專利名稱：一種用于無鉛藥芯焊絲的低松香免清洗助焊劑及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種助焊劑，尤其是涉及一種用于無鉛藥芯焊絲的低松香免清洗助焊 劑及其制備方法。
背景技術：
焊絲分為實心焊絲和藥芯焊絲兩種，是焊接時作為填充材料的金屬絲，同時又作 為導電體，可用于多種焊接方法中。錫鉛焊絲基于其在銅基上潤濕性能良好、熔點低、儲量 豐富、價格便宜等一系列優(yōu)點，一直被廣泛地運用于現(xiàn)代電子線路板的連接和組裝中，但其 中含有大量的鉛，在焊接過程中對人體的健康和生存環(huán)境造成不良影響。近年來，隨著健康 意識和環(huán)保意識的不斷加強，越來越多的組織、機構呼吁電子工業(yè)中的焊接過程必須實行 無鉛化。歐盟領導下的電子電氣設備廢棄組織(WEEE)要求在2006年前停止在電子裝配工 業(yè)中使用含鉛材料，世界各國都在夜以繼日地開發(fā)錫鉛焊料的代替品——無鉛焊料。中國 作為一個快速發(fā)展的工業(yè)大國，其電子行業(yè)的發(fā)展十分迅速，人們對電子工業(yè)的依賴性也 不斷增加，要使中國的電子產(chǎn)品走在世界的前列，必須在焊接過程實行無鉛化。通過改進后的無鉛藥芯焊絲主要以Sn為基體，加入其它元素制成焊絲，但是這些 焊絲的焊接性能與錫鉛藥芯焊絲相比還有一定差距，必須對其助焊劑部分進一步優(yōu)化。傳 統(tǒng)的助焊劑為松香助焊劑，其活化劑主要由松香構成，這種助焊劑與Sn基合金制成藥芯焊 絲后雖然可以改善焊絲的潤濕性能，但在焊接過程中會產(chǎn)生大量煙霧，且煙霧味道濃，不利 于操作人員的身體健康，并且焊后殘留較多，不易清洗，焊點也不甚美觀。因此必須針對無 鉛藥芯焊絲開發(fā)與其相匹配的助焊劑作為藥芯成份，以解決在焊接過程中所遇到的一系列 實際問題。公開號為CN101543943A的發(fā)明專利申請公開一種無鉛焊絲用的松香芯低鹵素免 清洗助焊劑。其配方為有機溶劑4. 0% 7. 0%，活性劑中羥基有機酸1. 0% 2. 0%，活 性劑中鹵代有機酸0. 5% 0. 8%，表面活性劑2% 0. 6%，余量為普通氫化松香。該芯用 助焊劑成本低、焊接性好、腐蝕性低，不僅可以為焊料生產(chǎn)廠家節(jié)約戚本，而且更好的解決 了目前存在的焊接不良和焊接性與腐蝕性矛盾。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用于無鉛藥芯焊絲的低松香免清洗助焊劑及其制備方 法，以解決無鉛焊絲在焊接過程中煙霧大、氣味濃、殘留多等問題。本發(fā)明所述用于無鉛藥芯焊絲的低松香免清洗助焊劑的組分及其按質(zhì)量百分 比的含量為松香1 % 3 %，活化劑5 % 10 %，成膜劑0. 5 % 1. 5 %，緩蝕劑0. 1 % 0.5%，表面活性劑0. 0.3%，余量為溶劑。所述松香可為普通松香、氫化松香、水白松香等中的至少一種。所述活化劑可為丁二酸、己二酸、癸二酸、檸檬酸、酒石酸、草酸、L-蘋果酸、三乙醇胺等中的至少兩種，其中三乙醇胺為必選活化劑。所述成膜劑可為水溶性丙烯酸樹脂、聚氨酯改性環(huán)氧樹脂等中的至少一種。所述緩蝕劑可為苯并三氮唑、維生素C、三乙胺等中的至少一種。所述表面活性劑可為0P-10、NP-10等中的至少一種。所述溶劑可為無水乙醇、異丙醇、乙二醇、丙三醇、三甘醇、乙二醇單丁醚等中的至 少三種物質(zhì)的組合，其中乙二醇單丁醚為必選溶劑。