一种汽车控制板用焊锡膏的制备方法及其均质设备与流程

专利2022-05-09  106


本发明涉及焊锡膏技术领域,具体为一种汽车控制板用焊锡膏的制备方法及其均质设备。



背景技术:

汽车控制板也是一种电路板,其运用的范围虽不如电路板来的宽泛,但却比普通的电路板来的智能、自动化。简单的说,能起到控制作用的电路板,才可称为控制板。大到厂家的自动化生产设备,小到孩童用的玩具遥控汽车,内部都用到了控制板。

在汽车控制板生产时,需要使用到焊锡膏将电子元器件初粘在控制板既定位置,在焊接温度下,随着溶剂和部分添加剂的挥发,将被焊元器件与印制电路焊盘焊接在一起形成永久连接。

传统的锡铅焊焊锡膏基本能满足这些要求,但因其中含有大量的铅,长期使用会给人类生活环境和安全带来较大危害。因此美国、欧盟等已颁布了禁止使用铅及其化合物的立法,包括我国在内的许多国家都制订了无铅焊料的国家标准。相对锡铅焊焊锡膏而言,无铅snagcu系列焊焊锡膏的熔点高出约34°c,这就带来了焊接过程中高温氧化等严重问题,给无铅焊焊锡膏用助焊剂提出了更为苛刻的要求,所以传统助焊剂不再与之相适应。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种汽车控制板用焊锡膏的制备方法及其均质设备以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种汽车控制板用焊锡膏的制备方法:

所述焊锡膏是由质量比为85:15的锡粉和助焊膏制成;其中,所述锡粉包括以下重量份的组份组成:铋合金焊锡粉5-8份、sn-ag-cu系列焊锡粉80-85份、纳米钛颗粒2-4份和石墨烯4-6份,所述助焊膏是由重量份数的各组分:歧化松香30~55份、表面活性剂8~10份、有机溶剂31~35份、有机树脂10~15份、氯化锌5~7份和抗老剂5~8;

所述焊锡膏的制备方法包括如下步骤;

s1:将上述重量份的锡-铋合金焊锡粉、sn-ag-cu系列焊锡粉及纳米钛颗粒封装在真空石英管中,然后充入高纯度的氮气保护性气体;

s2:将步骤s1中封装好的原料放入反应炉中熔炼热处理,得到完全熔化后的熔液;

s3:将石墨烯置于搅拌式球磨机中,充入液氮至完全浸没磨球后,进行球磨,将球磨后的粉末取出,加入步骤s2的熔液中进行搅拌,然后置于惰性气体保护箱中冷却至室温,再装入模具中热压烧结得到焊料合金粉末;

s4:将称取的有机树脂、歧化松香、氯化锌和抗老剂加入均质设备中8-10分钟,再将表面活性剂加入均质设备继续搅拌3-4分钟,即得助焊剂;

s5:再将步骤s4得到的助焊剂和s3得到焊料合金粉末,倒入真空搅拌机中,充氮气低速搅拌,得到焊锡膏。

优选的,所述在步骤s5中,倒入真空搅拌机中先低速搅拌12~18分钟,再充氮气中速搅拌50~60分钟。

优选的,所述铋合金焊锡粉5份、sn-ag-cu系列焊锡粉85份、纳米钛颗粒4份、石墨烯6份。

一种汽车控制板用焊锡膏的制备方法所采用的均质设备,包括罐体、搅拌机构以及喷射机构,所述罐体的一侧设置有与罐体内部连通的进料斗,所述罐体底部的中央位置处贯穿设置有排料管,且排料管的罐体底壁固定连接,所述罐体内部底端的排料管位置处均匀设置有排料孔,所述罐体底部的排料管上设置有阀门;

