水溶性无铅无卤素锡膏用助焊剂及制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种水溶性无铅无卤素锡膏用助焊剂，属电子焊接材料领域。
[0002]本发明还涉及该助焊剂的制备方法。
【背景技术】
[0003]随着表面贴装技术的成熟，以往以锡铅焊料为主的焊接材料逐步的再被无铅焊料所替代。众所周知，铅及其化合物是有害物质，长期的使用与接触对人的神经系统、血液系统等都有一定的影响。虽热使用了无铅锡膏来代替有铅锡膏，但助焊剂中的卤素成分在经过加热之后会产生有害物质甚至是致癌物质，对人的身体健康有着很重要的影响。还有一些电子行业生产过程中会对焊接过后产生的助焊剂残留进行清洗，传统的松香型助焊剂的紧靠简单的乙醇或者异丙醇等溶剂的清洗效率很慢，所以出现了二氯乙烷，三氯甲烷等强力的清洗剂，这些清洗剂本身就对人体有一定毒害，长期接触势必将对使用者的身体健康造成伤害而且对环境的影响也是不乐观的。基于这种现实的背景下，一种水溶性无铅无卤素锡膏的产生可以解决助焊剂的加热产生有害物质以及清洗问题。这种助焊剂在焊接过后只需要用水就可以清洗干净，不仅保护了人和环境，而且还可以降低生产成本。
【发明内容】
[0004]本发明的目的正是为电子行业提供一种水溶性无铅无卤素锡膏助焊剂，加热焊接过程没有卤素的助焊剂不会产生有害物质，焊接完成后的助焊剂残留只需要经过水洗就可以达到清洗的目的，极大的保证了焊接的可靠性，无需对残留中化学离子对焊接版面的腐蚀现象再生顾虑，从而即环保又满足了表面贴装行业的焊接质量要求。
[0005]本发明的目的是通过下列技术方案实现的:
一种水溶性无铅无卤素锡膏用助焊剂，它由下述重量百分比的原料组成:
无水柠檬酸10-15%、戊二酸6-10%、苹果酸1-3%、聚乙二醇1000 8_12%、丙三醇60-65%、三乙醇胺1_3%、聚氧乙烯-8-辛基苯基醚1-5%。
[0006]一种水溶性无铅无卤素锡膏用助焊剂的制备方法，它按下述步骤进行:
(a)60-65%丙三醇与8-12%聚乙二醇1000加入到玻璃反应釜中，加热到150°C后，启动搅拌，转速为200r/min ;
(b)待聚乙二醇1000完全溶解后，加入10-15%无水柠檬酸与1-3%苹果酸，继续搅拌，转速为200r/min ；
(c)待无水梓檬酸与苹果酸完全溶解后，降温120°C，继续搅拌，转速为200r/min；
(d)温度达到120°C，加入6-10%戊二酸直至其完全溶解后降温110°C，继续搅拌，转速为 200r/min ；
(e)温度达到110°C后，加入1-3%三乙醇胺与1-5%聚氧乙烯-8-辛基苯基醚，继续搅拌，转速为200r/min，搅拌15-20分钟，制备完成后进行密封助焊剂产品。
[0007]本发明的助焊剂由无水柠檬酸、戊二酸、苹果酸、聚乙二醇1000、丙三醇、三乙醇胺、聚氧乙烯-8-辛基苯基醚组成，选择的所有原料均可溶于水，选择的丙三醇作为助焊剂载体可防止锡膏塌陷，作为保湿剂可延长锡膏的储存期限；聚乙二醇1000为增稠剂，其主要作用是赋予锡膏一定的膏体形态；三乙醇胺为增粘剂，其主要作用是增加锡膏的粘性，便于元器件的贴装；无水柠檬酸、戊二酸、苹果酸均属于活性剂，其主要作用是在焊接过程中去除焊盘、焊接器件及焊料表面的氧化物，从而提尚润湿性，提尚焊接性能；聚氧乙烯-8-辛基苯基醚为表面活性剂，其主要作用是降低焊剂表面张力，增加焊接的润湿性。
[0008]本发明的助焊剂可以与无铅锡粉配制成无铅锡膏。
[0009]本发明具有如下优点及效果:
a)适用于无铅水洗锡膏的工艺要求，焊接后助焊剂残留可溶于水并且不含有卤素，环保安全；
b)采用上述配方制备的锡膏具有粘性好，保存期限长，焊点饱满，亮度适中，环保安全；解决的问题是传统的助焊剂中含有卤素，在加热过程中会产生有害物质；另一方面，解决了清洗工艺用水来代替例如二氯甲烷、三氯乙烷等有毒有害清洗剂对人和环境的危害。
【具体实施方式】
[0010]实施例1
