[发明专利]一种低残留高储存稳定性无铅锡膏及其制备方法有效

专利信息
申请号: 201410562566.3 申请日: 2014-10-21
公开(公告)号: CN104384755A 公开(公告)日: 2015-03-04
发明(设计)人: 赵麦群;韩帅 申请(专利权)人: 西安理工大学
主分类号: B23K35/363 分类号: B23K35/363;B23K35/26;B23K35/02;B23K35/40
代理公司: 西安弘理专利事务所 61214 代理人: 李娜
地址: 710048*** 国省代码: 陕西;61
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摘要:
搜索关键词: 一种 残留 储存 稳定性 无铅锡膏 及其 制备 方法
【说明书】:

技术领域

发明属于电子电路表面贴装技术领域,具体涉及一种低残留高储存稳定性无铅焊锡膏,本发明还涉及该无铅焊锡膏的制备方法。

背景技术

电子产品的微型化使得表面贴装技术在电子元器件的组装中占据了主导地位。在表面贴装技术中,焊锡膏作为其关键材料直接影响着焊接的品质。优质的焊锡膏产品应具有良好的工艺性能、焊接性能、较少的焊后残留、高的储存稳定性等。

焊锡膏由助焊剂和焊锡粉末按一定的比例均匀混合而成。传统的焊锡膏用助焊剂含有40%~70%的松香及其衍生物,而松香在温度高于200℃后会散发出一些含有树脂酸微粒和其它有害气体成分的烟雾,能引起皮肤过敏,刺激眼睛和上呼吸道,导致职业性哮喘等症状,严重危害人体健康,并造成环境污染。而且,松香中大量的固体不挥发物组分将作为焊后残留物附着在焊点上及其周边,这些焊后残留物不但影响焊点外观,也导致因焊后残留物吸潮的电路板腐蚀问题,引起电路板使用故障。因此,必须对焊后残留物进行清洗。目前所用的清洗剂主要以氟化和氯化溶剂为主,其使用会导致大气中臭氧的消耗,所以这些清洗剂的使用逐渐被禁止。但就目前的研究来看,还没有发现松香的合适替代物。因此,降低松香用量的低松香低残留免清洗焊锡膏将成为焊锡膏发展的一个重要方向。

助焊剂首先要具备一定的活性,以去除焊接过程中焊锡粉末、电路金属表面的氧化膜。助焊剂中松香和活性剂作为活性物质提供活性,活性越高,越容易焊接。但高活性加剧了对材料的腐蚀,其中助焊剂对焊锡粉末的腐蚀,会导致焊锡膏储存过程的粘度增加、活性降低、焊料球缺陷等,严重影响焊锡膏的储存和使用。因此,降低助焊剂中活性剂在室温或储存温度下的活性,提高焊锡膏产品储存稳定性意义重大。

发明内容

本发明的目的是提供一种低残留高储存稳定性无铅焊锡膏,该焊锡膏回流焊后不但残留物少,且残留物呈透明的水晶状,残留物无腐蚀性,可免去焊后清洗。

本发明的另一个目的是提供一种低残留高储存稳定性无铅焊锡膏的制备方法。

本发明所采用的技术方案是,一种低残留高储存稳定性无铅焊锡膏,按照质量百分比由以下组分组成:助焊剂10%~15%,焊锡粉末85%~90%,以上组分质量百分比值和为100%;其中所述助焊剂按照质量百分比由以下组分组成:成膜剂20%~30%,活性剂15%~20%,触变剂为3%~6%,增粘剂3%~6%,余量为溶剂,以上组分质量百分比之和为100%。

本发明的特点还在于,

成膜剂为水白松香、聚合松香中的一种或两种的混合物。

活性剂为戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸的一种或任意几种的混合物。

触变剂为氢化蓖麻油、硬脂酰胺其中的一种。

增粘剂为松香季戊四醇酯。

溶剂为乙酰乙酸乙酯。

焊锡粉末为3#Sn0.3Ag0.7Cu合金粉末。

本发明所采用的另一技术方案是,一种低残留高储存稳定性无铅焊锡膏的制备方法,按以下步骤实施:

步骤1,按质量百分比分别称取助焊剂10%~15%,焊锡粉末85%~90%,以上组分质量百分比值和为100%;其中所述助焊剂按照质量百分比由以下组分组成:成膜剂20%~30%,活性剂15%~20%,触变剂为3%~6%,增粘剂3%~6%,余量为溶剂,以上组分质量百分比之和为100%;

步骤2,将溶剂加入反应釜中,同时加入增粘剂,加热至75℃,恒温搅拌至溶液为均一透明状;

步骤3,将步骤2得到的溶液降低至65℃,加入成膜剂和活性剂,搅拌至溶液为均一透明状;

步骤4,将步骤3得到的溶液降低至55℃,加入触变剂,搅拌至溶液为均一透明状;

步骤5,将步骤4得到的助焊剂溶液降低至30℃,加入焊锡粉末,并持续迅速搅拌,冷却至室温后,继续搅拌15min,即得到低残留高储存稳定性无铅焊锡膏。

本发明的特点还在于,

成膜剂为水白松香、聚合松香中的一种或两种的混合物;活性剂为戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸的一种或任意几种的混合物;触变剂为氢化蓖麻油、硬脂酰胺其中的一种;增粘剂为松香季戊四醇酯;溶剂为乙酰乙酸乙酯;焊锡粉末为3#Sn0.3Ag0.7Cu合金粉末。

本发明的有益效果是,

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