所述搅拌机构包括驱动部件、搅拌部件以及位移部件,所述驱动部件包括通过电机固定座设置在罐体顶部中间位置处的电机和固定在电机输出端且贯穿罐体顶壁延伸至罐体内部的驱动轴,其中,所述驱动轴底端外侧沿其圆周方向均匀设置有滑条;所述搅拌部件包括与驱动轴同轴且滑动连接在驱动轴底端的转动轴、沿圆周方向均匀设置在转动轴顶端外侧的l型固定杆、倾斜设置在l型固定杆底端的搅拌板,其中,所述转动轴的顶端设置有与驱动轴相互匹配的插槽,且插槽外侧的转动轴上均匀设置有与滑条相互匹配滑槽,所述驱动轴插设在插槽内部,且驱动轴的底端与插槽的底端之间设置有复位弹簧,所述复位弹簧的顶端与驱动轴固定连接,且复位弹簧的底端与插槽底端固定连接,所述搅拌板包括靠近罐体侧壁的竖直部和靠近罐体中心的弧形部,所述位移部件包括以驱动轴为圆心均匀设置在罐体顶部的四个弧形凸起、设置在弧形凸起下方l型固定杆顶部的抵触杆、设置在抵触杆顶部的弧形凹槽以及卡设在弧形凹槽内部的滚球;

所述喷射机构包括与排料管同轴且转动设置在排料管顶部的喷射筒、从上至下设置在喷射筒内部的压力腔和储料腔、滑动设置在压力腔内部的活塞以及沿圆周方向均匀设置在喷射筒外侧且与储料腔连通的弧形管,其中,所述弧形管远离喷射筒的一端朝向对应搅拌板的弧形部,所述喷射筒边缘位置处沿其圆周方向均匀垂直设置有固定杆,且固定杆的顶端贯穿对应的l型固定杆,所述驱动轴的底端延伸至压力腔与活塞顶部固定连接。

优选的,所述压力腔的体积大于储料腔的体积。

优选的,所述罐体的底部均匀设置有支撑柱,且支撑柱的底端设置有橡胶垫。

与现有技术相比,本发明的有益效果是:

(1)本发明通过有机树脂的加入,在焊接后形成一层紧密的有机膜,保护焊点和基板,具有防腐蚀性和优良的电气绝缘性,另外,通过添加适当比例的石墨烯,石墨烯与固溶钛晶体相互作用,使得固溶钛优先与氧反应,在熔融焊料的液面瞬间形成一层薄而致密的氧化膜,该氧化膜能够有效地隔离外界的氧进入膜内,能够抑制熔融焊料中的铜发生氧化,从而显著提高焊料合金的抗氧化性能。

(2)本发明在驱动轴带动转动轴转动时,当抵触杆经过弧形凸起位置处时,通过抵触杆与l型固定杆可使得转动轴向下发生位移并拉伸复位弹簧,而在经过弧形凸起位置处后,在复位弹簧的作用下,转动轴会向上移动,即转动轴在转动时,可自行发生上下位移,进而使得搅拌板对物料搅拌时产生上下抖动的效果提升了效果。

(3)本发明在转动轴上下位移时,可带动其底端的活塞移动,进而通过弧形管可将罐体内部物料吸入储料腔后,压出,在此过程中,喷射筒通过固定杆可与转轴轴发生同速转动,弧形管与搅拌板之间的位置不会发生变化,且搅拌板在转动时,物料顺着搅拌板的竖直部向弧形部移动,弧形管喷出物料可与顺着搅拌板的竖直部向弧形部移动物料对撞,使物料颗粒更加均化,提升焊锡膏的质量。

附图说明

图1为本发明的均质设备结构示意图;

图2为图1的a-a面结构示意图;

图3为图1的b-b结构示意图。

图中:1、罐体;2、进料斗;3、排料管;31、排料孔;32、阀门;4、电机固定座;5、电机;6、驱动轴;61、滑条;7、转动轴;71、插槽;72、滑槽;8、l型固定杆;9、搅拌板;91、竖直部;92、弧形部;10、复位弹簧;11、弧形凸起;12、抵触杆;13、弧形凹槽;14、滚球;15、喷射筒;151、压力腔;152、储料腔;16、活塞;17、弧形管;18、固定杆。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

实施例一

本发明提供的一种实施例:一种汽车控制板用焊锡膏的制备方法:

