专利名称：无铅焊锡用无卤素免清洗助焊剂的制作方法
技术领域：
本发明涉及助焊剂，尤其涉及无铅焊锡线用的无卤素免清洗的助焊剂。
背景技术：
目前，电子工业中用于手工或自动焊接的无铅焊锡线中的助焊剂大多含有卤化物活性剂，其残留物不仅多而且腐蚀性较大，会严重影响产品的可靠性。为保证产品质量需要用溶剂清洗，而现在使用的清洗剂大部分是含氟、氯取代基的烃类化合物，如CFC113和三氯乙烷，这些物质对大气臭氧层有严重的破坏作用，会给人类生态环境带来严重的破坏，已被联合国禁止生产和使用。因此，随着电子行业的飞速发展以及人类对环境保护意识的提升，研制出无卤素免清洗的助焊剂是焊锡行业发展的趋势。
中国专利公开号为CN 1110204A的一种焊锡丝芯用的中性助焊剂，该助焊剂含重量百分数1～20％的有机羧酸，1～22％的烷基醇胺，1～20％的胺的盐酸盐或其氢溴酸盐，余量为水；另一种助焊剂除上述成分外，还含有1～15％的醇，其制法为将有机羧酸和烷基醇胺加热熔解，加入胺的盐酸盐或其氢溴酸盐的水溶液，保温搅拌加入余量的水或醇及水进行乳化而成。该助焊剂助焊效果虽然良好，但是含有机胺的盐酸盐或其氢溴酸盐，焊后离子残留高，对板面的腐蚀较大，绝缘电阻也不高。
发明内容
本发明的目的是提供一种无铅焊锡线中无卤素免清洗助焊剂，该无卤素助焊剂可焊性好，离子残留少，对板面无腐蚀，表面绝缘电阻高。
本发明助焊剂的组分按质量百分比为有机酸类活化剂1.5～3.5％非离子表面活性剂 0.04～0.6％有机胺类及其衍生物2.0～5.0％余量为成膜物质；所述的有机酸类活化剂是指脂肪族一元酸、二元酸、芳香酸和氨基酸中的一种或多种。优选乙酸、丙酸、丁二酸、己二酸、戊二酸、软脂酸、硬脂酸、苯甲酸、苹果酸、水杨酸、谷氨酸、甘氨酸、5-氨基间苯二甲酸、十二酸、对叔丁基苯甲酸，可选其中的一种或多种混合。此类活性剂有足够的焊接活性，在焊接温度下能够分解或者升华，使PCB板焊后板面无残留，无腐蚀。
所述的表面活性剂为非离子表面活性剂，优选壬基酚聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、二溴丁烯二醇、非离子氟表面活性剂(如FSN、FSO等)，可选其中的一种或多种混合。此类表面活性剂属于非离子型表面活性剂，能有效降低焊料于焊盘间的表面张力，增强润湿性，且焊后无离子残留。
所述的有机胺类及其衍生物，是指乙二胺、丁二酸胺、二乙醇胺、三乙醇胺、苯胺、水杨酸胺、环己烷二胺、环丁烷二胺、二乙烯肼，可选用其一种或多种混合。此类胺及其衍生物可调节助焊剂的pH值，降低腐蚀性。焊接过程中提高助焊活性，并且在焊接温度下挥发，分解不留残留。
所述的成膜物质是松香或树脂，特别是改性松香、改性丙烯树脂、改性环氧树脂、马来酸松香树脂中的一种或多种混合。成膜物质能在焊后起到包覆残留物以及防止再氧化的作用，不吸水，绝缘电阻高。
为满足不同用途的需要，本发明无铅焊锡线中无卤素免清洗助焊剂还可以加入0.05～1.0％的缓蚀剂。缓蚀剂是含氮杂环化合物或有机胺类，特别是苯并三氮唑。缓蚀剂能起氧化抑制作用，减少焊剂对线路板的腐蚀。
本发明的助焊剂具有下列优点无卤素，是环保型助焊剂；可焊性好，焊后无残留、免清洗，对板面无腐蚀，焊点饱满光亮；绝缘电阻高。用日本工业标准JIS Z 3197-1999对本助焊剂进行检测，其扩展率≥80％，润湿时间小于2秒，恒温恒湿后表面绝缘电阻大于3×1011Ω，铜镜腐蚀无。因此，本助焊剂完全能满足邮电通信、计算机、航空航天、彩电、制冷等各种线路板的焊接工艺要求。
具体实施例方式
实施例1将原料中的成膜物质，即松香或树脂加入到不锈钢制松香桶中加热到130℃左右，使其完全熔化；将各其余各组分按质量比1∶2用异丙醇或异丙醇与乙醇的混合溶剂(混合溶剂质量百分比为异丙醇75％，乙醇25％)完全溶解后慢慢加入到熔化的松香或树脂中，并不断搅拌，使药剂分散均匀。待溶剂完全挥发后用油压机把配制好的药剂压进锡线中。最后通过拉丝机拉成各种规格线径的焊锡线即可。
各原料组分具体质量百分比为软脂酸 0.7％水杨酸 2.8％二溴丁烯二醇 0.3％苯胺 2.0％三乙醇胺 1.2％氢化松香 余量本发明无铅焊锡线中无卤素免清洗助焊剂适用于手工或自动焊接，焊接温度可控制在370-420℃。
本方案助焊剂扩展率83％，润湿时间小于2秒，恒温恒湿后表面绝缘电阻5×1011Ω，铜镜腐蚀无，完全达到日本工业标准JIS Z 3197-1999。
实施例2制备方法和使用方法同实施例1。
各原料组分具体质量百分比为水杨酸2.5％对叔丁基苯甲酸1.0％二溴丁烯二醇 0.4％二乙烯肼 2.0％三乙醇胺 1.0％FSN 0.04％氢化松香 余量本方案助焊剂扩展率82％，润湿时间小于2秒，恒温恒湿后表面绝缘电阻5×1011Ω，铜镜腐蚀无。完全达到日本工业标准JIS Z 3197-1999。
