本發(fā)明屬于混合集成電路
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種免清洗鉛基高溫焊膏及其制備方法。
背景技術(shù)：
：目前，在混合集成電路中，器件焊接多采用sn62pb36ag2/sn63pb37釬料。由于其熔點較低(熔點179℃/183℃)，用于焊接長期高溫環(huán)境下工作(最高125℃)的器件，可靠性難以保證。隨著新一代裝備對元器件質(zhì)量要求的提高，該種釬料已不能完全滿足高可靠混合集成電路的質(zhì)量要求。同時通常釬劑中的活化劑的分解溫度在120～140℃，并在230℃基本分解完畢，而且使工作壽命縮短，不利于焊膏潤濕母材，且焊后釬劑焦化、碳化嚴重，易產(chǎn)生焊接孔洞，并對焊后清洗帶來極大困難。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的是提供一種免清洗鉛基高溫焊膏，該焊膏具有較高的熔化溫度，對金屬鍍層具有良好的潤濕性，無腐蝕性，焊后殘留物少。本發(fā)明的另一目的是提供該免清洗鉛基高溫焊膏的制備方法。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下設(shè)計方案：一種免清洗鉛基高溫焊膏，按重量百分比由以下組分組成：釬料合金粉85％～90％；釬劑10％～15％；上述組分總量100％。其中的釬料合金粉，重量百分比的組成為：sn15.5～16.5wt％，sb7.0～8.0wt％，ag0.8～1.2wt％，余量為pb，上述組分總量100％；其中的釬劑，重量百分比的組成為：5％～10％的活性劑、5％～10％的成膏劑、20％～30％的潤濕劑、5％～10％的觸變劑和40％～65％的溶劑，混合而成。所述的釬劑中，所述活性劑為氯代水楊酸；所述成膏劑為聚乙醇2000；所述潤濕劑為二甲基烷基甜菜堿；所述觸變劑為改性氫化蓖麻油；所述溶劑為聚合松香溶液；優(yōu)選的，所述溶劑為聚合松香醇溶液，可為聚合松香b-140和二乙二醇單丁醚等醇類的混合溶液，其中聚合松香b-140的重量為40～70wt％。所述的釬劑與釬料合金粉制備的膏體中，釬料合金粉體可以在釬劑中均勻懸浮，并在低溫情況下(20℃以下)保持六個月，不發(fā)生沉降現(xiàn)象，并且不易氧化；釬劑在常溫下?lián)]發(fā)緩慢，焊接溫度下迅速揮發(fā)，殘留物少。釬劑為中等活性，可以有效地傳遞熱量，大幅度降低熔化釬料的表面張力。一種免清洗鉛基高溫焊膏的制備方法，該方法包括下述步驟：步驟(1)：釬料合金熔煉按重量百分比備料：sn15.5～16.5wt％、sb7.0～8.0wt％、ag0.8～1.2wt％，pb余量，上述組分總量100％，將各組分混合，熔煉得到合金；步驟(2)：釬料合金粉制備采用真空起霧化法，以高純氬氣作為霧化氣體，將步驟(1)制得的合金置于300℃～340℃溫度及0.2mpa～0.5mpa的壓力條件下，霧化制得合金粉；步驟(3)：釬劑制備按重量百分比備料：5％～10％的活性劑、5％～10％的成膏劑、20％～30％的潤濕劑、5％～10％的觸變劑、40％～65％的溶劑，各組分總量100％，將活性劑、成膏劑、潤濕劑和觸變劑加至溶劑中，加熱至50℃～70℃攪拌，待完全溶解后，混合均勻，靜置，制得助釬劑；步驟(4)：焊膏制備將步驟(2)制得的釬料合金粉和步驟(3)制得的釬劑混合，其中按重量百分比，合金粉為85wt％～90wt％，釬劑為10wt％～15wt％，完全溶解后至混合均勻，即制得免清洗鉛基高溫焊膏。步驟(1)中，采用中頻感應(yīng)爐進行合金的熔煉。步驟(2)中，將霧化制得的合金粉進行篩分，得到粒度為5μm～25μm的合金粉。步驟(3)中，所述活性劑為氯代水楊酸；所述成膏劑為聚乙醇2000；所述潤濕劑為二甲基烷基甜菜堿；所述觸變劑為改性氫化蓖麻油；所述溶劑為聚合松香溶液；優(yōu)選的，所述溶劑為聚合松香醇溶液，可為聚合松香b-140和二乙二醇單丁醚等醇類的混合溶液，其中聚合松香b-140的重量為40～70wt％。