一种高性能无铅焊锡膏用无卤素助焊剂及其制备方法

文档序号:3115811阅读:375来源:国知局
一种高性能无铅焊锡膏用无卤素助焊剂及其制备方法
【专利摘要】本发明涉及焊接材料【技术领域】,具体涉及一种高性能无铅焊锡膏用无卤素助焊剂及其制备方法。一种高性能无铅焊锡膏用无卤素助焊剂,原料包括:溶剂、松香、表面活性剂、触变剂、有机酸、有机胺、缓蚀剂,其质量百分比为:20%~30%:30%~50%:3%~8%:2%~5%:5%~10%:2%~5%:2%~5%。本发明的有益效果:本发明采用多种松香复配,减少了饱和状态下单一松香在溶剂中的结晶析出,保证了助焊剂的稳定性能;有机酸和有机胺配合使用,在高温下,生成的活性物质能够破坏锡粉、焊盘表面氧化膜从而达到助焊的效果;采用苯并三氮唑作为缓蚀剂,能够有效延长焊锡膏的使用寿命和保存时间。
【专利说明】 一种高性能无铅焊锡膏用无卤素助焊剂及其制备方法

【技术领域】
[0001]本发明涉及焊接材料【技术领域】,具体涉及一种高性能无铅焊锡膏用无卤素助焊剂及其制备方法。

【背景技术】
[0002]焊接是电子和微电子组装过程中的一个重要技术,焊锡膏的好坏直接影响焊接的质量,而在趕鍟中,助焊剂又是是一种不可缺少的辅助材料,其作用极为重要,它不仅能去除金属表面氧化物和杂质,还能在加热时防止金属氧化,帮助焊料流动,减小焊料的表面张力,快速的将热量从烙铁头传递到焊料和被焊物的表面。随着电子信息产业的发展,人们的环保意识也逐渐加强,世界各国对焊锡膏提出了无铅要求之后又纷纷提出了无卤素的要求,而电子产品的小型化需求使得焊膏在满足无铅、无卤素要求的同时,还要能够适应高密度的细间距焊接。目前使用的无铅无卤素助焊剂,大都只适用于20μπι以上粒径锡粉,已不能满足电子贴装工艺的发展要求。


【发明内容】

[0003]本发明的目的在于针对上述不足,提供一种润湿性、印刷性、助焊性、耐腐蚀性良好且能适应15?45 μ m锡粉的无铅焊锡膏用无卤素助焊剂。
[0004]本发明技术解决方案:
一种高性能无铅焊锡膏用无卤素助焊剂,原料包括:溶剂、松香、表面活性剂、触变剂、有机酸、有机胺、缓蚀剂,其质量百分比为:20% — 30%:30% 一 50%:3% 一 8%:2% 一 5%:5% 一10%:2% 一 5%:2% 一 5%。
[0005]所述溶剂为二乙二醇单辛醚、三丙二醇丁醚、异丙醇中的一种或两种。
[0006]所述松香为歧化松香、马来松香、全氢松香中的两种或三种组合物。
[0007]所述表面活性剂为0P-10乳化剂、聚氧乙烯甘油醚中的一种或两种组合物。
[0008]所述触变剂为氢化蓖麻油、水合蓖麻油、聚乙烯醇中的一种或两种组合物。
[0009]所述有机酸为水杨酸、苹果酸、16酸、24酸中的一种或几种组合。
[0010]所述有机胺为三乙醇胺、二乙醇胺中的一种或两种组合。
[0011]所述缓蚀剂为苯并三氮唑。
[0012]一种高性能无铅焊锡膏用无卤素助焊剂制备方法,包括以下步骤:
第一步,按比例称取上述原料备用;
第二步,将溶剂、松香加入反应容器中,加热至115°C — 125°C并搅拌至完全溶解;第三步,第二步中混合好的溶液降温至75°C — 85°C,加入有机酸、有机胺、缓蚀剂,控制温度在75°C — 85 °C搅拌至混合充分均匀;
第四步,第三步中混合好的溶液降温至20°C — 25°C,加入表面活性剂、触变剂,搅拌并抽真空至混合均匀;
第五步,用三辊研磨机将第四步所得溶液中的固体颗粒研磨至1ym以下,即得本发明的助焊剂,用不锈钢或塑料容器密封保存。
[0013]本发明的有益效果:本发明采用多种松香复配,减少了饱和状态下单一松香在溶剂中的结晶析出,保证了助焊剂的稳定性能;有机酸和有机胺配合使用,在高温下,生成的活性物质能够破坏锡粉、焊盘表面氧化膜从而达到助焊的效果;采用苯并三氮唑作为缓蚀齐U,能够有效延长焊锡膏的使用寿命和保存时间。
[0014]

