1. 8xl09
青灰
2色均 勻膏 體穩(wěn) 定8913080± 50. 0190± 30pass1. 8xl09
青灰
3色均 勻膏 體穩(wěn) 定89130 ± 580±50. 0190± 30pass> 1. 8xl09
表1本發(fā)明所研制的助焊劑配制的低銀Sn-Ag-Cu無鉛釬膏性能
從表l可知，本發(fā)明助焊劑不含卣素，印制板在焊接后和加電進
行潮濕試驗后的絕緣電阻〉1.8xl(TQ,擴展率>75%，焊膏物理穩(wěn) 定性、銅鏡腐蝕試驗、粘度均合格，焊后殘留物均為無色透明的膜狀 物，常溫下穩(wěn)定不吸潮，無需清洗，適合于一^:電子產(chǎn)品和高端電子 產(chǎn)品表面封裝要求。
權(quán)利要求
1、一種適用于低銀無鉛焊膏制備用松香型無鹵素助焊劑，其特征在于，所述的助焊劑的組分及其質(zhì)量百分含量為有機酸活化劑 12～15％有機溶劑 20～25％成膏劑 3～5％穩(wěn)定劑 0～3％觸變劑 3～5％表面活性劑 2～4％緩蝕劑 3～6％改性松香 余量其中，所述的有機酸類活化劑為丁二酸、戊二酸、水楊酸或乙康酸中的一種或多種的混合；所述的有機溶劑為丙三醇與一種醚的混合溶劑，所述的醚選自丙二醇單甲醚、二甘醇單丁醚或二甘醇二乙醚；所述的成膏劑為聚乙二醇2000；所述的穩(wěn)定劑為石蠟；所述的觸變劑為氫化蓖麻油；所述的表面活性劑為辛基酚聚氧乙烯醚或壬基酚聚氧乙烯醚中的一種或兩種的混合；所述的緩蝕劑為三乙醇胺或乙二撐雙硬脂酸酰胺中的一種或兩種的混合；所述的改性松香選自聚合松香、氫化松香、全氫化松香、無鉛松香、松香KE-604或水白松香中的兩種的混合。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于低銀無鉛焊膏制備用松香型無鹵素助焊劑，其特征在于，所述的有機酸類活化劑為丁二酸、戊二酸、水楊酸或衣康酸中的兩種酸以質(zhì)量比1: 2 - 2: 1的混合。
全文摘要
一種適用于低銀無鉛焊膏制備用松香型無鹵素助焊劑屬于表面封裝用釬焊材料領(lǐng)域。目前，還沒有專門針對低銀SnAgCu系無鉛焊膏配制的助焊劑。本發(fā)明助焊劑的組分及其質(zhì)量百分比為有機酸活化劑12～15％、有機溶劑20～25％、成膏劑3～5％、穩(wěn)定劑0～3％、觸變劑3～5％、表面活性劑2～4％、緩蝕劑3～6％、余量為改性松香。本發(fā)明助焊劑與低銀SnAgCu無鉛粉體配制而成的焊膏具有良好的印刷性能，印刷無塌陷、橋連、拉尖現(xiàn)象，可以滿足高端產(chǎn)品表面封裝要求。
文檔編號B23K35/363GK101462209SQ20091007698
公開日2009年6月24日 申請日期2009年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月16日
發(fā)明者晶 吳, 吳中偉, 廖高兵, 張吟玲, 珂 李, 健 林, 永 王, 符寒光, 雷永平 申請人:深圳市唯特偶化工開發(fā)實業(yè)有限公司;北京工業(yè)大學(xué)