一种助焊剂和焊膏的制作方法
【专利摘要】本发明公开一种助焊剂和焊膏；所述助焊剂用于与焊料粉末混合而生成焊膏，所述助焊剂中包含聚乳酸，所述聚乳酸的添加量满足：焊膏中的焊料粉末在常温环境下不发生沉降。所述助焊剂中聚乳酸的重量百分比含量大于等于0.1％、小于2.0％。添加此含量聚乳酸的助焊剂具有阻止焊料粉末在常温环境发生沉降的功能，并且其在焊接时因加热能够分解蒸发，不会残留焊料残渣。此外，助焊剂中还包含对聚乳酸具有良好溶解性的助溶剂，优选乙酸乙酯，其有利于聚乳酸的分散，降低聚乳酸对焊膏润湿性的影响。
【专利说明】一种助焊剂和焊膏
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种助焊剂和焊膏，尤其涉及一种既能够防止焊料粉末沉降又能实现 无残渣的助焊剂和焊膏。
【背景技术】
[0002] 助焊剂具有在焊料熔化情况下清除存在于焊料和焊接对象的金属表面的金属氧 化物，使两者界面金属元素移动成为可能的功能。助焊剂可以使焊料与焊接对象的金属表 面之间形成金属间化合物，从而能够得到牢固的结合。
[0003] 焊膏是将焊料粉末和助焊剂混合而成的复合材料。在焊膏中使用的助焊剂成分主 要包括：提高润湿性和活性的活化剂，对各部分（主要是固体部分）有溶解能力的溶剂，可 以去除氧化膜的松香，及能够防止焊料粉末沉降、且可调节焊膏粘度的触变剂。焊料粉末与 助焊剂混合后各组分会保持一定时间的均匀分散，但由于固态组分和液态组分之间的密度 差异会使得焊料粉末在体系中发生沉降。
[0004] 另外，上述助焊剂中某些组分在焊接加热时不会发生蒸发或分解，特别是触变剂， 焊接后焊接部位周围会残留助焊剂残渣。某些触变剂，如高级脂肪酸，虽然加热后能够蒸发 或分解不会残留助焊剂残渣，同时可以极大改善焊膏流动性，但是其不具备阻止焊料粉末 沉降的作用。
[0005] 现阶段，许多电子产品越来越重视基板的保护，需要防止水、灰尘等杂质影响到基 板的整体性能，以延长电子设备的寿命和可靠性。因此，某些电子设备会选择或者必须在 基板上涂布一层树脂以达到此目的，例如，汽车的电子设备，长期处于室外环境的LED路牌 等。但焊接部位附近助焊剂残渣的存在会影响到树脂在该部位的固化效果，例如固化效率 降低，固化不完全，甚至可能使得树脂与该部位之间留下空隙，无法达到树脂涂布的原目 的。同时，树脂涂布材料若固化不充分，并以这种状态放置，电极间绝缘电阻容易下降，这将 给焊接后的可靠性带来严重不良影响。
[0006] 为解决上述技术问题，传统解决方案是根据树脂涂布材料与助焊剂残渣的相容性 对前者进行选型，或者用溶剂对基板进行清洗，去除基板上的助焊剂残渣。但是，这些方法 无疑都会明显地增加物料与时间成本。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的在于克服上述现有技术存在的不足，提供一种既可以防止焊料粉末 颗粒在常温环境下发生沉降，焊接过程中因加热蒸发或分解而不会残留残渣，同时又可以 调节焊膏粘度，且能够提高焊接润湿性的助焊剂和焊膏。本发明所说的常温指环境温度为 20°C?35?。
[0008] 本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
[0009] 本发明涉及一种助焊剂，所述助焊剂用于与焊料粉末混合而生成焊膏，所述助焊 剂中包含聚乳酸，所述聚乳酸的添加量满足：焊膏中的焊料粉末在常温环境下不发生沉降。
[0010] 优选的，所述助焊剂中聚乳酸的重量百分比含量大于等于〇. 1 %，小于2. 0%。 [0011] 优选的，所述聚乳酸为外消旋聚乳酸。
[0012] 优选的，所述助焊剂还包含乙酸乙酯；用于溶解聚乳酸。
[0013] 优选的，所述助焊剂中乙酸乙酯的重量百分比含量为20%?35%。
[0014] 优选的，所述助焊剂还包括丁二酸、二甘醇、丙三醇、硬脂酸酰胺中的一种或几种。
[0015] 本发明还涉及一种焊膏，所述焊膏包含前述的任意一种助焊剂和至少一种合金焊 料粉末。
[0016] 优选的，所述合金焊料粉末为具有中高焊接温度的合金焊料粉末。
[0017] 优选的，所述助焊剂中的聚乳酸为改性聚乳酸；所述合金焊料粉末为具有低焊接 温度的合金焊料粉末。
[0018] 与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
[0019] 1、本发明的助焊剂，可以防止焊料粉末颗粒的沉降，同时因焊接加热时能够发生 蒸发或分解，无残渣残留，因此可以实现基板焊接后免清洗。
[0020] 2、本发明的助焊剂，可以调节焊膏粘度，对于树脂涂布时可以获得更好的涂布和 固化效果，涂布更均匀，固化更充分。