本發(fā)明的優(yōu)點：1、本發(fā)明方法制造的免清洗高溫焊膏適宜多種焊接工藝，包括電子元器件、表面貼裝元器件和電子電路裝聯(lián)特殊焊接工藝。2、本發(fā)明方法制造的免清洗高溫焊膏熔點高。3、本發(fā)明方法制造的免清洗高溫焊膏的焊接工藝性好，具有良好的潤濕性、流動性，焊縫缺陷少，可靠性高。4、焊接清洗后的本發(fā)明方法制造的免清洗高溫焊膏絕緣電阻高，保證了電子產(chǎn)品的使用安全。5、使用本發(fā)明方法制造的免清洗高溫焊膏，焊后清洗工藝簡單，用冷水或溫水均能潔凈焊后殘余物，成本低、無腐蝕、無毒、無污染。本發(fā)明免清洗高溫焊膏設(shè)計科學(xué)、配比合理、制備工藝簡單，可適宜多種焊接工藝。該焊膏具有較高的熔化溫度，對金屬鍍層具有良好的潤濕性，無腐蝕性，焊后殘留物少，適用于電子器件銀(合金)鍍層、金鍍層、銅的軟釬焊。具體實施方式下面將結(jié)合具體配料計算的實施例對本發(fā)明免清洗高溫焊膏及其制備方法作進一步描述。實施例1：步驟1：原料稱重及合金熔鑄分別稱取160克sn、10克ag、75克sb和755克pb；將稱取的pb、sn、sb、ag金屬原料擱置在石墨坩堝內(nèi)，利用中頻感應(yīng)爐熔煉，待金屬熔清后，進行澆鑄，制成合金鑄錠；步驟2：焊錫合金粉制備采用真空起霧化法，以氬氣作為霧化氣體，將步驟1制得的合金置于壓力為0.2mpa，溫度為320℃的條件下，霧化制得合金粉末，將該合金粉末，通過篩選，制得粒度在20μm～25μm的釬料合金粉；步驟3：助焊劑制備按重量百分比，分別取5％的氯代水楊酸、5％的聚乙醇2000、20％的二甲基烷基甜菜堿、5％的改性氫化蓖麻油、65％的聚合松香b-140(40wt％)和二乙二醇單丁醚的混合溶液，各組分總量100％，將氯代水楊酸、羥乙基纖維素、二甲基烷基甜菜堿、氫化蓖麻油加至聚合松香b-140(40wt％)和二乙二醇單丁醚的混合溶液中，加熱至60℃攪拌，待完全溶解后，混合均勻，靜置，制得助焊劑；步驟4：焊膏制備按重量百分比，分別取步驟2制得的焊錫合金粉90％和步驟3制得的助焊劑10％，混合均勻，即制得免清洗高溫焊膏。實施例2：步驟1：原料稱重及合金熔鑄分別稱取80克sn、5克ag、37.5克sb和377.5克pb；將稱取的pb、sn、sb、ag金屬原料擱置在石墨坩堝內(nèi)，利用中頻感應(yīng)爐熔煉，待金屬熔清后，進行澆鑄，制成合金鑄錠；步驟2：焊錫合金粉制備采用真空起霧化法，以氬氣作為霧化氣體，將步驟1制得的合金置于壓力位0.3mpa，溫度為300℃的條件下，霧化制得合金粉末，將該合金粉末，通過篩選，制得粒度在15μm～20μm的釬料合金粉；步驟3：助焊劑制備按重量百分比，分別取6％的氯代水楊酸、8％的聚乙醇2000、25％的二甲基烷基甜菜堿、6％的改性氫化蓖麻油、55％的聚合松香b-140(70wt％)和二乙二醇單丁醚的混合溶液，各組分總量100％，將氯代水楊酸、羥乙基纖維素、二甲基烷基甜菜堿、氫化蓖麻油加至聚合松香b-140(70wt％)和二乙二醇單丁醚的混合溶液中，加熱至70℃攪拌，待完全溶解后，混合均勻，靜置，制得助焊劑；步驟4：焊膏制備按重量百分比，分別取步驟2制得的焊錫合金粉88％和步驟3制得的助焊劑12％，混合均勻，即制得免清洗高溫焊膏。