一种无铅焊锡用助焊剂的制作方法

文档序号:3187272阅读:1087来源:国知局

专利名称::一种无铅焊锡用助焊剂的制作方法
技术领域
:本发明涉及一种无铅焊锡用助焊剂,尤其是一种适用于锡银铜(SnAgCu)系列或者锡铜(SnCu)系列无铅焊锡的助焊剂。
背景技术
:由于无铅焊锡产品的普及应用,如何有效的提高焊接进程的可焊性成为业界关注的焦点。因为无铅焊锡在可焊性方面较传统的锡铅焊锡差很多,所以人们除了在无铅焊锡配方上进行改进之外,也寻求助焊剂配方上的改进以期获得高效的助焊剂来满足焊接制程。传统的助焊剂中一般含有囟素化合物配方来提高焊接过程的可焊性。在中国发明专利公告号1562554的"免清洗无铅焊料助焊剂"和公告号100999044的"一种用于无铅焊的低固含量免清洗助焊剂"中都有提到使用二溴丁二酸、二溴丁烯二醇等活性剂,这类活性剂的添加将有助于可焊性的提高,但是由素化合物的添加将对环境带来不小的危害。卤素化合物具有较强的腐蚀性,而且也不符合环保要求,采用无齒素的助焊剂势在必行。传统的助焊剂一般都采用低沸点的醇类作为助焊剂的溶剂,如中国发明专利公告号1042809的"一种低固含量免清洗焊剂"和公告号101058135的"免清洗助焊剂及其制备方法"中都采用异丙醇或者无水乙醇作为溶剂,这类溶剂都属于VOC(挥发性有机物)试剂,会在焊接过程中挥发而危害健康。而又如中国发明专利公告号101049661的"无铅焊料用无囟素无松香免清洗助焊剂"中添加有多量的醇、醚类助溶剂(28%-40%),这类溶剂在焊接制程的高温环境下也会产生大量的挥发性有机物,应该尽量的避免使用这些物质。采用去离子水作为溶剂将有利于环境和健康。松香树脂系列助焊剂对于可焊性方面有一定的帮助,但是由于松香树脂焊后残留较难清洗,焊接过程中释放出大量的有害气体危害健康,目前业界多数已经开始淘汰含有松香类的助焊剂产品。
发明内容本发明的目的是提供一种无铅焊锡用助焊剂,主要份为酸类、酯类、酚类及去离子水,这种助焊剂可以克服现有技术的缺点,提供满足无铅焊锡所需的较高可焊性方面的要求,而且避免传统助焊剂因使用卣素化合物、醇、醚类助溶剂及松香树脂等物质造成对人体及环境的危害。为实现上述发明目的,本发明采用的技术方案如下一种无铅焊锡用助焊剂,其特征在于包含以下按重量百分比计算的物质己二酸0.1%-5.0%;丁二酸0.1%-5.0%;尼龙酸二曱酯0.5%-10.0%;聚乙二醇单油酸酯0.5%-10.0%;对苯二酚G.Gl%-1.0%;及余量为去离子水。其中,所述的丁二酸、己二酸均为有机酸类活性剂,此类有机酸能在焊接过程中发挥作用,清除焊接物表面的氧化层,提高锡焊过程的可焊性能。这两种有机酸在焊接过程中挥发,焊后不会残留,由于有机酸的挥发性不高,所以仅足以将焊接物表面的氧化层清除,但不足以挥发至环境中,故不会使人体及环境受到污染。至于焊接过程的残渣,不会留在印刷电路板上,而留在焊料槽中,仅需最终予以清除即可。所述的尼龙酸二曱酯是一类润湿剂,它能够在较高温度的焊接过程中降低焊锡和被焊接表面的表面张力,提高焊锡的可焊性能,由于此类物质是一种多元混合溶剂,因此在200。C左右的较宽的温度范围内均能有效的发挥作用,并且在焊接温度260。C以下能够充分挥发,焊后表面不会残留。所述的聚乙二醇单油酸酯也是一类润湿剂,它能够在较高温度的焊接过程中降低焊锡和被焊接表面的表面张力,提高焊锡的可焊性能。其沐点在260°C左右,焊后能充分的挥发,不会残留在焊接表面。所述的对苯二酚为一种抗氧化剂,能在焊后在被焊接物表面形成一层保护膜,阻止被焊物的再度氧化,并且有助于提高焊锡的铺展率。所述的溶剂为去离子水,不会产生VOC(挥发性有机化合物)问题,是一种环保的溶剂。本发明所述的助焊剂还可根据不同使用需求添加发泡剂、消光剂、光亮剂等添加剂,这类添加剂用量极小,不会对助焊剂的主要功能产生重大的影响。本发明所述的助焊剂其制备方法如下在带有搅拌器的反应釜内先加入去离子水;加入配比量的有机酸(丁二酸、己二酸),搅拌使有机酸充分溶解;然后依次加入尼龙酸二曱酯、聚乙二醇单油酸酯,搅拌充分;最后如果有需要的话,依要求所需要添加的其余添加剂并搅拌使其充分溶解;静置并过滤溶液得到本发明的助焊剂。本发明所述的无铅焊锡用助焊剂的使用方法是采用喷雾、发泡、浸泽等方法将助焊剂均匀的涂布到待焊接的PCB(印制电路板)表面,对PCB板进行预热,预热温度可以选择90°C-130°C,将助焊剂中的溶剂全部蒸发掉,随后进入焊料槽中进行焊接,焊接温度为250°C-280°C(视不同的无铅焊锡配方而定),传送速度为1.2-1.8m/min。