CN113798735B - 一种焊片/焊环表面涂覆助焊剂的方法 - Google Patents

一种焊片/焊环表面涂覆助焊剂的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种焊片/焊环表面涂覆助焊剂的方法，包括：将助焊剂粉末与金属球置于旋转涂覆装置中进行第一次旋转涂覆，得到表面包覆助焊剂层的金属球；将表面覆盖助焊剂层的金属球、助焊剂粉末和待涂覆的焊片/焊环再置于旋转涂覆装置中进行第二次旋转涂覆，分离出金属球后，即得到表面包覆助焊剂层的焊片/焊环。本发明提出的一种焊片/焊环表面涂覆助焊剂的方法，所述方法具有涂覆厚度均匀，助焊剂不易脱落，工艺简单，环保高效和成本低等特点，可实现涂覆焊片大批量生产。

Description

一种焊片/焊环表面涂覆助焊剂的方法
技术领域
本发明属于焊料制造技术领域，尤其涉及一种焊片/焊环表面涂覆助焊剂的方法。
背景技术
涂覆焊片因其表面含有助焊剂，同时可按要求制成不同的形状、大小的精密成型焊料，广泛应用于印制板组装、连接器和通信设备以及微组装焊接等领域。目前关于焊片表面涂覆助焊剂的技术，通常有三种技术：(1)液体助焊剂浸涂工艺；(2)液体助焊剂喷涂工艺；(3)助焊剂粉末静电喷涂。第(1)种和第(2)种使用的都是液体助焊剂，液体助焊剂大多含有挥发性有机溶剂，易造成环境污染和操作人员的健康危害，第(3)种虽然使用的是粉末状的固体助焊剂，其对设备和助焊剂粉末要求较高，工序复杂，成本较高，这些不足制约了大规模的生产应用。
发明内容
基于上述技术问题，本发明提供了一种焊片/焊环表面涂覆助焊剂的方法，所述方法具有涂覆厚度均匀，助焊剂不易脱落，工艺简单，环保高效和成本低等特点，可实现涂覆焊片大批量生产。
本发明提出的一种焊片/焊环表面涂覆助焊剂的方法，包括如下步骤：
S1、将助焊剂粉末与金属球置于旋转涂覆装置中进行第一次旋转涂覆，得到表面包覆助焊剂层的金属球；
S2、将表面覆盖助焊剂层的金属球、助焊剂粉末和待涂覆的焊片/焊环再置于旋转涂覆装置中进行第二次旋转涂覆，分离出金属球后，即得到表面包覆助焊剂层的焊片/焊环。
本发明中，通过将助焊剂粉末与金属球进行旋涂，预先在金属球表面包覆上助焊剂层，此后将包覆助焊剂层的金属球、助焊剂粉末和待涂覆的焊片/焊环一起再一次进行旋涂，在旋转和离心力的共同作用下，利用覆盖助焊剂层的金属球作为媒介，从而最大限度地将助焊剂粉末均匀包覆在焊片/焊环表面，最终得到了表面包覆一厚度均匀助焊剂层的焊片/焊环。
优选地，所述助焊剂粉末为含松香的助焊剂粉末；
优选地，所述助焊剂粉末是通过将含松香的助焊剂研磨成粉后制得。
助焊剂中包含松香，其能够在焊片/焊环表面形成致密的有机膜，防止焊片/焊环等金属表面的氧化的同时，在焊接时也可以作为去除金属氧化膜的活化剂而发挥作用。
本发明中，助焊剂除了包含松香以外，还可以包含作为活化剂发挥作用的其他化合物和作为活化助剂发挥作用的其他化合物等多种成分构成。
优选地，所述助焊剂粉末的粒径为100-300μm。
助焊剂粉末粒径越小，其比表面积就越大，越有助于对焊片/焊环等金属形成包覆，但是当助焊剂粉末粒径过小时，容易发生相斥作用，反而不容易吸附到焊片/焊环上，本发明中限定助焊剂粉末的粒径为100-300μm，有助于在焊片/焊环表面形成厚度均匀且结合紧密的助焊剂层。
优选地，所述金属球的粒径为0.5-1mm。
选择粒径适合的金属球不仅预先可以有效吸附上助焊剂粉，而且金属球相对焊片/焊环具有更大的比表面积，也有助于作为媒介将助焊剂粉转移到焊片/焊环表面，以便于形成助焊剂层的包覆。
优选地，步骤S1中，所述助焊剂粉末与金属球的质量比为1-2:98-99。
优选地，所述焊片为方形焊片、圆形焊片或环形焊片。
优选地，所述焊片的厚度为0.15-1mm，面积不大于100mm2。
优选地，步骤S2中，所述表面覆盖助焊剂层的金属球、助焊剂粉末和待涂覆的焊片/焊环的质量比为100:2-5:25-35。
优选地，所述旋转涂覆装置为旋涂机。
优选地，所述旋涂机的转速为150-200r/min，工作时间为30-60min。
通过控制旋涂机的转速和工作时间，有助于助焊剂粉末最大限定地包覆在焊片/焊环表面，以此获得所述包覆助焊剂层的焊片/焊环。
