專利名稱：用于SnAgCu系無(wú)鉛焊膏的低松香免清洗助焊劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電子電路表面貼裝技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種用于SnAgCu系無(wú)鉛焊膏的低松香免清洗助焊劑，還涉及該種用于SnAgCu系無(wú)鉛焊膏的低松香免清洗助焊劑的制備方法。
背景技術(shù)：
在焊膏中，糊狀的助焊劑是一種新型焊接輔助材料，被廣泛應(yīng)用于電子電路表面貼裝過(guò)程中，是焊錫微粉的載體。通過(guò)助焊劑中活化劑的作用能消除被焊材料表面以及焊錫微粉本身的氧化膜，使焊錫合金迅速擴(kuò)散并附著在被焊金屬表面。現(xiàn)代電子工業(yè)對(duì)助焊劑的需求迅速增加，對(duì)助焊劑的要求也越來(lái)越高。助焊劑既要有較高的可焊性，又不能對(duì)焊材產(chǎn)生腐蝕，同時(shí)還要滿足一系列的機(jī)械和電學(xué)性能的要求。
無(wú)鉛焊錫已成為當(dāng)今電子材料的發(fā)展趨勢(shì)，但其焊接性能遠(yuǎn)低于錫鉛合金，對(duì)助焊劑性能要求更高、更苛刻。隨著電路板不斷向著高集成度、高布線密度方向發(fā)展，由此導(dǎo)致了電路板清洗更困難。開發(fā)和應(yīng)用免清洗助焊劑可以解決清洗型助焊劑存在的成本高和污染環(huán)境的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，提供一種用于SnAgCu系無(wú)鉛焊膏的低松香免清洗助焊劑，解決現(xiàn)有助焊劑存在的焊后需要清洗、成本高和污染環(huán)境的問(wèn)題。
本發(fā)明的另一目的是，提供上述用于SnAgCu系無(wú)鉛焊膏的低松香免清洗助焊劑的制備方法。
本發(fā)明的一個(gè)技術(shù)方案是，一種用于SnAgCu系無(wú)鉛焊膏的低松香免清洗助焊劑，按質(zhì)量百分比由以下組分組成活性劑為3％～10％，松香為10％～17％，樹脂為2％～10％，表面活性劑為0.1％～1％，抗氧劑為0.1％～1％，其余為溶劑，各組分質(zhì)量之和為100％。
所述的活性劑為硬脂酸、草酸、檸檬酸、己二酸、丁二酸、DL-蘋果酸、癸二酸中的一種或兩種以上的組合。
所述的松香為水白松香、普通松香、氫化松香中的一種或兩種以上的組合。
所述的樹脂選自301樹脂、302樹脂或水性丙烯酸樹脂。
所述的溶劑為無(wú)水乙醇、異丙醇，二甘醇、三甘醇、丙三醇、乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、乙二醇丁醚中的兩種以上的組合。
所述的表面活性劑選自O(shè)P-10、OP-7或OP-5。
所述的抗氧劑選用苯駢三氮唑。
本發(fā)明的另一技術(shù)方案是，上述用于SnAgCu系焊膏的低松香免清洗助焊劑的制備方法，按以下步驟實(shí)施，a、將質(zhì)量百分比為3％～10％的活性劑和余量的溶劑放入容器混合，在室溫下攪拌至完全溶解；b、將質(zhì)量百分比為10％～17％的松香加入步驟a配制出的混合液中，加熱到30℃～50℃攪拌至完全溶解；c、將質(zhì)量百分比為0.1％～1％的表面活性劑加入步驟b配制出的混合液中，并在室溫下攪拌均勻；d、將質(zhì)量百分比為0.1％～1％的抗氧劑加入步驟c配制出的混合液中，在室溫下攪拌至完全溶解；e、將質(zhì)量百分比為2％～10％的樹脂加入步驟d配制出的混合液中，加熱到30℃～50℃攪拌均勻；f、將步驟e配制出的混合液體在室溫下冷卻，過(guò)濾，即得。
本發(fā)明的有益效果是，該種用于SnAgCu系無(wú)鉛焊膏的低松香免清洗助焊劑，解決了現(xiàn)有助焊劑存在的焊后需要清洗、腐蝕性強(qiáng)和污染環(huán)境的問(wèn)題。
