专利名称：高活性无卤焊锡膏及其制作方法
技术领域：
本发明涉及一种完全不含卤素的无铅焊锡膏的配方及技术领域。
背景技术：
无铅焊锡膏现在已经普遍使用，由于无铅合金本身的润湿等性能的影响，致使目 前市场上使用的无铅焊锡膏中普遍使用卤素活性剂，以求能够解决无铅焊接的润湿性差、 焊接不良等问题，但由于含有卤素活性剂在焊接过程中会产生少量对人体有害的气体，同 时可能在焊接后残留在板面上，从而可能影响焊接的可靠性。现在已经有部分公司要求焊 锡膏卤素含量在100PP以下或完全不含，可见无卤焊锡膏的发展是大势所趋，慢慢的将会 替代现在的含卤产品。目前，国内市场上的无铅焊锡膏主要存在以下问题1.卤素含量超标，容易对焊后的可靠性造成影响。2.不良的焊接性。(1)焊点不饱满，爬锡不好。(2)虚焊假焊较多，加重后期修复工作。(3)润湿性差，有裸铜等现象。3.焊接后残留物过多，造成板面不整洁，造成可靠性差。4.印刷性差，脱模，成型性不好，容易出现冷热塌陷，同时在印刷过程中锡膏出现 变沙现象。5.现在有好多所谓的“无卤”焊锡膏，是指焊膏里面不添加离子状态的卤化物，而 添加一种共价键状态的卤化物，这种共价键状态的卤化物用常规的离子滴定法是检测不出来。焊锡膏的焊接可分为两个阶段低温预烘区和高温焊接区。一些熔点比较低的活 性剂在低温预烘区一部分发挥活性作用，一部分随着溶剂的蒸发而蒸发。熔点高的活性剂 能够在高温焊接区发挥活性作用，形成焊接。目前，焊锡膏存在的普遍问题是许多活性剂 在低温预烘的过程中就已经蒸发掉，以至于到了高温焊接区，活性剂浓度太低，不能形成很 好的焊接。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种完全不含卤素的绿 色环保的高活性无卤焊锡膏及其制作方法。本发明解决其技术问题所采用的方案是一种高活性无卤焊锡膏，包括聚合松 香、氢化松香、改氢化蓖麻油、有机酸活性剂、表面活性剂、软化剂、促进剂、抗氧剂、有机溶 剂，上述材料的重量百分比分别为，聚合松香20 40%、氢化松香12 20%、改性氢化 蓖麻油5. 5 7%、有机酸活性剂10 15%、表面活性剂3 5%、软化剂5 10%、促 进剂0. 2 2%、抗氧剂0. 2 2%、有机溶剂余量。
所述的有机酸活性剂为丁二酸、己二酸、壬二酸、癸二酸、苹果酸、酒石酸、水杨 酸、吡啶酸、邻氨基苯甲酸、甲基丁二酸、马来酸、苯甲酸、月桂酸、棕榈酸、硬脂酸、油酸中的 一种或多种。一种上述高活性无卤焊锡膏的制作方法，取聚合松香、氢化松香、改氢化蓖麻油、 有机酸活性剂、表面活性剂、软化剂、促进剂、抗氧剂、有机溶剂作为原料，先将聚合松香、氢 化松香及抗氧剂加入有机溶剂中，在so iocrc左右搅拌溶解，将有机酸活性剂加入溶解 物中，至溶解后加入改性氢化蓖麻油，待冷却至70°C 80°C左右加入表面活性剂搅拌均 勻，加入促进剂和软化剂搅拌至溶解得到溶液A。将0.2 4% (在焊剂中的比重)咪唑和 1 5 % (在焊剂中的比重)N-乙酰-L-谷氨酸加热，溶解后加入溶液A中，搅拌，冷却后得 到焊膏。将焊膏在三滚轧机中碾轧2次，按10 15%的配料比例称取以上焊膏到缸内，以 23 25转/分的速度进入预搅拌状态，搅拌时间为3 5分钟，将按88 90%比例称好 的焊料粉即锡粉加入缸内，将转速设定到10 15转/分，搅拌10 15分钟，抽真空，进入 真空状态，搅拌速度为6 8转/分，1 3分钟内将勻速将真空抽至0. 078 0. 095Mpa, 关闭真空阀，关闭搅拌，得到焊锡膏。本发明通过调整有机酸的比例，来改善改善无卤焊锡膏的活性，其扩展率可以达 到75 77%。本发明的有益效果是本发明采用三滚轧机，通过碾轧的方法，将可溶性较差的活 性剂添加到焊剂中，焊接时，在预烘的过程中，有效的排出载体溶剂，生成高浓度活性区，形 成良好的焊接。与现有好多所谓的“无卤”焊锡膏相比，本发明的无卤焊锡膏既没有添加 离子状态的卤化物也没有添加共价键状态的卤化物，不含一点卤素是真正环保的无卤焊锡 膏，且具有很好焊接性及印刷性，焊接后残留物少而免于清洗。
下面结合附图对本发明进一步说明。图1是焊锡膏连续印刷粘度变化示意图。
