专利名称：一种无铅焊用免清洗水溶性助焊剂及制备方法
技术领域：
本发明涉及一种无铅焊用免清洗水溶性助焊剂及制备方法。
背景技术：
助焊剂广泛的使用在电子信息产品的焊接技术中，，由于全球环境保护以及 电子信息行业的发展要求，对电子信息产品的实现无铅化是一种必然的趋势， 由于目前无铅焊料的润湿能力差，焊接温度高，因此，对应于无铅焊料的助焊 剂需有强的活性作用，对于常规用水溶性助焊剂均有较强的活性，腐蚀性较大, 为了保证电子产品的电绝缘性和可靠性，必须对印制板上带有离子性物质的残 留助焊剂进行清洗，因此需要用氯氟烃类化合物或者有机溶剂作清洗剂，这些 化学物质是破坏大气臭氧层的耗竭物质或促进气候变化的物质，也是不符合环 保要求被逐渐禁用的物质，同时使用有机溶剂不仅提高了生产成本，造成了资 源浪费，还存在着安全隐患。 ，
发明内容
本发明提供了一种无铅焊用免清洗水溶性助焊剂及制备方法，无铅焊用免 清洗水溶性助焊剂不但可以保证电子信息产品的高可靠性，而且使无铅焊接操 作环境安全，可靠，符合环保要求，同时又可以节约能源。
本发明釆用了以下技术方案 一种无铅焊用免清洗水溶性助焊剂，它包括 以下组分水溶性改性松香，有机酸活性剂、卣化物活性剂，非离子表面活性 剂、助溶剂和去离子水。
所述的各组分的重量配比为水溶性改性松香15-20%,有机酸活性剂1-3%、 卤化物活性剂0.2-0.5%，非离子表面活性剂0.2-1%、助溶剂10-20%,其余为 去离子水。所述的水溶性改性松香的制备过程为釆用丙烯酸改性松香和异丙 醇溶解后，用氨水对溶解后溶液滴定进行中和反应得到中性盐，中性盐为水溶 性改性松香。所述的丙烯酸改性松香的酸值为220-240mgKOH/g，重量为100g， 氨水的浓度为29%,中和反应的中和度为85-100%。所述的鹵化物活性剂为二乙 胺Hcl, 二乙胺HBr、谷氨酸Hcl，三乙胺Hcl、环己胺HC1、环己胺HBr、 二苯胍HBr、 二甲胺Hcl中的一种或多种组合。所述的有机酸活性剂为氨基磺酸、 甲基磺酸、水杨酸、苹果酸、酒石酸中的一种或多种组合。所述的非离子表面 活性剂为OP-10聚二醇乙辛基苯基醚。所述的助溶剂为乙醇、异丙醇、松油醇、 苯甲醇中的一种或多种组合。
本发明还公开了 一种无铅焊用免清洗水溶性助焊剂的制备方法，它包括以 下步骤首先在带有搅拌器的反应釜中按重量配比先加入助溶剂和去离子水进 行搅拌，在搅拌的过程中按重量配比加入水溶性改性松香，然后待水溶性改性 松香溶解后再加入非离子表面活性剂、有机酸活性剂和卣化物活性剂继续搅拌， 在搅拌均匀后即得到无铅焊用免清洗水溶性助焊剂。
本发明总的搅拌时间为120分钟。
本发明具有以下有益效果本发明制得的无铅焊用免清洗水溶性助焊剂可 以保证电子信息产品的高可靠性要求，同时符合环保的要求，搡作安全，从焊 接的实用性来看，本发明以去离子水为主，从电绝缘性考虑，本发明的成膜物 质以水溶性改性松香为主，这样本发明对焊料的湿润能力强，焊接性能好，适 应无铅焊的焊接湿度要求，腐蚀性小，表面绝缘电阻好，离子污染度小，具有 较高的清洗度，另外它无毒、无腐蚀、无刺激性气味，使用安全可靠，同时它 的主要溶剂不是有机溶剂，这样可以大大节约成本。本发明采用的有机酸活性 剂为氨基磺酸、甲基磺酸、水杨酸、苹果酸、酒石酸的中一种或多种组合，卤 化物活性剂为二乙胺Hcl， 二乙胺HBr、谷氨酸Hcl，三乙胺Hcl、环己胺HC1、 环己胺HBr、 二苯胍HBr、 二甲胺Hcl中的一种或多种组合，卣化物活性剂通过 与有机酸活性剂的复合使用可保持无铅焊用免清洗水溶性助焊剂在整个无铅焊 接过程中保持较高的活性，获得良好的焊接效果。本发明釆用的非离子表面活 性剂为OP-10聚二醇乙辛基苯基醚，它比其他的活性剂更溶于水，能促进无铅 焊用免清洗水溶性助焊剂中各类物质的互溶度，有效地降低本发明表面的张力， 提高本发明的稳定性和湿润能力。本发明的助溶剂为乙醇、异丙醇、松油醇、 苯甲醇中的一种或多种组合，它不但可以降低本发明的表面张力，而且对本发
