一種添加抗氧化顆粒的低熔點焊膏的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于電子封裝及焊接材料領域，特別涉及一種抗氧化的焊膏產品。
【背景技術】
[0002] 目前在電子組裝中，主要使用焊膏、焊絲等形式的焊接材料。焊膏是由焊錫粉、助 焊劑等加以混合，形成的膏狀混合物。主要用于SMT行業(yè)PCB表面電阻、電容、1C等電子元 器件的焊接。焊錫膏在常溫下有一定的粘性，可將電子元器件初粘在既定位置，在焊接溫度 下，隨著溶劑和部分添加劑的揮發(fā)，將被焊元器件與印制電路焊盤焊接在一起形成永久連 接。
[0003] -般情況下，錫粉的"低氧化度"也是非常重要的一個品質要求，這也是錫粉在生 產或保管過程中應該注意的一個問題；如果不注意這個問題，用氧化度較高的錫粉做出的 焊錫膏，將在焊接過程中嚴重影響焊接的品質。
[0004] 專利號為CN200810239967. X的專利文件，公開了一種抗氧化焊粉的制備方法，將 焊粉放入含有活性劑和包覆劑的溶液中，攪拌使焊粉懸浮在該溶液中，然后經過濾、溶劑淋 洗、真空干燥得到包覆焊粉。
[0005] 專利號為CN200910078567. X的專利文件，公開了一種焊粉抗氧化有機包覆方法， 通過焊粉浸泡有機溶液取出后高溫烘干溶劑并在焊粉表面留下均勻有機包覆層的方法來 達到抗氧化的效果。
[0006] 綜上所述，為提高焊膏產品存儲過程中抗氧化性，通常在焊粉表面涂覆溶劑或包 覆層從而減少與氧的接觸。但這些技術存在包覆效果不佳，殘留物多，工藝復雜等問題，仍 不能滿足要求。

【發(fā)明內容】

[0007] 本發(fā)明所要解決的技術問題是：一種能解決焊膏存儲和使用過程中存在的氧化問 題的添加抗氧化顆粒的低熔點焊膏。
[0008] 為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案是：一種添加抗氧化顆粒的低熔點 焊膏，包括混合焊粉和占所述的低熔點焊膏總質量11-13%的助焊膏；
[0009] 所述的混合焊粉由低熔點焊粉和抗氧化顆粒組成；
[0010] 所述的低恪點焊粉為Sn-Bi焊粉或Sn-Zn-Bi焊粉；所述的抗氧化顆粒為Biin化 合物的顆粒；
[0011] 所述的抗氧化顆粒占混合焊粉質量的〇. 5-2. 0% ;所述的Biin化合物的顆粒粒徑 小于20 μ m。
[0012] 所述的Biin化合物的顆粒由以下方法制備得到：將占 Biin化合物質量64-65%、 純度>99. 9wt. %的鉍和占 BiIn化合物質量35-36%、純度>99. 99wt. %的銦混合均勻，加 熱至350± 10°C熔化保溫30± lOmin，采用超聲霧化的方法將其制備成金屬粉末，用篩粉機 篩選出粒徑在20 μ m以下的粉末為Biin化合物的顆粒。
[0013] 本發(fā)明所要解決的第二個技術問題是：提供一種添加抗氧化顆粒的低熔點焊膏的 制備方法。
[0014] 為解決第二個技術問題，所采用的技術方案是：一種添加抗氧化顆粒的低熔點 焊膏的制備方法，按添加抗氧化顆粒的低熔點焊膏的原料組成，將Biin化合物的顆粒，與 Sn-Bi焊粉或Sn-Zn-Bi焊粉混合均勻，得到混合焊粉，再向混合焊粉中加入助焊膏，混合均 勻制備得到添加抗氧化顆粒的低熔點焊膏。
[0015] 有益效果：本發(fā)明獲得的焊膏由于添加顆粒度較小的抗氧化顆粒，均勻分布于焊 錫粉空隙間，在儲存過程中不與助焊劑反應。由于Biin相電極電位較高，且顆粒粒徑較焊 錫粉更小，表面積更大，能優(yōu)先氧化，從而保護焊膏中大量的焊錫粉不被氧化。在回流焊過 程中由于抗氧化顆粒熔點非常低，在助劑作用下有較長時間反應洗去表面氧化物，并且溶 劑揮發(fā)過程中將多余的氧化物帶走，減少殘留物的存在。由于大部分的錫粉受到保護并未 被氧化，在焊接過程中焊接的品質依然可以得到保證，沒有出現難熔或產生錫球等現象?？?氧化顆粒和焊錫粉完全熔化后，抗氧化顆粒中含有的In元素進入焊料合金基體，能同時起 到提高焊點合金基體塑性的作用。
