本发明涉及助焊剂技术领域,具体涉及一种树脂助焊剂及其制备方法。
背景技术:
助焊剂的种类很多,大体上可分为有机、无机和树脂三大系列;树脂焊剂通常是从树木的分泌物中提取,属于天然产物,不具有腐蚀性,松香是这类焊剂的代表,所以也称为松香类焊剂;助焊剂通常是以松香为主要成分的混合物,是保证焊接过程顺利进行的辅助材料,助焊剂的主要作用是清除焊料和被焊母材表面的氧化物,使金属表面达到必要的清洁度,它防止焊接时表面的再次氧化,降低焊料表面张力,提高焊接性能,助焊剂性能的优劣,直接影响到电子产品的质量。影响因素有两种:一个是电子产品因跌落、振动等产生的物理冲击力,另外一个是因芯片和pcb的热膨胀系数失配所产生的热应力。由于硅质的倒装芯片的热膨胀系数比pcb材质要低很多,因此,在受热时会产生相对位移,导致焊点机械疲劳断裂从而引起失效。类似sop、qfp、plcc等传统芯片引脚的柔性较强,可以吸收大部分物理冲击力和热应力,而bga、csp等倒装芯片焊球的柔性很弱,而受力则都集中在芯片最外围的焊点上,因此这些焊点开裂的概率大大增加。
为了让bga及类似器件有效填充和点胶封装,作业前必须选择焊接性好、润湿性好、强度高、易返修的可固化助焊剂。而传统的底部填充胶至少30%多的维修报废率是任何smt制造企业都难以承受的。因此如何保证环氧树脂助焊剂具有良好的焊接性、强度高、润湿性好、易返修性是亟待解决的技术问题。
技术实现要素:
鉴于上述现有技术的缺陷,本发明要解决的技术问题是提供一种树脂助焊剂及制备方法。要求该助焊剂在回流焊下受热固化,可焊性、润湿性好,与焊点粘接牢固,同时可以在100℃以上或溶剂的擦洗下清除助焊剂,具有良好的返修性能。
鉴于上述要解决的技术问题,本发明提供如下的技术解决方案:一种树脂助焊剂,包括如下重量份组分:固体环氧树脂55-85份、双氰胺7-15份、咪唑1-3.5份、8-羟基喹啉2-6份、成膜剂15-35份、活化剂1-5.5份、表面活性剂0.3-0.7份、高沸点溶剂7-22份。
优选的,包括如下重量份组分:固体环氧树脂60份、双氰胺11份、咪唑2.5份、8-羟基喹啉4份、成膜剂25份、活化剂3.2份、表面活性剂0.5份、高沸点溶剂14份。
优选的,所述固体环氧树脂为双酚a型环氧树脂或氢化双酚a型环氧树脂或羟甲基双酚a型环氧树脂或脂肪族环氧树脂或脂环族环氧树脂;固体环氧树脂的软化点为70-120℃范围。
优选的,所述的成膜剂为松香树脂、氢化松香树脂、聚合松香树脂、歧化松香树脂或马来松香树脂中的一种或多种。
优选的,所述的活化剂为丁二酸、己二酸、癸二酸、二乙胺盐酸盐或二乙胺氢溴酸盐中的一种或多种。
优选的,所述的表面活性剂为氟碳类表面活性剂。
优选的,所述的高沸点溶剂为n,n-二甲基甲酰胺或n-甲基吡咯烷酮中的一种或两种。
本发明还提供了一种制备上述树脂助焊剂的方法,包括如下步骤:
(1)取固体环氧树脂、成膜剂、高沸点溶剂加入到三口烧瓶中,在100±2℃下搅拌直至固体环氧树脂和成膜剂充分溶于高沸点溶剂中;
(2)冷却至室温后,再依次加入双氰胺、咪唑、8-羟基喹啉、活化剂、表面活性剂后搅拌均匀,即得到树脂助焊剂。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
(1)本发明中由于采用了成膜剂作为助焊剂的主成分,加入活化剂、表面活性剂等,具有良好的焊接性。
(2)本发明中由于采用固体环氧树脂溶于高沸点溶剂中,其具有良好的固化性,在回流焊中环氧树脂初步固化,达到较高的强度而不会是焊球脱落。
(3)采用本发明助焊剂的焊接操作需要返修时,将其加热至100℃以上或使用丙酮等溶剂擦洗,环氧树脂又开始软化溶解,易于返修,具有良好的返修性能。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细说明,但本发明的树脂助焊剂的配方不局限于实施例。
一种树脂助焊剂,包括如下重量份组分:
固体环氧树脂55-85份
双氰胺7-15份
咪唑1-3.5份
8-羟基喹啉2-6份
成膜剂15-35份
活化剂1-5.5份
表面活性剂0.3-0.7份
高沸点溶剂7-22份
上述固体环氧树脂为双酚a型环氧树脂或氢化双酚a型环氧树脂或羟甲基双酚a型环氧树脂或脂肪族环氧树脂或脂环族环氧树脂;固体环氧树脂的软化点为70-120℃范围。