本發(fā)明所述用于無鉛藥芯焊絲的低松香免清洗助焊劑的制備方法包括以下步 驟1)將無水乙醇、丙三醇和乙二醇單丁醚混合，得混合溶液；2)在混合溶液中加入松香和活化劑，加熱至完全溶解，得溶液A ；3)在溶液A中加入成膜劑、緩蝕劑和表面活性劑，攪拌至完全溶解，得溶液B ；4)將溶液B冷卻、過濾，即得用于無鉛藥芯焊絲的低松香免清洗助焊劑。在步驟2)中，所述加熱的溫度最好為40°C。在步驟3)中，所述攪拌的溫度最好為40°C。本發(fā)明從助焊劑的配方出發(fā)，優(yōu)選配方中的活化劑與其它成份的比例。首先選擇 適當?shù)幕罨瘎_定助焊劑成份，然后通過正交試驗設計對各成份間的比例進行優(yōu)化選擇， 從而確定出最佳配方，既滿足無鉛藥芯焊絲在焊接過程中煙霧少，微殘留的要求，又體現(xiàn)出 潤濕性好，焊點飽滿有光澤的特點。經(jīng)檢驗，焊接過程煙霧少，殘留少，潤濕性好，焊點飽滿 有光澤，焊后無需清洗，滿足焊接要求。
具體實施例方式實施例1各原料組分及按其質(zhì)量百分比的含量為松香水白松香2%
活化劑丁二酸6%
己二酸2%
三乙醇胺2%
成膜劑水溶性丙烯酸樹脂0. 7%
緩蝕劑苯并三氮唑0. 2%
表面活性劑NP-100. 1%
溶劑無水乙醇50%
丙三醇35%
乙二醇單丁醚2%配制方法1)將無水乙醇、丙三醇和乙二醇單丁醚混合，得混合溶液；2)在混合溶液中加入松香和活化劑，加熱40°C至完全溶解，得溶液A ；3)在溶液A中加入成膜劑、緩蝕劑和表面活性劑，40°C下攪拌至完全溶解，得溶液 B ；4)將溶液B冷卻、過濾，即得用于無鉛藥芯焊絲的低松香免清洗助焊劑。實施例2各原料組分及按其質(zhì)量百分比的含量為
松香水白松香1%
普通松香1%
活化劑丁二酸4%
檸檬酸3%
三乙醇胺3%
成膜劑聚氨酯改性環(huán)氧樹脂1. 0%
緩蝕劑三乙胺0. 3%
表面活性劑0P-100. 2%
溶劑無水乙醇55%
乙二醇30%
乙二醇單丁醚1. 5%
配制方法同實施例1。
實施例3
各原料組分及按其質(zhì)量百分比的含量為
松香氫化松香1. 5%
普通松香1%
活化劑己二酸3%
癸二酸3%
三乙醇胺2%
成膜劑聚氨酯改性環(huán)氧樹脂0. 8%
緩蝕劑苯并三氮唑0. 3%
表面活性劑0P-100. 2%
溶劑無水乙醇50%
乙二醇15%
丙三醇20%
乙二醇單丁醚3. 2%
配制方法同實施例1。
實施例4
各原料組分及按其質(zhì)量百分比的含量為
松香氫化松香2%
水白松香1%
活化劑L-蘋果酸4%
酒石酸3%
三乙醇胺3%
成膜劑水溶性丙烯酸樹脂1%
緩蝕劑苯并三氮唑0. 5%
表面活性劑0P-100. 1%[0077NP-100. 1%[0078溶劑異丙醇40%[0079丙三醇40%[0080乙二醇單丁醚5. 3%[0081配制方法同實施例1。[0082實施例5[0083各原料組分及按其質(zhì)量百分比的含量為[0084松香氫化松香1%[0085水白松香2%[0086活化劑L-蘋果酸2%[0087丁二酸2%[0088酒石酸3%[0089三乙醇胺2%[0090成膜劑水溶性丙烯酸樹脂0. 5%[0091聚氨酯改性環(huán)氧樹脂0. 3%[0092緩蝕劑苯并三氮唑0. 2%[0093表面活性劑0P-100. 3%[0094溶劑無水乙醇50%[0095丙三醇30%[0096乙二醇單丁醚6. 7%[0097配制方法同實施例1。[0098實施例6[0099各原料組分及按其質(zhì)量百分比的含量為[0100松香普通松香1. 5%[0101水白松香1. 5%[0102活化劑檸檬酸3%[0103丁二酸3%[0104草酸1%[0105三乙醇胺2%[0106成膜劑水溶性丙烯酸樹脂1. 2%[0107緩蝕劑三乙胺0. 2%[0108表面活性劑0P-100. 1%[0109NP-100. 2%[0110溶劑無水乙醇50%[0111異丙醇20%[0112丙三醇10%[0113乙二醇單丁醚6. 3%[0114配制方法同實施例1。[0115由上述配方和方法配制的助焊劑與無鉛合金煙霧少，殘留少，潤濕性好，焊點飽滿有光澤，焊后無需清洗，滿足焊接要求。按照我國信息 產(chǎn)業(yè)部《免清洗液態(tài)助焊劑標準SJ/T 11273-2002))進行檢測，各項技術指標如表1所示。表 權利要求