本發(fā)明還減少了工藝流程、降低了生產(chǎn)成本。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
用于SnAgCu系無(wú)鉛焊膏的低松香免清洗助焊劑，按質(zhì)量百分比由以下組分組成活性劑為3％～10％，松香為10％～17％，樹脂為2％～10％，表面活性劑為0.1％～1％，抗氧劑為0.1％～1％，其余為溶劑，各組分質(zhì)量之和為100％。
活性劑選用硬脂酸、草酸、檸檬酸、己二酸、丁二酸、DL-蘋果酸、癸二酸中的一種或兩種以上的組和?；钚詣┚哂星鍧嵔饘俦砻娴哪芰?，主要依靠有機(jī)酸對(duì)氧化物的溶解作用。
松香選用水白松香、普通松香、氫化松香中的一種或兩種以上的組和。松香在發(fā)揮其良好助焊性能的同時(shí)，它其中所含的雜質(zhì)成分會(huì)對(duì)焊點(diǎn)的安全性和板面美觀方面造成一定的影響。
成膜物質(zhì)選自301樹脂、302樹脂或水性丙烯酸樹脂。成膜物質(zhì)具有粘連焊錫合金的作用和防止焊錫合金在焊接過(guò)程中氧化的作用，焊接完成后，能形成一層保護(hù)膜。
溶劑選用無(wú)水乙醇、異丙醇、二甘醇、三甘醇、丙三醇、乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、乙二醇丁醚中的兩種以上的組和，溶劑能將松香、表面活性劑、抗氧劑等物質(zhì)溶解。
表面活性劑選自O(shè)P-10、OP-7或OP-5。表面活性劑可以改善焊劑的流動(dòng)性和潤(rùn)濕性，降低助焊劑的表面張力，并引導(dǎo)焊錫合金向四周擴(kuò)散，從而形成光滑的焊點(diǎn)。
抗氧劑選用苯駢三氮唑，可以防止合金氧化。
實(shí)際使用時(shí)，將10％～20％的本發(fā)明助焊劑和80％～90％的SnAgCu系無(wú)鉛焊膏，混合均勻后即配制出免清洗型SnAgCu系無(wú)鉛焊膏。
實(shí)施例1按質(zhì)量百分比稱取以下各組分活性劑為3.0％ 其中硬脂酸為1.5％、丁二酸為1.5％松香選用水白松香 17.0％樹脂選用水性丙烯酸樹脂 2.0％表面活性劑選用OP-101.0％抗氧劑選用苯駢三氮唑 0.1％溶劑(其中無(wú)水乙醇、乙二醇丁醚等量) 余量各組分質(zhì)量總和為100％。
a、將稱取好的3.0％的活性劑和余量的溶劑放入容器混合，在室溫下攪拌至完全溶解；b、將稱取好的17％的松香加入步驟a配制出的混合液中，加熱到30℃攪拌至完全溶解；c、將稱取好的1.0％的表面活性劑加入步驟b配制出的混合液中，并在室溫下攪拌均勻；
d、將稱取好的0.1％的抗氧劑加入步驟c配制出的混合液中，在室溫下攪拌至完全溶解；e、將稱取好的2.0％的樹脂加入步驟d配制出的混合液中，加熱到30℃攪拌均勻；f、將步驟e配制出的混合液體在室溫下冷卻，過(guò)濾，即得。
本實(shí)施例制備出的助焊劑呈淡黃色透明粘稠液體，pH值為5.2～5.5，不含鹵化物，不揮發(fā)物含量為32.8％，密度為1.26g/ml。將10％的本發(fā)明助焊劑和90％的SnAgCu系無(wú)鉛焊膏，混合均勻配制出免清洗的SnAgCu系無(wú)鉛焊膏，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)回流焊接，焊后殘留量為6.87％，無(wú)腐蝕性，焊錫球和潤(rùn)濕性測(cè)試均為1級(jí)。
實(shí)施例2按下述的質(zhì)量百分比稱量各組分，在制作過(guò)程中將需要加熱的溫度控制在40℃，其他同實(shí)施例1。
活性劑選用檸檬酸 5.0％松香為12％其中普通松香為6.0％、水白松香為6.0％樹脂選用302樹脂 6.0％表面活性劑選用OP-7 0.5％抗氧劑選用苯駢三氮唑 0.5％混合溶劑 (其中異丙醇、二甘醇等量) 余量各組分質(zhì)量總和為100％。
