[发明专利]无铅焊锡膏及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种无铅焊锡膏及其制作方法。

背景技术

焊锡膏是伴随表面组装技术发展起来的一种新型焊接材料，是当今电子产品生产中极其重要的辅助材料，其质量的优劣直接关系到表面组装组件品质的好坏，因此受到了电子行业的广泛重视。目前，电子工业广泛使用的依旧是传统的SnPb系含铅焊料及焊粉，该环境下的技术已经相当成熟。但是，随着电子工业的迅速发展和全球环保意识的增强，SnPb焊料所引起的环境和健康问题日益受到“绿色组织”的关注，各国政府纷纷出台了相关的法律法规来限制含铅焊料的使用，发达国家已经禁止含铅焊料在本国的使用。针对这一情况世界各国都在夜以继日的开发锡铅焊料的代替品-无铅焊料。其中以锡银铜系无铅焊料各项性能接近锡铅焊料，有替代锡铅焊料的可能，目前锡银铜系无铅焊料的研究和生产无疑是焊料和焊粉发展的热点。

长期使用的SnPb焊料，其影响是根深蒂固的。因为一直以来元器件电极、焊接工艺、焊接装置、PCB的耐热要求、焊接可靠性等都是关于SnPb系焊料的。而锡银铜系无铅焊料粉的熔融温度比原来的SnPb系焊料高出36℃，因而对于表面组装技术要求更高，同时对于焊剂中活性剂的要求也提高了。

焊锡膏是一种焊料合金粉末和焊剂的混合物，这种成分组合易产生延迟助焊、树脂、焊料渗混等隐性问题，还有因合金粉末和焊剂比重差产生分离作用。合金粉末的比表面积很大，会带来金属氧化物的增加等，因而焊料的成分中，必须使用防止分离剂和强活性剂。优质的焊锡膏必须具备以下几点：(1)具有优异的保存稳定性。(2)具有良好的印刷性(流动性、脱模性、连续印刷性)等。(3)印制后，在长时间范围内对SMD持有一定的粘合性。(4)焊接后。能够得到良好的结合状态(焊点)。(5)焊剂残留成分具有良好的绝缘性，低腐蚀性。(6)焊接后的焊剂残留有良好的清洗性，清洗后不可留有残渣成分。

目前，国内市场上的无铅焊锡膏主要存在以下问题。

1.使用的原料价格高，导致生产成本比较高，市场竞争能力低。

2.储稳定性不好，影响使用寿命。

3.不良的焊接性。

(1)焊点不饱满，爬锡不好。

(2)虚焊假焊较多，加重后期修复工作。

(3)润湿性差，有裸铜等现象。

4.印刷性差，脱模，成型性不好，容易出现冷热塌陷，同时在印刷过程中锡膏出现变沙现象。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有焊锡膏成本高，使用寿命短，焊接性和印刷性不好的技术问题，提供一种生产成本较低，存储寿命比较长，具有良好焊接性及印刷性的无铅焊锡膏。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种无铅焊锡膏，包括：聚合松香、氢化松香、改氢化蓖麻油、有机酸活性剂、表面活性剂、软化剂、促进剂、抗氧剂、有机溶剂，上述材料的重量百分比分别为，聚合松香：20～35％、氢化松香：10～25％、改性氢化蓖麻油：3～8％、有机酸活性剂：5～15％、表面活性剂4～15％、软化剂：5～10％、促进剂：0.2～2％、抗氧剂：0.2～2％、含卤活性剂：0.01～0.02％、有机溶剂：余量。

所述的有机酸活性剂为：丁二酸、己二酸、壬二酸、癸二酸、苹果酸、酒石酸、水杨酸、吡啶酸、邻氨基苯甲酸、甲基丁二酸、马来酸、苯甲酸、月桂酸、棕榈酸、硬脂酸、油酸中的一种或多种。

所述的促进剂为：三乙醇胺、二乙醇胺、苯并三氮唑、2-乙基咪唑中的一种或多种。

所述的表面活性剂为：FSN100、FC4430、OP-10、油酰氨基丙氨盐中的一种或多种。

所述的有机溶剂为：二乙二醇二丁醚、二乙二醇单辛醚、二乙二醇单己醚、OG、二乙二醇单己醚、乙二醇丁醚、邻苯二甲酸二丁酯中的一种或多种。

为了调整焊锡膏的粘稠度，改善了锡膏的寿命，所述的软化剂采用环氧大豆油，这样使得焊锡膏在30℃存放寿命可以达三四个月，和同行相比有较大的改善。

为了降低成本，所述的聚合松香和氢化松香均为国产松香。