新型Sn-Zn系焊铝锡膏的制备

研制了一种新型Sn-Zn系焊铝锡膏.根据焊铝锡膏成分组成特点,以Sn-Zn系无铅锡粉为基础,对助焊膏中活性剂、活性盐、表面活性剂和溶剂等添加剂进行筛选,通过正交试验对其组分进行优化并制备出焊铝锡膏.结果表明:活性剂部分,有机胺A质量的增加会降低钎料在240℃和260℃下的润湿性;活性盐部分,锌盐和亚锡盐有利于扩大钎料铺展面积,但添加铵盐会降低钎料的润湿性;表面活性剂部分,添加OP-10的实验效果要优于添加油酸酰胺的实验效果.基于以上研究结果自制出的焊铝锡膏可用于低温钎焊1060铝,焊接质量良好,界面处未见明显焊接缺陷,且焊铝锡膏具有良好的存储稳定性.研究结果可为铝合金钎焊用焊铝锡膏的应用和开发提供理论和技术支持.

乳化工艺对无铅焊锡膏性能的影响

研究了乳化工艺温度对无铅焊锡膏性能的影响。制备出8组对应乳化工艺的助焊膏,将助焊膏经相同碾磨工艺碾磨后,分别与Sn96.5Ag3.0Cu0.5合金焊锡粉混合搅拌,制备出焊锡膏,对助焊膏粒度、焊锡膏状态、焊锡膏润湿性和耐干性进行测试。结果表明:升高乳化温度和降低结束温度制备的助焊膏粒度显著变小;焊锡膏的状态和耐干性随乳化温度的升高和结束温度的降低得到明显改善,在允许范围内(95~110℃),乳化温度越高,焊锡膏整体性能越好;结束温度为50℃时效果最佳。

焊锡膏中助焊剂酸值的不确定度评定

根据焊锡膏中的助焊剂酸值测定的原理,系统考虑影响酸值测定过程及其标准溶液配制过程的不确定度来源,对测量重复性、标定标准溶液浓度、滴定体积、质量称量、摩尔质量、数值修约引入的测量不确定度分量进行评定,并计算合成标准不确定度和扩展不确定度。此方法适用于《方法B目视滴定法测定助焊剂酸值》(IPC-TM-6502.3.13A)测定焊锡膏中助焊剂的酸值不确定度的评定,其中标定标准溶液浓度和滴定体积是结果测量不确定度的显著因素。本测试焊锡膏中的助焊剂酸值测量结果的扩展不确定度(U)为1.18 mg KOH/g,包含因子k=2。

助焊膏制备工艺对锡膏性能的影响

从助焊膏的不同制备工艺入手,采用高速乳化和高温合成工艺制备同一配方助焊膏,并对两种工艺制备的锡膏综合性能进行测试。测试结果表明高速乳化工艺制备的锡膏粘着力和粘度偏小,具有较优的抗坍塌性能,适用于焊接间距较小、贴装元件较小的产品;高温合成工艺制备的锡膏粘度和粘着力偏大,在润湿性能和空洞率方面具有较优优势,适用于对焊接效果和空洞率要求较高的产品。

活性剂对Sn64Bi35Ag1焊锡膏空洞率影响研究

通过对活性剂性能研究,探索助焊剂配方体系中不同活性剂类型及含量变化对焊锡膏空洞率的影响。以PCB测试基板为载体,焊锡膏经印刷、回流焊接后,使用XD7500VR JADE EP型号的X-Ray设备进行焊点空洞率测试,以空洞率的大小为评价指标,按照试验设计对6种不同活性剂进行了助焊剂合成,进一步配制焊锡膏进行焊点空洞率测试。经过对比分析,优选取了4种分解温度呈阶梯状的有机酸进行复配试验。结果表明:有机酸的复配能显著改善焊点的空洞率,己二酸、丙二酸、癸二酸、辛二酸的含量分别为2%、2%、4%、3%复配时,焊锡膏空洞率为6.8%。

不同进样方式气质联用分析锡膏中的助焊剂组分

采用离心和丙酮萃取的方法,对焊锡膏中的金属粉和助焊剂进行初步分离,再通过闪蒸、固相微萃取、热裂解及甲酯化等不同进样方式,进行气质联用(GC-MS)分析测试,对焊锡膏的助焊剂成分进行定性分析。结果表明:通过该方法能有效分析出助焊剂中所包括的绝大部分溶剂、活性剂、缓蚀剂及部分添加剂,而松香由于其种类繁多和异构体较多导致结构差异较小,暂时无法确定具体类别,触变剂因其在甲醇中溶解性差使得甲酯化效果不好和热分解温度太高等因素导致检测灵敏度较差。