本實(shí)施例制備出的助焊劑呈淡黃色透明粘稠液體，pH值為5～5.3，不含鹵化物，不揮發(fā)物含量為32.52％，密度為1.21g/ml，將15％的本發(fā)明助焊劑和85％的SnAgCu系無(wú)鉛焊膏，混合均勻配制出免清洗的SnAgCu系無(wú)鉛焊膏，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)回流焊接，焊后殘留量為6.54％，無(wú)腐蝕性，焊錫球和潤(rùn)濕性測(cè)試均為1級(jí)。
實(shí)施例3按下述的質(zhì)量百分比稱量各組分，在制作過(guò)程中將需要加熱的溫度控制在50℃，其他同實(shí)施例1。
活性劑為10％ 其中DL-蘋果酸為5.0％、無(wú)水檸檬酸為5.0％松香為10％其中普通松香為5.0％、氫化松香為5.0％樹脂選用301樹脂 10％表面活性劑選用OP-5 0.1％抗氧劑選用苯駢三氮唑 1.0％溶劑(其中無(wú)水乙醇、丙三醇等量) 余量各組分質(zhì)量總和為100％。
本實(shí)施例制備出的低松香免清洗助焊劑，呈淡黃色透明粘稠液體，pH值為4.8～5，不含鹵化物，不揮發(fā)物含量為31.42％，密度為1.20g/ml。將20％的本發(fā)明助焊劑和80％的SnAgCu系無(wú)鉛焊膏，混合均勻配制出免清洗的SnAgCu系無(wú)鉛焊膏，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)回流焊接，焊后殘留量為6.35％，無(wú)腐蝕性，焊錫球和潤(rùn)濕性測(cè)試均為1級(jí)。
實(shí)施例4按下述的質(zhì)量百分比稱量各組分，在制作過(guò)程中將需要加熱的溫度控制在35℃，其他同實(shí)施例1。
活性劑選用草酸3.0％松香選用普通松香10.0％樹脂選用302樹脂2.0％
表面活性劑選用OP-50.1％抗氧劑選用苯駢三氮唑 0.1％溶劑(其中無(wú)水乙醇、丙三醇等量)余量各組分質(zhì)量總和為100％。
本實(shí)施例制備出的低松香免清洗助焊劑，呈淡黃色透明粘稠液體，pH值為4.9～5.1，不含鹵化物，不揮發(fā)物含量為32.4％，密度為1.25g/ml。將20％的本發(fā)明助焊劑和80％的SnAgCu系無(wú)鉛焊膏，混合均勻配制出免清洗的SnAgCu系無(wú)鉛焊膏，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)回流焊接，焊后殘留量為6.25％，無(wú)腐蝕性，焊錫球和潤(rùn)濕性測(cè)試均為1級(jí)。
實(shí)施例5按下述的質(zhì)量百分比稱量各組分，在制作過(guò)程中將需要加熱的溫度控制在45℃，其他同實(shí)施例1。
活性劑為10％ 其中DL-蘋果酸為4.0％、無(wú)水檸檬酸為4.0％、癸二酸為2.0％松香為17％ 其中普通松香為3.0％、氫化松香為10.0％、水白松香為4.0％樹脂選用301樹脂10％表面活性劑選用OP-5 1.0％抗氧劑選用苯駢三氮唑 1.0％溶劑(其中異丙醇、二甘醇、三甘醇、丙三醇等量)余量各組分質(zhì)量總和為100％。
本實(shí)施例制備出的低松香免清洗助焊劑，呈淡黃色透明粘稠液體，pH值為4.7～4.9，不含鹵化物，不揮發(fā)物含量為30.42％，密度為1.28g/ml。將15％的本發(fā)明助焊劑和85％的SnAgCu系無(wú)鉛焊膏，混合均勻配制出免清洗的SnAgCu系無(wú)鉛焊膏，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)回流焊接，焊后殘留量為6.30％，無(wú)腐蝕性，焊錫球和潤(rùn)濕性測(cè)試均為1級(jí)。
綜上所述，本發(fā)明組方使用樹脂和活性劑作為松香的部分替代物制備出的低松香免清洗助焊劑，與SnAgCu系無(wú)鉛焊膏混合配制出免清洗的SnAgCu系無(wú)鉛焊膏，具有優(yōu)良的焊接性能，焊后焊點(diǎn)飽滿，表面光亮平整，殘留少，殘留物對(duì)基板無(wú)腐蝕性，焊后無(wú)需清洗，對(duì)環(huán)境無(wú)污染。
