本發(fā)明屬于電子封裝材料技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種激光回流焊用的焊膏。
背景技術(shù):
在電子產(chǎn)品的封裝領(lǐng)域,焊接試件體積小、結(jié)構(gòu)精密,要求焊點(diǎn)小、焊接強(qiáng)度高、焊接熱影響區(qū)窄,對(duì)此,傳統(tǒng)的焊接方法往往難以甚至無(wú)法滿足這種要求,而激光焊接則以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)得以滿足電子封裝行業(yè)的前述嚴(yán)苛要求。
激光雖然具有局部加熱,熱影響區(qū)小、非接觸加熱、焊接質(zhì)量高、易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等長(zhǎng)處,但是運(yùn)用激光作為熱源,焊膏溫度容易出現(xiàn)過(guò)高情形,加上激光加熱速度極快,因而在激光回流焊過(guò)程中易出現(xiàn)焊膏飛濺情形,嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。
在公開(kāi)的中國(guó)專利文獻(xiàn)中可見(jiàn)諸焊膏及其制備方法的技術(shù)信息,如CN101323020B推薦有“一種低熔點(diǎn)核/殼型錫鉍銅合金粉體及其制備方法”,各組分按質(zhì)量%比為:10-17%的Sn,50-70%的鉍,余為銅,粉末為核殼復(fù)合結(jié)構(gòu),具體而言,殼層為富Sn-Bi相(熔點(diǎn)255.3℃),核層為富Sn-Cu相(熔點(diǎn)為723.5℃);又如CN101695794B提供有“一種無(wú)鹵錫鉍銅錫膏及其制備方法”,各組分按質(zhì)量%比為:20-40%的樹(shù)脂、1-6%的松香胺、4-8%的觸變劑、5-10%的有機(jī)酸、5-10%的有機(jī)胺、1-5%的抗氧化劑和0.5-3%的取氯乙烯甘油醚。再如CN102059471B介紹有“一種錫鉍銅自包裹復(fù)合粉的焊膏及其制備方法”,該專利對(duì)前述CN101323020B以及CN101695794B存在的欠缺作了客觀的評(píng)價(jià),并且該專利的各組分按質(zhì)量%比為:88-90%的Sn-Bi-Cu自包裹復(fù)合粉,余為膏狀的焊劑,An-Bi-Cu自包裹復(fù)合粉的組分及其質(zhì)量%比為:35-45%的Sn,40-50%的Bi,余為Cu;而膏狀助焊劑的組分及其質(zhì)量%比為:15-25%的松香,15-20%的活化劑,0.5-1%的緩蝕劑,0.3-0.5%的表面活性劑,2-5%的觸變劑,余為溶劑。
并非限于上面例舉的專利公開(kāi)的焊膏存在因?qū)崧是啡倍霈F(xiàn)飛濺情形的通弊,一方面易損及產(chǎn)品的質(zhì)量,另一方面影響作業(yè)效率。
此外,如業(yè)界所知,焊膏通常由合金焊粉和助焊劑兩部分組成,而已有技術(shù)普遍先制備助焊劑,而后向助焊劑中加入合金焊粉攪拌均勻,形成焊膏,如此制得的焊膏往往難以滿足激光在電子封裝領(lǐng)域應(yīng)用的嚴(yán)苛要求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的任務(wù)在于提供一種有助于提高焊膏的導(dǎo)熱率而藉以避免在焊接時(shí)出現(xiàn)劇烈的飛濺現(xiàn)象并保障產(chǎn)品質(zhì)量的激光回流焊用的焊膏。
本發(fā)明的任務(wù)是這樣來(lái)完成的,一種激光回流焊用的焊膏,其組分及其質(zhì)量%比的含量如下:
成膜劑 3-4.5%;
活性劑 0.5-1.5%;
溶劑 3-4%;
銀粉 2-5%;
觸變劑 0.5-1%;
Sn-Bi合金焊粉 87-90%。
在本發(fā)明的一個(gè)具體的實(shí)施例中,所述的成膜劑為KE604。
在本發(fā)明的另一個(gè)具體的實(shí)施例中,所述的活性劑為丁二酸、己二酸、戊二酸和環(huán)己胺氫溴酸鹽中的三種以上的混合物。
在本發(fā)明的又一個(gè)具體的實(shí)施例中,所述溶劑為三乙二醇丁醚、2-乙基-2,6-戊二醇和四氫糠醇中的兩種或三種的混合物。
在本發(fā)明的再一個(gè)具體的實(shí)施例中,所述的銀粉為粒徑在1-10μm的片狀銀粉。
在本發(fā)明的還有一個(gè)具體的實(shí)施例中,所述的觸變劑為氫化蓖麻油(HCO)和乙二撐雙硬脂酸酰胺(EBS)。