无铅焊膏用助焊剂的制备与研究

无铅焊膏用助焊剂需要一定的黏性,选择有机酸和有机胺混合作为活性物质,配合一定量的松香配制出一种助焊剂。通过控制助焊剂中松香的含量,降低不挥发物的含量,减少残留物对元器件的腐蚀。依据标准对所配制的助焊剂进行了性能测试,并与一种松香含量较高的助焊剂比较。结果表明:助焊剂的松香含量降低约10%,在260℃焊接后不挥发物含量降低了近6%,黏度较好,无卤化物,无毒,环保,符合焊膏用助焊剂的要求。

无铅焊膏用无卤素松香型助焊剂的研制

通过筛选试验,调整溶剂、松香和活化剂的含量,确定助焊剂中主要成分的最佳配比。根据国标GB/T9491—2002,测试助焊剂的扩展率、腐蚀性及其他性能,并根据日本工业标准JISZ3198—4—2003进行润湿力测试。结果表明:当助焊剂中有机酸活化剂质量分数为9%、m(水白松香):m(聚合松香)为2:3时,助焊剂具有良好的物理稳定性和润湿性,平均扩展率最高能达到76.00%。焊后铜片无腐蚀,残留物少且成透明膜状。

SnAgCu无铅焊膏用活性物质研究

以SnAgCu无铅焊膏铺展性能为主要指标,通过回流焊接实验,对用于助焊剂的17种有机酸活性物质进行了筛选。选取两种性能较好的有机酸配成复合活性物质,并对该活性物质的组成进行优化。用湿热试验测试焊后残留物的腐蚀性。结果表明:以羧基官能团比例为3:7的丁二酸和一元酸A混合物作为活性物质,并添加质量约0.66%的乙醇胺调整酸度,得到了pH值约为3的助焊剂;此助焊剂性能优良,可使焊点铺展率达到84%。使用含有此助焊剂的焊膏,采用回流焊接工艺在PCB板上贴装片式元件,所得焊点光亮饱满,且焊后残留物无腐蚀性,可以实现免清洗。

无铅钎料用无VOC助焊剂活化组分研究

对无铅钎料免清洗助焊剂用各类活化剂性能及机理进行了分析,通过润湿力研究选择出活化性能较好的丁二酸和戊二酸以及一种羟基酸。以此活化组分为基础配制了两种无挥发性有机化合物(VOC)免清洗助焊剂,并且根据SJ/T 11273—2002《免清洗液态助焊剂》的规定对该助焊剂进行了性能检测。结果表明,两种助焊剂无松香无卤素,固体含量低,润湿力大,腐蚀性小,扩展率达75%,助焊性能良好,可应用到无铅波峰焊中。

活化剂对锡铋系低温无铅焊料用助焊剂润湿性能的影响研究

选用不同的有机酸作为活化剂,配制了五组助焊剂配方,使用Sn-58Bi低温无铅焊料分别进行扩展率测试,研究活化剂成分对助焊剂润湿性能的影响。研究结果表明:选用四种有机酸混合作为活化剂配制的助焊剂中,D-3和D-4两种助焊剂配方使Sn-58Bi低温无铅焊料的扩展率分别达到77.93%和78.71%,高于其它组助焊剂配方;多种有机酸类活化剂组合使用时,助焊剂具有更高的活性和助焊能力,有助于促进无铅焊料的铺展和润湿。

无铅无卤焊接用活性物质的研究

寻求高效无卤活性剂是实现绿色电子产品的关键。本文首次以氨基酸对甲苯磺酸盐及氨基酸酯对甲苯磺酸盐为活性剂配制了助焊剂与锡膏,并对其进行了扩展率、润湿及焊后残留物腐蚀性测试。结果表明:所得助焊剂扩展率都超过80%;所得锡膏焊点饱满,焊后残留物少,湿热试验铜板几乎无腐蚀性。这表明氨基酸对甲苯磺酸盐及氨基酸酯对甲苯磺酸盐是一类新型高活性、低腐蚀性的活性剂,有望用于高性能的水基助焊剂及无铅无卤锡膏。

