[发明专利]一种无卤素环保无铅锡膏及其制备方法

说明书

本发明属于电子封装焊接材料领域，提供一种无卤素环保无铅锡膏及其制备方法。所述无卤素环保无铅锡膏由80~90%的锡基合金粉末和10~20%的助焊膏所组成；所述的锡基合金粉末为Sn‑3.0Ag‑0.5Cu、Sn‑3.0Ag‑0.5Cu‑0.01P、n‑3.0Ag‑0.5Cu‑0.05Pr中的一种；所述助焊膏由以下重量百分比计的组分组成：松香树脂25~49%、富马酸二异辛酯0.5~6%、十六酸季戊四醇酯0.5~6%、二羟甲基丁酸1~10%、乙撑双月桂酸酰胺0.5~2%、表面活性剂0.05~12%、触变剂1~8%、溶剂25~47%、抗氧化剂0.2~10%。本发明所述的无铅锡膏无卤素、环保、扩展率高、表面绝缘电阻高、孔洞率低以及抗热坍塌，特别适用于高端精密电子产品的封装需求。

技术领域

本发明涉及电子封装焊接材料领域，特别是涉及到一种无卤素环保无铅锡膏及其制备方法。

背景技术

随着电子工业的迅速发展，电子产品功能越来越齐全，应用范围越来越广，然而使用环境却日趋恶劣，特别是近年来焊点尺寸的日益缩小带来的力学可靠性问题，给电子产品的使用带了新的挑战，人们对电子产品的服役可靠性提出了更高的要求。在过去十年的无铅化发展过程中，无铅锡膏取得了快速发展。目前市场使用的无铅锡膏大多使用含有卤素的原材料作为活性剂(如二溴丁烯二醇、环己胺盐酸盐等)，从而在钎焊过程中去除被焊母材和锡粉中的氧化膜。如中国专利CN102069323B公开的一种通孔涂布作业的中温锡合金焊锡膏，采用了二溴丁烯二醇。然而，过多的使用卤素活性剂，如果搭配不当，在钎焊过后来不及分解和挥发而残留在焊点中，这将对焊点的力学性能和电气性能带来潜在的不良影响，比如对焊点及基板产生腐蚀、降低表面绝缘电阻和造成短路等；另一方面，卤素活性剂在钎焊受热过程中会挥发含有卤素的化学烟雾，对操作人员的身体健康带来严重危害。因此，非常有必要对目前使用的无铅锡膏进行配方改进。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种无卤素环保无铅锡膏及其制备方法，本发明的无铅锡膏无卤素、环保、孔洞率低、润湿性好和表面绝缘电阻高。

本发明的目的至少通过下列技术方案之一实现。

所述无铅锡膏由重量百分比的成分组成：锡基合金粉末80～90％和助焊膏10～20％；

所述的锡基合金粉末为Sn-3.0Ag-0.5Cu、Sn-0.3Ag-0.7Cu-0.01P、

Sn-0.3Ag-0.7Cu-0.05Pr、Sn-1.0Ag-0.5Cu-0.01P、Sn-1.Ag-0.5Cu-0.05Pr中的一种；

所述助焊膏由以下重量百分比计的组分组成：松香树脂25～49％、富马酸二异辛酯0.5～6％、十六酸季戊四醇酯0.5～6％、二羟甲基丁酸1～10％、乙撑双月桂酸酰胺0.5～2％、表面活性剂0.2～12％、触变剂1～8％、溶剂25～47％、抗氧化剂0.2～10％。

进一步的，所述的松香树脂为全氢化松香、松香季戊四醇酯和改性氯醋共聚树脂(如德国生产的型号为H15/45M)中的一种或几种的组合物；

进一步的，所述的表面活性剂为聚氧乙烯甘油醚、仲辛基酚聚氧乙烯醚和壬基酚类聚氧乙烯醚中的一种或几种的组合物；

进一步的，所述的触变剂为改性氢化蓖麻油和十八烷基硬脂酸胺一种或两种的组合物；改性氢化蓖麻油可以采用ST改性氢化蓖麻油(THIXATROL ST)。

进一步的，所述的溶剂为乙基己二醇、四氢糠醇、丙二醇苯醚、四乙二醇二甲醚和三乙基卡必醇醚的一种或几种的组合物；

进一步的，所述的抗氧化剂为2-巯基苯并咪唑、1-乙烯基咪唑、2-甲基咪唑和2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚中一种或几种的组合物；

进一步的，所述的无卤素环保无铅锡膏的方法，制备步骤如下：

(1)按所述重量百分比称取上述各组分备用；