高活性锡丝用无卤素助焊剂及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种锡丝用助焊剂，尤其涉及一种高活性锡丝用无卤素助焊剂及其制 备方法。
【背景技术】
[0002] 近年来随着电子工业的快速发展，对自动焊接和太阳能用无铅锡丝要求焊接速度 快，又无卤环保。无铅锡丝使用的助焊剂主要活性剂为有机卤化物(盐酸二甲胺、环己胺盐 酸盐等），但由于其腐蚀性太强，焊点残余物发黑，另外盐类在焊接完成后不能得到有效的 挥发，残留于松香中，导致表面绝缘电阻降低，产生腐蚀和短路的风险。因此对助焊剂的要 求也就更为严格。
【发明内容】
[0003] 为了克服上述现有技术中存在的不足，本发明提供了一种高活性锡丝用无卤素助 焊剂及其制备方法，该助焊剂焊接时无腐蚀、残余物清亮透明、无黑色物产生、润湿性好且 焊接速度快，且制备方法简单易行，操作方便。
[0004] 本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0005] -种高活性锡丝用无卤素助焊剂，该助焊剂包括下述按助焊剂总重量百分比计的 各组分：必要型低沸点溶剂2~10%、必要型表面活性剂2~5%、香草醛0.1-0.5%、树脂软 化剂1~5%、吐温-80为0.1~2%、余量精制氢化松香;其中所述必要型低沸点溶剂为二乙 二醇二甲醚;所述必要型表面活性剂为顺-4-环己烯-1，2二甲酸。
[0006] 其进一步的技术方案是：
[0007] 本发明还公开了一种高活性锡丝无卤素助焊剂，该助焊剂包括下述按助焊剂总重 量百分比计的各组分:必要型低沸点溶剂2~10%、非必要型低沸点溶剂2~5%、必要型表 面活性剂2~5%、香草醛0.1-0.5%、树脂软化剂1~5%、吐温-80为0.1~2%、余量精制氢 化松香;其中所述必要型低沸点溶剂为二乙二醇二甲醚，所述非必要型低沸点溶剂为乙基 苄基醚，且所述必要型表面活性剂为顺-4-环己烯-1，2二甲酸。
[0008] 本发明还公开了一种高活性锡丝无卤素助焊剂，该助焊剂包括下述按助焊剂总重 量百分比计的各组分:必要型低沸点溶剂2~10%、非必要型低沸点溶剂2~5%、必要型表 面活性剂2~5 %、非必要型表面活性剂2~5 %、香草醛0.1 -0.5 %、树脂软化剂1~5 %、吐 温-80为0.1~2%、余量精制氢化松香;其中所述必要型低沸点溶剂为二乙二醇二甲醚，所 述非必要型低沸点溶剂为乙基苄基醚，且所述必要型表面活性剂为顺-4-环己烯_1，2二甲 酸，所述非必要型表面活性剂为己二酸和丁二酸中的至少一种。
[0009] 其更进一步的技术方案是：
[0010] 上述所公布的高活性锡丝无卤素助焊剂中所述树脂软化剂均为乙酸-2-乙基己酯 和顺丁烯二酸二丁酯中的至少一种，此类树脂软化剂的酸性较弱，在焊接温度下能够分解 升华或挥发焊后无残留无腐蚀，并且在分解过程中有利于焊锡丝的焊接和锡在焊接基材上 的润湿。
[0011] 本发明上述所使用的二乙二醇二甲醚和乙基苄基醚均为低沸点溶剂，能促进树脂 软化剂溶解在松香里面，且在焊接时易挥发，残留少;顺-4-环己烯_1，2二甲酸、己二酸和丁 二酸为表面活性剂，在焊接时能够去除基材氧化物，增加焊料的铺展速度;香草醛为抗氧化 剂，在焊接时起到抗氧化作用，为焊接提供良好的焊接氛围；吐温-80为非离子表面活性剂， 焊接时提尚焊料的流动性和扩展速度，降低焊料的表面张力，提尚焊接效果;精制氛化松香 为焊剂的载体，可选用本领域常规的精制氢化松香。
[0012] 本发明还公开了一种上述高活性锡丝用无卤素助焊剂的制备方法，该方法包括下 述步骤：
[0013] (1)将配方用量的精制氢化松香加入反应釜内加热并搅拌至完全融化，然后将反 应釜内温度升至130~150°C后加入配方用量的必要型和非必要型低沸点溶剂、必要型和非 必要型表面活性剂及吐温-80,搅拌15~30min混合均匀得到预混合物；
[0014] (2)在步骤(1)中所得的预混合物中依次加入配方用量的香草醛和树脂软化剂后， 搅拌15~30min混合均匀得到高活性锡丝用无卤素助焊剂。
[0015] 本发明的有益技术效果是:本发明以精制氢化松香为载体，与特定的低沸点溶剂、 表面活性剂和非离子表面活性剂混合后，焊接活性较大提高，可有效的去除金属氧化膜，提 高焊接润湿性;加入抗氧化剂防止焊盘的再次被氧化，焊接完成后不腐蚀元器件，绝缘电阻 高，避免残余物发黑；加入树脂软化剂后残余物牢固，外观清亮透明，该助焊剂能满足自动 焊接和太阳能用无铅无卤助焊剂的要求。
【具体实施方式】
[0016] 下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。具体实施例参照表1中所述配方用 量采用下述步骤制备而成。
