專利名稱：：一種用于焊錫粉末防氧化的處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于材料處理
技術(shù)領(lǐng)域：
，涉及一種用于焊錫粉末防氧化的處理方法。
背景技術(shù)：
：焊錫膏是電子封裝領(lǐng)域的重要輔助材料。焊膏中，焊錫合金微粉含量高達(dá)90%左右，是悍膏中的關(guān)鍵材料，其品質(zhì)好壞對(duì)焊膏質(zhì)量和焊接效果有直接的影響。表面組裝技術(shù)對(duì)焊錫粉末要求很高，其中最主要的幾個(gè)參數(shù)是微粉粒徑和球形度以及氧含量。焊錫粉末一般由霧化法制得，成品顆粒的粒度一般控制在2002500目(745um)之間。7420um能滿足一般的電子元件的表面貼裝要求，而20um以下的微粉顆粒則完全適應(yīng)了SMT向"短小輕薄"的發(fā)展趨勢(shì)。焊錫粉末的形狀以球形為最好，它具有良好的印刷性而不會(huì)出現(xiàn)堵塞模板孔眼的現(xiàn)象。焊錫粉末形狀可以用球形度來(lái)衡量，球形度是指與顆粒相同體積的等當(dāng)球體的表面積與顆粒的實(shí)際表面積之比，其取值范圍小于等于1,球形度越高，顆粒越接近于球形，也就越利于焊膏的可印制性。其次，表面光潔、圓整的顆粒比表面積最小，氧化量就?。欢艉稿a粉末表面粗糙，形狀不規(guī)整，則大大增加了氧化污染的機(jī)會(huì)。由于目前用到的焊錫粉末已越來(lái)越微細(xì)化，因此焊錫粉末的氧化帶來(lái)的問(wèn)題就越為突出。焊錫粉末粒徑越細(xì)小，其相對(duì)表面積就越大，同樣質(zhì)量的焊錫粉末受到氧化作用的面積就越大，同時(shí)受到焊膏中酸性物質(zhì)的腐蝕幾率也就越高，失效速度大為加快。氧雜質(zhì)含量的增加就意味著焊錫粉末品位的降低，用于微電子應(yīng)用的合金焊錫粉末必須有低的氧含量，過(guò)量的氧化物影響回流焊過(guò)程中焊料與基板的結(jié)合，影響潤(rùn)濕性易起焊球。而焊錫粉末向微細(xì)化方向發(fā)展，使得焊錫粉末氧含量的控制變得更為困難。因此，不但要求焊錫粉末制備時(shí)氧含量要低，而且還要求焊錫粉末具有高的抗氧化性能，以保證在篩分、儲(chǔ)運(yùn)和使用過(guò)程中產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。焊錫粉末在生產(chǎn)過(guò)程中能夠嚴(yán)格控制環(huán)境條件，并采用真空包裝，可以避免整件包裝的焊錫粉末過(guò)度氧化，但是對(duì)于散裝的焊錫粉末則無(wú)法保護(hù)。發(fā)明目的本發(fā)明的目的是提供一種用于焊錫粉末防氧化的處理方法，克服了現(xiàn)有技術(shù)對(duì)于散裝的焊錫粉末無(wú)法保護(hù)，導(dǎo)致過(guò)度氧化性能下降的問(wèn)題。本發(fā)明的技術(shù)方案是，一種用于焊錫粉末防氧化的處理方法，處理的焊錫粉末對(duì)象為Sn-Pb系焊錫粉末或各種無(wú)鉛系列的焊錫粉末，該方法按以下步驟實(shí)施首先將成膜物質(zhì)溶解到溶劑中，得到濃度為0.1wte/。35wtn/。的成膜物質(zhì)處理液，然后將待處理的焊錫粉末倒入上述配制好的成膜物質(zhì)處理液中，充分?jǐn)嚢杈鶆蚝筮^(guò)濾出焊錫粉末，最后將焊錫粉末干燥，即成。溶劑選用水或有機(jī)溶劑，所述有機(jī)溶劑選用乙醇、丁醇、丙醇、異丙醇、丙酮、醋酸乙酯、醋酸丙酯、甲苯、二甲苯、汽油或煤油。成膜物質(zhì)選用苯并三氮唑、羥基苯并三唑、三苯基膦、三苯基氧化磷、乙二醇苯唑、a-疏基苯并噻唑、聚乙二醇、季戊四醇、聚乙烯醇、二氯異氰尿酸、三氯異氰脲酸、環(huán)氧樹脂、纖維素、天然松香或改性松香。經(jīng)本發(fā)明的方法處理后的焊錫粉末可在干燥大氣中常年存放而不會(huì)氧化，不影響焊膏的儲(chǔ)存壽命和焊接性能。本發(fā)明的方法簡(jiǎn)便易行，成本低廉，操作方便，設(shè)備簡(jiǎn)單。