优选地，在第二次旋涂之后，通过筛网从旋涂后的混合物中过滤出金属球，以此实现金属球的分离。
筛网孔径大于金属球的粒径却远远小于焊片/焊环的大小，如此即可轻易将金属球分离出来。
优选地，所述表面包覆助焊剂的焊片/焊环中，助焊剂的包覆厚度为0.03-0.06mm。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明中，预先使金属球表面旋涂上助焊剂粉末，之后再与助焊剂粉末一起在焊片/焊环上旋涂，如此可使焊片/焊环与助焊剂粉末最大限定的混合、吸附，最终在焊片/焊环表面上旋涂上一层厚度均匀的助焊剂层。在该过程中，创造性地将金属球作为媒介使得助焊剂粉末能够直接在焊片/焊环上包覆，不仅省略了使用有机溶剂，节能环保，对操作人员无健康危害，而且涂覆层附着稳定，涂覆厚度可控性高，工艺简单，效率高，成本低，适用于各种预成型焊片/焊环表面的助焊剂涂覆。
附图说明
图1为实施例1所得表面包覆助焊剂层的方形焊片的实物图；
图2为实施例2所得表面包覆助焊剂层的圆形焊片的实物图；
图3为实施例4所得表面包覆助焊剂层的焊环的实物图。
具体实施方式
下面，本发明通过具体实施例对所述技术方案进行详细说明，但是应该明确提出这些实施例用于举例说明，但是不解释为限制本发明的范围。
实施例1
本实施例提出一种焊片表面涂覆助焊剂的方法，包括如下步骤：
(1)、将含90wt％以上松香的助焊剂放入研磨机内研磨成粉，得到粒径为200μm含松香的助焊剂粉末；
(2)、称取质量比为2:98的上述含松香的助焊剂粉末和粒径为0.6mm的金属球，置于旋涂机中进行第一次旋转涂覆，旋涂机的转速控制为180r/min，工作时间为45min，取出后，得到表面包覆助焊剂层的金属球；
(3)、再称取质量比为100:3:30的上述表面包覆助焊剂层的金属球、含松香的助焊剂粉末和待涂覆的方形焊片(厚度为0.5mm，面积为50mm2)，置于旋涂机内进行第二次旋转涂覆，旋涂机的转速控制为180r/min，工作时间为40min，焊片表面均匀包覆一层助焊剂，取出后，得到同时包含焊片和金属球的混合物；
(4)、将上述混合物用筛网将焊片与金属球分离后，得到表面包覆助焊剂层的焊片。
经测定，该实施例所得焊片表面助焊剂层的厚度约35μm，助焊剂层均匀平整，与焊片结合力强，涂覆效果良好，所得产品可参照图1所示。
实施例2
本实施例提出一种焊片表面涂覆助焊剂的方法，包括如下步骤：
(1)、将含90wt％以上松香的助焊剂放入研磨机内研磨成粉，得到粒径为100μm含松香的助焊剂粉末；
(2)、称取质量比为1:99的上述含松香的助焊剂粉末和粒径为1mm的金属球，置于旋涂机中进行第一次旋转涂覆，旋涂机的转速控制为150r/min，工作时间为60min，取出后，得到表面包覆助焊剂层的金属球；
(3)、再称取质量比为100:2:30的上述表面包覆助焊剂层的金属球、含松香的助焊剂粉末和待涂覆的圆形焊片(厚度为0.5mm，面积不大于50mm2)，置于旋涂机内进行第二次旋转涂覆，旋涂机的转速控制为200r/min，工作时间为30min，焊片表面均匀包覆一层助焊剂，取出后，得到同时包含焊片和金属球的混合物；
(4)、将上述混合物用筛网将焊片与金属球分离后，得到表面包覆助焊剂层的焊片。
经测定，该实施例所得焊片表面助焊剂层的厚度约30μm，助焊剂层均匀平整，与焊片的结合力强，涂覆效果良好，所得产品可参照图2所示。
实施例3
本实施例提出一种焊片表面涂覆助焊剂的方法，包括如下步骤：
(1)、将含90wt％以上松香的助焊剂放入研磨机内研磨成粉，得到粒径为300μm含松香的助焊剂粉末；
(2)、称取质量比为2:98的上述含松香的助焊剂粉末和粒径为0.5mm的金属球，置于旋涂机中进行第一次旋转涂覆，旋涂机的转速控制为200r/min，工作时间为30min，取出后，得到表面包覆助焊剂层的金属球；
(3)、再称取质量比为100:5:30的上述表面包覆助焊剂层的金属球、含松香的助焊剂粉末和待涂覆的方形焊片(厚度为0.5mm，面积为50mm2)，置于旋涂机内进行第二次旋转涂覆，旋涂机的转速控制为150r/min，工作时间为60min，焊片表面均匀包覆一层助焊剂，取出后，得到同时包含焊片和金属球的混合物；
