一种环保抗腐蚀的焊锡膏的制备方法与流程

文档序号:14429100阅读:356来源:国知局

本发明涉及一种焊锡膏的制备方法,尤其涉及一种环保抗腐蚀的焊锡膏的制备方法,属于焊接材料技术领域。



背景技术:

随着电子产品向超大规模集成化、数字化、微型化方面发展,使得表面安装技术(smt)成为电子组装的主流技术。传统的锡铅焊焊锡膏基本能满足这些要求,但因其中含有大量的铅,长期使用会给人类生活环境和安全带来较大危害。因此美国、欧盟等已颁布了禁止使用铅及其化合物的立法,包括我国在内的许多国家都制订了无铅焊料的国家标准。相对锡铅焊焊锡膏而言,无铅snagcu系列焊焊锡膏的熔点高出约34℃,这就带来了焊接过程中高温氧化等严重问题,给无铅焊焊锡膏用助焊剂提出了更为苛刻的要求,所以传统助焊剂不再与之相适应。

因此,很多厂家开始使用,发现无铅焊锡膏。普遍存在的问题有:1、随使用时间的延长发生凝固;2、回流焊时易形成焊球从而造成短路问题;3、焊后残留物的腐蚀性、绝缘性、长期稳定性、焊接过程中产生有害气体以及焊接不良等问题。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种环保抗腐蚀的焊锡膏的制备方法,从而得到的焊锡膏无毒,浸润能力和表面粘附性强,耐腐蚀性好,综合能力强。

为达到上述目的,本发明提供如下技术方案:

一方面,本发明提供一种环保抗腐蚀的焊锡膏,包括以下重量份数的各组分:助焊剂10~15份和88~95份的合金锡粉混合而成,其中,所述助焊剂包括以下重量份数的各组分:植物油改性松香42~55份,表面活性剂8~10份,有机溶剂31~35份,有机树脂10~15份,氯化锌5~7份和触变剂5~8份;

所述合金锡粉包括以下重量份数的各组分:锡92~95份、镁0.5~0.8份、铜2~3份、铋3~5份、锌0.5~0.8份和ag0.5~1.5份。

进一步地,所述助焊剂包括以下重量份数的各组分:植物油改性松香45~50份,表面活性剂8~10份,有机溶剂33~35份,有机树脂12~15份,氯化锌5~7份和触变剂6~8份。

进一步地,所述助焊剂包括以下重量份数的各组分:植物油改性松香48份,表面活性剂9份,有机溶剂34份,有机树脂13份,氯化锌6份和触变剂7份。

进一步地,所述合金锡粉包括以下重量份数的各组分:锡93份、镁0.6份、铜2.5份、铋4份、锌0.6份和ag1.0份。

进一步地,所述表面活性剂为蓖麻油聚氧乙烯醚和/或聚乙二醇。

进一步地,所述有机树脂选自酚醛树脂、丙烯酸树脂和氯乙烯树脂中的至少一种。

进一步地,所述触变剂选自氢化蓖麻油和/或脂肪酸甘油酯。

进一步地,所述有机溶剂选自二乙二醇己醚和乙醇、异丙醇。

进一步地,所述植物油为大豆油、蓖麻油或麻油。

另一方面,本发明还提供一种上述的环保抗腐蚀的焊锡膏的制备方法,包括以下步骤:

1)制备植物油改性松香,然后按适当的重量份数称取各组分;

2)将称取的有机树脂加入部分有机溶剂中,搅拌均匀,得到有机树脂溶液;然后在剩余部分的有机溶剂中依次加入植物油改性松香、氯化锌和触变剂混合均匀,得到混合物料ⅰ;再将表面活性剂加入混合物料ⅰ中,搅拌均匀,得到混合物料ⅱ,然后将所述有机树脂溶液加入所述混合物料ⅱ中,搅拌均匀,得到助焊剂;

3)再将步骤2)得到的助焊剂和称取的合金锡粉,倒入真空搅拌机中,充氮气低速搅拌,得到焊锡膏,即得。

进一步地,在步骤2)中,先将剩余部分的有机溶剂加热至85~95℃,然后再依次加入植物油改性松香、氯化锌和触变剂混合均匀。

进一步地,在步骤3)中,倒入真空搅拌机中先低速搅拌8~10分钟,再充氮气中速搅拌30~40分钟。

进一步地,在步骤1)中,所述植物油改性松香通过包括以下步骤的方法制得:所述植物油改性松香通过包括以下步骤的方法制得:将松香加热至熔融,加入植物油,十二烷基苯磺酸钠,升温至220~230℃,反应15~25min后,置于60℃真空烘箱中干燥10~12h,松香、植物油和十二烷基苯磺酸钠的质量比为14:1:1。

进一步地,所述植物油改性松香通过包括以下步骤的方法制得:将松香加热至熔融,加入植物油,十二烷基苯磺酸钠,升温至225℃,反应20min后,置于60℃真空烘箱中干燥10~12h,松香、植物油和十二烷基苯磺酸钠的质量比为14:1:1。

本发明的有益效果在于:通过植物油改性松香与其他物质结合,制得的焊锡膏用于焊接时可以大大降低最后形成的焊料残渣,进而大大降低对环境及操作人员的危害;通过有机树脂的加入,在焊接后形成一层紧密的有机膜,保护焊点和基板,具有防腐蚀性和优良的电气绝缘性;并使用有机类的触变剂,有机溶剂和表面活性剂,各物质更容易相容,制得的焊锡膏更均一,浸润性更好,并且更环保,毒性更小;加入无机氯化物是为了使焊点消光,在操作和检验时克服眼睛的疲劳和视力衰弱。