圖1是原始焊錫微粉的組織結(jié)構(gòu)圖2是本發(fā)明方法實(shí)施例選用二氯異氰脲酸鈉包覆后的焊錫粉末顆粒組織結(jié)構(gòu)圖3是本發(fā)明方法實(shí)施例選用三氯異氰脲酸包覆后的焊錫粉末顆粒組織結(jié)構(gòu)圖4是本發(fā)明方法實(shí)施例選用季戊四醇包覆后的焊錫粉末顆粒組織結(jié)構(gòu)圖。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。本發(fā)明是用于焊錫粉末的防氧化處理方法，該方法按照以下步驟實(shí)施首先配制焊錫粉末處理液，在35'C9(TC溫度和攪拌條件下將(UwtM35wtn/。的成膜物質(zhì)(溶質(zhì))溶解到溶劑中，配制得到焊錫粉末處理液；然后將所要包覆的焊錫粉末倒入焊錫粉末處理液中，攪拌均勻后過(guò)濾，而后可采用風(fēng)干、低溫烘干(小于8(TC)、真空干燥或者噴霧干燥的方式使粉體干燥即成。經(jīng)過(guò)處理的焊錫粉末的顆粒體表面就覆蓋了一層均勻致密的成膜物質(zhì)，可有效隔絕大氣，防止焊錫粉末的氧化。為了有更好的防氧化效果，最好對(duì)剛制備出的焊錫粉末新品直接進(jìn)行包覆處理。成膜物質(zhì)是指能溶解到相應(yīng)溶劑中的物質(zhì)，優(yōu)先選用下述物質(zhì)苯并三氮唑、羥基苯并三唑、三苯基膦、三苯基氧化磷、乙二醇苯唑、a-疏基苯并噻唑、聚乙二醇、季戊四醇、聚乙烯醇、二氯異氰尿酸、三氯異氰脲酸、環(huán)氧樹脂、纖維素、天然松香或各種改性松香，改性松香選用氫化松香、水白松香、冰白松香、馬來(lái)松香、歧化松香、聚合松香、部分聚合松香或氫化松香甘油酯。采用這些成膜物質(zhì)能夠避免對(duì)焊膏性能帶來(lái)的不良影響。溶劑選用水或者有機(jī)溶劑，若選用有機(jī)溶劑，可選用乙醇、丁醇、丙醇、異丙醇、丙酮、醋酸乙酯、醋酸丙酯、甲苯、二甲苯、汽油或煤油。配制的焊錫粉末處理液溶質(zhì)濃度不能太高，若是高于35wt。/。，則處理的焊錫粉末包覆層太厚，會(huì)在焊錫粉末中引入過(guò)多的成膜物質(zhì)，不利于焊錫粉末的進(jìn)一步使用。處理液溶質(zhì)濃度的下限則取決于粉體顆粒的大小，粉末顆粒的粒度越小，則相同質(zhì)量粉末的總表面積就越大，為了達(dá)到相同的包覆膜厚度，用到的包覆物質(zhì)量就越多。反之，粉末顆粒的粒度越大，則相同質(zhì)量粉末的總表面積就越小，為了達(dá)到相同的包覆膜厚度，用到的包覆物質(zhì)量就越少。膜層的有效厚度取決于包覆物質(zhì)的種類，溶質(zhì)濃度一般高于0.1wt%時(shí)，才有保護(hù)效果。為了獲得好的包覆效果，且不影響焊錫粉末的純度，一般在5wt。/。20wt。/。左右的濃度最好，具體濃度視實(shí)際操作所選用的處理液體系而定。實(shí)施例Sn-Zn系焊錫因?yàn)楹写罅康母呋钚栽豘n，是最容易氧化的焊錫，焊錫粉末的放氧化保存極不容易。因此，在以下實(shí)施例中，以Sn-Zn系焊錫為被包覆物進(jìn)行試驗(yàn)測(cè)試。其中，例1例2是以Sn-7Zn焊錫作為包覆基體，溫度控制分別為3(TC和45°C，例3~例5是以Sn-9Zn焊錫作為包覆基體，溫度控制分別為50'C、55-C及6(TC，例6~例8是以Sn-10Zn焊錫作為包覆基體，溫度控制分別為65'C、75'C及85。C，分別選用如表1所示的不同包覆物質(zhì)(成膜物質(zhì))和不同的溶劑，并采用本發(fā)明的步驟配制出不同的焊錫粉末處理液500ml，然后分別將200gSn-7Zn、Sn-9Zn、Sn-10Zn悍錫粉末分別倒入相應(yīng)焊錫粉末處理液中，攪拌均勻后過(guò)濾，再常溫干燥良好，即完成包覆處理。表1各實(shí)施例的配比及焊錫粉末包覆后加速氧化實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果表<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>為了檢驗(yàn)例1~例8的處理效果，對(duì)各組包覆處理后的Sn-Zn系列焊錫粉末均在8(TC放置48h進(jìn)行加速氧化實(shí)驗(yàn)，然后測(cè)試加速氧化前后的氧含量，氧含量檢測(cè)儀器為RO-416DR型定氧儀，儀器精度為50ppm。