適用于SnBi系列焊錫膏用無鹵助焊劑及制備方法
【專利摘要】適用于SnBi系列焊錫膏用無鹵助焊劑及制備方法。本發(fā)明涉及一種焊錫膏用助焊劑的配方及制備工藝，作為SMT的助焊材料，屬焊接材料【技術(shù)領(lǐng)域】。本助焊劑體系中的活性劑為聯(lián)二丙酸和無鹵有機(jī)酸，二者重量比為2～3∶1～3；溶劑為不同沸點(diǎn)的兩種醚混合成，且沸點(diǎn)低于SnBi系列合金粉體的熔點(diǎn)；本助焊劑中各組分的質(zhì)量百分比為，活性劑3.0%～8.0%、抗氧化劑1.0%～2.0%、潤(rùn)濕劑1.0%～3.0%、觸變劑3.0%～10.0%、溶劑35.0%～45.0%、余量為成膜劑。本發(fā)明的助焊劑活性強(qiáng)、焊接性及儲(chǔ)存穩(wěn)定性好，解決了SnBi系列焊錫膏易氧化、焊點(diǎn)周圍發(fā)黑。適用于SnBi系列焊錫膏產(chǎn)品。
【專利說明】適用于SnBi系列焊錫膏用無鹵助焊劑及制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種焊錫膏用助焊劑的配方及制備工藝，作為SMT的助焊材料，屬焊接材料【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]焊錫膏主要應(yīng)用于表面安裝技術(shù)(SMT)焊接，隨著信息設(shè)備的發(fā)展，SMT已成為電子組裝的主流技術(shù)，其中，使用SnBi系列焊錫膏的焊接也日益增加。另一方面，焊錫膏的好壞不僅取決于焊錫粉的質(zhì)量，更取決于焊錫膏中助焊劑的性能，因而研究SnBi系列焊錫膏中助焊劑的配方及制備顯得尤為重要。
[0003]焊錫膏用助焊劑種類繁多，其組分配比及適用性各不相同。SnBi系列焊錫膏由于其合金成分容易氧化，潤(rùn)濕性較差，焊后容易出現(xiàn)焊點(diǎn)發(fā)黑現(xiàn)象。另外，錫鉍系列合金粉比目前所用的SnAgCu系列無鉛合金粉的熔點(diǎn)低，助焊劑配方需要根據(jù)SnBi系列合金粉的特性進(jìn)行調(diào)配。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種適用于SnBi系列合金粉的的無鹵助焊劑及其制備方法，可克服以上現(xiàn)有技術(shù)提出的助焊劑缺陷，提供一種高穩(wěn)定、適用性強(qiáng)的焊錫膏用助焊劑；本發(fā)明的另一目的是提供該助焊劑在焊錫膏產(chǎn)品中的應(yīng)用。
[0005]為了達(dá)到以上目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案:體系中的活性劑為聯(lián)二丙酸和無鹵有機(jī)酸，二者重量比為2?3:1?3 ;溶劑為不同沸點(diǎn)的兩種醚混合成，且沸點(diǎn)低于SnBi系列合金粉體的熔點(diǎn)；本助焊劑中各組分的質(zhì)量百分比為，活性劑3.0%?8.0%、抗氧化劑1.0%?2.0%、潤(rùn)濕劑1.0%?3.0%、觸變劑3.0%?10.0%、溶劑35.0%?45.0%、余量為成膜劑。
[0006]所述的抗氧劑采用5-羥基水楊酸或3，4- 二羥基苯甲酸的一種。
[0007]所述的活性劑中的無鹵有機(jī)酸為己二酸、丁二酸、衣康酸、丁二酸酐中的一種或多種；所述的溶劑為沸點(diǎn)120?138°C的醚與沸點(diǎn)190?210°C的醚的復(fù)配混合物，重量比為I?2:2?3。
[0008]所述的潤(rùn)濕劑為蓖麻油與聚氧乙基甘油醚，二者重量比為1.0:1.0?2.0。
[0009]所述的觸變劑為改性蓖麻油觸變劑與酰胺類觸變劑的混合物，二者重量比為2?6:1
所述的成膜劑為氫化松香或水白松香與聚合松香的混合物，且重量比為2?3:1?2所述的SnBi系列焊錫膏用無鹵助焊劑的制備步驟為:按配方量將混合的成膜劑加入反應(yīng)釜中，在溫度為120?130°C下熔融，然后加入混合的溶劑和抗氧化劑，溫度保持在110°C?120°C，攪拌8?12分鐘，再加入混合的活性劑和混合的潤(rùn)濕劑，攪拌8?12分鐘，冷卻物料到70°C?80°C，最后加入混合的觸變劑，攪拌27?33分鐘，冷卻到室溫即得本助焊劑產(chǎn)品。