【具体实施方式】
[0015]实施例1
将二乙二醇单辛醚28.5g、全氢松香35g、歧化松香15g加入反应容器中,加热至115°C搅拌,直至松香完全溶解于二乙二醇单辛醚中;降温至75°C,加入16酸3.5g、24酸2.5g,三乙醇胺2g,苯并三氮唑3.5g,充分搅拌至混合均勻;冷却至20°C,加入聚氧乙烯甘油醚
5.5g,水合蓖麻油4.5g,搅拌并抽真空至其混合均勻,用三棍研磨机将混合均勻溶液中的固体颗粒研磨至10 μ m以下,即制得无铅焊锡膏用无卤素助焊剂98g。
[0016]实施例2
将三乙二醇单丁醚30g、全氢松香34g、马来松香13g加入反应容器中,加热至117°C搅拌,直致松香完全溶解于溶剂中;降温至77°C,加入水杨酸4g、24酸3g、三乙醇胺2g、苯并三氮唑2.5g,充分搅拌至混合均勻;冷却至22°C,加入聚氧乙烯甘油醚6.5g,氢化蓖麻油5g,搅拌并抽真空至其混合均匀,用三辊研磨机将混合均匀溶液中的固体颗粒研磨至ΙΟμπι以下,即制得无铅焊锡膏用无卤素助焊剂96g。
[0017]实施例3
将三乙二醇单丁醚28g、全氢松香30g、歧化松香13g、马来松香5g加入反应容器中,力口热至119°C搅拌,直至松香完全溶解于溶剂中;降温至79°C,加入24酸7g,二乙醇胺2g,苯并三氮唑3.5g,充分搅拌至混合均勻;冷却至22°C,加入聚氧乙烯甘油醚6.5g,氢化蓖麻油5g,搅拌并抽真空至其混合均匀,用三辊研磨机将混合均匀溶液中的固体颗粒研磨至ΙΟμπι以下,即制得无铅焊锡膏用无卤素助焊剂97g。
[0018]实施例4
将三乙二醇单丁醚28g、全氢松香30g、歧化松香12g、马来松香5g加入反应容器中,力口热至121°C搅拌,直至松香完全溶解于溶剂中;降温至81°C,加入16酸5g、水杨酸2.5g, 二乙醇胺2g,苯并三氮唑3.5g,充分搅拌至混合均匀;冷却至25°C,加入0P-10乳化剂7g,氢化蓖麻油5g,搅拌并抽真空至其混合均匀,用三辊研磨机将混合均匀溶液中的固体颗粒研磨至10 μ m以下,即制得无铅焊锡膏用无卤素助焊剂99g。
[0019]实施例5
将三乙二醇单丁醚29g、全氢松香28g、歧化松香12g、马来松香7g加入反应容器中,力口热至125°C搅拌,直至松香完全溶解于溶剂中;降温至85°C,加入16酸5g、水杨酸2.5g,三乙醇胺2g,苯并三氮唑3g,充分搅拌至混合均匀;冷却至23°C,加入0P-10乳化剂3.5g、聚氧乙烯甘油醚3.5g,氢化蓖麻油4.5g,搅拌并抽真空至其混合均匀,用三辊研磨机将混合均匀溶液中的固体颗粒研磨至10 μ m以下,即制得无铅焊锡膏用无卤素助焊剂95g。
[0020]通过以上实施例制得助焊剂与无铅SAC305锡粉混合制成焊锡膏,并按照GB/T9491-2002、SJ/T 11186-2009标准进行检测,其各项性能结果如表I。
[0021]表I实施例1飞性能检测结果:
润彳显卤#物 I同镜室温保性符触变表面绝緣电存168.小冷塌坍最合等系数祖(未清洗)符合吋粘度大桥连间 __m______等级变化值距
I2 级未检出0.552l2Q1012R+8 Pa.S0.1iran
9I 级未检出0.582'5 ^1012R+4 Pa.S0.1irar,
32级未检出0.57L°^1012R+9 Pa.S0.1irrn