(4)、将上述混合物用筛网将焊片与金属球分离后，得到表面包覆助焊剂层的焊片。
经测定，该实施例所得焊片表面助焊剂层的厚度约54μm，助焊剂层均匀平整，与焊片的结合力强，涂覆效果良好。
实施例4
本实施例提出一种焊环表面涂覆助焊剂的方法，包括如下步骤：
(1)、将含90wt％以上松香的助焊剂放入研磨机内研磨成粉，得到粒径为200μm含松香的助焊剂粉末；
(2)、称取质量比为2:98的上述含松香的助焊剂粉末和粒径为0.6mm的金属球，置于旋涂机中进行第一次旋转涂覆，旋涂机的转速控制为180r/min，工作时间为45min，取出后，得到表面包覆助焊剂层的金属球；
(3)、再称取质量比为100:3:30的上述表面包覆助焊剂层的金属球、含松香的助焊剂粉末和待涂覆的焊环(外径为12mm，内径为3mm)，置于旋涂机内进行第二次旋转涂覆，旋涂机的转速控制为180r/min，工作时间为40min，焊环表面均匀包覆一层助焊剂，取出后，得到同时包含焊环和金属球的混合物；
(4)、将上述混合物用筛网将焊环与金属球进行分离，得到表面包覆助焊剂层的焊环。
经测定，该焊环表面助焊剂层的厚度约36μm，助焊剂层均匀平整，与焊环的结合力强，涂覆效果良好，所得产品可参照图3所示。
对比例1
本对比例提出一种焊片表面涂覆助焊剂的方法，包括如下步骤：
(1)、将含90wt％以上松香的助焊剂放入研磨机内研磨成粉，得到粒径为200μm含松香的助焊剂粉末；
(2)、称取质量比为1:10上述含松香的助焊剂粉末和待涂覆的方形焊片(厚度为0.5mm，面积为50mm2)，置于旋涂机中进行第一次旋转涂覆，旋涂机的转速控制为180r/min，工作时间为40min，取出后，得到涂覆后的焊片；
经测定，该焊片表面助焊剂均匀度较差，部分表面区域未吸附有任何助焊剂，呈现裸露状态，由此可知，对比例所述方法不能实现焊片表面的助焊剂层包覆。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种焊片/焊环表面涂覆助焊剂的方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、将助焊剂粉末与金属球置于旋转涂覆装置中进行第一次旋涂，得到表面包覆助焊剂层的金属球；
S2、将表面覆盖助焊剂层的金属球、助焊剂粉末和待涂覆的焊片/焊环再置于旋转涂覆装置中进行第二次旋涂，分离出金属球后，即得到表面包覆助焊剂层的焊片/焊环；
其中，所述金属球的粒径为0.5-1mm；
所述助焊剂粉末的粒径为200-300μm。
2.根据权利要求1所述焊片/焊环表面涂覆助焊剂的方法，其特征在于，所述助焊剂粉末为含松香的助焊剂粉末。
3.根据权利要求2所述焊片/焊环表面涂覆助焊剂的方法，其特征在于，所述助焊剂粉末是通过将含松香的助焊剂研磨成粉后制得。
4.根据权利要求1或2所述焊片/焊环表面涂覆助焊剂的方法，其特征在于，步骤S1中，所述助焊剂粉末与金属球的质量比为1-2:98-99。
5.根据权利要求1或2所述焊片/焊环表面涂覆助焊剂的方法，其特征在于，所述焊片为方形焊片、圆形焊片或环形焊片。
6.根据权利要求5所述焊片/焊环表面涂覆助焊剂的方法，其特征在于，所述焊片的厚度为0.15-1mm，面积不大于100mm2。
7.根据权利要求1或2所述焊片/焊环表面涂覆助焊剂的方法，其特征在于，步骤S2中，所述表面覆盖助焊剂层的金属球、助焊剂粉末和待涂覆的焊片/焊环的质量比为100:2-5:25-35。
8.根据权利要求1或2所述焊片/焊环表面涂覆助焊剂的方法，其特征在于，所述旋转涂覆装置为旋涂机。
9.根据权利要求8所述焊片/焊环表面涂覆助焊剂的方法，其特征在于，所述旋涂机的转速为150-200r/min，工作时间为30-60min。
10.根据权利要求1或2所述焊片/焊环表面涂覆助焊剂的方法，其特征在于，在第二次旋涂之后，通过筛网从旋涂后的混合物中过滤出金属球，以此实现金属球的分离。
11.根据权利要求1或2所述焊片/焊环表面涂覆助焊剂的方法，其特征在于，所述表面包覆助焊剂层的焊片/焊环中，助焊剂层的厚度为0.03-0.06mm。
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