一種新型無鉛釬料助焊劑的制備及性能研究.pdf

1、無鉛焊膏是電子封裝行業(yè)的主要耗材，伴隨著電子產(chǎn)品向著超大規(guī)模發(fā)展，對大功率焊膏要求也越來越高；再加上目前焊膏的研究主要集中在無鉛釬料上，對無鉛釬料用助焊劑的研究較少。因此本文研制一種適用于大功率器件封裝的低銀無鉛助焊劑，且其對環(huán)境無污染，并制備性能優(yōu)異的無鉛焊膏。
　　本文以助焊劑的穩(wěn)定性，潤濕性為評定標(biāo)準(zhǔn)，初步選定助焊劑的主要成分，通過正交試驗優(yōu)化助焊劑的配方，制備出一種適用于大功率器件的助焊劑，并將其與 AMETCH助焊劑、唯

2、特偶助焊劑進(jìn)行潤濕性能的比較。將三種助焊劑與合金粉末 Sn-07Ag-05Cu+Bi+Ni（簡稱 SACBN07，為專利產(chǎn)品）按照一定質(zhì)量配比混合，制備焊膏，并與市售 SAC305無鉛焊膏和SAC0307無鉛焊膏進(jìn)行印刷性能、潤濕性能、剪切強度等的比較。主要研究內(nèi)容及結(jié)果如下：
　　1．以助焊劑組分的相容性為衡量標(biāo)準(zhǔn)，確定成膜劑中普通松香和氫化松香的質(zhì)量比為1：1，溶劑中異丙醇、乙二醇丁醚和二乙二醇甲醚的質(zhì)量比為6：2：2；以助焊

3、劑的潤濕鋪展性能為衡量標(biāo)準(zhǔn)，確定活性劑由硬脂酸、癸二酸和己二酸組成，質(zhì)量比為2：3：3；其中活性劑含量在15％，成膜劑包括松香和聚乙二醇2000共37.5%，此時助焊劑為淡黃色粘稠膏狀，均一、穩(wěn)定，密度為1.047 g?mL-1，無鹵素，對環(huán)境無污染；
　　2．對三種助焊劑進(jìn)行潤濕性和腐蝕性的比較，得到鋪展面積大小為：AMETCH助焊劑>自制助焊劑>唯特偶助焊劑，自制助焊劑由于緩蝕劑的調(diào)節(jié)作用對銅板無腐蝕作用，而 AMETCH助焊

4、劑對銅板有明顯腐蝕性，因此對助焊劑活性和腐蝕性的綜合考慮，自制助焊劑的活性最優(yōu)；
　　3．通過反復(fù)的印刷工藝試驗，確定焊膏的配比，其中自制助焊劑和SACBN07合金粉末的質(zhì)量配比為14.3：85.7，美國 AMETCH助焊劑：SACBN07合金粉末為12.5：87.5，唯特偶助焊劑：SACBN07合金粉末為11.7：88.3，此時三種焊錫膏的粘度適中，印刷脫模性好，厚度均勻，說明自制助焊劑與市售助焊劑一樣具有優(yōu)良的觸變性能，焊后焊

5、點規(guī)則、飽滿，滿足細(xì)間距印刷要求；對五種焊膏進(jìn)行錫珠試驗，得出自制焊膏與市售焊膏一樣滿足標(biāo)準(zhǔn)中的1級要求，焊點周圍均無錫珠的產(chǎn)生；
　　4．對自制助焊劑的活性劑進(jìn)行熱失重分析，得出三種有機酸在265℃左右分解，說明在這個分解溫度之前自制助焊劑配合無鉛釬料回流焊時都具有良好的潤濕鋪展性能，滿足釬焊溫度高的器件的焊接要求；在各自適宜的回流工藝下，其中自制助焊劑、AMETCH助焊劑和唯特偶助焊劑分別與SACBN07合金粉末制備三種焊膏，

6、潤濕鋪展率分別為86%，88.1%，83.33%，兩種市售 SAC305，SAC0307焊膏為84.33%，73.33%，前三種焊膏合金粉末相同，助焊劑不同，得出自制助焊劑的潤濕性優(yōu)于唯特偶助焊劑，但是稍微低于 AMETCH助焊劑；且自制助焊劑和 SACBN07合金粉末混合的焊膏的潤濕性能高于市售SAC305焊膏，SAC0307焊膏；
　　5．五種焊膏的剪切試驗中，剪切強度分別為71.905 MPa，72 MPa，71.656 M