本發(fā)明屬于膏體焊接材料技術領域,具體涉及一種銅基釬焊膏。
背景技術:
現(xiàn)代電子工業(yè)快速發(fā)展,焊錫膏對于電子產品的焊接是其重要的生產環(huán)節(jié),傳統(tǒng)的焊錫膏因為含有大量鉛而產生大量煙塵而被逐漸取代,采用低銀化焊料合金是無鉛化電子組裝提高性價比的發(fā)展趨勢,在現(xiàn)有市場上已有基于SAC305制備的焊錫膏,但其缺點是成本偏高,以此急需通過降低焊料合金中的Ag含量,進而提高組裝工藝的性價比。
目前,膏狀釬料已成為計算機、雷達及聲訊器材等行業(yè)微電子SMT的關鍵材料。而隨著電子設備向小型化、輕型化和高可靠性方向發(fā)展,焊點尺寸越來越小,但其所承受的力學、電學載荷越來越高,焊后殘留物的清洗問題已引起世界上眾多專家的重視。目前廣泛使用的以含松香酸和無松酸的RA、RMA樹脂或活化劑為基礎的焊膏在焊后會留下焊劑殘渣,腐蝕電路板,因此焊后要用三氯乙烷清洗,所產生的氟氯烴(CFC)對大氣臭氧層有破壞作用,臭氧空洞的形成對人類生存環(huán)境造成嚴重威脅。
與傳統(tǒng)的Cu合金焊絲、焊環(huán)和釬料薄帶相比,采用銅焊膏和自動點膠設備相結合,可對復雜零件和異型零件進行自動化涂裝,涂裝后的待焊零件進入連續(xù)式釬焊爐釬焊,從而實現(xiàn)整個焊接工藝的連續(xù)化和自動化。經過焊接后的零件接頭強度高、焊縫美觀且耐蝕性好。但是焊膏需要大量使用氟硼酸鹽釬劑,氟硼酸鹽釬劑對焊零件和釬焊設備的腐蝕性比較強,因此焊后要用三氯乙烷清洗。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明提出一種銅基釬焊膏,該銅基釬焊膏可以有效的抑制氟硼酸鹽對焊零件和釬焊設備的腐蝕,從而可以在配方中加大了釬劑的使用量,從而使釬劑分解出的高效活性物質增多,保證焊接質量,同時釬劑焊接時產生的焊渣易溶于水,清潔方便,適用范圍廣闊。
本發(fā)明的技術方案是這樣實現(xiàn)的:
一種銅基釬焊膏,按照重量百分數(shù)計算,其由60~72%銅基粉末釬料、硼化物與氟化物復合釬劑15~25%、有機溶劑10~30%、三乙酸銨0.5~2%和0.02~0.3%柔潤劑混合制成,其中,所述焊料合金粉末由以下原料制成:Sn 3~12wt%、Ti 2~5%、P 0.02~0.3wt%、Ge 0.03~0.5wt%與In 0.3~1.4%,余量為Cu。
進一步,所述焊料合金粉末由以下原料制成:Sn 8wt%、Ti 3%、P 0.18wt%、Ge 0.32wt%與In 0.9%,余量為Cu。
進一步,所述有機溶劑選自乙醇、正丁醇、丙二醇、乙二醇中的一種或多種組合。
進一步,所述柔潤劑為聚二甲基硅氧烷、乙基硅油或者辛癸酸甘油酯。
一種銅基釬焊膏的制備方法,包括以下步驟:
1)銅基粉末釬料制備;
2)先按配料量的有機溶劑和柔潤劑置于帶分散裝置的容器中,加熱并不斷攪拌至物料完全溶解,然后一次性加入三乙酸銨,繼續(xù)加熱攪拌至所有物料完全溶解成清亮稀粘稠液體,然后將銅基粉末釬料加入其中,攪拌均勻,出料,即得。
本發(fā)明的有益效果:
1、本發(fā)明銅基粉末釬料中添加P、Ge與In,提高了釬料的耐腐蝕性能,腐蝕電流密度為1.809~2.215μAcm-2。
2、由于氟硼酸鹽在高溫下具有強烈的腐蝕性,對于被焊零件和釬焊設備均會造成過度腐蝕和破壞,焊后需要對零件進行清洗,焊接過程中的腐蝕性揮發(fā)物還會對工作環(huán)境和環(huán)保帶來一系列問題,大大的限制了釬劑的使用量。進一步,通過添加三乙酸銨與柔潤劑,可以降低其腐蝕性能,同時提高其延展性。
3、焊膏所使用的有機溶劑為醇溶劑,同時具有水溶性,在生產及使用過程中接觸并沾上本焊膏的設備、用具、皮膚,用水即可清洗干凈,無需使用有機溶劑清洗,不會對人類和環(huán)境生產污染,有利于環(huán)保。
具體實施方式
實施例1
一種銅基釬焊膏,按照重量百分數(shù)計算,其由60%銅基粉末釬料、硼化物與氟化物復合釬劑20%、乙醇19.48%、三乙酸銨0.5%和0.02%乙基硅油混合制成。
焊料合金粉末由以下原料制成:Sn 8wt%、Ti 3%、P 0.18wt%、Ge 0.32wt%與In 0.9%,余量為Cu。
實施例2
一種銅基釬焊膏,按照重量百分數(shù)計算,其由68%銅基粉末釬料、硼化物與氟化物復合釬劑15%、丙二醇14.7%、三乙酸銨2%和0.3%聚二甲基硅氧烷混合制成。
焊料合金粉末由以下原料制成:Sn 3wt%、Ti 5%、P 0.3wt%、Ge 0.5wt%與In 1.4%,余量為Cu。
實施例3
一種銅基釬焊膏,按照重量百分數(shù)計算,其由70%銅基粉末釬料、硼化物與氟化物復合釬劑18.8%、有機溶劑10%、三乙酸銨1%和0.2%柔潤劑混合制成。
焊料合金粉末由以下原料制成:Sn 10wt%、Ti 3%、P 0.02wt%、Ge 0.03wt%與In 0.3%,余量為Cu。
實施例4
一種銅基釬焊膏,按照重量百分數(shù)計算,其由62%銅基粉末釬料、硼化物與氟化物復合釬劑18%、乙二醇18%、三乙酸銨1.8%和0.2%辛癸酸甘油酯混合制成。
焊料合金粉末由以下原料制成:Sn 12wt%、Ti 2%、P 0.03wt%、Ge 0.05wt%與In 0.6%,余量為Cu。
實施例5
按電子行業(yè)標準SJ/11186-1998和國標GB/T9491-2002。實施例1-4評估,結果見表1。
表1 實施例1-4評估結果
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內,所作的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。