具体实施例方式实施案例一本案例一中聚合松香、氢化松香、改氢化蓖麻油、有机酸活性剂、表面活性剂、软化 剂、促进剂、抗氧剂、有机溶剂的重量百分比为聚合松香20%、氢化松香12%、改性氢化 蓖麻油5. 5%、有机酸活性剂15%、表面活性剂3%、软化剂5%、促进剂0. 2%、抗氧剂 0. 2%、有机溶剂39. 1%。先将聚合松香、氢化松香加入有机溶剂中，在100°C左右溶解，将有机酸加入溶解 物中，至溶解后加入改性氢化蓖麻油，待冷却至70°C左右加入表面活性剂搅拌均勻，加入 促进剂和软化剂搅拌至溶解得到溶液A。将0.2%咪唑(在焊剂中的比重)和N-乙 酰-L-谷氨酸(在焊剂中的比重)加热，溶解后加入溶液A中，搅拌，冷却后得到焊膏。将焊膏在三滚轧机中碾轧2次，按10%的配料比例称取焊剂到缸内，以23转/分 的速度进入预搅拌状态，搅拌时间为3分钟。将按88%比例称好的焊料粉即锡粉加入缸内，将转速设定到10转/分，搅拌10分钟。打开真空泵，进入真空状态，搅拌速度为6转/分， 1分钟内将勻速将真空抽至0. 078Mpa，关闭真空阀，关闭搅拌，得到焊锡膏。该焊锡膏在常温在可放置4个月，粘度变化不大，且具有良好的焊接性及印刷性 能。实施案例二 本案例二中聚合松香、氢化松香、改氢化蓖麻油、有机酸活性剂、表面活性剂、软化 剂、促进剂、抗氧剂、有机溶剂的重量百分比为聚合松香26%、氢化松香18%、改性氢化 蓖麻油5.5%、有机酸活性剂11%、表面活性剂3%、软化剂7%、促进剂0.5%、抗氧剂 0. 3%、有机溶剂28. %。先将聚合松香、氢化松香加入有机溶剂中，在100°C左右溶解，将有机酸加入溶解 物中，至溶解后加入改性氢化蓖麻油，待冷却至70°C左右加入表面活性剂搅拌均勻，加入 促进剂和软化剂搅拌至溶解得到溶液A。将2%咪唑(在焊剂中的比重)和2.5%N-乙 酰-L-谷氨酸(在焊剂中的比重)加热，溶解后加入溶液A中，搅拌，冷却后得到焊膏。将焊膏在三滚轧机中碾轧2次，按11%的配料比例称取焊剂到缸内，以23转/分 的速度进入预搅拌状态，搅拌时间为3分钟。将按88. 5%比例称好的焊料粉即锡粉加入缸 内，将转速设定到13转/分，搅拌10分钟。打开真空泵，进入真空状态，搅拌速度为6转/ 分，2分钟内将勻速将真空抽至0. 085Mpa，关闭真空阀，关闭搅拌，得到焊锡膏。该焊锡膏在常温在可放置4个月，粘度变化不大，且具有良好的焊接性及印刷性 能。实施案例三本案例三中聚合松香、氢化松香、改氢化蓖麻油、有机酸活性剂、表面活性剂、软化 剂、促进剂、抗氧剂、有机溶剂的重量百分比为聚合松香28%、氢化松香17%、改性氢化 蓖麻油6%、有机酸活性剂12%、表面活性剂4%、软化剂7%、促进剂0. 5%、抗氧剂 0.3%、有机溶剂余量25. 2%。先将聚合松香、氢化松香加入有机溶剂中，在100°C左右溶解，将有机酸加入溶解 物中，至溶解后加入改性氢化蓖麻油，待冷却至70°C左右加入表面活性剂搅拌均勻，加入促 进剂和软化剂搅拌至溶解得到溶液A。将1.5%咪唑(在焊剂中的比重)和2.5%N-乙 酰-L-谷氨酸(在焊剂中的比重)加热，溶解后加入溶液A中，搅拌，冷却后得到焊膏。将焊膏在三滚轧机中碾轧2次，按11%的配料比例称取焊剂到缸内，以23转/分 的速度进入预搅拌状态，搅拌时间为3分钟。将按89%比例称好的焊料粉即锡粉加入缸内， 将转速设定到13转/分，搅拌10分钟。打开真空泵，进入真空状态，搅拌速度为6转/分， 2分钟内将勻速将真空抽至0. 085Mpa，关闭真空阀，关闭搅拌，得到焊锡膏。该焊锡膏在常温在可放置4个月，粘度变化不大，且具有良好的焊接性及印刷性 能。实施案例四本案例四中聚合松香、氢化松香、改氢化蓖麻油、有机酸活性剂、表面活性剂、软 化剂、促进剂、抗氧剂、有机溶剂的重量百分比为聚合松香40%、氢化松香20%、改性氢 化蓖麻油7%、有机酸活性剂10%、表面活性剂5%、软化剂10%、促进剂2%、抗氧剂 2%、有机溶剂余量4%。