上述双氰胺是一种固化剂。
上述咪唑是一种固化促进剂。
上述8-羟基喹啉是一种助熔剂。
上述成膜剂为松香树脂、氢化松香树脂、聚合松香树脂、歧化松香树脂或马来松香树脂中的一种或多种。
上述活化剂为丁二酸、己二酸、癸二酸、二乙胺盐酸盐或二乙胺氢溴酸盐中的一种或多种。
上述表面活性剂为氟碳类表面活性剂。
上述高沸点溶剂为n,n-二甲基甲酰胺或n-甲基吡咯烷酮中的一种或两种。
一种上述树脂助焊剂的制备方法,包括如下步骤:
(1)取固体环氧树脂、成膜剂、高沸点溶剂加入到三口烧瓶中,在100±2℃下搅拌直至固体环氧树脂和成膜剂充分溶于高沸点溶剂中;
(2)冷却至室温后,再依次加入双氰胺、咪唑、8-羟基喹啉、活化剂、表面活性剂后搅拌均匀,即得到树脂助焊剂。
具体实施例如下:
实施例1
一种树脂助焊剂,包括如下重量份组分:
双酚a型环氧树脂55份
双氰胺7份
咪唑1份
8-羟基喹啉2份
松香树脂15份
丁二酸1份
氟碳类表面活性剂0.3份
n,n-二甲基甲酰胺7份
制备上述树脂助焊剂的方法为:
(1)取双酚a型环氧树脂、松香树脂、n,n-二甲基甲酰胺加入到三口烧瓶中,在100±2℃下搅拌直至双酚a型环氧树脂和松香树脂充分溶于n,n-二甲基甲酰胺中;
(2)冷却至室温后,再依次加入双氰胺、咪唑、8-羟基喹啉、丁二酸、氟碳类表面活性剂后搅拌均匀,即得到树脂助焊剂。
实施例2
一种树脂助焊剂,包括如下重量份组分:
氢化双酚a型环氧树脂85份
双氰胺15份
咪唑3.5份
8-羟基喹啉6份
氢化松香树脂35份
己二酸5.5份
氟碳类表面活性剂0.7份
n-甲基吡咯烷酮22份
制备上述树脂助焊剂的方法为:
(1)取氢化双酚a型环氧树脂、氢化松香树脂、n-甲基吡咯烷酮加入到三口烧瓶中,在100±2℃下搅拌直至氢化双酚a型环氧树脂和氢化松香树脂充分溶于n-甲基吡咯烷酮中;
(2)冷却至室温后,再依次加入双氰胺、咪唑、8-羟基喹啉、己二酸、氟碳类表面活性剂后搅拌均匀,即得到树脂助焊剂。
实施例3
一种树脂助焊剂,包括如下重量份组分:
羟甲基双酚a型环氧树脂65份
双氰胺9份
咪唑2份
8-羟基喹啉3份
聚合松香树脂20份
癸二酸2.5份
氟碳类表面活性剂0.4份
n,n-二甲基甲酰胺和n-甲基吡咯烷酮的组合物10份
制备上述树脂助焊剂的方法为:
(1)取羟甲基双酚a型环氧树脂、聚合松香树脂、n,n-二甲基甲酰胺和n-甲基吡咯烷酮的组合物加入到三口烧瓶中,在100±2℃下搅拌直至羟甲基双酚a型环氧树脂和聚合松香树脂充分溶于n,n-二甲基甲酰胺和n-甲基吡咯烷酮的组合物中;
(2)冷却至室温后,再依次加入双氰胺、咪唑、8-羟基喹啉、癸二酸、氟碳类表面活性剂后搅拌均匀,即得到树脂助焊剂。
实施例4
一种树脂助焊剂,包括如下重量份组分:
脂肪族环氧树脂75份
双氰胺10份
咪唑2.5份
8-羟基喹啉4份
歧化松香树脂25份
二乙胺盐酸盐3份
氟碳类表面活性剂0.5份
n,n-二甲基甲酰胺12份
制备上述树脂助焊剂的方法为:
(1)取脂肪族环氧树脂、歧化松香树脂、n,n-二甲基甲酰胺加入到三口烧瓶中,在100±2℃下搅拌直至脂肪族环氧树脂和歧化松香树脂充分溶于n,n-二甲基甲酰胺中;
(2)冷却至室温后,再依次加入双氰胺、咪唑、8-羟基喹啉、二乙胺盐酸盐、氟碳类表面活性剂后搅拌均匀,即得到树脂助焊剂。
实施例5
一种树脂助焊剂,包括如下重量份组分:
脂环族环氧树脂60份
双氰胺11份
咪唑2.5份
8-羟基喹啉4份
马来松香树脂25份
二乙胺氢溴酸盐3.2份
氟碳类表面活性剂0.5份
n-甲基吡咯烷酮14份
制备上述树脂助焊剂的方法为:
(1)取脂环族环氧树脂、马来松香树脂、n-甲基吡咯烷酮加入到三口烧瓶中,在100±2℃下搅拌直至脂环族环氧树脂和马来松香树脂充分溶于n-甲基吡咯烷酮中;
(2)冷却至室温后,再依次加入双氰胺、咪唑、8-羟基喹啉、二乙胺氢溴酸盐、氟碳类表面活性剂后搅拌均匀,即得到树脂助焊剂。
上述实施例中的助焊剂具有良好的焊接性及固化性,在回流焊中环氧树脂初步固化,达到较高的强度而不会是焊球脱落;当焊接操作需要返修时,将其加热至100℃以上或使用丙酮等溶剂擦洗,环氧树脂又开始软化溶解,易于返修,具有良好的返修性能。
述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。