本發(fā)明涉及錫膏技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種電路板用錫膏及其制備方法。
背景技術(shù)：
焊錫膏是一種合金焊料，焊錫膏可將電子元器件固定在電路板上。當其被加熱到一定溫度后，其將被熔化，使被焊接的元器件與電路板連接在一起，待熔點冷卻后，即凝固形成固定的焊點。
現(xiàn)有焊錫膏中的錫成分較高，大多占焊錫膏總重量的63%以上，成本較高，同時由于歐盟rohs及reach等相關(guān)環(huán)境保護規(guī)范的出臺，傳統(tǒng)的錫鉛合金中的鉛在環(huán)境禁令之類，逐漸被以含有銀、鉍的無鉛合金所取代，然而銀屬于稀有非再生資源，隨著市場對電子產(chǎn)品的需要不斷擴大，以及電子產(chǎn)品更新?lián)Q代的周期愈來愈短，銀不斷被消耗，銀價不斷攀升，造成成本過高。
現(xiàn)有的無鉛焊料基本上都是基于sn的合金，其包含大比例的sn和一種或者多種合金元素，包含基于sn-zn無鉛焊料粉末的焊錫膏(基于sn-zn的焊錫膏)存在一個問題：zn是一種金屬，由于它高的電離趨勢導致它易于氧化；因此，在接觸空氣的焊料粉末表面形成一層氧化層，這使得焊料粉末的潤濕性降低。特別是，在通過使用基于松香的助焊膏制備的基于sn-zn的焊錫膏中，通過與助焊膏反應產(chǎn)生的焊料粉末的表面氧化甚至變得更嚴重，因此常常發(fā)生焊接疵點包括由于焊料極差的潤濕性導致形成空隙和形成焊接球。
在基于sn-zn的焊錫膏中，可以使用一種方法，即在于助焊膏混合前，用合適的物質(zhì)基于sn-zn的焊料粉末表面，以防止焊料粉末與助焊膏反應和導致表面氧化。作為包被物質(zhì)，可使用稀有金屬如ag或pd，從水解的有機硅化合物等形成的無機氧化物，或有機物如咪唑或三唑。然而，這種包被增加了焊錫膏的制造成本，而且不一定能有效提高焊料潤濕性或可焊性。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種電路板用錫膏粘附性較強、不易氧化、化學性質(zhì)穩(wěn)定、耐腐蝕、擴展率較高，同時原料易得、成本較低且制備方法簡單，具有良好的應用前景。
本發(fā)明解決技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案：
本發(fā)明提供了一種電路板用錫膏，其特征在于，包括以下重量份的原料：
錫粉100-140份、鉍粉1-5份、鋅粉80-120份、四水合氯金酸20-30份、聚乙烯吡咯烷酮16-30份、硼氫化鈉20-30份、水70-120份、松香20-40份、二乙二醇丁醚15-30份、二溴丁二酸5-10份、三乙醇胺0.5-1份、觸變劑5-10份、抗氧劑2-4份。
優(yōu)選地，所述電路板用錫膏包括以下重量份的原料：
錫粉120份、鉍粉3份、鋅粉100份、四水合氯金酸25份、聚乙烯吡咯烷酮23份、硼氫化鈉25份、水95份、松香30份、二乙二醇丁醚23份、二溴丁二酸7份、三乙醇胺0.8份、觸變劑7份、抗氧劑3份。
優(yōu)選地，所述觸變劑為聚酞胺蠟、聚酞胺樹脂、脂肪酸酞胺蠟中的一種或幾種的組合。
優(yōu)選地，所述抗氧劑為苯二酚。
本發(fā)明還提供了一種電路板用錫膏的制備方法，包括以下步驟：
步驟一，錫粉、鉍粉、鋅粉、四水合氯金酸、聚乙烯吡咯烷酮、硼氫化鈉、水混合放入水浴鍋中進行接觸反應，水浴鍋溫度保持76-84℃，反應時間為3-5小時制得混合物a；
步驟二，將松香、二乙二醇丁醚混合加入攪拌機中，攪拌溫度為85-90℃，攪拌時間為1.5-2小時，攪拌轉(zhuǎn)速為1400-1600r/min，得到混合物b；
步驟三，向步驟二制得的混合物b中加二溴丁二酸，將攪拌機溫度升至95-100℃，攪拌時間為50-80分鐘，攪拌轉(zhuǎn)速為1400-1600r/min得到混合物c；
步驟四，向步驟三制得得混合物c中加入觸變劑、抗氧劑，將攪拌機溫度降至70-80℃，攪拌時間為20-40分鐘，攪拌轉(zhuǎn)速為1400-1600r/min得到混合物d。
步驟五，將步驟三制得得混合物d中加入三乙醇胺，將攪拌機溫度降至30-40℃，攪拌時間為20-40分鐘，攪拌轉(zhuǎn)速為1400-1600r/min得到混合e。
步驟六，將步驟一制得得混合物a與步驟五制得得混合物混合加入攪拌機中，將攪拌機溫度降至10-30℃，攪拌時間為20-40分鐘，攪拌轉(zhuǎn)速為1400-1600r/min得到所述錫膏。