在本發(fā)明的更而一個(gè)具體的實(shí)施例中,在所述的Sn-Bi合金焊粉中,所述的Sn的質(zhì)量%含量為58%,而所述Bi的質(zhì)量%含量為42%。
本發(fā)明提供的技術(shù)方案的技術(shù)效果在于:由于在配方中加入了粒徑在1-10μm的片狀銀粉并且片狀銀粉的質(zhì)量%含量取值合理,因而得以在焊膏內(nèi)部形成理想的導(dǎo)熱通道而顯著改善焊膏的導(dǎo)熱率,避免了在激光回流焊時(shí)因?qū)崧实驮斐删植繙囟冗^(guò)高的現(xiàn)象,并且杜絕了因焊膏飛濺對(duì)電子產(chǎn)品的質(zhì)量產(chǎn)生影響的情形。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1:
成膜劑即KE604 4.5%;
丁二酸 0.2%;
己二酸 0.2%;
戊二酸 0.1%;
三乙二醇丁醚 2%;
2-乙基-2,6-戊二醇 2%;
粒徑在1-10μm的片狀銀粉 3%;
氫化蓖麻油(HCO) 0.5%
乙二撐雙硬脂酸酰胺(EBS) 0.5%;
Sn-Bi合金焊粉 87%。
本實(shí)施例中所述的Sn-Bi金屬焊粉中,所述的Sn的質(zhì)量%含量為58%,而所述Bi的質(zhì)量%含量為42%。
實(shí)施例2:
成膜劑即KE604 3%;
丁二酸 0.25%;
己二酸 0.25%;
戊二酸 0.25%;
環(huán)己胺氫溴酸鹽 0.25%;
三乙二醇丁醚 2%;
2-乙基-2,6-戊二醇 1%;
四氫糠醇 1%;
粒徑在1-10μm的片狀銀粉 2%;
氫化蓖麻油(HCO) 0.25%
乙二撐雙硬脂酸酰胺(EBS) 0.25%;
Sn-Bi合金焊粉 89.5%。
其余同對(duì)實(shí)施例1的描述。
實(shí)施例3:
成膜劑即KE604 3%;
丁二酸 0.1%;
己二酸 0.1%;
戊二酸 0.3%;
三乙二醇丁醚 2%;
四氫糠醇 2%;
粒徑在1-10μm的片狀銀粉 4%;
氫化蓖麻油(HCO) 0.4%
乙二撐雙硬脂酸酰胺(EBS) 0.1%;
Sn-Bi合金焊粉 88%。
其余同對(duì)實(shí)施例1的描述。
實(shí)施例4:
成膜劑即KE604 3%;
丁二酸 0.2%;
己二酸 0.2%;
戊二酸 0.1%;
2-乙基-2,6-戊二醇 1.5%;
四氫糠醇 1.5%;
粒徑在1-10μm的片狀銀粉 3%;
氫化蓖麻油(HCO) 0.1%
乙二撐雙硬脂酸酰胺(EBS) 0.4%;
Sn-Bi合金焊粉 90%。
其余同對(duì)實(shí)施例1的描述。
實(shí)施例5:
成膜劑即KE604 3%;
己二酸 0.5%;
戊二酸 0.5%;
環(huán)己胺氫溴酸鹽 0.5%;
三乙二醇丁醚 1%;
2-乙基-2,6-戊二醇 1%;
四氫糠醇 1%;
粒徑在1-10μm的片狀銀粉 5%;
氫化蓖麻油(HCO) 0.3%
乙二撐雙硬脂酸酰胺(EBS) 0.2%;
Sn-Bi合金焊粉 87%。
其余同對(duì)實(shí)施例1的描述。
上述實(shí)施例1至5提供的激光回流焊用的焊膏,選用1-10μm粒徑的片狀銀粉,可以使得有足夠多銀粉顆粒在焊膏內(nèi)部形成導(dǎo)熱通道,提高材料的熱導(dǎo)率。目前(先有技術(shù)),銀在焊膏中的使用都是在焊料合金中添加,不能起到導(dǎo)熱作用。眾所周知,純銀是良好的導(dǎo)熱材料,在導(dǎo)熱膠當(dāng)中應(yīng)用非常普遍。而錫鉍焊料合金的導(dǎo)熱率在錫基焊料中是較差的,發(fā)明人嘗試了在錫鉍焊膏中參雜銀粉以改進(jìn)焊膏的導(dǎo)熱性,并對(duì)銀粉參雜的比例及尺寸、形態(tài)進(jìn)行了優(yōu)選。除提高焊膏的導(dǎo)熱性外,銀在焊接過(guò)程中可以溶入焊料中,提高焊點(diǎn)的力學(xué)性能,但當(dāng)銀粉比例高于5%時(shí),焊膏在激光焊接時(shí)由于加熱時(shí)間極短,焊后有未溶解的單質(zhì)銀。當(dāng)銀粉粒徑大時(shí),在總含量較低的條件下,顆粒數(shù)量也相對(duì)較少?gòu)亩鵁o(wú)法有效的在焊膏內(nèi)部形成導(dǎo)熱通道,進(jìn)而導(dǎo)致導(dǎo)熱效率的低下;當(dāng)銀粉直徑過(guò)小,界面過(guò)多,導(dǎo)熱效率降低。因此本發(fā)明選擇粒徑1-10μm并且在配方中的質(zhì)量%比為2-5%的片狀銀粉是經(jīng)過(guò)了非有限次數(shù)的反復(fù)試驗(yàn)結(jié)果而作出的。