焊锡膏是由质量比为85:15的锡粉和助焊膏制成;其中,锡粉包括以下重量份的组份组成:铋合金焊锡粉5份、sn-ag-cu系列焊锡粉85份、纳米钛颗粒4份和石墨烯6份,助焊膏是由重量份数的各组分:歧化松香30份、表面活性剂10份、有机溶剂35份、有机树脂15份、氯化锌5份和抗老剂5;

焊锡膏的制备方法包括如下步骤;

s1:将上述重量份的锡-铋合金焊锡粉、sn-ag-cu系列焊锡粉及纳米钛颗粒封装在真空石英管中,然后充入高纯度的氮气保护性气体;

s2:将步骤s1中封装好的原料放入反应炉中熔炼热处理,得到完全熔化后的熔液;

s3:将石墨烯置于搅拌式球磨机中,充入液氮至完全浸没磨球后,进行球磨,将球磨后的粉末取出,加入步骤s2的熔液中进行搅拌,然后置于惰性气体保护箱中冷却至室温,再装入模具中热压烧结得到焊料合金粉末;

s4:将称取的有机树脂、歧化松香、氯化锌和抗老剂加入均质设备中10分钟,再将表面活性剂加入均质设备继续搅拌4分钟,即得助焊剂;

s5:再将步骤s4得到的助焊剂和s3得到焊料合金粉末,倒入真空搅拌机中,充氮气低速搅拌,得到焊锡膏。

如图1-3所示一种汽车控制板用焊锡膏的制备方法所采用的均质设备,包括罐体1、搅拌机构以及喷射机构,罐体1的一侧设置有与罐体1内部连通的进料斗2,罐体1底部的中央位置处贯穿设置有排料管3,且排料管3的罐体1底壁固定连接,罐体1内部底端的排料管3位置处均匀设置有排料孔31,罐体1底部的排料管3上设置有阀门32;

搅拌机构包括驱动部件、搅拌部件以及位移部件,驱动部件包括通过电机固定座4设置在罐体1顶部中间位置处的电机5和固定在电机5输出端且贯穿罐体1顶壁延伸至罐体1内部的驱动轴6,其中,驱动轴6底端外侧沿其圆周方向均匀设置有滑条61;搅拌部件包括与驱动轴6同轴且滑动连接在驱动轴6底端的转动轴7、沿圆周方向均匀设置在转动轴7顶端外侧的l型固定杆8、倾斜设置在l型固定杆8底端的搅拌板9,其中,转动轴7的顶端设置有与驱动轴6相互匹配的插槽71,且插槽71外侧的转动轴7上均匀设置有与滑条61相互匹配滑槽72,驱动轴6插设在插槽71内部,且驱动轴6的底端与插槽71的底端之间设置有复位弹簧10,复位弹簧10的顶端与驱动轴6固定连接,且复位弹簧10的底端与插槽71底端固定连接,搅拌板9包括靠近罐体1侧壁的竖直部91和靠近罐体1中心的弧形部92,位移部件包括以驱动轴6为圆心均匀设置在罐体1顶部的四个弧形凸起11、设置在弧形凸起11下方l型固定杆8顶部的抵触杆12、设置在抵触杆12顶部的弧形凹槽13以及卡设在弧形凹槽13内部的滚球14;

喷射机构包括与排料管3同轴且转动设置在排料管3顶部的喷射筒15、从上至下设置在喷射筒15内部的压力腔151和储料腔152、滑动设置在压力腔151内部的活塞16以及沿圆周方向均匀设置在喷射筒15外侧且与储料腔152连通的弧形管17,其中,弧形管17远离喷射筒15的一端朝向对应搅拌板9的弧形部92,喷射筒15边缘位置处沿其圆周方向均匀垂直设置有固定杆18,且固定杆18的顶端贯穿对应的l型固定杆8,驱动轴6的底端延伸至压力腔151与活塞16顶部固定连接,压力腔151的体积大于储料腔152的体积,罐体1的底部均匀设置有支撑柱,且支撑柱的底端设置有橡胶垫。