優(yōu)選地，所述各步驟中攪拌轉(zhuǎn)速均為1500r/min。
優(yōu)選地，所述步驟一中水浴鍋溫度80℃、反應時間4小時，所述步驟二中攪拌機溫度為87℃、攪拌時間為1.8小時，所述步驟三中攪拌機溫度為97℃、攪拌時間為65分鐘。
優(yōu)選地，所述步驟四中攪拌機溫度為75℃、攪拌時間為30分鐘，所述步驟五中攪拌機溫度為35℃、攪拌時間為30分鐘，所述步驟六中攪拌機溫度為20℃、攪拌時間為30分鐘。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：
本發(fā)明的電路板用錫膏以錫粉、鉍粉、鋅粉、四水合氯金酸、聚乙烯吡咯烷酮、硼氫化鈉制得錫膏中的合金部分，以松香、二乙二醇丁醚、二溴丁二酸、三乙醇胺、觸變劑、抗氧劑制得錫膏中的助焊劑部分。合金部分在保證了錫膏優(yōu)異的化學穩(wěn)定性、焊接溫度和擴展率上，降低了錫的含量，有效降低了成本；助焊劑部分由于添加了抗氧劑，增強了錫膏的抗氧化能力，使得化學穩(wěn)定性更好，合理的選用松香，能加大錫膏粘附性，提升焊接效果，不易松動和氧化，增強焊接部位的固定連。
綜上，本發(fā)明的電路板用錫膏粘附性較強、不易氧化、化學性質(zhì)穩(wěn)定、耐腐蝕、擴展率較高，同時原料易得、成本較低且制備方法簡單，具有良好的應用前景。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例，進一步闡述本發(fā)明。這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。
實施例1.
本實施例的電路板用錫膏，包括以下重量份的原料：
錫粉100份、鉍粉1份、鋅粉80份、四水合氯金酸20份、聚乙烯吡咯烷酮16份、硼氫化鈉20份、水70份、松香20份、二乙二醇丁醚15份、二溴丁二酸5份、三乙醇胺0.5份、聚酞胺蠟5份、苯二酚2份。
本實施例電路板用錫膏的制備方法，包括以下步驟：
步驟一，錫粉、鉍粉、鋅粉、四水合氯金酸、聚乙烯吡咯烷酮、硼氫化鈉、水混合放入水浴鍋中進行接觸反應，水浴鍋溫度保持76℃，反應時間為3小時制得混合物a；
步驟二，將松香、二乙二醇丁醚混合加入攪拌機中，攪拌溫度為85℃，攪拌時間為1.5小時，攪拌轉(zhuǎn)速為1400r/min，得到混合物b；
步驟三，向步驟二制得的混合物b中加二溴丁二酸，將攪拌機溫度升至95-100℃，攪拌時間為50分鐘，攪拌轉(zhuǎn)速為1400r/min得到混合物c；
步驟四，向步驟三制得得混合物c中加入觸變劑、抗氧劑，將攪拌機溫度降至70℃，攪拌時間為20分鐘，攪拌轉(zhuǎn)速為1400r/min得到混合物d。
步驟五，將步驟三制得得混合物d中加入三乙醇胺，將攪拌機溫度降至30℃，攪拌時間為20分鐘，攪拌轉(zhuǎn)速為1400r/min得到混合e。
步驟六，將步驟一制得得混合物a與步驟五制得得混合物混合加入攪拌機中，將攪拌機溫度降至10℃，攪拌時間為20分鐘，攪拌轉(zhuǎn)速為1400r/min得到所述錫膏。
實施例2.
本實施例的電路板用錫膏，包括以下重量份的原料：
錫粉140份、鉍粉5份、鋅粉120份、四水合氯金酸30份、聚乙烯吡咯烷酮30份、硼氫化鈉30份、水120份、松香40份、二乙二醇丁醚30份、二溴丁二酸10份、三乙醇胺1份、聚酞胺蠟10份、苯二酚4份。
本實施例電路板用錫膏的制備方法，包括以下步驟：
步驟一，錫粉、鉍粉、鋅粉、四水合氯金酸、聚乙烯吡咯烷酮、硼氫化鈉、水混合放入水浴鍋中進行接觸反應，水浴鍋溫度保持84℃，反應時間為5小時制得混合物a；
步驟二，將松香、二乙二醇丁醚混合加入攪拌機中，攪拌溫度為90℃，攪拌時間為2小時，攪拌轉(zhuǎn)速為1600r/min，得到混合物b；
步驟三，向步驟二制得的混合物b中加二溴丁二酸，將攪拌機溫度升至95-100℃，攪拌時間為80分鐘，攪拌轉(zhuǎn)速為1600r/min得到混合物c；
步驟四，向步驟三制得得混合物c中加入觸變劑、抗氧劑，將攪拌機溫度降至80℃，攪拌時間為40分鐘，攪拌轉(zhuǎn)速為1600r/min得到混合物d。
步驟五，將步驟三制得得混合物d中加入三乙醇胺，將攪拌機溫度降至30-40℃，攪拌時間為40分鐘，攪拌轉(zhuǎn)速為1600r/min得到混合e。
步驟六，將步驟一制得得混合物a與步驟五制得得混合物混合加入攪拌機中，將攪拌機溫度降至30℃，攪拌時間為40分鐘，攪拌轉(zhuǎn)速為1600r/min得到所述錫膏。
實施例3.
