一种焊接用助焊剂组合物及其制备方法与流程

文档序号:15300249发布日期:2018-08-31 20:12阅读:229来源:国知局

本发明涉及焊接技术领域,具体涉及一种焊接用助焊剂组合物及其制备方法。



背景技术:

以往,将电子部件安装至基板时使用的焊膏组合物中,与焊料合金粉末一起,为了除去基板上的金属氧化物以及降低焊料合金粉末的表面张力以提高濡湿性,配混有助焊剂组合物。

进而,搭载有电子部件的基板中,例如配置于汽车的发动机室内的车载用基板,在使用时放置于-40℃-125℃这样的温差非常激烈的冷热循环环境下。因此,安装了电子部件时车载用基板上残留的助焊剂残渣会产生由于长期的激烈的温差而容易出现龟裂,另外,水分通过该龟裂而浸透至基板的电路部分从而使电路短路、或使所述电路的金属腐蚀这样的问题。

基于此,有必要提供一种焊接用助焊剂组合物及其制备方法,以解决现有技术中存在的问题。



技术实现要素:

为了克服现有技术中存在的问题,本发明提供了一种焊接用助焊剂组合物,具有优异的耐候性,即使在长期的冷热循环下也能够抑制助焊剂残渣的龟裂的产生,且具有良好的焊接性和绝缘性。

为了达到上述目的,本发明通过以下技术方案来实现的:

一种焊接用助焊剂组合物,包括以下重量份的原料:

作为优选,包括以下重量份的原料:

作为优选,所述改性丙烯酸树脂是通过以下步骤制得的:将丙烯酸树脂置于水中,加热至65-75℃,缓慢加入聚乙烯和乙二醇,持续加热至回流,回流2-4h后,冷却至常温,加入醋酸后,充分搅拌后,加入有机硅,反应2-3h,得到改性丙烯酸树脂。

作为优选,所述活化剂为二乙胺盐酸盐、琥珀酸、己二酸、癸二酸中的一种或几种的混合物。

作为优选,所述相容剂为壬基酚聚氧乙烯醚。

作为优选,所述抗氧化剂为受阻酚系抗氧化剂。

作为优选,所述缓释剂为苯并三氮唑、咪唑啉、吡嗪类和改性肌醇六磷酸酯有机物中的一种。

作为优选,所述触变剂为氢化蓖麻油、脂肪酸酰胺类或羟基脂酸酸类。

作为优选,所述有机溶剂选自异丙醇、丙酮、醋酸乙酯、乙基溶纤剂、乙二醇中的一种或几种的混合物。

本发明还提供了上述焊接用助焊剂组合物的制备方法,包括以下步骤:

(1)按照规定份数称取各原料;

(2)将活性剂加入到改性丙烯酸树脂后加热到55-65℃,同时搅拌0.5-1.5h,让其充分混合并发生作用,冷却同时进行搅拌,得到处理后的活性物质;

(3)将相容剂、抗氧化剂、缓蚀剂、触变剂及溶剂进行混合,并加热至40-46℃,然后加入活性物质,搅拌2-4h,即得所述的焊接用助焊剂组合物。

本发明与现有技术相比,本发明具有如下的有益效果:

(1)本发明通过将丙烯酸树脂进行改性使其具备优异的耐寒性和耐热性,使得本发明的助焊剂残渣在长期的冷热循环下也能保持残渣的完整,防止龟裂的产生,同时具有良好的焊接性和绝缘性,使用本发明的焊接用助焊剂组合物的耐残渣龟裂性、粘合性及残渣外观也优异,尤其可优选用于要求高可靠性且长时间暴露于-40℃~125℃这样的激烈的冷热循环下的车载用基板。

(2)本发明使用相容剂提高改性丙烯酸树脂与活化剂、有机溶剂之类的成分的相容性,因此,本发明的焊接用助焊剂组合物可抑制各成分的分离,提高本发明助焊剂组合物的耐残渣龟裂性、粘合性、残渣外观等性能指标。

具体实施方式

以下通过实施例形式,对本发明的上述内容再作进一步的详细说明,但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下实施例,凡基于本发明上述内容所属实现的技术均属于本发明的范围。

实施例1

一种焊接用助焊剂组合物,包括以下重量份的原料:

其中,所述改性丙烯酸树脂是通过以下步骤制得的:将丙烯酸树脂置于水中,加热至65℃,缓慢加入聚乙烯和乙二醇,持续加热至回流,回流2h后,冷却至常温,加入醋酸后,充分搅拌后,加入有机硅,反应2h,得到改性丙烯酸树脂。

