[发明专利]一种高导电导热锡膏及其制备方法

说明书

本申请涉及一种高导电导热锡膏及其制备方法，按质量百分比计算，包括：助焊膏10％～15％，金属粉末85％～90％，金属粉末包括铜粉和锡粉，铜粉包括球形粉，且表面设置有包括锡、镍或银中的一种金属单质层，铜粉还包括铜含量大于90％的铜锡合金粉、铜镍合金粉；本申请的高导电导热锡膏的制备方法包括：在铜粉表面制备镀层金属获得镀层铜粉，将助焊膏、锡合金粉、镀层铜粉或铜合金粉按照预设的质量百分比混合并搅拌均匀，即可获得高导电导热锡膏。本申请提供的高导电导热锡膏，通过改变锡膏中铜粒子的含量，获得耐高温、导热和导电性能优良的锡膏，该锡膏可广泛应用于光伏、LED、功率电子等需要高导电及高导热性能焊接材料的领域。

本申请要求在2021年8月6日提交中国专利局、申请号为202110899698.5、发明名称为“一种高导电导热锡膏及其制备方法”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本申请涉及电子工业用锡膏技术领域，尤其涉及一种高导电导热锡膏及其制备方法。

背景技术

锡膏是伴随着SMT(Surface Mount Technology)应运而生的一种新型焊接材料，它是电子工业重要的机械连接和电气连接材料，可以实现电子元器件与电路之间的机械和电气连接。

锡膏是一个复杂的体系，主要包括焊料粉和助焊膏，再加以其它的表面活性剂、触变剂等进行混合，形成膏状混合物。焊料粉又称锡粉，主要由锡铅、锡铋、锡银铜合金组成，锡粉的颗粒形态对锡膏的工作性能有很大的影响，要求锡粉颗粒大小分布均匀，也要求锡粉颗粒形状较为规则；助焊膏主要成份包括活化剂、触变剂、树脂、溶剂，活化剂主要作用是去除焊接部位的氧化物，同时具有降低锡、铅表面张力的作用，触变剂主要是调节锡膏的粘度以及印刷性能，树脂主要作用是加大锡膏粘附性，而且有保护和防止焊后焊接部位再度氧化的作用，同时对零件固定起到很重要的作用，溶剂在锡膏的搅拌过程中起调节均匀的作用，对锡膏的寿命有一定的影响。

锡膏在常温下有一定的粘性，可将电子元器件初粘在既定位置，在焊接温度下，随着溶剂和部分添加剂的挥发，将被焊元器件与印制电路焊盘焊接在一起，形成永久连接。但是由于锡膏中所用的锡的导热、导电性能不足，锡的导热、导电能力仅是铜和银的六分之一到七分之一，这一原因限制了锡膏的应用领域，一些需要高导电导热的功率器件的封装，只能用贵金属银或金来实现。现有技术中，为了改善传统锡膏在焊接后的耐高温性能、导电性能和导热性能，采用的方法有：向锡膏中加入低比例含量的铜合金粉，铜合金粉直接与锡膏混合，以提高焊接后焊料的耐高温、导电和导热性能，但是加入的低比例铜合金粉对提高焊接后焊料的耐高温、导电和导热性能是有限的，即使提高铜合金粉含量的比例，对提高锡膏的耐高温、导热和导电性能也是有限的。

发明内容

本申请提供一种高导电导热锡膏及其制备方法，以解决使用传统的含铜粉或铜合金粉的锡膏焊接后，焊料的耐高温、导电和导热性能差的问题。

一方面，本申请解决上述技术问题所采取的技术方案如下：

一种高导电导热锡膏，按质量百分比计算，包括：助焊膏10％～15％，金属粉末85％～90％，所述金属粉末包括铜粉和锡粉，所述铜粉包括球形粉，且表面设置有金属单质层，所述金属单质层的材料包括锡、镍或银中的一种。

进一步的，所述铜粉包括铜含量大于99％的纯铜粉，所述纯铜粉表面设置有镀层，所述镀层材料包括锡、镍或银中的一种，所述纯铜粉的粒径小于25μm。

进一步的，所述铜粉还包括铜含量大于90％的铜合金粉，所述铜合金粉包括铜锡合金粉或铜镍合金粉，所述铜合金粉的粒径小于25μm。