結(jié)果如表1中所示，包覆過(guò)的焊錫粉末氧含量明顯增加，說(shuō)明焊錫粉末表面已有包覆層，測(cè)得的氧含量增加值其實(shí)是有機(jī)物中的氧元素。需要說(shuō)明的是，因?yàn)檫x用的有機(jī)包覆物質(zhì)可以作為助焊劑的基本成分，且易于控制含量，所以不會(huì)對(duì)焊膏的使用性能造成不良影響，相反可以將粉末顆粒與大氣隔離，利于焊錫粉末的保存。經(jīng)過(guò)加速氧化試驗(yàn)后，未處理的焊錫粉末氧含量增加了150ppm,而經(jīng)過(guò)包覆處理的焊錫粉末氧含量相對(duì)降低，降低的氧元素含量則是在加速氧化過(guò)程中有機(jī)物受熱損失所致，其中，實(shí)施例5中使用的包覆物質(zhì)由于其自身高的熱穩(wěn)定性而沒(méi)有損失?？梢?jiàn)，經(jīng)過(guò)包覆處理后最大限度地杜絕了焊錫粉末的氧化。為了更直觀地觀察包覆效果，對(duì)部分實(shí)施例的結(jié)果拍攝了掃描電子顯微鏡照片。圖1是未包覆的Sn-9Zn焊錫粉末掃描電鏡照片；圖2是包覆二氯異氰脲酸鈉后的Sn-9Zn焊錫粉末掃描電鏡照片；圖3是包覆三氯異氰脲酸后的Sn-9Zn焊錫粉末掃描電鏡照片；圖4是包覆季戊四醇后的Sn-9Zn悍錫粉末掃描電鏡照片，可見(jiàn)，包覆處理后的焊錫粉末表面有明顯的包覆層，能夠可靠的阻隔了焊錫粉末同大氣的接觸。綜上所述，包覆的有機(jī)物質(zhì)層對(duì)Sn-9Zn焊錫粉末起到了很好的保護(hù)作用，阻隔了焊錫粉末同大氣的接觸，解決了焊錫粉末的散裝保存的難題，本發(fā)明適合于各種成分的焊錫防氧化保護(hù)，尤其適用于Sn-Zn系焊錫。權(quán)利要求1、一種用于焊錫粉末防氧化的處理方法，處理的焊錫粉末對(duì)象為Sn-Pb系焊錫粉末或各種無(wú)鉛系列的焊錫粉末，其特征在于，該方法按以下步驟實(shí)施首先將成膜物質(zhì)溶解到溶劑中，得到濃度為0.1wt％～35wt％的成膜物質(zhì)處理液，然后將待處理的焊錫粉末倒入上述配制好的成膜物質(zhì)處理液中，充分?jǐn)嚢杈鶆蚝筮^(guò)濾出焊錫粉末，最后將焊錫粉末干燥，即成。2、如權(quán)利要求1所述的處理方法，其特征在于，所述的溶劑選用水或有機(jī)溶劑，所述有機(jī)溶劑選用乙醇、丁醇、丙醇、異丙醇、丙酮、醋酸乙酯、醋酸丙酯、甲苯、二甲苯、汽油或煤油。3、如權(quán)利要求1所述的處理方法，其特征在于，所述成膜物質(zhì)選用苯并三氮唑、羥基苯并三唑、三苯基膦、三苯基氧化磷、乙二醇苯唑、a-疏基苯并噻唑、聚乙二醇、季戊四醇、聚乙烯醇、二氯異氰尿酸、三氯異氰脲酸、環(huán)氧樹脂、纖維素、天然松香或改性松香。4、如權(quán)利要求3所述的處理方法，其特征在于，所述改性松香選用氫化松香、水白松香、冰白松香、馬來(lái)松香、歧化松香、聚合松香、部分聚合松香或氫化松香甘油酯。全文摘要本發(fā)明涉及一種用于焊錫粉末防氧化的處理方法，該方法按以下步驟實(shí)施，將成膜物質(zhì)溶解到溶劑中，得到濃度為0.1wt％～35wt％的成膜物質(zhì)處理液，將待處理的焊錫粉末倒入配制好的處理液中，充分?jǐn)嚢杈鶆蚝筮^(guò)濾出焊錫粉末，將焊錫粉末干燥即成。溶質(zhì)選用苯并三氮唑、羥基苯并三唑、三苯基膦、三苯基氧化磷、乙二醇苯唑、a-疏基苯并噻唑、聚乙二醇、季戊四醇、聚乙烯醇、二氯異氰尿酸、三氯異氰脲酸、環(huán)氧樹脂、纖維素、天然松香和改性松香中的至少一種，溶劑選用水、乙醇、丁醇、丙醇、異丙醇、丙酮、醋酸乙酯、醋酸丙酯、甲苯、二甲苯或汽油中的至少一種。本發(fā)明適用于各種焊錫粉末的抗氧化處理，經(jīng)過(guò)處理后的焊錫粉末不影響使用性能，可在干燥大氣中長(zhǎng)期保存而不被氧化。文檔編號(hào)B22F1/00GK101412112SQ200810232189公開(kāi)日2009年4月22日申請(qǐng)日期2008年11月10日優(yōu)先權(quán)日2008年11月10日發(fā)明者盧加飛,娟呂,晶康,濤李,王秀春,趙麥群申請(qǐng)人:西安理工大學(xué)