[0010]本發(fā)明的上述SnBi系列焊錫膏用無鹵助焊劑可進(jìn)一步與Sn42Bi58、SnBi35Agl、SnBi57Agl、Sn64.7Bi35Ag0.3、SnBi30Cu0.5、SnBil7Cu0.5 等 SnBi 系列合金粉用于制備焊錫膏產(chǎn)品。
[0011]本發(fā)明的有益技術(shù)效果是:
①本發(fā)明的活性劑采用了以聯(lián)二丙酸為主，復(fù)配其它多元無鹵有機(jī)酸的活性體系，解決了 SnBi系列合金粉焊接性差的問題。
[0012]②含有5-羥基水楊酸或3，4- 二羥基苯甲酸抗氧劑。該抗氧劑具有一定的活性，可以促進(jìn)SnBi系列合金的焊接性。另外，在焊接過程中如果遇到氧氣，結(jié)構(gòu)中的羥基會(huì)氧化成羰基，這不僅保護(hù)了 SnBi系列合金的氧化，而且其活性通過羰基得到進(jìn)一步加強(qiáng)。解決了 SnBi系列合金粉焊接性差，焊后焊點(diǎn)發(fā)黑現(xiàn)象。
[0013]③優(yōu)選適用于低熔點(diǎn)SnBi系列合金粉體的溶劑體系，由于SnBi系列合金的熔點(diǎn)在138°C?180°C，通過沸點(diǎn)溫度在120?138°C的醚與190?210°C的醚的復(fù)配，溶劑在整個(gè)焊接過程中不易過早揮發(fā)，直到焊接完成后，溶劑完全揮發(fā)，從而使焊錫膏保持良好的保濕性及焊接性。
[0014]總之，本發(fā)明通過以上創(chuàng)新的助焊劑可以制備適用于Sn42Bi58、SnBi35Agl、SnBi57Agl、Sn64.7Bi35Ag0.3、SnBi30Cu0.5、SnBil7Cu0.5 等 SnBi 系列合金粉的焊錫膏產(chǎn)品O

【具體實(shí)施方式】
[0015]實(shí)施例1:按以下重量比準(zhǔn)備原料:氫化松香30.0%、聚合松香15.0%、乙二醇單乙醚10.0%、二丙二醇甲醚28.0%、聯(lián)二丙酸3.0%、己二酸2.0%、5_羥基水楊酸1.5%、蓖麻油1.5%、聚氧乙基甘油1.5%、ST 5.0%、十二羥基硬脂酸酰胺2.5%。
[0016]具體制備方法:
I)在一個(gè)反應(yīng)器中熔融普通氫化松香，溫度為120°C?130°C。
[0017]2)將溶劑緩慢加入熔融松香中，溫度保持在110°C?120°C，攪拌10分鐘，再加入活性劑和表面活性劑，攪拌10分鐘。
[0018]3)冷卻物料到70°C?80°C，最后加入觸變劑，攪拌30分鐘。
[0019]4)冷卻到室溫即得本發(fā)明的助焊劑。
[0020]實(shí)施例2:按以下重量比準(zhǔn)備原料:水白松香25.0%、聚合松香20.0%、二丙二醇單甲醚15.0%、二乙二醇甲醚25.0%、聯(lián)二丙酸2.5%、丁二酸2.5%、5_羥基水楊酸1.0%、蓖麻油1.0%、聚氧乙基甘油1.5%、ST 5.5%、十二羥基硬脂酸酰胺1.0%。
[0021]具體制備方法與實(shí)施例1相同。
[0022]實(shí)施例3:按以下重量比準(zhǔn)備原料:水白松香30.0%、聚合松香15.0%、乙二醇單甲醚15.0%、二乙二醇(單)乙醚25.0%、聯(lián)二丙酸3%、衣康酸1.0%、3，4- 二羥基苯甲酸1.0%、蓖麻油1.5%、聚氧乙基甘油1.0%、ST 5.5%、十二羥基硬脂酸酰胺2.0%。
[0023]具體制備方法與實(shí)施例1相同。
[0024]實(shí)施例4:按以下重量比準(zhǔn)備原料:氫化松香25.0%、聚合松香20.0%、乙二醇單乙醚15.0%、二丙二醇二甲醚25.0%、聯(lián)二丙酸2.5%、丁二酸酐2.5%、3，4-二羥基苯甲酸1.5%、蓖麻油1.0%、聚氧乙基甘油1.0%、ST 5.0%、十二羥基硬脂酸酰胺1.5%。
[0025]具體制備方法與實(shí)施例1相同。