取60g丙三醇与10g聚乙二醇1000加入到玻璃反应釜中，加热到150°C后，启动搅拌，转速为200r/min，待聚乙二醇1000完全溶解后，加入15g无水梓檬酸与lg苹果酸，继续搅拌，转速为200r/min，待无水梓檬酸与苹果酸完全溶解后，降温120°C，继续搅拌，转速为200r/min，温度达到120°C，加入8g戊二酸直至其完全溶解后降温110°C，继续搅拌，转速为200r/min，温度达到110°C后，加入lg三乙醇胺与5g聚氧乙烯-8-辛基苯基醚，继续搅拌，转速为200r/min，搅拌15分钟，制备完成后进行密封助焊剂产品。
[0011]实施例2
取62g丙三醇与8g聚乙二醇1000加入到玻璃反应釜中，加热到150°C后，启动搅拌，转速为200r/min，待聚乙二醇1000完全溶解后，加入14g无水梓檬酸与2g苹果酸，继续搅拌，转速为200r/min，待无水梓檬酸与苹果酸完全溶解后，降温120°C，继续搅拌，转速为200r/min，温度达到120°C，加入10g戊二酸直至其完全溶解后降温110°C，继续搅拌，转速为200r/min，温度达到110°C后，加入2g三乙醇胺与2g聚氧乙烯_8_辛基苯基醚，继续搅拌，转速为200r/min，搅拌15分钟，制备完成后进行密封助焊剂产品。
[0012]实施例3
取65g丙三醇与12g聚乙二醇1000加入到玻璃反应釜中，加热到150°C后，启动搅拌，转速为200r/min，待聚乙二醇1000完全溶解后，加入10g无水梓檬酸与3g苹果酸，继续搅拌，转速为200r/min，待无水梓檬酸与苹果酸完全溶解后，降温120°C，继续搅拌，转速为200r/min，温度达到120°C，加入6g戊二酸直至其完全溶解后降温110°C，继续搅拌，转速为200r/min，温度达到110°C后，加入3g三乙醇胺与lg聚氧乙烯_8_辛基苯基醚，继续搅拌，转速为200r/min，搅拌15分钟，制备完成后进行密封助焊剂产品。
【主权项】
1.一种水溶性无铅无卤素锡膏用助焊剂，其特征在于它由下述重量百分比的原料组成: 无水柠檬酸10-15%、戊二酸6-10%、苹果酸1-3%、聚乙二醇1000 8_12%、丙三醇60-65%、三乙醇胺1_3%、聚氧乙烯-8-辛基苯基醚2-5%。2.根据权利要求1所述一种水溶性无铅无卤素锡膏用助焊剂的制备方法，其特征在于它按下述步骤进行: (a)60-65%丙三醇与8-12%聚乙二醇1000加入到玻璃反应釜中，加热到150°C后，启动搅拌，转速为200r/min ; (b)待聚乙二醇1000完全溶解后，加入10-15%无水柠檬酸与1-3%苹果酸，继续搅拌，转速为200r/min ；(c)待无水梓檬酸与苹果酸完全溶解后，降温120°C，继续搅拌，转速为200r/min； (d)温度达到120°C，加入6-10%戊二酸直至其完全溶解后降温110°C，继续搅拌，转速为 200r/min ； (e)温度达到110°C后，加入1-3%三乙醇胺与1-5%聚氧乙烯-8-辛基苯基醚，继续搅拌，转速为200r/min，搅拌15-20分钟，制备完成后进行密封助焊剂产品。
【专利摘要】本发明涉及一种水溶性无铅无卤素锡膏用助焊剂及制备方法，它由下述重量百分比的原料组成：无水柠檬酸10-15%、戊二酸6-10%、苹果酸？1-3%、聚乙二醇1000？8-12%、丙三醇60-65%、三乙醇胺1-3%、聚氧乙烯-8-辛基苯基醚？1-5%，适用于无铅水洗锡膏的工艺要求，焊接后助焊剂残留可溶于水并且不含有卤素，环保安全；制备的锡膏具有粘性好，保存期限长，焊点饱满，亮度适中，解决的问题是传统的助焊剂中含有卤素，在加热过程中会产生有害物质；另一方面，解决了清洗工艺用水来代替例如二氯甲烷、三氯乙烷等有毒有害清洗剂对人和环境的危害。
【IPC分类】B23K35/363
【公开号】CN105290650
【申请号】CN201510773496
【发明人】倪志强, 胡智信, 关智晓, 穆振国, 方亮, 李超英
【申请人】北京达博长城锡焊料有限公司
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年11月13日