一种可返修的环氧树脂助焊剂及制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种助焊剂，特别涉及一种可返修的环氧树脂助焊剂及制备方法。
【背景技术】
[0002]手持型消费电子产品(如:手机、平板电脑、数码相机等)的功能越来越强大，它们的尺寸和重量却在不断缩小，这促使元器件和PCB的集成化和小型化。元器件的小型化使得BGA、CSP等焊球矩阵排列的倒装芯片得以广泛的使用，由于受其结构特征限制，这类芯片焊点的可靠性成为影响目前手持型电子产品可靠性的关键因素。影响倒装芯片焊点可靠性的因素有两个，一个是手持型消费电子产品因跌落、振动等产生的物理冲击力，另外一个是因芯片和PCB的热膨胀系数(CTE)失配所产生的热应力。由于硅质的倒装芯片的热膨胀系数比PCB材质要低很多，因此，在受热时会产生相对位移，导致焊点机械疲劳断裂从而引起失效。类似S0P、QFP、PLCC等传统芯片引脚的柔性较强，可以吸收大部分物理冲击力和热应力，而BGA、CSP等倒装芯片焊球的柔性很弱，而受力则都集中在芯片最外围的焊点上，因此这些焊点开裂的概率大大增加。
[0003]为了让BGA及类似器件有效填充和点胶封装，作业前必须选择焊接性好、润湿性好、强度高、易返修的可固化助焊剂。而传统的底部填充胶至少30%多的维修报废率是任何SMT制造企业都难以承受的。因此如何保证环氧树脂助焊剂具有良好的焊接性、强度高、润湿性好、易返修性是亟待解决的技术问题。
【发明内容】
[0004]鉴于现有技术的状况，为了解决底部填充工艺维修报废率过高的问题，本发明提供了一种可返修的环氧树脂助焊剂及制备方法。该助焊剂是由软化点在70~120°C范围内的固体环氧树脂、固化剂、固化促进剂、助熔剂、成膜剂、活化剂、表面活性剂、高沸点溶剂等组成。该助焊剂在回流焊下受热固化，可焊性、润湿性好，与焊点粘接牢固，同时可以在100°C以上或溶剂的擦洗下清除助焊剂，因此具有良好的返修性能。
[0005]本发明为实现上述目的，所采用的技术方案是:一种可返修的环氧树脂助焊剂，其特征在于:由以下组份按以下重量份组成:
固体环氧树脂40~80份固化剂2~10份
固化促进剂0.5-3份助熔剂1~5份成膜剂10~30份
活化剂0.5-5份
表面活性剂0.1-0.5份
高沸点溶剂5~20份。
[0006]一种可返修的环氧树脂助焊剂的制备方法，其特征在于:步骤如下:取固体环氧树脂、成膜剂、高沸点溶剂加入到三口烧瓶中，在100±2°C下搅拌直至固体环氧树脂和成膜剂充分溶于高沸点溶剂中；冷却至室温后，再依次加入固化剂、固化促进剂、助熔剂、活化剂、表面活性剂后搅拌均匀，即得到可返修的环氧树脂助焊剂。
[0007]本发明的有益效果是:首先具有良好的焊接性，是由于采用了成膜剂作为助焊剂的主成分，加入活化剂、表面活性剂等，可焊性良好。其次具有良好的固化性，是由于采用固体环氧树脂溶于高沸点溶剂中，在回流焊中环氧树脂初步固化，达到较高的强度而不会是焊球脱落。最后具有良好的返修性，需要返修时，将其加热至100°C以上或使用丙酮等溶剂擦洗，环氧树脂又开始软化溶解，易于返修，具有良好的返修性能。
[0008]总之，本发明具有良好的机械性能，该助焊剂在回流焊下受热固化，可焊性、润湿性好，与焊点粘接牢固，能保证产品可靠性，是一种可固化、可返修、可助焊的环氧树脂助焊剂。
【具体实施方式】
[0009]以下结合实施例对本发明作进一步详细说明，但本发明的可返修的环氧树脂助焊剂的配方不局限于实施例。
[0010]一种可返修的环氧树脂助焊剂，由以下组份按以下重量份组成:
固体环氧树脂40~80份固化剂2~10份
固化促进剂0.5-3份助熔剂1~5份成膜剂10~30份活化剂0.5-5份
表面活性剂0.1-0.5份
高沸点溶剂5~20份。
[0011]上述固体环氧树脂为双酚A型环氧树脂或氢化双酚A型环氧树脂或羟甲基双酚A型环氧树脂或脂肪族环氧树脂或脂环族环氧树脂；固体环氧树脂的软化点为70~120°C范围。
[0012]上述固化剂为双氰胺。
[0013]上述固化促进剂为咪唑或咪唑加成物中的任意一种或两种。
[0014]上述助熔剂为8-羟基喹啉或羟基喹啉衍生物中的一种或多种。
[0015]上述成膜剂为松香树脂、氢化松香树脂、聚合松香树脂、歧化松香树脂或马来松香树脂中的一种或多种。
[0016]上述活化剂为丁二酸、己二酸、癸二酸、二乙胺盐酸盐或二乙胺氢溴酸盐中的一种或多种。
[0017]上述表面活性剂为氟碳类表面活性剂。
[0018]上述高沸点溶剂为N，N- 二甲基甲酰胺或N-甲基吡咯烷酮中的一种或两种。
[0019]一种可返修的环氧树脂助焊剂的制备方法，步骤如下:取固体环氧树脂、成膜剂、高沸点溶剂加入到三口烧瓶中，在100±2°C下搅拌直至固体环氧树脂和成膜剂充分溶于高沸点溶剂中；冷却至室温后，再依次加入固化剂、固化促进剂、助熔剂、活化剂、表面活性剂后搅拌均匀，即得到可返修的环氧树脂助焊剂。
[0020]实施例1 (按重量份数计)配方为:
固体环氧树脂60份(江苏泰特尔TTA3150)
双氰胺6份(美国气体1400F)
咪唑I份(市售)
8-羟基喹啉2份(市售)
氢化松香树脂15份(市售)
己二酸I份(市售)
氟碳类表面活性剂0.5份(美国杜邦FS0-100)
N, N- 二甲基甲酰胺15.5份(市售)。
[0021]上述实施例制备方法如下:称取固体环氧树脂、氢化松香树脂、N，N_ 二甲基甲酰胺加入到三口烧瓶中，在100±2°C下搅拌直至固体环氧树脂、氢化松香树脂充分溶于N, N- 二甲基甲酰胺中。冷却至室温后，再依次加入8-羟基喹啉、双氰胺、咪唑、己二酸或氟碳类表面活性剂搅拌均匀，即得到可返修的环氧树脂助焊剂。
[0022]实施例2 (按重量份数计)配方为:
固体环氧树脂50份(江苏泰特尔TTA3150)
双氰胺4份(美国气体1400F)
咪唑加成物0.5份(日本味之素PN-23)
8-羟基喹啉I份(市售)
松香树脂29份(市售)
二乙胺盐酸盐0.5份(市售)