無鉛焊料助焊劑及錫膏的制備性能研究
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隨著電子行業和表面組裝技術(SMT)的發展，助焊劑與錫膏已經成為電子工業中最為重要的電子互連材料之一。本課題分析總結了實驗室已開發的Sn-3.5Ag-0.5Cu塊狀焊料用助焊劑的各項添加物，從助焊劑的各項功能性添加物出發，改善了助焊劑的配方，從而滿足環保需求；針對現有焊膏殘留過高的問題，本論文開發出了一款無松香Sn-3.0Ag-0.5Cu系焊膏，并對其進行了潤濕性、坍塌及焊料球等方面的研究和綜合評價；針對無鉛焊料熔點過高的問題，本論文開發了一種新型核/殼結構系粉體材料，并將其應用于錫膏中，對其性能進行了初步探討。本論文的主要研究成果如下：
(1)原有Sn-3.5Ag-0.5Cu塊狀焊料用助焊劑存在焊后焊點腐蝕嚴重、焊后殘留多的問題，因此本論文在原有配方的基礎上通過調整活化劑的成分，降低了焊后腐蝕程度；同時開發了新的溶劑體系，改善了助焊劑的潤濕性，增加了溶劑體系的溶解能力；最后，通過加入抗氧化劑和緩蝕劑改善了焊點抗腐蝕性能；
(2)研制出三種新的活性物質A、B、C，并表征了它們的結構，研究了它們的基本性質。通過比較發現：含有=C-O-C基團的活性物質活性較強，活性物質C更適合用于無松香Sn-3.0Ag-0.5Cu系焊膏；松香替代物b因為可以使活性物質的活性緩慢釋放，其在改善焊膏保質期上起了重要作用；
(3)對無松香Sn-3.0Ag-0.5Cu系焊膏的各項性能進行優化，得出適合于Sn-3.0Ag-0.5Cu合金的助焊劑的最終配方，研究表明，當合金焊料比例為89%時，焊膏的流變性能最好；初步探討了相同體系下不同成分的合金對焊后焊點的導熱性及金屬間化合物生長的影響，發現Sn-3.0Ag-0.5Cu合金在焊后焊點導熱性和金屬間化合物這兩方面均優于Sn-0.3Ag-0.7Cu；
(4)對制備的自組裝Sn-Bi-Cu和Sn-Bi-Al系核/殼結構粉體進行表征，盡管兩者的首次熔化溫度相近，但由于Sn-Bi-Al合金的表面氧化率過高不適合用于制備焊膏；自組裝Sn-Bi-Cu系核/殼結構焊膏用助焊劑中使用了復配的A活性劑，且其質量百分比達到助焊膏總量的30%時可使焊點的潤濕性較好，焊點腐蝕性也受到抑制，當焊接溫度為180℃，焊接時間為45s時可有效地與銅片焊接，且有均勻的界面層形成。
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標簽： 錫膏 助焊劑 分類： 助焊膏技術