實施例3：步驟1：原料稱重及合金熔鑄分別稱取192克sn、12克ag、90克sb和906克pb；將稱取的pb、sn、sb、ag金屬原料擱置在石墨坩堝內(nèi)，利用中頻感應(yīng)爐熔煉，待金屬熔清后，進行澆鑄，制成合金鑄錠；步驟2：焊錫合金粉制備采用真空起霧化法，以氬氣作為霧化氣體，將步驟1制得的合金置于壓力位0.5mpa，溫度為340℃的條件下，霧化制得合金粉末，將該合金粉末，通過篩選，制得粒度在5μm～15μm的釬料合金粉；步驟3：助焊劑制備按重量百分比，分別取10％的氯代水楊酸、10％的聚乙醇2000、30％的二甲基烷基甜菜堿、10％的改性氫化蓖麻油、40％的聚合松香b-140(50wt％)和二乙二醇單丁醚的混合溶液，各組分總量100％，將氯代水楊酸、羥乙基纖維素、二甲基烷基甜菜堿、氫化蓖麻油加至聚合松香b-140(50wt％)和二乙二醇單丁醚的混合溶液中，加熱至60℃攪拌，待完全溶解后，混合均勻，靜置，制得助焊劑；步驟4：焊膏制備按重量百分比，分別取步驟2制得的焊錫合金粉85％和步驟3制得的助焊劑15％，混合均勻，即制得免清洗高溫焊膏。實施例4：步驟1：原料稱重及合金熔鑄分別稱取155克sn、8克ag、70克sb和767克pb；將稱取的pb、sn、sb、ag金屬原料擱置在石墨坩堝內(nèi)，利用中頻感應(yīng)爐熔煉，待金屬熔清后，進行澆鑄，制成合金鑄錠；步驟2：焊錫合金粉制備采用真空起霧化法，以氬氣作為霧化氣體，將步驟1制得的合金置于壓力位0.4mpa，溫度為300℃的條件下，霧化制得合金粉末，將該合金粉末，通過篩選，制得粒度在15μm～25μm的釬料合金粉；步驟3：助焊劑制備按重量百分比，分別取8％的氯代水楊酸、5％的聚乙醇2000、24％的二甲基烷基甜菜堿、6％的改性氫化蓖麻油、57％的聚合松香b-140(60wt％)和二乙二醇單丁醚堿、氫化蓖麻油加至聚合松香b-140(60wt％)和二乙二醇單丁醚的混合溶液中，加熱至65℃攪拌，待完全溶解后，混合均勻，靜置，制得助焊劑；步驟4：焊膏制備按重量百分比，分別取步驟2制得的焊錫合金粉87％和步驟3制得的助焊劑13％，混合均勻，即制得免清洗高溫焊膏。實施例5：步驟1：原料稱重及合金熔鑄分別稱取165克sn、12克ag、80克sb和743克pb；將稱取的pb、sn、sb、ag金屬原料擱置在石墨坩堝內(nèi)，利用中頻感應(yīng)爐熔煉，待金屬熔清后，進行澆鑄，制成合金鑄錠；步驟2：焊錫合金粉制備采用真空起霧化法，以氬氣作為霧化氣體，將步驟1制得的合金置于壓力位0.3mpa，溫度為330℃的條件下，霧化制得合金粉末，將該合金粉末，通過篩選，制得粒度在15μm～25μm的釬料合金粉；步驟3：助焊劑制備按重量百分比，分別取8％的氯代水楊酸、6％的聚乙醇2000、24％的二甲基烷基甜菜堿、7％的改性氫化蓖麻油、55％的聚合松香b-140(55wt％)和二乙二醇單丁醚的混合溶液，各組分總量100％，將氯代水楊酸、羥乙基纖維素、二甲基烷基甜菜堿、氫化蓖麻油加至聚合松香b-140(55wt％)和二乙二醇單丁醚的混合溶液中，加熱至70℃攪拌，待完全溶解后，混合均勻，靜置，制得助焊劑；步驟4：焊膏制備按重量百分比，分別取步驟2制得的焊錫合金粉90％和步驟3制得的助焊劑10％，混合均勻，即制得免清洗高溫焊膏。分別對實施例1-5制備的焊膏進行釬焊溫度、工作壽命、潤濕性能、焊后殘留物等測試，取得試驗數(shù)據(jù)見表1。表1外觀釬焊溫度工作壽命鋪展系數(shù)焊后殘留物實施例1無粉劑分離280℃185天94.4％少，免清洗實施例2無粉劑分離280℃183天93.2％少，免清洗實施例3無粉劑分離280℃186天94.5％少，免清洗實施例4無粉劑分離280℃180天93.9％少，免清洗實施例5無粉劑分離280℃190天93.8％少，免清洗本發(fā)明的高溫焊膏熔化溫度較高，對金屬鍍層具有良好的潤濕性，釬焊工藝性好，工作壽命長，適用于電子器件銀(合金)鍍層、金鍍層、銅的軟釬焊。上述實施例中僅僅舉出本發(fā)明免清洗高溫焊膏部分的實施例，在上述本發(fā)明的技術(shù)方案中：所述的釬料合金中金屬勻速的含量和釬劑中各組分的含量在規(guī)定范圍內(nèi)可自由選擇，此處不再一一列舉，故以上的說明所包含的技術(shù)方案應(yīng)視為例示性，而非用以限制本發(fā)明申請專利的。當前第1頁12