[0026]本發(fā)明的其它實(shí)施例還可通過權(quán)利要求書及說明書的參數(shù)范圍進(jìn)行配制，另夕卜，通過本發(fā)明的方案所制備出的無鹵助焊劑可生產(chǎn)Sn42Bi58、SnBi35Agl、SnBi57Agl、Sn64.7Bi35Ag0.3、SnBi30Cu0.5、SnBil7Cu0.5等SnBi系列焊錫膏產(chǎn)品，其產(chǎn)品活性強(qiáng)、焊接性及儲(chǔ)存穩(wěn)定性好，解決了 SnBi系列焊錫膏易氧化、焊點(diǎn)周圍發(fā)黑。減少了由于種類的SnBi系列焊錫膏在生產(chǎn)過程中需要更換助焊劑帶來的不便，簡(jiǎn)化了生產(chǎn)流程。
【權(quán)利要求】
1.一種SnBi系列焊錫膏用無鹵助焊劑，其特征是:體系中的活性劑為聯(lián)二丙酸和無鹵有機(jī)酸，二者重量比為2?3:1?3 ;溶劑為不同沸點(diǎn)的兩種醚混合成，且沸點(diǎn)低于SnBi系列合金粉體的熔點(diǎn)；本助焊劑中各組分的質(zhì)量百分比為，活性劑3.0%?8.0%、抗氧化劑1.0%?2.0%、潤(rùn)濕劑1.0%?3.0%、觸變劑3.0%?10.0%、溶劑35.0%?45.0%、余量為成膜劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SnBi系列焊錫膏用無鹵助焊劑，其特征是:抗氧劑采用5-羥基水楊酸或3，4- 二羥基苯甲酸的一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的SnBi系列焊錫膏用無鹵助焊劑，其特征是:活性劑中的無鹵有機(jī)酸為己二酸、丁二酸、衣康酸、丁二酸酐中的一種或多種；溶劑為沸點(diǎn)120?138°C的醚與沸點(diǎn)190?210°C的醚的復(fù)配混合物，重量比為1?2:2?3。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的SnBi系列焊錫膏用無鹵助焊劑，其特征是:潤(rùn)濕劑為蓖麻油與聚氧乙基甘油醚，二者重量比為1.0:1.0?2.0。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的SnBi系列焊錫膏用無鹵助焊劑，其特征是:觸變劑為改性蓖麻油觸變劑與酰胺類觸變劑的混合物，二者重量比為2?6:1。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的SnBi系列焊錫膏用無鹵助焊劑，其特征是:成膜劑為氫化松香或水白松香與聚合松香的混合物，且重量比為2?3:1?2。
7.—種以上權(quán)利要求所述的SnBi系列焊錫膏用無鹵助焊劑制備方法，其特征是步驟為:按配方量將混合的成膜劑加入反應(yīng)釜中，在溫度為120?130°C下熔融，然后加入混合的溶劑和抗氧化劑，溫度保持在110°C?120°C，攪拌8?12分鐘，再加入混合的活性劑和混合的潤(rùn)濕劑，攪拌8?12分鐘，冷卻物料到70°C?80°C，最后加入混合的觸變劑，攪拌27?33分鐘，冷卻到室溫即得本助焊劑產(chǎn)品。
8.—種以上權(quán)利要求所述的SnBi系列焊錫膏用無鹵助焊劑在制備適用于Sn42Bi58、SnBi35Agl、SnBi57Agl、Sn64.7Bi35Ag0.3、SnBi30Cu0.5、SnBil7Cu0.5 合金粉的焊錫膏產(chǎn)品的應(yīng)用。
【文檔編號(hào)】B23K35/362GK104308395SQ201410573722
【公開日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2014年10月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月24日
【發(fā)明者】秦俊虎, 白海龍, 劉寶權(quán), 古列東, 呂金梅, 趙玲彥, 鄧勇, 段雪霖, 孫萍, 肖飛, 武信 申請(qǐng)人:云南錫業(yè)錫材有限公司