[发明专利]一种低温无铅焊锡膏及制备方法

说明书

本发明涉及到电子焊接技术领域，具体涉及到一种低温无铅焊锡膏及制备方法。一种低温无铅焊锡膏，按照重量百分比，其原料包括低温焊料84～87％、助焊膏13～16％，其中所述低温焊料包括锡铋系列合金和碳纳米管，所述助焊膏包括松香、溶剂、活性剂、增稠剂、添加剂，本发明通过加入特定长径比的多壁碳纳米管，并辅以添加特定的活性剂和增稠剂，改善了碳纳米管在焊锡膏中的分散性，增强了与其他组分的相容性，进而解决了常规含锡铋焊料的焊锡膏焊点强度和韧性不足的问题。

技术领域

本发明涉及到电子焊接技术领域，具体涉及到一种低温无铅焊锡膏及制备方法。

背景技术

随着电子信息产品向超大规模集成化、微型化发展，焊锡膏已成为表面贴装技术(SMT)中最重要的工艺材料。传统焊锡膏普遍使用SAC系列合金(锡银铜系列合金)作为焊接材料，焊接温度通常需要高于240℃，在集成度高的微型电子器件的焊接过程中易产生器件变形等问题，因此目前多采用以锡铋系列合金为低温焊料的焊锡膏。

但是由于该种焊锡膏中含有大量的铋金属成分，导致焊点的韧性较低，导致电子器件无法满足性能要求。而碳纳米管因具有良好的力学、电学和热学性质，正在发展成为传统焊锡膏优良的增强相，但是碳纳米管纳米尺寸效应和纤维缠结作用，在焊锡膏中不易分散，且与其他成分的相容性差，无法发挥碳纳米管在焊锡膏中的增强作用。目前研究中多对碳纳米管进行表面金属化处理来增强与锡合金的相容性，该法虽能使碳纳米管实现补强增韧的效果，但是工艺相对复杂，成本较高，产品质量不稳定，现有研究中尚未有将碳纳米管以纯物质的形成加入，但又实现焊锡膏补强增韧效果的研究。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明第一方面提供了一种低温无铅焊锡膏，按照重量百分比，所述低温无铅焊锡膏的原料包括低温焊料84～87％、助焊膏13～16％；所述低温焊料包括锡铋系列合金；所述助焊膏包括松香、溶剂、活性剂、增稠剂、添加剂。

作为本发明一种优选的技术方案，所述低温焊料还包括碳纳米管，占所述低温焊料的0.01～1wt％。

作为本发明一种优选的技术方案，所述碳纳米管为改性多壁碳纳米管，其长径比为(60～150)：1。

作为本发明一种优选的技术方案，所述松香选自丙烯酸松香、歧化松香、氢化松香、聚合松香中的至少一种。

作为本发明一种优选的技术方案，所述溶剂选自二乙二醇己醚、四乙二醇甲醚、二乙二醇丁醚、乙二醇苯醚、三乙二醇丁醚中的至少一种。

作为本发明一种优选的技术方案，所述活性剂选自丁二酸、己二酸、壬二酸、辛二酸中的至少一种。

作为本发明一种优选的技术方案，所述活性剂还包括十六胺氢氟酸盐。

作为本发明一种优选的技术方案，所述添加剂为碳原子数为10～20的长链二元酸。

作为本发明一种优选的技术方案，所述增稠剂选自聚酰胺蜡、氢化蓖麻油、乙撑双硬脂酰胺、乙撑双月桂酸酰胺、乙撑双-12-羟基硬脂酰胺中的至少一种。

本发明第二方面提供了上述低温无铅焊锡膏的制备方法，包括以下步骤：将松香、溶剂、活性剂、添加剂投入容器中，在90～110℃下，搅拌至溶液呈透明状；升温至130～150℃，将低温焊料、增稠剂投入容器中，搅拌5～7min，即制得所述低温无铅焊锡膏。

有益效果：本发明提供了一种低温无铅焊锡膏，通过在低温焊料中加入特定长径比的多壁碳纳米管，并在助焊膏中辅以特定的活性剂和增稠剂，改善了碳纳米管在焊锡膏中的分散性，增强了其与其他组分的相容性，解决了现有技术中碳纳米管增强效果差的问题，提高了焊锡膏焊接时焊点处的强度和韧性。

具体实施方式