[发明专利]一种超细焊锡粉原粉的表面处理方法及由此制备的超细粉焊锡膏

说明书

技术领域

本发明涉及一种焊锡粉的处理方法及制备得到的，具体涉及一种超细焊锡粉的表面处理方法及其由此制备得到的超细粉焊锡膏及焊锡膏的制备工艺，属于焊接材料技术领域。

背景技术

目前，科技发展日新月异，所有电子产品都朝着轻薄短小的趋势发展，网络、通信、消费类电子产品细间距及超细间距表面贴装技术的出现对焊锡膏提出了更高的挑战。在细间距的对应下，高精度贴片机、细小元件、超细粉焊锡膏应用而生。

目前市场上用于焊锡膏配制的焊锡粉型号为Type2～Type4粉，而Type5～Type6粉则称为超细粉，超细粉型号越大，其粒径越小，其表面积越大，焊锡粉氧含量就越高，由此氧化后的超细粉容易跟膏状的助焊剂发生化学反应，从而导致焊锡膏稳定性差、焊接性差，并且容易发生锡球、坍塌等不良现象。这些诸如细间距PCB的印刷和焊接不良等问题一直困扰着SMT工程师。降低细间距PCB的印刷和焊接不良成为当前SMT行业的又一次新的革命。针对上述技术瓶颈，有效降低超细焊锡粉中的氧含量为解决细间距PCB的印刷问题和焊接不良问题的关键。

现有技术中针对超细焊锡粉的处理工艺报道也比较少。公开号为CN102357747A的中国专利申请公布了一种超细焊锡粉的无铅焊锡膏及其制备方法，但是此专利的超细焊锡粉的处理存在以下问题：1.焊锡粉与表面处理剂的比例为88.5～87.0∶1.0～2.0，表面处理剂的用量过少，在搅拌操作时不能有效的将超细焊锡粉表面的氧化物清除，由其配制的焊锡膏在焊接时将易产生锡珠、润湿性差、焊接不良率高的现象。2.处理后的焊锡粉不能存放，需要马上生产焊锡膏，极大的限制了超细焊锡粉的使用范围。

超细焊锡粉的使用已经成为本领域技术发展的趋势，而现有超细焊锡粉因粒径小，锡粉表面氧含量高，导致润湿性差。所以焊锡粉表面必需经过处理，将其表面的氧化物去除，提高其润湿性，减少锡珠，降低印刷和焊接不良率。

发明内容

本发明申请的发明人通过实验证明：当焊锡粉的氧含量超过150ppm时，无论如何改善焊锡膏中助焊剂的配方，所生产出来的焊锡膏都会出现锡珠、润湿性差、焊接不良率高等缺陷。从表1可以看出焊锡粉Type5～Type6氧含量都在150ppm以上。超细焊锡粉的生产过程无论是采用超声雾化法、还是离心分离法，都难以将Type5～Type6超细粉的氧含量控制在150ppm以下。

表1.无铅Sn96.5Ag3.0Cu0.5焊锡粉不同粒径氧含量的测试

本发明定义，超细焊锡粉原粉为尚未经本发明下述处理工艺处理且氧含量超过150ppm且粒径小于25μm的超细焊锡粉。

为了解决超细粉焊锡膏在使用时出现锡珠多，润湿性太差，焊接不良率高等问题，本发明提供了一种超细焊锡粉原粉的处理工艺，大幅度降低超细焊锡粉原粉中的氧含量，从而使适用于超细间距PCB印刷和焊接的1～25μm超细粉焊锡膏的使用成为可能。本发明还提供由所述处理过的超细焊锡粉制备的焊锡膏及其制备工艺。

本发明所提供的超细焊锡粉的处理工艺可使处理后超细焊锡粉的氧含量大幅下降，降至150ppm以下，而用其制备得到的焊锡膏在润湿性、锡珠以及焊接不良率方法均较现有技术有大幅提升。

本发明目的之一是提供一种超细焊锡粉原粉的表面处理方法，其包含下述四个步骤：

a)准备超细焊锡粉原粉；

b)使用有机酸处理剂处理超细焊锡粉原粉表面的氧化物，使超细焊锡粉原粉的氧含量低于150ppm得半成品A；

c)将半成品A进一步用抗氧化处理剂处理，使半成品A表面生成络合物膜，得半成品B；该步骤的目的是防止半成品A被再次氧化。

d)将半成品B放入30～40℃烤箱中干燥，充氮气包装，得超细焊锡粉。

上述表面处理方法中，所述有机酸处理剂由有机酸和有机溶剂组成100％，其中有机酸处理剂优选含有3.0％～15.0％重量分数的有机酸和97.0％～85.0％重量分数的有机溶剂。