權(quán)利要求
1.用于SnAgCu系無(wú)鉛焊膏的低松香免清洗助焊劑，其特征在于按質(zhì)量百分比由以下組分組成活性劑為3％～10％，松香為10％～17％，樹脂為2％～10％，表面活性劑為0.1％～1％，抗氧劑為0.1％～1％，其余為溶劑，各組分質(zhì)量之和為100％。
2.如權(quán)利要求1所述的用于SnAgCu系無(wú)鉛焊膏的低松香免清洗助焊劑，其特征在于所述的活性劑為硬脂酸、草酸、檸檬酸、己二酸、丁二酸、DL-蘋果酸、癸二酸中的一種或兩種以上的組合。
3.如權(quán)利要求1所述的用于SnAgCu系無(wú)鉛焊膏的低松香免清洗助焊劑，其特征在于所述的松香為水白松香、普通松香、氫化松香中的一種或兩種以上的組合。
4.如權(quán)利要求1所述的用于SnAgCu系無(wú)鉛焊膏的低松香免清洗助焊劑，其特征在于所述的樹脂為301樹脂、302樹脂或水性丙烯酸樹脂。
5.如權(quán)利要求1所述的用于SnAgCu系無(wú)鉛焊膏的低松香免清洗助焊劑，其特征在于所述的溶劑為無(wú)水乙醇、異丙醇、二甘醇、三甘醇、丙三醇、乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、乙二醇丁醚中的兩種以上的組合。
6.如權(quán)利要求1所述的用于SnAgCu系無(wú)鉛焊膏的低松香免清洗助焊劑，其特征在于所述的表面活性劑為OP-10、OP-7或OP-5。
7.如權(quán)利要求1所述的用于SnAgCu系無(wú)鉛焊膏的低松香免清洗助焊劑，其特征在于所述的抗氧劑選用苯駢三氮唑。
8.一種制備權(quán)利要求1所述助焊劑的方法，其特征在于該方法按以下步驟實(shí)施，a、將質(zhì)量百分比為3％～10％的活性劑和余量的溶劑放入容器混合，在室溫下攪拌至完全溶解；b、將質(zhì)量百分比為10％～17％的松香加入步驟a配制出的混合液中，加熱到30℃～50℃攪拌至完全溶解；c、將質(zhì)量百分比為0.1％～1％的表面活性劑加入步驟b配制出的混合液中，并在室溫下攪拌均勻；d、將質(zhì)量百分比為0.1％～1％的抗氧劑加入步驟c配制出的混合液中，在室溫下攪拌至完全溶解；e、將質(zhì)量百分比為2％～10％的樹脂加入步驟d配制出的混合液中，加熱到30℃～50℃攪拌均勻；f、將步驟e配制出的混合液體在室溫下冷卻，過(guò)濾，即得。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于SnAgCu系無(wú)鉛焊膏的低松香免清洗助焊劑，該助焊劑由質(zhì)量比為3％～10％的活性劑、10％～17％的松香、2％～10％的樹脂、0.1％～1％的表面活性劑、0.1％～1％的抗氧劑和溶劑、組合而成。本發(fā)明同時(shí)還公開了該種助焊劑的制備方法，該方法制作成本低、工藝簡(jiǎn)單。將本發(fā)明制備出的助焊劑與SnAgCu系無(wú)鉛焊膏按照一定的比例混合均勻配制出的免清洗型SnAgCu系無(wú)鉛焊膏，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)回流焊接，焊后焊點(diǎn)飽滿，表面光亮，殘留物少，殘留物對(duì)基板無(wú)腐蝕性，達(dá)到了免清洗的目的，對(duì)環(huán)境無(wú)污染。
文檔編號(hào)B23K35/362GK101085496SQ20071001827
公開日2007年12月12日 申請(qǐng)日期2007年7月17日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月17日
發(fā)明者趙麥群, 王婭輝, 李濤 申請(qǐng)人:西安理工大學(xué)