实施例3制备方法和使用方法同实施例1。
己二酸2.5％苹果酸1.0％TX-10 0.06％苯胺 2.0％乙二胺1.2％
马来酸松香树脂余量本方案助焊剂通过日本工业标准JIS Z 3197-1999检测，扩展率80％，润湿时间小于2秒，恒温恒湿后表面绝缘电阻3×1011Ω，铜镜腐蚀无。
实施例4制备方法和使用方法同实施例1。
苯甲酸 2.8％5-氨基间苯二甲酸 0.7％二溴丁烯二醇 0.4％环己烷二胺 2.0％乙二胺 1.2％氢化松香 92.9％本方案助焊剂通过日本工业标准JIS Z 3197-1999检测，扩展率80％，润湿时间小于2秒，恒温恒湿后表面绝缘电阻2×1011Ω，铜镜腐蚀无。能满足各种邮电通信，航空航天、制冷，计算机，彩电等线路板的焊接。
实施例5制备方法和使用方法同实施例1。
己二酸1.5％FSO 0.06％三乙醇胺 1.2％环丁烷二胺1.5％苯并三氮唑0.05％改性丙烯树脂 余量本方案助焊剂通过日本工业标准JIS Z 3197-1999检测，扩展率82％，润湿时间小于2秒，恒温恒湿后表面绝缘电阻3×1011Ω，铜镜腐蚀无。
实施例6制备方法和使用方法同实施例1。
己二酸0.8％对叔丁基苯甲酸2.0％TX-10 0.06％二乙烯肼 2.0％FSO 0.04％氢化松香 余量本方案助焊剂通过日本工业标准JIS Z 3197-1999检测，扩展率80％，润湿时间小于2秒，恒温恒湿后表面绝缘电阻4×1011Ω，铜镜腐蚀无。
实施例7制备方法和使用方法同实施例1。
丙酸 0.5％谷氨酸1.0％二溴丁烯二醇 0.3％FSN 0.06％苯胺 3.0％改性环氧树脂 余量本方案助焊剂通过日本工业标准JIS Z 3197-1999检测，扩展率80％，润湿时间小于2秒，恒温恒湿后表面绝缘电阻2×1011Ω，铜镜腐蚀无。
实施例8制备方法和使用方法同实施例1。
对叔丁基苯甲酸2.5％二溴丁烯二醇 0.4％二乙烯肼 2.0％苯胺 3.0％马来酸松香树脂余量本方案助焊剂通过日本工业标准JIS Z 3197-1999检测，扩展率82％，润湿时间小于2秒，恒温恒湿后表面绝缘电阻6×1011Ω，铜镜腐蚀无。
权利要求
1.一种无铅焊锡用无卤素免清洗助焊剂，该助焊剂的组分按质量百分比为有机酸类活化剂1.5～3.5％表面活性剂0.04～0.6％有机胺类及其衍生物2.0～5.0％余量为成膜物质；所述有机酸类活化剂为脂肪族一元酸、脂肪族二元酸、芳香酸、氨基酸中的一种或多种；所述的表面活性剂为非离子表面活性剂的一种或多种；所述有机胺类及其衍生物为乙二胺、丁二酸胺、二乙醇胺、三乙醇胺、苯胺、水杨酸胺、环己烷二胺、环丁烷二胺、二乙烯肼中的一种或多种混合；所述的成膜物质是松香或树脂。
2.如权利要求1所述的助焊剂，其特征在于所述有机酸类活化剂为乙酸、丙酸、丁二酸、己二酸、戊二酸、软脂酸、硬脂酸、苹果酸、苯甲酸、水杨酸、谷氨酸、甘氨酸、5-氨基间苯二甲酸、十二酸、对叔丁基苯甲酸中的一种或多种。
3.如权利要求1所述的助焊剂，其特征在于所述非离子表面活性剂为壬基酚聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、二溴丁烯二醇、FSN、FSO中的一种或多种。
4.如权利要求1所述的助焊剂，其特征在于所述成膜物质是改性松香、改性丙烯树脂、改性环氧树脂、马来酸松香树脂中的一种或多种。
5.如权利要求1所述的助焊剂，其特征在于所述助焊剂中还包含重量百分比为0.05～1.0％的缓蚀剂，所述缓蚀剂为含氮杂环化合物或有机胺类。
6.如权利要求5所述的助焊剂，其特征在于所述缓蚀剂为苯并三氮唑。
全文摘要
本发明涉及一种无铅焊锡用无卤素免清洗助焊剂，其组分按质量百分比为有机酸类活化剂1.5～3.5％、表面活性剂0.04～0.6％、有机胺类及其衍生物2.0～5.0％、余量为成膜物质；所述有机酸类活化剂为脂肪族一元酸、脂肪族二元酸、芳香酸、氨基酸中的一种或多种；所述的表面活性剂为非离子表面活性剂的一种或多种；所述有机胺类及其衍生物为乙二胺、丁二酸胺、二乙醇胺、三乙醇胺、苯胺、水杨酸胺、环己烷二胺、环丁烷二胺、二乙烯肼中的一种或多种混合；所述的成膜物质是松香或树脂。本助焊剂无卤素，是环保型助焊剂；可焊性好，焊点饱满光亮，焊后无残留、无腐蚀；绝缘电阻高。
文档编号B23K35/362GK101062536SQ20071003504
公开日2007年10月31日 申请日期2007年6月1日 优先权日2007年6月1日
发明者司士辉, 肖辉 申请人:中南大学