【附圖說明】
[0016] 圖1為抗氧化顆粒Biin化合物的粉體形貌。
【具體實施方式】：
[0017] 實施例1
[0018] -種添加抗氧化顆粒的低熔點焊膏，包括混合焊粉和助焊膏；
[0019] 所述的混合焊粉包括低熔點焊粉和抗氧化顆粒；低熔點焊粉為Sn-58Bi焊粉，所 述的抗氧化顆粒為Biin化合物的顆粒，抗氧化顆粒占混合焊粉質量的0. 5%，抗氧化顆粒 粒徑小于20 μ m。
[0020] 上述添加抗氧化顆粒的低熔點焊膏由如下方法制備得到：將質量分數0. 5%的 Biin粉末，與Sn-58Bi焊粉混合均勻，再將制備好的混合焊粉與占低熔點焊膏質量11 %的 助焊膏攪拌均勻制備成添加抗氧化顆粒的低熔點焊膏。
[0021] 其中Biin化合物的顆粒采用以下方法制備：將純度> 99. 9%的鉍和純度> 99. 99%的銦，按銦的質量分數35%混合，加熱至340°C熔化保溫20min，采用超聲霧化的方 法將其制備成金屬粉末，篩選出粒徑在20 μ m以下的粉末作為Biin化合物的顆粒。
[0022] 從圖1抗氧化顆粒Biin化合物的粉體形貌分析：粉體的顆粒度好，粒徑均勻，添加 進焊膏后分布均勻，抗氧化效果更穩(wěn)定。
[0023] 實施例2
[0024] -種添加抗氧化顆粒的低熔點焊膏，包括混合焊粉和助焊膏；
[0025] 所述的混合焊粉包括低熔點焊粉和抗氧化顆粒；低熔點焊粉為Sn_42Bi焊粉，所 述的抗氧化顆粒為Biin化合物的顆粒，抗氧化顆粒占混合焊粉質量的1. 0%，抗氧化顆粒 粒徑小于20 μ m。
[0026] 上述添加抗氧化顆粒的低熔點焊膏由如下方法制備得到：將質量分數1. 0%的 Biin粉末，與Sn-42Bi焊粉混合均勻，再將制備好的混合焊粉與占低熔點焊膏質量12 %的 助焊膏攪拌均勻制備成添加抗氧化顆粒的低熔點焊膏。
[0027] 其中，Biin化合物的顆粒采用以下方法制備：將純度> 99. 9 %的鉍和純度> 99. 99%的銦，按銦的質量分數35. 5%混合，加熱至350°C熔化保溫30min，采用超聲霧化的 方法將其制備成金屬粉末，篩選出粒徑在20 μ m以下的粉末作為Biin化合物的顆粒。
[0028] 實施例3
[0029] -種添加抗氧化顆粒的低熔點焊膏，包括混合焊粉和助焊膏；
[0030] 所述的混合焊粉包括低熔點焊粉和抗氧化顆粒；低熔點焊粉為Sn_30Bi焊粉，所 述的抗氧化顆粒為Biin化合物的顆粒，抗氧化顆粒占混合焊粉質量的1. 5%，抗氧化顆粒 粒徑小于20 μ m。
[0031] 上述添加抗氧化顆粒的低熔點焊膏由如下方法制備得到：將質量分數1. 5%的 Biin粉末，與Sn-30Bi焊粉混合均勻，再將制備好的混合焊粉與占低熔點焊膏質量13 %的 助焊膏攪拌均勻制備成添加抗氧化顆粒的低熔點焊膏。
[0032] 其中，Biin化合物的顆粒采用以下方法制備：將純度> 99. 9 %的鉍和純度> 99. 99%的銦，按銦的質量分數36%混合，加熱至360°C熔化保溫40min，采用超聲霧化的方 法將其制備成金屬粉末，篩選出粒徑在20 μ m以下的粉末作為Biin化合物的顆粒。
[0033] 實施例4
[0034] -種添加抗氧化顆粒的低熔點焊膏，包括混合焊粉和助焊膏；
[0035] 所述的混合焊粉包括低熔點焊粉和抗氧化顆粒；低熔點焊粉為Sn-8Zn-3Bi焊粉， 所述的抗氧化顆粒為Biin化合物的顆粒，抗氧化顆粒占混合焊粉質量的2. 0 %，所述的抗 氧化顆粒粒徑小于20 μ m。
[0036] 上述添加抗氧化顆粒的低熔點焊膏由如下方法制備得到：將質量分數2. 0%的 Biin粉末，與Sn-8Zn-3Bi焊粉混合均勻，再將制備好的混合焊粉與占低熔點焊膏質量11 % 的助焊膏攪拌均勻制備成添加抗氧化顆粒的低熔點焊膏。