本實施例的電路板用錫膏，包括以下重量份的原料：
錫粉120份、鉍粉3份、鋅粉100份、四水合氯金酸25份、聚乙烯吡咯烷酮23份、硼氫化鈉25份、水95份、松香30份、二乙二醇丁醚23份、二溴丁二酸7份、三乙醇胺0.8份、聚酞胺蠟7份、苯二酚3份。
本實施例電路板用錫膏的制備方法，包括以下步驟：
步驟一，錫粉、鉍粉、鋅粉、四水合氯金酸、聚乙烯吡咯烷酮、硼氫化鈉、水混合放入水浴鍋中進行接觸反應，水浴鍋溫度保持80℃，反應時間為4小時制得混合物a；
步驟二，將松香、二乙二醇丁醚混合加入攪拌機中，攪拌溫度為87℃，攪拌時間為1.8小時，攪拌轉(zhuǎn)速為1500r/min，得到混合物b；
步驟三，向步驟二制得的混合物b中加二溴丁二酸，將攪拌機溫度升至97℃，攪拌時間為65分鐘，攪拌轉(zhuǎn)速為1500r/min得到混合物c；
步驟四，向步驟三制得得混合物c中加入觸變劑、抗氧劑，將攪拌機溫度降至75℃，攪拌時間為30分鐘，攪拌轉(zhuǎn)速為1500r/min得到混合物d。
步驟五，將步驟三制得得混合物d中加入三乙醇胺，將攪拌機溫度降至35℃，攪拌時間為30分鐘，攪拌轉(zhuǎn)速為1500r/min得到混合e。
步驟六，將步驟一制得得混合物a與步驟五制得得混合物混合加入攪拌機中，將攪拌機溫度降至20℃，攪拌時間為30分鐘，攪拌轉(zhuǎn)速為1500r/min得到所述錫膏。
實施例4.
本實施例的電路板用錫膏，包括以下重量份的原料：
錫粉110份、鉍粉2份、鋅粉90份、四水合氯金酸22份、聚乙烯吡咯烷酮20份、硼氫化鈉22份、水80份、松香25份、二乙二醇丁醚20份、二溴丁二酸7份、三乙醇胺1份、聚酞胺蠟7份、苯二酚3份。
本實施例電路板用錫膏的制備方法，包括以下步驟：
步驟一，錫粉、鉍粉、鋅粉、四水合氯金酸、聚乙烯吡咯烷酮、硼氫化鈉、水混合放入水浴鍋中進行接觸反應，水浴鍋溫度保持78℃，反應時間為4小時制得混合物a；
步驟二，將松香、二乙二醇丁醚混合加入攪拌機中，攪拌溫度為88℃，攪拌時間為1.8小時，攪拌轉(zhuǎn)速為1550r/min，得到混合物b；
步驟三，向步驟二制得的混合物b中加二溴丁二酸，將攪拌機溫度升至98℃，攪拌時間為60分鐘，攪拌轉(zhuǎn)速為1550r/min得到混合物c；
步驟四，向步驟三制得得混合物c中加入觸變劑、抗氧劑，將攪拌機溫度降至75℃，攪拌時間為25分鐘，攪拌轉(zhuǎn)速為1500r/min得到混合物d。
步驟五，將步驟三制得得混合物d中加入三乙醇胺，將攪拌機溫度降至35℃，攪拌時間為25分鐘，攪拌轉(zhuǎn)速為1550r/min得到混合e。
步驟六，將步驟一制得得混合物a與步驟五制得得混合物混合加入攪拌機中，將攪拌機溫度降至15℃，攪拌時間為25分鐘，攪拌轉(zhuǎn)速為1550r/min得到所述錫膏。
本發(fā)明的電路板用錫膏以錫粉、鉍粉、鋅粉、四水合氯金酸、聚乙烯吡咯烷酮、硼氫化鈉制得錫膏中的合金部分，以松香、二乙二醇丁醚、二溴丁二酸、三乙醇胺、觸變劑、抗氧劑制得錫膏中的助焊劑部分。本發(fā)明的電路板用錫膏粘附性較強、不易氧化、化學性質(zhì)穩(wěn)定、耐腐蝕、擴展率較高，同時原料易得、成本較低且制備方法簡單，具有良好的應用前景。
對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實施例的細節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。
此外，應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實施方式。