上述的均质设备具体工作原理:启动电机5,电机5带动驱动轴6转动,而驱动轴6转动带动转动轴7转动进而通过l型固定杆8底端的搅拌板9对罐体1内部物料进行搅拌,在此过程中,l型固定杆8顶部的抵触杆12的滚球14在罐体1顶部滚动,当经过弧形凸起11位置处时,通过抵触杆12与l型固定杆8可使得转动轴7向下发生位移并拉伸复位弹簧10,而在经过弧形凸起11位置处后,在复位弹簧10的作用下,转动轴7会向上移动,即转动轴7在转动时,可自行发生上下位移,进而使得搅拌板9对物料搅拌时产生上下抖动的效果提升了效果,同时在转动轴7上下位移时,可带动其底端的活塞16移动,进而通过弧形管17可将罐体1内部物料吸入储料腔151后,压出,在此过程中,喷射筒15通过固定杆18可与转动轴7发生同速转动,弧形管17与搅拌板9之间的位置不会发生变化,且搅拌板9在转动时,物料顺着搅拌板9的竖直部91向弧形部92移动,弧形管17喷出物料可与顺着搅拌板9的竖直部91向弧形部92移动物料对撞,使物料颗粒更加均化,提升焊锡膏的质量。

实施例二与实施例一不同之处在于

在步骤s5中,倒入真空搅拌机中先低速搅拌12~18分钟,再充氮气中速搅拌50~60分钟,得到焊锡膏。

实施例三与实施例一不同之处在于

焊锡膏是由质量比为85:15的锡粉和助焊膏制成;其中,锡粉包括以下重量份的组份组成:铋合金焊锡粉8份、sn-ag-cu系列焊锡粉82份、纳米钛颗粒4份和石墨烯6份,所述助焊膏是由重量份数的各组分:歧化松香45份、表面活性剂8份、有机溶剂32份、有机树脂5份、氯化锌5份和抗老剂5。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。


技术特征:

1.一种汽车控制板用焊锡膏的制备方法,其特征在于:

所述焊锡膏是由质量比为85:15的锡粉和助焊膏制成;其中,所述锡粉包括以下重量份的组份组成:铋合金焊锡粉5-8份、sn-ag-cu系列焊锡粉80-85份、纳米钛颗粒2-4份和石墨烯4-6份,所述助焊膏是由重量份数的各组分:歧化松香30~55份、表面活性剂8~10份、有机溶剂31~35份、有机树脂10~15份、氯化锌5~7份和抗老剂5~8;

所述焊锡膏的制备方法包括如下步骤;

s1:将上述重量份的锡-铋合金焊锡粉、sn-ag-cu系列焊锡粉及纳米钛颗粒封装在真空石英管中,然后充入高纯度的氮气保护性气体;

s2:将步骤s1中封装好的原料放入反应炉中熔炼热处理,得到完全熔化后的熔液;

s3:将石墨烯置于搅拌式球磨机中,充入液氮至完全浸没磨球后,进行球磨,将球磨后的粉末取出,加入步骤s2的熔液中进行搅拌,然后置于惰性气体保护箱中冷却至室温,再装入模具中热压烧结得到焊料合金粉末;

s4:将称取的有机树脂、歧化松香、氯化锌和抗老剂加入均质设备中8-10分钟,再将表面活性剂加入均质设备继续搅拌3-4分钟,即得助焊剂;

s5:再将步骤s4得到的助焊剂和s3得到焊料合金粉末,倒入真空搅拌机中,充氮气低速搅拌,得到焊锡膏。

2.根据权利要求1所述的一种汽车控制板用焊锡膏的制备方法,其特征在于:所述在步骤s5中,倒入真空搅拌机中先低速搅拌12~18分钟,再充氮气中速搅拌50~60分钟。

3.根据权利要求1所述的一种汽车控制板用焊锡膏的制备方法,其特征在于:所述铋合金焊锡粉5份、sn-ag-cu系列焊锡粉85份、纳米钛颗粒4份、石墨烯6份。

4.一种汽车控制板用焊锡膏的制备方法所采用的均质设备,其特征在于:包括罐体(1)、搅拌机构以及喷射机构,所述罐体(1)的一侧设置有与罐体(1)内部连通的进料斗(2),所述罐体(1)底部的中央位置处贯穿设置有排料管(3),且排料管(3)的罐体(1)底壁固定连接,所述罐体(1)内部底端的排料管(3)位置处均匀设置有排料孔(31),所述罐体(1)底部的排料管(3)上设置有阀门(32);

