[发明专利]焊膏用纳米锡合金粉末的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种合金粉末的制备方法，尤其涉及一种焊膏用纳米锡合金粉末的制备方法，属于电子器件组装用焊接和表面处理材料的加工领域，尤其属于锡焊膏用焊粉加工领域。

背景技术

在当前科学技术飞速发展的时代，电子产品的更新换代日益加快。80年代时人们还在使用CRT的黑白电视，而到了2000年人们开始购买比较薄的LCD液晶电视，电视的厚度发生了巨大变化，而近年来三星、索尼等科技巨头研究的OLED柔性电视的厚度更是与一张纸的厚度差不多。随着电子产品更新换代需求加快的同时，人们对电子产品更小、更轻、更薄、更稳定以及更环保的要求越来越高。

在电子组装方面，传统电子产品的焊接材料经最开始的插件所需使用的焊锡丝演变到目前电子组装焊接材料所需的焊膏或银浆等材质，其中焊膏以锡膏最为常见。焊膏是由球形合金粉末(即焊粉)和助焊剂机械混合而成的，通常合金粉末约占焊膏质量分数的90％或焊膏体积分数的55％，且合金粉末(即焊粉)的粒径、球形度和熔点等均会对焊膏焊接性能产生至关重要的影响。

目前现有技术中，锡膏所使用的锡合金粉末的粒径主要在15～50微米之间，其熔点都在220℃以上，且该类传统锡合金粉末的生产方法均采用如下所述的方式，如限制式喷嘴气体雾化法、高压水雾法、超声驻波雾化法和固态相变法等，但上述方法均无法得到纳米级别的锡合金粉末。且此类现有技术中锡合金粉末的粒径和熔点都只能满足当下需求，不能满足人们进行更小、更轻、更薄、更稳定及更环保电子产品的装配要求，所以如何得到一种纳米粒径范围内且低熔点的锡合金粉末成为当前焊膏用合金粉末亟待解决的问题。

发明内容

为了克服上述现有技术中存在的不足，本发明提供了一种焊膏用纳米锡合金粉末的制备方法，该制备方法简便易操作，制备出的纳米锡合金粉末的粒径能够达到纳米级别，且合金粉末的熔点比传统合金粉末熔点更低，从而满足人们进行更小、更轻、更薄、更稳定及更环保电子产品的装配焊接要求。

本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种焊膏用纳米锡合金粉末的制备方法，包括下述步骤：

(1)将水溶性锡盐溶解于去离子水中形成锡盐水溶液，将其他水溶性金属盐溶解于去离子水中形成其他金属盐水溶液，将还原剂溶解于去离子水中形成还原剂水溶液；

(2)将(1)中所得锡盐水溶液和其他金属盐水溶液混合得到混合金属盐溶液，该混合金属盐溶液中锡离子的质量和其他金属离子的质量之比与所需锡合金粉末成分中各相应金属元素的质量之比一致；

(3)向(2)中所得混合金属盐溶液中于搅拌状态下不断加入柠檬酸，所述柠檬酸的加入量为水溶性锡盐和其他水溶性金属盐总质量的0.2-0.5倍，然后用盐酸将pH值调节至3-4，得到混合液；

(4)向(3)中所得混合液内边搅拌边缓慢滴加(1)中所制还原剂水溶液，该还原剂水溶液中还原剂的用量为(2)中所述混合金属盐溶液内锡离子和其他金属离子总摩尔量的1.5-3倍，滴加结束后搅拌反应直至混合液不再产生合金粉末沉淀后停止搅拌；

(5)将(4)中停止反应后的溶液和沉淀物体系进行离心分离得到湿锡合金粉末，将该湿锡合金粉末依次进行水洗、醇洗并干燥，得到纳米锡合金粉末。

其中其他水溶性金属盐为水溶性铜盐、水溶性银盐、水溶性铟盐、水溶性锌盐、水溶性镍盐和水溶性铋盐中的至少一种，该水溶性铜盐、水溶性银盐、水溶性铟盐、水溶性锌盐、水溶性镍盐和水溶性铋盐溶于去离子水后形成的金属离子依次分别为Cu²⁺、Ag⁺、In³⁺、Zn²⁺、Ni²⁺和Bi³⁺。

其中水溶性锡盐溶于去离子水后形成的金属离子为Sn²⁺，本申请中水溶性锡盐的化学式为SnA_n，其中n＝1或2，且A为Cl、Br、I、CH₃COO、C₂H₅COO、NO₃和SO₄中的一种。

其中所述还原剂为连二亚硫酸钠、水合肼和硼氢化钠中的一种。