一種用于無鉛藥芯焊絲的低松香免清洗助焊劑，其特征在于其組分及其按質(zhì)量百分比的含量為松香1％～3％，活化劑5％～10％，成膜劑0.5％～1.5％，緩蝕劑0.1％～0.5％，表面活性劑0.1％～0.3％，余量為溶劑。
2.如權利要求1所述的一種用于無鉛藥芯焊絲的低松香免清洗助焊劑，其特征在于所 述松香為普通松香、氫化松香、水白松香中的至少一種。
3.如權利要求1所述的一種用于無鉛藥芯焊絲的低松香免清洗助焊劑，其特征在于所 述活化劑為丁二酸、己二酸、癸二酸、檸檬酸、酒石酸、草酸、L-蘋果酸、三乙醇胺中的至少兩 種，其中三乙醇胺為必選活化劑。
4.如權利要求1所述的一種用于無鉛藥芯焊絲的低松香免清洗助焊劑，其特征在于所 述成膜劑為水溶性丙烯酸樹脂、聚氨酯改性環(huán)氧樹脂中的至少一種。
5.如權利要求1所述的一種用于無鉛藥芯焊絲的低松香免清洗助焊劑，其特征在于所 述緩蝕劑為苯并三氮唑、維生素C、三乙胺中的至少一種。
6.如權利要求1所述的一種用于無鉛藥芯焊絲的低松香免清洗助焊劑，其特征在于所 述表面活性劑為0P-10、NP-10中的至少一種。
7.如權利要求1所述的一種用于無鉛藥芯焊絲的低松香免清洗助焊劑，其特征在于所 述溶劑為無水乙醇、異丙醇、乙二醇、丙三醇、三甘醇、乙二醇單丁醚中的至少三種物質(zhì)的組 合，其中乙二醇單丁醚為必選溶劑。
8.如權利要求1所述的用于無鉛藥芯焊絲的低松香免清洗助焊劑的制備方法，其特征 在于包括以下步驟1)將無水乙醇、丙三醇和乙二醇單丁醚混合，得混合溶液；2)在混合溶液中加入松香和活化劑，加熱至完全溶解，得溶液A；3)在溶液A中加入成膜劑、緩蝕劑和表面活性劑，攪拌至完全溶解，得溶液B；4)將溶液B冷卻、過濾，即得用于無鉛藥芯焊絲的低松香免清洗助焊劑。
9.如權利要求8所述的用于無鉛藥芯焊絲的低松香免清洗助焊劑的制備方法，其特征 在于在步驟2)中，所述加熱的溫度為40°C。
10.如權利要求8所述的用于無鉛藥芯焊絲的低松香免清洗助焊劑的制備方法，其特 征在于在步驟3)中，所述攪拌的溫度為40°C。
全文摘要
一種用于無鉛藥芯焊絲的低松香免清洗助焊劑及其制備方法，涉及一種助焊劑。提供一種用于無鉛藥芯焊絲的低松香免清洗助焊劑及其制備方法，以解決無鉛焊絲在焊接過程中煙霧大、氣味濃、殘留多等問題。助焊劑的組分及含量為松香1％～3％，活化劑5％～10％，成膜劑0.5％～1.5％，緩蝕劑0.1％～0.5％，表面活性劑0.1％～0.3％，余量為溶劑。將無水乙醇、丙三醇和乙二醇單丁醚混合，得混合溶液；在混合溶液中加入松香和活化劑，加熱至完全溶解，得溶液A；在溶液A中加入成膜劑、緩蝕劑和表面活性劑，攪拌至完全溶解，得溶液B；將溶液B冷卻、過濾，即得用于無鉛藥芯焊絲的低松香免清洗助焊劑。經(jīng)檢驗，焊接過程煙霧少，殘留少，潤濕性好，焊點飽滿有光澤，焊后無需清洗，滿足焊接要求。
文檔編號B23K35/362GK101890595SQ20101021810
公開日2010年11月24日 申請日期2010年7月2日 優(yōu)先權日2010年7月2日
發(fā)明者劉興軍, 張錦彬, 王娟, 王翠萍, 陳梁, 馬云慶, 黃藝雄 申請人:廈門大學