[0017] -种高活性锡丝用无卤素助焊剂的制备方法，该方法包括下述步骤：
[0018] (1)将配方用量的精制氢化松香加入反应釜内加热并搅拌至完全融化，然后将反 应釜内温度升至130~150°C后加入配方用量的必要型和非必要型低沸点溶剂、必要型和非 必要型表面活性剂及吐温-80,搅拌15~30min混合均匀得到预混合物；
[0019] (2)在步骤(1)中所得的预混合物中依次加入配方用量的香草醛和树脂软化剂后， 搅拌15~30min混合均匀得到高活性锡丝用无卤素助焊剂。
[0020] 表1具体实施例
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[0023] 上述具体实施例中高活性锡丝用无卤助焊剂的用量为1.5~3%。以上述助焊剂与 市场上销售的无铅助焊剂做对比试验，实验所用金属组成为99.3% Sn、0.7%Cu。
[0024] 参照IPC-TM-650测试方法2.6.15确定助焊剂残留物的腐蚀性，观察铜面板是否有 腐蚀产生，观察松香残余物是否发清亮透明，是否有黑色残余物产生；参照ICP TM 650 2.4.46的方法测定扩展率，各项实验测试结果见表2。
[0025] 表2具体实施例与对比例测试实验结果
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[0027]从上述实验测试结果可以看出，实施例1无非离子表面活性剂时扩展率较低，实施 例2无树脂软化剂时松香残余物有裂纹。实施例7无抗氧化剂时残余物有腐蚀性，对比例1、2 和7存在残余物腐蚀、裂纹和残余物发黑和现象。其他实施例焊接效果良好，因此使用本发 明所述锡丝用助焊剂配制的锡丝，焊接时无腐蚀、残余物清亮透明、无黑色物产生且扩展率 好，能满足自动焊接和太阳能焊接要求。
[0028]以上所述仅为本发明的优先实施方式。应当指出的是，在不脱离本发明原理的情 况下，还可作出若干改进和变型，均视为本发明的保护范围。
【主权项】
1. 一种高活性锡丝用无卤素助焊剂，其特征在于:所述助焊剂包括下述按助焊剂总重 量百分比计的各组分：必要型低沸点溶剂2~10%、必要型表面活性剂2~5%、香草醛0. Ιο. 5 % 、 树脂软化剂 1 ~ 5 % 、 吐温-80为0.1 ~ 2 % 、 余量精制氢化松香; 其中所述必要 型低沸 点溶剂为二乙二醇二甲醚;所述必要型表面活性剂为顺-4-环己烯_1，2二甲酸。2. 根据权利要求1所述的高活性锡丝用无卤素助焊剂，其特征在于:所述助焊剂还包括 占助焊剂总重量百分比为2~5%的非必要型低沸点溶剂，且该非必要型低沸点溶剂为乙基 苄基醚。3. 根据权利要求1所述的高活性锡丝用无卤素助焊剂，其特征在于:所述助焊剂还包括 占助焊剂总重量百分比为2~5%的非必要型低沸点溶剂和占助焊剂总重量百分比为2~ 5%的非必要型表面活性剂，其中非必要型低沸点溶剂为乙基苄基醚，非必要型表面活性剂 为己二酸和丁二酸中的至少一种。4. 根据权利要求1所述的高活性锡丝用无卤素助焊剂，其特征在于;所述树脂软化剂为 乙酸-2-乙基己酯和顺丁烯二酸二丁酯中的至少一种。5. -种权利要求1至4中任一权利要求所述的高活性锡丝用无卤素助焊剂的制备方法， 其特征在于:包括下述步骤： (1) 将配方用量的精制氢化松香加入反应釜内加热并搅拌至完全融化，然后将反应釜 内温度升至130~150Γ后加入配方用量的必要型低沸点溶剂、非必要型低沸点溶剂、必要 型表面活性剂、非必要型表面活性剂和吐温-80,搅拌15~30min混合均匀得到预混合物； (2) 在步骤(1)中所得的预混合物中依次加入配方用量的香草醛和树脂软化剂后，搅拌 15~30min混合均匀得到高活性锡丝用无卤素助焊剂。
【专利摘要】本发明公开了一种高活性锡丝用无卤素助焊剂，其以精制氢化松香为载体，与特定的低沸点溶剂二乙二醇二甲醚、表面活性剂顺-4-环己烯-1，2二甲酸和非离子表面活性剂吐温-80混合后，焊接活性较大提高，可有效的去除金属氧化膜，提高焊接润湿性；加入抗氧化剂香草醛防止焊盘的再次被氧化，焊接完成后不腐蚀元器件，绝缘电阻高，避免残余物发黑；加入树脂软化剂乙酸-2-乙基己酯和/或顺丁烯二酸二丁酯后残余物牢固，外观清亮透明，该助焊剂能满足自动焊接和太阳能用无铅无卤助焊剂的要求。
【IPC分类】B23K35/363
【公开号】CN105598602
【申请号】CN201610176964
【发明人】何繁丽, 苏传猛, 苏明斌, 苏传港, 苏燕旋, 晏和刚
【申请人】昆山成利焊锡制造有限公司
【公开日】2016年5月25日
【申请日】2016年3月25日