【具体实施方式】
[0021] 下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术 人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术 人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明 的保护范围。
[0022] 本发明的助焊剂与焊料粉末混合而生成焊膏，所述助焊剂中包含一定量的聚乳 酸，此聚乳酸作为可防止焊料粉末沉降的触变剂。本发明中优选易溶解的外消旋聚乳酸。助 焊剂中由于聚乳酸的加入，防止了在常温坏境下焊膏中焊料粉末沉降的发生。
[0023] 聚乳酸是一种热塑性脂肪族聚酯。聚乳酸可以通过各种方式快速降解，因此聚乳 酸被认为是一种具备良好的使用性能的绿色塑料。其熔点为175?178°C，与结晶度有关， 其沸点为230°C，但是在沸腾前聚乳酸已经发生分解，分解后很快蒸发。锡铅焊锡膏焊接温 度为220?225°C之间，大部分无铅焊锡膏焊接温度在250°C以上，因此作为助焊剂中触变 剂的聚乳酸沸腾前分解蒸发的特性正好符合减少助焊剂残渣残留的要求，在焊接加热过程 中聚乳酸即被分解蒸发。
[0024] 在焊接加热过程中，聚乳酸分解所需时间与聚乳酸的添加量有关。为达到焊接后 助焊剂无残渣残留，聚乳酸分解所需时间与焊接时间应该匹配，因此聚乳酸的含量X优选 为：0· 1%彡 X < 2. 0% (重量）。
[0025] 此外，对于本助焊剂，考虑到聚乳酸的分散性对焊料润湿性的影响，本发明的助焊 剂优选包含对聚乳酸具有良好溶解性的助溶剂乙酸乙酯，乙酸乙酯有助于聚乳酸的分散， 因此聚乳酸的添加既可以防止焊料粉末的沉降，又可以保持焊料良好的润湿性。本实施方 式中乙酸乙酯的含量Y优选为：20%< 35% (重量）。
[0026] 本发明的焊膏有以上所述的助焊剂和焊料粉末混合而成，使用本助焊剂配制的焊 膏在焊接过程中，通过加热时进行惰性气体置换，可以实现良好的焊接性和无残渣残留。具 体见以下各实施例。
[0027] 实施例
[0028] 分别按照以下表1、2、3、4所示的组成配制实施例1?5和对比例1?4的助焊剂， 使用实施例和对比例的助焊剂来配制焊膏，从而比较聚乳酸添加的有无与防止焊料粉末沉 降的关系及聚乳酸的添加对润湿性的影响。另外，对聚乳酸的添加量与残渣残留的关系、乙 酸乙酯的含量与焊膏润湿性的关系以及聚乳酸与PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯）分别作为焊膏 添加剂的防止焊料粉末沉降性能及润湿性能进行了比较。
[0029] 试验一：比较聚乳酸添加的有无与防止焊料粉末沉降的关系及聚乳酸的添加对润 湿性的影响
[0030] 按照以下表1所示的组成配制实施例1和对比例1、对比例2的助焊剂，并以焊料 粉末达到90% (重量）的方式分别与表1中的三种助焊剂配制成焊膏，其中本实施例中的 焊料粉末优选为Sn63Pb37,粒度为25?45 μ m。
[0031] 表 1
[0032]
【权利要求】
1. 一种助焊剂，所述助焊剂用于与焊料粉末混合而生成焊膏，其特征在于，所述助焊剂 中包含聚乳酸，所述聚乳酸的添加量满足：焊膏中的焊料粉末在常温环境下不发生沉降。
2. 如权利要求1所述的助焊剂，其特征在于，所述助焊剂中聚乳酸的重量百分比含量 大于等于〇. 1%、小于2.0%。
3. 如权利要求1或2所述的助焊剂，其特征在于，所述聚乳酸为外消旋聚乳酸。
4. 如权利要求1或2所述的助焊剂，其特征在于，所述助焊剂还包含乙酸乙酯。
5. 如权利要求4所述的助焊剂，其特征在于，所述助焊剂中乙酸乙酯的重量百分比含 量为20%?35%。
6. 如权利要求4所述的助焊剂，其特征在于，所述助焊剂还包括丁二酸、二甘醇、丙三 醇、硬脂酸酰胺中的一种或几种。
7. -种焊膏，其特征在于，所述焊膏包含权利要求1?6中任一项所述的助焊剂和至少 一种合金焊料粉末。
8. 如权利要求7所述的焊膏，其特征在于，所述合金焊料粉末为具有中高焊接温度的 合金焊料粉末。
9. 如权利要求7所述的焊膏，其特征在于，所述助焊剂中的聚乳酸为改性聚乳酸；所述 合金焊料粉末为具有低焊接温度的合金焊料粉末。
【文档编号】B23K35/362GK104289827SQ201410466434
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年9月12日 优先权日:2014年9月12日
【发明者】许礼, 何孝亮, 李应启, 唐德 申请人:上海三思电子工程有限公司, 上海三思科技发展有限公司, 嘉善三思光电技术有限公司