42 级未检出0.56L9^1012R+6 Pa.S0.1iran
4L.Δ
52 级未检出 0.56 3'° Q1012 R + 7 Pa.S 0.1im
由表I中可以看出:上述实施例1飞助焊剂中均不含F —,C1—,Br —,I—等卤素,润湿性良好均达到标准2级以上要求;触变系数在0.55、.58间,具有很好的印刷性能;表面绝缘电阻按照SJ/T11389 — 2009方法测试,电阻值远高于标准要求,满足电气绝缘要求;铜镜腐蚀测试未发现有穿透腐蚀现象;焊锡膏在室温下不超过38°C密封保存168小时,粘度上升值小于1Pa.S,未发现有发干情况,保证了产品在长途运输过程中降温措施失效情况下锡膏性能的稳定;冷热塌坍的最大桥连间距为0.1mm,完全满足高密度细间距电子贴装工艺的要求。
【权利要求】
1.一种高性能无铅焊锡膏用无卤素助焊剂,其特征在于:原料包括:溶剂、松香、表面活性剂、触变剂、有机酸、有机胺、缓蚀剂,其质量百分比为:20% 一 30%:30% 一 50%: 3% 一 8%:2% 一 5%:5% 一 10%:2% 一 5%:2% 一 5%。
2.如权利要求1所述一种高性能无铅焊锡膏用无卤素助焊剂,其特征在于:所述溶剂为二乙二醇单辛醚、三丙二醇丁醚、异丙醇中的一种或两种。
3.如权利要求1所述一种高性能无铅焊锡膏用无卤素助焊剂,其特征在于:所述松香为歧化松香、马来松香、全氢松香中的两种或三种组合物。
4.如权利要求1所述一种高性能无铅焊锡膏用无卤素助焊剂,其特征在于:所述表面活性剂为OP-1O乳化剂、聚氧乙烯甘油醚中的一种或两种组合物。
5.如权利要求1所述一种高性能无铅焊锡膏用无卤素助焊剂,其特征在于:所述触变剂为氢化蓖麻油、水合蓖麻油、聚乙烯醇中的一种或两种组合物。
6.如权利要求1所述一种高性能无铅焊锡膏用无卤素助焊剂,其特征在于:所述有机酸为水杨酸、苹果酸、16酸、24酸中的一种或几种组合。
7.如权利要求1所述一种高性能无铅焊锡膏用无卤素助焊剂,其特征在于:所述有机胺为三乙醇胺、二乙醇胺中的一种或两种组合。
8.如权利要求1所述一种高性能无铅焊锡膏用无卤素助焊剂,其特征在于:所述缓蚀剂为苯并三氮唑。
9.制备如权利要求1所述一种高性能无铅焊锡膏用无卤素助焊剂,包括以下步骤: 第一步,按比例称取上述原料备用; 第二步,将溶剂、松香加入反应容器中,加热至115°C — 125°C并搅拌至完全溶解; 第三步,第二步中混合好的溶液降温至75°C — 85°C,加入有机酸、有机胺、缓蚀剂,控制温度在75°C — 85 °C搅拌至混合充分均匀; 第四步,第三步中混合好的溶液降温至20°C — 25°C,加入表面活性剂、触变剂,搅拌并抽真空至混合均匀; 第五步,用三辊研磨机将第四步所得溶液中的固体颗粒研磨至1ym以下,即得本发明的助焊剂,用不锈钢或塑料容器密封保存。
【文档编号】B23K35/363GK104175024SQ201410179825
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年4月30日 优先权日:2014年4月30日
【发明者】戴爱斌, 尹计深, 陈世远 申请人:江苏博迁新材料有限公司
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