活性剂对锌基钎料助焊剂物理性能及铺展性能影响

锌基合金是一种比较理想的高温无铅软钎料,但是锌基钎料的润湿性比较差,严重阻碍了其推广和应用。活性剂可以提高钎料的润湿性,本文研究了在常用的锌基助焊剂中,不同比例的活性剂含量对锌基钎料助焊剂的物理性能及Zn20Sn钎料的铺展性能的影响。研究结果表明:当添加的活性剂质量分数为3%左右时,助焊剂的不粘性、腐蚀性、不挥发物含量、稳定性均满足国家标准,并且可以得到饱满、平整、光滑的钎焊接头。

Sn0.3Ag0.7Cu焊锡膏的储存稳定性研究

针对焊锡膏在储存过程中的发干、发粘、无法焊接等失效问题,通过研究不同有机酸活性剂与焊锡粉末的室温共存稳定性,对焊锡膏进行了失效分析,并对有机酸活性剂进行了研究。结果表明,不同有机酸室温下的活性有很大差异,水杨酸、丁二酸、戊二酸室温下活性较大,能对焊锡粉造成腐蚀,这是焊锡膏失效的主要原因。苹果酸、己二酸、壬二酸、癸二酸室温下活性较弱,不会对焊锡粉造成腐蚀。用己二酸、壬二酸复配作为活性剂配制的焊锡膏具有优异的焊接性能,高的室温储存稳定性,焊后残留少且无腐蚀性。

新型焊接技术——免清洗焊剂和无铅焊锡膏

鉴于全球电子制造业正向着绿色生产的方向发展,美国、日本、欧洲等一些国家制定了专项法规,保护人居环境。为此,本文重点介绍了绿色焊接材料——免清洗焊剂和无铅焊锡膏的发展历程及其主要性能、特点以及存在的问题。阐述了国内外免清洗焊剂和无铅焊锡膏的研究现状及其在电子组装技术中的应用前景。

SMT无铅电子焊膏活性剂的研究

选择腐蚀性较低的有机酸作为制备无铅电子焊膏活性剂的原料。对五种有机酸进行筛选和复合选取,并进行回流焊接模拟。按国家标准(GB/T9491—2002)对其铺展率、腐蚀性进行了测试。结果表明,选用w(己二酸)为60%和w(丁二酸)为40%的混合酸作为活性剂,具有良好的润湿性和助焊活性,铺展率在87%左右。焊后残留少,腐蚀性弱,焊点饱满光亮,焊层薄而明晰。

新型铝焊膏的研制

主要对组成铝焊膏的钎料、钎剂以及成膏体进行了研究,并制备出适合于铝-铝、铝-铝合金、铝-不锈钢焊接用的新型铝焊膏.该铝焊膏具有加料方便、准确,焊接性能优良的特点.

焊膏用免清洗助焊剂的制备与研究

根据免清洗助焊剂各组份的特点,分别对其活性剂、溶剂、成膜剂以及添加物进行筛选和处理。在一定温度下对各组份进行均匀化处理并制备出助焊剂,依据标准对所制备的焊剂进行性能测试。以自制的锡银铜系焊粉为基础制备焊膏并做焊接模拟。结果表明:采用有机酸和有机胺复配制备的活性物质满足预期要求;复配溶剂满足沸点、黏度和极性基团三大原则;所制备的免清洗焊剂多项性能满足规范要求,达到了免清洗的要求,解决了助焊性与腐蚀性的矛盾;所制备的焊膏焊接性能良好,无腐蚀,固体残留量低,存储寿命较长。

有机金属型铝用无铅低温软钎剂的试验

首次将有机金属盐辛酸亚锡作为活性组分替代现有技术中一般采用的无机金属氟硼酸盐,研发出新型铝用无铅低温软钎剂,并通过对照试验和扩展性能、XRD、SEM及EDS等测试,研究其对铝钎焊的助焊性能。结果表明:所得钎剂能很好地实现铝的无铅低温软钎焊,并在节能、环保、吸潮、稳定以及润湿铺展等性能方面显著地优于传统的有机型铝用软钎剂。同时,辛酸亚锡中的Sn2+被Al置换后能达到铝板200μm左右深处,从而有望解决因Sn-Al之间几乎不发生相反应而造成的接头强度不够、焊点易脱落问题,为铝的无铅低温软钎焊和铝在电子产品中的应用提供了新思路。

绿色电子制造及绿色电子封装材料

阐述了绿色电子制造(包括电子封装)概念起源、定义以及基本内涵和范畴,并从电子封装用互连材料、被连接材料和封装后清洗过程这三个方面全面阐述了绿色电子封装的主要内容,重点评述了目前绿色电子封装材料(包括无铅钎料、钎剂、焊膏和导电胶等)的研究现状和面临的问题。最后,展望了绿色电子制造及绿色电子封装材料的未来发展趋势。