[发明专利]一种雾化制备球形钎焊粉末的原位钝化方法

说明书

本发明涉及一种雾化制备球形钎焊粉末的原位钝化方法，属于粉末冶金粉体制造领域。该方法包括以下步骤：(1)雾化制粉阶段：金属或合金经熔炼、净化处理后，经雾化器进行雾化，雾化熔滴在雾化室中冷却凝固形成金属粉末；(2)钝化处理阶段：将得到的金属粉末收集于收粉罐，进行原位钝化处理；收粉罐带有加热系统，钝化气体为惰性气体加微量空气或氧气。通过本发明方法制备的球形钎焊粉末抗氧化性能好。

技术领域

本发明涉及一种雾化制备球形钎焊粉末的原位钝化方法，属于粉末冶金粉体制造领域。

背景技术

随着电子信息产业的迅速发展，电子产品向集成化、数字化、微型化方面发展，钎焊料的应用与日俱增，对焊料的质量要求也越来越严格。焊料的抗氧化性差是长久以来困扰行业发展的问题。以电子表面贴装(SMT，surface mount technology)为例，焊粉作为焊膏的主体成分，其表面的氧化程度对锡膏性能的影响很大，如果粉末表面氧化程度过高，就会使焊料间不形成润湿，回流焊易形成很小的锡珠，从而引起电子元器件管脚短路，严重时导致电路板作废，因此粉末的氧含量是焊粉生产者和电子封装用户极为关注的一个重要指标。

为了防止和减缓钎料粉末的氧化，现有技术中采用了一些助剂对钎料粉末进行处理，以抑制钎料粉末的氧化。中国专利CN200910078567.X焊粉抗氧化有机包覆方法及中国专利CN200810239967.X一种抗氧化焊粉的制备方法均公开了钎焊粉的抗氧化包覆处理工艺，通过把钎焊粉浸泡在有机溶液中搅拌一定时间后分离并干燥，从而在钎焊粉表面形成有机包覆层以达到抗氧化的效果。此外也有采用肥皂水、8-羟基喹啉、巯基苯基四氮唑(PMTA)或苯并三氮唑(BTA)对某些金属粉进行处理的报导。但用现有技术处理金属粉末以提高粉末的抗氧化性时存在如下不足：(1)处理工艺复杂，难以工业化应用；(2)所用的有机包覆材料本身含有有害元素，在粉末使用过程中难以甚至无法去除，从而会使钎焊粉颗粒受到污染。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能够改善其抗氧化性的雾化法制备球形钎焊粉末的原位钝化方法。本方法投资小、工艺简单、适用性广、适于大批量生产钝化球形钎焊粉末。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：

一种雾化制备球形钎焊粉末的原位钝化方法，包括以下步骤：

(1)雾化制粉阶段：金属或合金经熔炼、净化处理后，经雾化器进行雾化，雾化熔滴在雾化室中冷却凝固形成金属粉末；

(2)钝化处理阶段：将步骤(1)得到的金属粉末收集于收粉罐，进行原位钝化处理；收粉罐带有加热系统，钝化气体为惰性气体加微量空气或氧气。待粉末充分冷却至室温后，即可进行粉末的筛分和包装。

步骤(1)中，所述的雾化室进行预抽真空处理，然后由气源向雾化室充保护气体至雾化室内部压力达到0.01～0.5MPa，所述的保护气体为氩气或氮气；金属熔体雾化温度高于金属或合金的熔点30～300℃。

所述的雾化器为气体雾化器、离心雾化器或超声雾化器中的一种，所述的气体雾化器的雾化压力为0.50～10MPa。雾化后所得金属粉末的粒径为1～100μm。

所述的金属或合金为Ni、Al、Si、Sn、Pb、Bi、Sb、Ag、Cu、Zn、Ti、Ta、V、Zr、Cr、Mn的一种或多种或它们的合金。

所述的钝化气体为惰性气体加微量空气或氧气，钝化气体中的氧浓度低于500ppm。

所述的钝化处理的操作压力保持在0.01～0.3MPa，钝化处理温度保持在25℃至120℃；钝化处理的持续时间可约为1小时～12小时或更久。钝化处理粉末的粒径为1～100μm。

本发明制备球形金属粉末的钝化是在制粉生产线上进行的。

与现有技术相比，本发明的优点是：