本发明的无铅焊锡用的助焊剂是专门针对无铅焊锡的性能而研制的,特别适用于锡铜(SnCu)系列、锡银铜(SnAgCu)系列的无铅焊锡,如含铜量为0.7°/。的无铅焊锡(Sn-CuO.7)、含银量为3.0%且含铜量为0.5%的无铅焊锡(Sn-Ag3.O-CuO.5)、含铜量为0.7%且含银量为0.3%的无铅焊锡(Sn-CuO.7-Ag0.3)、含银量为2.0%且含铜量为0.5°/。且添加有镍等元素的无铅焊锡(Sn-Ag2.0-CuO.5-Ni)等等。本发明的无铅焊锡用助焊剂按照JISZ3197-99(日本工业标准)的标准进行检测,各项:技术指标均合格,完全满足于无铅焊锡的焊接制程。具体实施例方式结合以下实例对本发明进行说明,但本发明并不限于这些实施例。实施例1:这是一款含有有机酸和非离子表面活性剂的无卤素免清洗助焊剂,其原料含量的重量百分比为己二酸1.5%;丁二酸1.00/0;尼龙酸二曱酯1.0%;聚乙二醇单油酸酯2.0%;对苯二酚Q.5%;及去离子水94.0%。按照日本工业标准JISZ3197-99的标准进行检测,本实例焊后残留少,无腐蚀性,电性能较好,适用于多种无铅焊接制程。实施例2:这是一款含有有机酸和非离子表面活性剂的无卣素免清洗助焊剂,其原料含量的重量百分比为己二酸1.0%;丁二酸2.0%;尼龙酸二曱酯4.0%;聚乙二醇单油酸酯2.0%;对苯二酚G.1%;及去离子水90.9%。按照JISZ3197-99的标准进行检测,本实例焊后残留少,无腐蚀性,电性能较好,适用于多种无铅焊接制程。实施例3:这是一款含有有机酸和非离子表面活性剂的无卣素免清洗助焊剂,其原料含量的重量百分比为己二酸2.5%;丁二酸2.5%;尼龙酸二曱酯0.5%;聚乙二醇单油酸酯4.0%;对苯二酚G.5%;及去离子水90.0%。按照JISZ3197-99的标准进行检测,本实例焊后残留少,无腐蚀性,电性能较好,适用于多种无铅焊接制程。实施例4:这是一款含有有机酸和非离子表面活性剂的无卣素免清洗助焊剂,其原料含量的重量百分比为己二酸1.0%;丁二酸1.0%;尼龙酸二曱酯6.0%;聚乙二醇单油酸酯l.0%;对苯二酚1.0%;及去离子水88.0%。按照JISZ3197-99的标准进行检测,本实例焊后残留少,无腐蚀性,电性能较好,适用于多种无铅焊接制程。实施例5:这是一款含有有机酸和非离子表面活性剂的无卣素免清洗助焊剂,其原料含量的重量百分比为己二酸0.5%;丁二酸0.5%;尼龙酸二曱酯1.5%;聚乙二醇单油酸酯1.5%;对苯二酚Q.1%;及去离子水95.9%。按照JISZ3197-99的标准进行检测,本实例焊后残留少,无腐蚀性,电性能较好,适用于多种无铅焊接制程。本发明中各实例的铺展率性能对照如表中所述,所述的铺展率均在相同条件下采用Sn-Ag3.O-CuO.5的无铅焊锡作为样品进行测量。<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>*比较例为用于无铅焊锡的无卤素同类产品深圳维特偶公司生产的无voc免清洗助焊剂GW968。本发明的无铅焊锡用助焊剂,在可焊性上确有所增进,而且焊后残留少,无腐蚀性,电性能好,得以提升助焊剂之实用性能。本发明的无铅焊锡用助焊剂完全不添加卣素化合物、醇、醚类助溶剂及松香树脂等物质,以确保不会对人体及环境造成危害,乃为一绝佳之无铅焊锡用助焊剂。权利要求1、一种无铅焊锡用助焊剂,其特征在于包含以下按重量百分比计算的物质己二酸0.1%-5.0%;丁二酸0.1%-5.0%;尼龙酸二甲酯0.5%-10.0%;聚乙二醇单油酸酯0.5%-10.0%;对苯二酚0.01%-1.0%;及余量为去离子水。全文摘要本发明涉及一种无铅焊锡用助焊剂,包含以下按重量百分比计算的物质己二酸0.1%-5.0%;丁二酸0.1%-5.0%;尼龙酸二甲酯0.5%-10.0%;聚乙二醇单油酸酯0.5%-10.0%;对苯二酚0.01%-1.0%;及余量为去离子水。本发明的无铅焊锡用助焊剂,焊后残留少,无腐蚀性,电性能好,得以提升助焊剂之实用性能,而且本发明的无铅焊锡用助焊剂完全不添加卤素化合物、醇、醚类助溶剂及松香树脂等物质,以确保不会对人体及环境造成危害。文档编号B23K35/362GK101352788SQ200810211959公开日2009年1月28日申请日期2008年9月12日优先权日2008年9月12日发明者吴以舜,陈跃华申请人:上海华实纳米材料有限公司
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