明涂布时的均匀性和焊接性起到很好的效果。本发明对无铅焊料，尤其是 Sn-Cu-Ni、 Sn-Cu-Ag、 Sn-Ag-Cu三种无铅焊料效果尤其突出，本发明焊接后表
面的绝缘电阻高，残留离子小，清洁度高，焊后无需清洗等特点。
具体实施例方式
本发明公开了一种无铅焊用免清洗水溶性助焊剂，它包括以下组分水溶 性改性松香，有机酸活性剂、卤化物活性剂，非离子表面活性剂、助溶剂和溶 剂去离子水，各组分的重量配比为水溶性改性松香15-20%，有机酸活性剂 1-3%、卤化物活性剂0.2-0.5°/。、非离子表面活性剂0.2-1%、助溶剂10-20%, 其余为溶剂去离子水，本发明采用的卤化物活性剂为二乙胺Hcl, 二乙胺HBr、 谷氨酸Hcl,三乙胺Hcl、环己胺HC1、环己胺HBr、 二苯胍HBr、 二甲胺Hcl
中的一种或多种组合，有机酸活性剂为氨基磺酸、甲基磺酸、水杨酸、苹果酸、 酒石酸的一种或多种组合，非离子表面活性剂为OP-10聚二醇乙辛基苯基醚， 助溶剂为乙醇、异丙醇、松油醇、苯甲醇中的一种或多种组合，水溶性改性松 香的制备过程为釆用酸值为220-240mgKOH/g的丙烯酸改性松香100g和异丙 醇溶解后，用浓度为29%的氨水对溶解后溶液滴定进行中和反应得到中性盐， 中和反应的中和度为85-100%，中性盐为水溶性改性松香。 本发明通过以下实施例来进一步说明 实例例一
首先在带有搅拌器的反应釜中按重量配比先加入10%的异丙醇、2%的松油 醇和75. 9%的去离子水进行搅拌，在搅拌的过程中加入10%的水溶性改性松香， 然后待水溶性改性松香溶解后再加入0. 3%的0P-10聚二醇乙辛基苯基醚、1. 5% 的氨基磺酸、0. 15。/。的二乙胺Hcl和0. 15。/n的二苯胍HBr继续搅拌，在搅拌120 分钟得到搅拌均匀的溶液，即无铅焊用免清洗水溶性助焊剂。
经检测，本实施例制得的无铅焊用免清洗水溶性助焊剂经电迁移后的表面 电阻〉lxlO"欧姆，扩展率>80%,离子污染度<1.5ngNacl/cm2,铜镜腐蚀试 验中无穿透，焊接时没有挥发出刺激性气味，符合SJ/T11168免清洗焊接用焊 锡丝标准要求。
实施例二，
首先在带有搅拌器的反应釜中按重量配比先加入15%的异丙醇、5%的苯甲 醇和63. 3%的去离子水进行搅拌，在搅拌的过程中加入15%的水溶性改性松香， 然后待水溶性改性松香溶解后再加入0.4%的0P-10聚二醇乙辛基苯基醚、1 %的苹果酸、0. 15。/。的二甲胺HBr和0. 15y。的环己胺HBr继续搅拌，在搅拌120分 钟得到搅拌均匀的溶液，即无铅焊用免清洗水溶性助焊剂。
经检测，本实施例制得的无铅焊用免清洗水溶性助焊剂经电迁移后的表面 电阻〉lxl(^2欧姆，扩展率>80%，离子污染度<1. 5nigNacl/cm2，铜镜腐蚀实 验中无穿透，焊接时没有挥发出刺激性气味，符合SJ/T11168免清洗焊接用焊 锡丝标准要求。
实施例三，
首先在带有搅拌器的反应釜中按重量配比先加入18%的异丙醇、3%的松油 醇和56. 1%的去离子水进行搅拌，在搅拌的过程中加入20%的水溶性改性松香， 然后待水溶性改性松香溶解后再加入0. 5%的0P-10聚二醇乙辛基苯基醚、2%的 酒石酸、0. 2。/。的环己胺HC1和0. 2y。的二苯胍HBr继续搅拌，在搅拌120分钟得 到搅拌均匀的溶液，即无铅焊用免清洗水溶性助焊剂。