所述搅拌机构包括驱动部件、搅拌部件以及位移部件,所述驱动部件包括通过电机固定座(4)设置在罐体(1)顶部中间位置处的电机(5)和固定在电机(5)输出端且贯穿罐体(1)顶壁延伸至罐体(1)内部的驱动轴(6),其中,所述驱动轴(6)底端外侧沿其圆周方向均匀设置有滑条(61);所述搅拌部件包括与驱动轴(6)同轴且滑动连接在驱动轴(6)底端的转动轴(7)、沿圆周方向均匀设置在转动轴(7)顶端外侧的l型固定杆(8)、倾斜设置在l型固定杆(8)底端的搅拌板(9),其中,所述转动轴(7)的顶端设置有与驱动轴(6)相互匹配的插槽(71),且插槽(71)外侧的转动轴(7)上均匀设置有与滑条(61)相互匹配滑槽(72),所述驱动轴(6)插设在插槽(71)内部,且驱动轴(6)的底端与插槽(71)的底端之间设置有复位弹簧(10),所述复位弹簧(10)的顶端与驱动轴(6)固定连接,且复位弹簧(10)的底端与插槽(71)底端固定连接,所述搅拌板(9)包括靠近罐体(1)侧壁的竖直部(91)和靠近罐体(1)中心的弧形部(92),所述位移部件包括以驱动轴(6)为圆心均匀设置在罐体(1)顶部的四个弧形凸起(11)、设置在弧形凸起(11)下方l型固定杆(8)顶部的抵触杆(12)、设置在抵触杆(12)顶部的弧形凹槽(13)以及卡设在弧形凹槽(13)内部的滚球(14);

所述喷射机构包括与排料管(3)同轴且转动设置在排料管(3)顶部的喷射筒(15)、从上至下设置在喷射筒(15)内部的压力腔(151)和储料腔(152)、滑动设置在压力腔(151)内部的活塞(16)以及沿圆周方向均匀设置在喷射筒(15)外侧且与储料腔(152)连通的弧形管(17),其中,所述弧形管(17)远离喷射筒(15)的一端朝向对应搅拌板(9)的弧形部(92),所述喷射筒(15)边缘位置处沿其圆周方向均匀垂直设置有固定杆(18),且固定杆(18)的顶端贯穿对应的l型固定杆(8),所述驱动轴(6)的底端延伸至压力腔(151)与活塞(16)顶部固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种汽车控制板用焊锡膏的制备方法及其均质设备,其特征在于:所述压力腔(151)的体积大于储料腔(152)的体积。

6.根据权利要求1所述的一种汽车控制板用焊锡膏的制备方法及其均质设备,其特征在于:所述罐体(1)的底部均匀设置有支撑柱,且支撑柱的底端设置有橡胶垫。

技术总结
本发明公开了一种汽车控制板用焊锡膏的制备方法及其均质设备,焊锡膏是由质量比为85:15的锡粉和助焊膏制成;其中,所述锡粉包括以下组份组成:铋合金焊锡粉、Sn‑Ag‑Cu系列焊锡粉、纳米钛颗粒和石墨烯,所述助焊膏是由以下各组分:歧化松香、表面活性剂、有机溶剂、有机树脂份、氯化锌份和抗老剂,所述均质设备包括罐体、搅拌机构以及喷射机构。本发明通过添加适当比例的石墨烯,石墨烯与固溶钛晶体相互作用,使得固溶钛优先与氧反应,在熔融焊料的液面瞬间形成一层薄而致密的氧化膜,该氧化膜能够有效地隔离外界的氧进入膜内,能够抑制熔融焊料中的铜发生氧化,从而显著提高焊料合金的抗氧化性能。

技术研发人员:洪志刚;刘光明
受保护的技术使用者:江苏博蓝锡威金属科技有限公司
技术研发日:2021.04.19
技术公布日:2021.08.03

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