上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,并可依照说明书的内容予以实施,以下以本发明的较佳实施例详细说明如后。

具体实施方式

下面结合实施例,对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。

实施例1

1)将松香加热至熔融,加入大豆油,十二烷基苯磺酸钠,升温至225℃,反应20min后,置于60℃真空烘箱中干燥10~12h,松香、植物油和十二烷基苯磺酸钠的质量比为14:1:1,制得植物油改性松香;

2)按适当的重量份数称取各组分助焊剂10份和95份的合金锡粉,其中,助焊剂中含有以下重量份数的各组分:植物油改性松香48份,蓖麻油聚氧乙烯醚9份,有机溶剂(二乙二醇己醚和乙醇)34份,酚醛树脂13份,氯化锌6份和氢化蓖麻油7份;合金锡粉中含有以下重量份数的各组分:锡93份、镁0.6份、铜2.5份、铋4份、锌0.6份和ag1.0份。

3)将称取的酚醛树脂加入部分有机溶剂中,搅拌均匀,得到酚醛树脂溶液;先将剩余部分的有机溶剂加热至90℃,然后依次加入植物油改性松香、氯化锌和触变剂混合均匀,得到混合物料ⅰ;再将表面活性剂加入混合物料ⅰ中,搅拌均匀,得到混合物料ⅱ,然后将所述酚醛树脂溶液加入所述混合物料ⅱ中,搅拌均匀,得到助焊剂;

4)再将步骤2)得到的助焊剂和称取的合金锡粉,倒入真空搅拌机中,先低速搅拌9分钟,再充氮气中速搅拌35分钟,得到焊锡膏,即得。

实施例2

1)将松香加热至熔融,加入蓖麻油,十二烷基苯磺酸钠,升温至220℃,反应25min后,置于60℃真空烘箱中干燥10~12h,松香、植物油和十二烷基苯磺酸钠的质量比为14:1:1,制得植物油改性松香;

2)按适当的重量份数称取各组分助焊剂15份和88份的合金锡粉,其中,助焊剂中含有以下重量份数的各组分:植物油改性松香42份,脂肪酸甘油酯8份,有机溶剂(二乙二醇己醚和异丙醇)31份,丙烯酸树脂15份,氯化锌5份和脂肪酸甘油酯5份;合金锡粉中含有以下重量份数的各组分:锡92份、镁0.8份、铜2份、铋5份、锌0.5份和ag0.5份。

3)将称取的丙烯酸树脂加入部分有机溶剂中,搅拌均匀,得到丙烯酸树脂溶液;先将剩余部分的有机溶剂加热至85℃,然后依次加入植物油改性松香、氯化锌和触变剂混合均匀,得到混合物料ⅰ;再将表面活性剂加入混合物料ⅰ中,搅拌均匀,得到混合物料ⅱ,然后将所述丙烯酸树脂溶液加入所述混合物料ⅱ中,搅拌均匀,得到助焊剂;

4)再将步骤2)得到的助焊剂和称取的合金锡粉,倒入真空搅拌机中,先低速搅拌8分钟,再充氮气中速搅拌30分钟,得到焊锡膏,即得。

实施例3

1)将松香加热至熔融,加入麻油,十二烷基苯磺酸钠,升温至230℃,反应15min后,置于60℃真空烘箱中干燥10~12h,松香、植物油和十二烷基苯磺酸钠的质量比为14:1:1,制得植物油改性松香;

2)按适当的重量份数称取各组分助焊剂15份和95份的合金锡粉,其中,助焊剂中含有以下重量份数的各组分:植物油改性松香55份,脂肪酸甘油酯10份,有机溶剂(二乙二醇己醚和异丙醇)35份,有机树脂10份,氯化锌7份和触变剂(氢化蓖麻油和脂肪酸甘油酯)8份;合金锡粉中含有以下重量份数的各组分:锡95份、镁0.5份、铜3份、铋3份、锌0.8份和ag1.5份。

3)将称取的氯乙烯树脂加入部分有机溶剂中,搅拌均匀,得到氯乙烯树脂溶液;先将剩余部分的有机溶剂加热至95℃,然后依次加入植物油改性松香、氯化锌和触变剂混合均匀,得到混合物料ⅰ;再将表面活性剂加入混合物料ⅰ中,搅拌均匀,得到混合物料ⅱ,然后将所述氯乙烯树脂溶液加入所述混合物料ⅱ中,搅拌均匀,得到助焊剂;

4)再将步骤2)得到的助焊剂和称取的合金锡粉,倒入真空搅拌机中,先低速搅拌10分钟,再充氮气中速搅拌40分钟,得到焊锡膏,即得。

实施例4-5

制备方法与实施例1相同,不同的为所述助焊剂分别包括以下重量份数的各组分。

实施例4中的助焊剂包括以下重量份数的各组分:植物油改性松香45份,表面活性剂8份,有机溶剂33份,有机树脂12份,氯化锌5份和触变剂6份。

实施例5中的助焊剂包括以下重量份数的各组分:植物油改性松香50份,表面活性剂10份,有机溶剂35份,有机树脂5份,氯化锌7份和触变剂8份。

参照sj/t11186‐199《锡铅膏状焊料通用规范》的检测方法,对其进行了观察焊锡膏的印刷性能、回流焊后残留物的颜色;依据电子行业标准sj/t11273‐2002分别对制得的助焊剂进行润湿力、润湿时间及扩展面积进行测试;按照ipcj‐std‐004a标准对制得的助焊剂进行铜镜腐蚀测试,结果见下表1。

表1实施例1~5的产品进行性能测试结果

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于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。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

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