经检测，本实施例制得的无铅焊用免清洗水溶性助焊剂经电迁移后的表面 电阻〉lxlO"欧姆，扩展率>80%,离子污染度<1.5jugNacl/cm2，铜镜腐蚀实 验中无穿透，焊接时没有挥发出刺激性气味，符合SJ/T11168免清洗焊接用焊 锡丝标准要求。
本发明中釆用的无铅焊料为Sn-O. 7Cu-0. 04Ni无铅焊料。
本发明的使用方法为可采用喷雾、发泡、浸渍等方法将助焊剂均匀涂覆 在待焊的印制板上，波峰焊接工艺条件为传送速度为0.7—1.2m/rain,预热温度 105 — 12(TC，焊接温度为225—27(TC。
权利要求
1、一种无铅焊用免清洗水溶性助焊剂，它包括以下组分水溶性改性松香，有机酸活性剂、卤化物活性剂，非离子表面活性剂、助溶剂和去离子水。
2、 根据权利要求l所述的无铅焊用免清洗水溶性助焊剂，其特征是所述的 各组分的重量配比为水溶性改性松香15-2.0%，有机酸活性剂1-3%、卣化物活 性剂O. 2-0. 5%,非离子表面活性剂0.2-1%、助溶剂10-20%，其余为去离子水。
3、 根据权利要求l所述的无铅焊用免清洗水溶性助焊剂，其特征是所述的 水溶性改性松香的制备过程为釆用丙烯酸政性松香和异丙醇溶解后，用氨水 对溶解后溶液滴定进行中和反应得到中性盐，中性盐为水溶性改性松香。
4、 根据权利要求3所述的无铅焊用免清洗水溶性助焊剂，其特征是所述的 丙烯酸改性松香的酸值为220-240mgKOH/g,:重量为100g，氨水的浓度为29%, 中和反应的中和度为85-100%。 ，.:-
5、 根据权利要求l所述的无铅焊用免清洗水溶性助焊剂，其特征是所述的 卣化物活性剂为二乙胺Hcl, 二乙胺HBr、谷氨酸Hcl,三乙胺Hcl、环己胺HC1、 环己胺HBr、 二苯胍HBr、 二甲胺Hcl中的一种或多种组合。
6、 根据权利要求l所述的无铅焊用免清洗水溶性助焊剂，其特征是所述的 有机酸活性剂为氨基磺酸、甲基磺酸、水杨酸、苹果酸、酒石酸中的一种或多 种组合。
7、 根据权利要求l所述的无铅焊用免清洗水溶性助焊剂，其特征是所述的 非离子表面活性剂为OP-10聚乙二醇辛基苯基醚。
8、 根据权利要求l所述的无铅焊用免清洗水溶性助焊剂，其特征是所述的 助溶剂为乙醇、异丙醇、松油醇、苯甲醇中的一种或多种组合。
9、 一种无铅焊用免清洗水溶性助焊剂的制备方法，它包括以下步骤首先 在带有搅拌器的反应釜中按重量配比先加入助溶剂和去离子水进行搅拌，在搅 拌的过程中按重量配比加入水溶性改性松香，然后待水溶性改性松香溶解后再 加入非离子表面活性剂、有机酸活性剂和卤化物活性剂继续搅拌，在搅拌均匀 后即得到无铅焊用免清洗水溶性助焊剂。
10、 根据权利要求9所述的无铅焊用免清洗水溶性助焊剂的制备方法，其 特征是总的搅拌时间为120分钟。
全文摘要
本发明公开了一种无铅焊用免清洗水溶性助焊剂，它包括以下组分水溶性改性松香，有机酸活性剂、卤化物活性剂，非离子表面活性剂、助溶剂和溶剂去离子水。本发明还公开了一种无铅焊用免清洗水溶性助焊剂的制备方法，它包括以下步骤首先在带有搅拌器的反应釜中按重量配比先加入助溶剂和去离子水进行搅拌，在搅拌的过程中按重量配比加入水溶性改性松香，然后待水溶性改性松香溶解后再加入非离子表面活性剂、有机酸活性剂和卤化物活性剂继续搅拌，在搅拌均匀后即得到无铅焊用免清洗水溶性助焊剂。本发明不但可以保证电子信息产品的高可靠性，而且使无铅焊接操作环境安全，可靠，符合环保要求，同时又可以节约能源。
文档编号B23K35/00GK101524791SQ20091003088
公开日2009年9月9日 申请日期2009年4月20日 优先权日2009年4月20日
发明者施义明 申请人:泰州中义通信器材有限公司