[0037] 其中，Biin化合物的顆粒采用以下方法制備：將純度> 99. 9 %的鉍和純度> 99. 99%的銦，按銦的質量分數36%混合，加熱至360°C熔化保溫40min，采用超聲霧化的方 法將其制備成金屬粉末，篩選出粒徑在20 μ m以下的粉末作為Biin化合物的顆粒。
[0038] 對實施例1~4制得的焊膏以及未添加抗氧化顆粒的Sn-58Bi和Sn-8Zn-3Bi焊 膏存放3個月后再進行回流焊，焊點表面試驗結果如表1所示：
[0039] 表1為各焊膏回流焊結果
[0040]
[0042] 由表1可以得知，相比于未添加抗氧化顆粒的低熔點焊膏，本發(fā)明的低熔點焊膏 在添加了抗氧化顆粒后，長時間存放再使用，回流焊后的錫珠情況有明顯的改善，殘留也有 所減少，進而解決了低熔點焊膏在保存和使用中容易氧化的問題。
[0043] 上述的實施例僅例示性說明本發(fā)明創(chuàng)造的原理及其功效，以及部分運用的實施 例，而非用于限制本發(fā)明；應當指出，對于本領域的技術人員來說，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造構 思的前提下，還可以做出若干調整和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。
【主權項】
1. 一種添加抗氧化顆粒的低熔點焊膏，其特征在于：包括混合焊粉和占所述的低熔點 焊膏總質量11-13%的助焊膏； 所述的混合焊粉由低熔點焊粉和抗氧化顆粒組成； 所述的低恪點焊粉為Sn-Bi焊粉或Sn-Zn-Bi焊粉；所述的抗氧化顆粒為BiIn化合物 的顆粒； 所述的抗氧化顆粒占混合焊粉質量的〇. 5-2. 0% ;所述的BiIn化合物的顆粒粒徑小于 20 u m〇2. 根據權利要求1所述的一種添加抗氧化顆粒的低熔點焊膏，其特征在于：所述 的B i I n化合物的顆粒由以下方法制備得到：將占B i I n化合物質量64-6 5 %、純度> 99. 9wt. %的鉍和占BiIn化合物質量35-36%、純度> 99. 99wt. %的銦混合均勻，加熱至 350±10°C熔化保溫30±10min，采用超聲霧化的方法將其制備成金屬粉末，篩選出粒徑在 20 y m以下的粉末為BiIn化合物的顆粒。3. -種添加抗氧化顆粒的低熔點焊膏的制備方法，其特征在于：按照權利要求1或2 所述的添加抗氧化顆粒的低熔點焊膏的原料組成，將BiIn化合物的顆粒，與Sn-Bi焊粉或 Sn-Zn-Bi焊粉混合均勻，得到混合焊粉，再向混合焊粉中加入助焊膏，混合均勻制備得到添 加抗氧化顆粒的低恪點焊膏。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種添加抗氧化顆粒的低熔點焊膏，其特征在于：包括混合焊粉和占低熔點焊膏總質量的11-13％助焊膏；所述的混合焊粉由Sn-Bi焊粉或Sn-Zn-Bi焊粉、占混合焊粉質量的0.5-2.0％的BiIn化合物的顆粒組成。其制備方法：按原料組成比例，將BiIn化合物的顆粒，與Sn-Bi或Sn-Zn-Bi焊粉混合均勻，得到混合焊粉，再向混合焊粉中加入質量分數11～13％的助焊膏，混合均勻制備得到添加抗氧化顆粒的低熔點焊膏。由于添加抗氧化顆粒，在儲存過程中不與助焊劑反應且能優(yōu)先氧化，在回流焊過程中由于抗氧化顆粒熔點較低，在助劑作用下有較長時間反應除去表面氧化物。在焊接過程中未出現難熔或產生錫球等現象。抗氧化顆粒熔化后In元素進入焊料合金基體，能同時起到提高焊點合金基體塑性的作用。
【IPC分類】B23K35/14, B23K35/40, B23K35/24
【公開號】CN105234579
【申請?zhí)枴緾N201510688163
【發(fā)明人】周健, 陳旭, 姚瑤, 薛烽, 白晶
【申請人】張家港市東大工業(yè)技術研究院, 東南大學
【公開日】2016年1月13日
【申請日】2015年10月21日