先将聚合松香、氢化松香加入有机溶剂中，在100°C左右溶解，将有机酸加入溶解 物中，至溶解后加入改性氢化蓖麻油，待冷却至70°C左右加入表面活性剂搅拌均勻，加入促 进剂和软化剂搅拌至溶解得到溶液A。将4%咪唑(在焊剂中的比重)和5 % N-乙酰-L-谷 氨酸(在焊剂中的比重)加热，溶解后加入溶液A中，搅拌，冷却后得到焊膏。将焊膏在三滚轧机中碾轧2次，按15%的配料比例称取焊剂到缸内，以25转/分 的速度进入预搅拌状态，搅拌时间为5分钟。将按90%比例称好的焊料粉即锡粉加入缸内， 将转速设定到15转/分，搅拌15分钟。打开真空泵，进入真空状态，搅拌速度为8转/分， 3分钟内将勻速将真空抽至0. 095Mpa，关闭真空阀，关闭搅拌，得到焊锡膏。该焊锡膏在常温在可放置4个月，粘度变化不大，且具有良好的焊接性及印刷性 能。以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案；因此，尽管 本说明书参照上述实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应 当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换；而一切不脱离本发明的精神和范围的技 术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。
权利要求
一种高活性无卤焊锡膏，其特征在于包括聚合松香、氢化松香、改氢化蓖麻油、有机酸活性剂、表面活性剂、软化剂、促进剂、抗氧剂、有机溶剂，上述材料的重量百分比分别为，聚合松香20～40％、氢化松香12～20％、改性氢化蓖麻油5.5～7％、有机酸活性剂10～15％、表面活性剂3～5％、软化剂5～10％、促进剂0.2～2％、抗氧剂0.2～2％、有机溶剂余量。
2.根据权利要求1所述的高活性无卤焊锡膏，其特征在于所述的有机酸活性剂为 丁二酸、己二酸、壬二酸、癸二酸、苹果酸、酒石酸、水杨酸、吡啶酸、邻氨基苯甲酸、甲基丁二 酸、马来酸、苯甲酸、月桂酸、棕榈酸、硬脂酸、油酸中的一种或多种。
3.一种高活性无卤焊锡膏的制作方法，其特征在于取聚合松香20 40%、氢化松 香12 20%、改性氢化蓖麻油5. 5 7%、有机酸活性剂10 15%、表面活性剂3 5%、软化剂5 10%、促进剂0. 2 2%、抗氧剂0. 2 2%、有机溶剂余量，作为原料， 先将聚合松香、氢化松香及抗氧剂加入有机溶剂中，在80 100°C左右搅拌溶解，将有机酸 活性剂加入溶解物中，至溶解后加入改性氢化蓖麻油，待冷却至70°C 80°C左右加入表面 活性剂搅拌均勻，加入促进剂和软化剂搅拌至溶解得到A，将0. 2 4%咪唑和1 5 % N-乙 酰-L-谷氨酸加热，溶解后加入溶液A中，搅拌，冷却后得到焊膏。将所述的焊膏在三滚轧机中碾轧2次，按10 15%的配料比例称取以上焊膏到缸内， 以23 25转/分的速度进入预搅拌状态，搅拌时间为3 5分钟，将按88 90%比例称 好的焊料粉粉加入缸内，将转速设定到10 15转/分，搅拌10 15分钟，抽真空，进入真 空状态，搅拌速度为6 8转/分，1 3分钟内将勻速将真空抽至0. 078 0. 095Mpa，关 闭真空阀，关闭搅拌，得到焊锡膏。
全文摘要
本发明公开了一种高活性无卤焊锡膏及其制作方法，该无卤焊锡膏包括聚合松香20～40％、氢化松香12～20％、改性氢化蓖麻油5.5～7％、有机酸活性剂10～15％、表面活性剂3～5％、软化剂5～10％、促进剂0.2～2％、抗氧剂0.2～2％、有机溶剂余量。经称料搅拌，碾轧，抽真空后制成高活性无卤焊锡膏。本发明通过碾轧的方法，有效的排出载体溶剂，生成高浓度活性区，形成良好的焊接，且本发明不含一点卤素是真正环保的无卤焊锡膏，且通过调整有机酸的比例，来改善改善无卤焊锡膏的活性，其扩展率可以达到75～77％，具有很好焊接性及印刷性，焊接后残留物少而免于清洗。
文档编号B23K35/40GK101934439SQ20101029970
公开日2011年1月5日 申请日期2010年10月8日 优先权日2010年10月8日
发明者常小青, 袁荷芳 申请人:常州市亚太微电子材料有限公司