免清洗低银SAC无铅焊锡膏的成分设计与性能研究

发布时间：2017-10-14 10:03

  本文关键词：免清洗低银SAC无铅焊锡膏的成分设计与性能研究

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【摘要】：随着电子产品朝着细、小、轻、薄的方向快速发展,表面组装技术(Surface Mount Technology,以下简称SMT)逐渐成为电子行业最重要的装联技术之一。焊锡膏是SMT中最关键的材料,对免清洗低银Sn-Ag-Cu无铅焊锡膏的研制具有重要的现实意义。本文首先对助焊剂的基质及其主要成分进行优化选择研究,然后制备了助焊性能优良的免清洗低银无铅焊锡膏用助焊剂;再将优化的助焊剂与SAC0307焊锡粉按照一定比例混合,得到免清洗低银SAC无铅焊锡膏,并对其性能进行了全面测试。其主要结论如下:(1)研制的助焊剂中,溶剂成分为二甘醇:醇B:醚C=6:1:3;成膜剂为脂松香B;活性剂为戊二酸:丁二酸:酸A:酸B=2:3:1:2;表面活性剂为OP-10;润滑剂为聚乙二醇2000;抗氧化剂为对苯二酚;触变剂为ST与E的复配;缓蚀剂为苯丙三氮唑;活性助剂为三乙醇胺。该助焊剂为稳定的微黄色半透明膏状体,在冷藏过程中无分层和结晶现象,pH值为5.52,不挥发物含量为65.83%,无卤素,无穿透性腐蚀,助焊性好,焊后残留物薄而透明,腐蚀性低,干燥度满足要求,焊后基本无需清洗。(2)研制的焊锡膏中,助焊膏与3#SAC0307焊锡粉的质量比为89:11,其黏度值为814kcp,焊锡膏印刷后无明显拉尖、桥连、漏印等缺陷,具有良好的抗塌陷性能;焊锡膏润湿等级达到1级,所得焊点饱满、光亮、美观;锡珠实验评定为1级;焊后助焊剂残留较薄且无色透明,焊后可不清洗。(3)回流焊接头测试表明,在连接界面处生成一层厚度约2.6μm的扇贝状IMC,钉扎于焊料与铜板的结合界面,能提高接头的强度;受回流焊工艺参数的影响,在接头的焊料基体中存在空洞现象,其剪切强度比商用焊锡膏稍弱,剪切强度值在31Mpa~44Mpa之间;回流焊接头的断裂发生在焊料基体处,且为韧性断裂。平行实验表明,研制的焊锡膏基本能达到商用水平。
【关键词】：免清洗 低银 无铅焊锡膏 助焊剂
【学位授予单位】：重庆理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG42
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-20
• 1.1 引言9
• 1.2 无铅焊锡膏的研究进展9-18
• 1.2.1 无铅焊锡膏用焊料合金的研究进展9-15
• 1.2.2 无铅焊锡膏用助焊剂的研究进展15-17
• 1.2.3 无铅焊锡膏用助焊剂的免清洗趋势17-18
• 1.3 课题研究的意义及内容18-20
• 1.3.1 课题研究的意义18
• 1.3.2 课题研究的内容18-20
• 2 实验方案与检测方法20-24
• 2.1 技术路线20-21
• 2.2 实验材料及仪器21-23
• 2.3 焊锡膏样品的制备23
• 2.4 焊锡膏的性能测试23-24
• 3 焊锡膏用助焊剂的成分设计与性能研究24-49
• 3.1 助焊剂的成分设计24-43
• 3.1.1 活性剂的选择与复配24-31
• 3.1.2 溶剂的选择与复配31-33
• 3.1.3 松香的优化选择33-37
• 3.1.4 表面活性剂的选择与优化37-39
• 3.1.5 抗氧化剂的选择39
• 3.1.6 缓蚀剂的选择39
• 3.1.7 触变剂的选择与优化39-41
• 3.1.8 活性助剂41-43
• 3.2 助焊剂的性能测试43-48
• 3.2.1 外观及稳定性43-44
• 3.2.2 润湿力测试44
• 3.2.3 不挥发物含量测试44-45
• 3.2.4 pH及密度45
• 3.2.5 卤素含量45
• 3.2.6 铜镜腐蚀45-46
• 3.2.7 铺展实验46-47
• 3.2.8 干燥度测试47-48
• 3.3 本章小结48-49
• 4 免清洗低银无铅焊锡膏的合成与性能研究49-68
• 4.1 低银无铅焊锡粉的选型49
• 4.2 焊锡粉与助焊膏比例的确定49-50
• 4.3 免清洗低银无铅焊锡膏的性能研究50-67
• 4.3.1 黏度测试50-51
• 4.3.2 塌陷实验51-55
• 4.3.3 锡珠测试55-56
• 4.3.4 润湿性测试56-59
• 4.3.5 焊锡膏回流焊接头的可靠性测试59-67
• 4.4 本章小结67-68
• 5 结论68-69
• 致谢69-70
• 参考文献70-75
• 个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果75

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本文编号：1030411