其中,所述活化剂为二乙胺盐酸盐和琥珀酸的混合物。

其中,所述相容剂为pp-g-mah。

其中,所述抗氧化剂为受阻酚系抗氧化剂。

其中,所述缓释剂为苯并三氮唑。

其中,所述触变剂为氢化蓖麻油。

其中,所述有机溶剂选自异丙醇和乙二醇的混合物。

本发明还提供了上述焊接用助焊剂组合物的制备方法,包括以下步骤:

(1)按照规定份数称取各原料;

(2)将活性剂加入到改性丙烯酸树脂后加热到55℃,同时搅拌0.5h,让其充分混合并发生作用,冷却同时进行搅拌,得到处理后的活性物质;

(3)将相容剂、抗氧化剂、缓蚀剂、触变剂及溶剂进行混合,并加热至40℃,然后加入活性物质,搅拌2h,即得所述的焊接用助焊剂组合物。

实施例2

一种焊接用助焊剂组合物,包括以下重量份的原料:

其中,所述改性丙烯酸树脂是通过以下步骤制得的:将丙烯酸树脂置于水中,加热至75℃,缓慢加入聚乙烯和乙二醇,持续加热至回流,回流4h后,冷却至常温,加入醋酸后,充分搅拌后,加入有机硅,反应3h,得到改性丙烯酸树脂。

其中,所述活化剂为己二酸和癸二酸的混合物。

其中,所述相容剂为poe-g-mah。

其中,所述抗氧化剂为受阻酚系抗氧化剂。

其中,所述缓释剂为改性肌醇六磷酸酯有机物。

其中,所述触变剂为羟基脂酸酸类。

其中,所述有机溶剂选自丙酮和醋酸乙酯的混合物。

本发明还提供了上述焊接用助焊剂组合物的制备方法,包括以下步骤:

(1)按照规定份数称取各原料;

(2)将活性剂加入到改性丙烯酸树脂后加热到65℃,同时搅拌1.5h,让其充分混合并发生作用,冷却同时进行搅拌,得到处理后的活性物质;

(3)将相容剂、抗氧化剂、缓蚀剂、触变剂及溶剂进行混合,并加热至46℃,然后加入活性物质,搅拌4h,即得所述的焊接用助焊剂组合物。

实施例3

一种焊接用助焊剂组合物,包括以下重量份的原料:

其中,所述改性丙烯酸树脂是通过以下步骤制得的:将丙烯酸树脂置于水中,加热至70℃,缓慢加入聚乙烯和乙二醇,持续加热至回流,回流3h后,冷却至常温,加入醋酸后,充分搅拌后,加入有机硅,反应2.5h,得到改性丙烯酸树脂。

其中,所述活化剂为二乙胺盐酸盐。

其中,所述相容剂为相容剂为poe-g-mah。

其中,所述抗氧化剂为受阻酚系抗氧化剂。

其中,所述缓释剂为苯并三氮唑。

其中,所述触变剂为脂肪酸酰胺类。

其中,所述有机溶剂选自乙基溶纤剂和乙二醇的混合物。

本发明还提供了上述焊接用助焊剂组合物的制备方法,包括以下步骤:

(1)按照规定份数称取各原料;

(2)将活性剂加入到改性丙烯酸树脂后加热到60℃,同时搅拌1h,让其充分混合并发生作用,冷却同时进行搅拌,得到处理后的活性物质;

(3)将相容剂、抗氧化剂、缓蚀剂、触变剂及溶剂进行混合,并加热至43℃,然后加入活性物质,搅拌3h,即得所述的焊接用助焊剂组合物。

实施例4

一种焊接用助焊剂组合物,包括以下重量份的原料:

其中,所述改性丙烯酸树脂是通过以下步骤制得的:将丙烯酸树脂置于水中,加热至68℃,缓慢加入聚乙烯和乙二醇,持续加热至回流,回流2.5h后,冷却至常温,加入醋酸后,充分搅拌后,加入有机硅,反应3h,得到改性丙烯酸树脂。

其中,所述活化剂为琥珀酸和己二酸的混合物。

其中,所述相容剂为pp-g-mah和poe-g-mah的混合物。

其中,所述抗氧化剂为受阻酚系抗氧化剂。

其中,所述缓释剂为吡嗪类。

其中,所述触变剂为氢化蓖麻油。

其中,所述有机溶剂选自醋酸乙酯和乙基溶纤剂的混合物。

本发明还提供了上述焊接用助焊剂组合物的制备方法,包括以下步骤:

(1)按照规定份数称取各原料;

(2)将活性剂加入到改性丙烯酸树脂后加热到57℃,同时搅拌1.2h,让其充分混合并发生作用,冷却同时进行搅拌,得到处理后的活性物质;

(3)将相容剂、抗氧化剂、缓蚀剂、触变剂及溶剂进行混合,并加热至45℃,然后加入活性物质,搅拌2h,即得所述的焊接用助焊剂组合物。

实施例5

一种焊接用助焊剂组合物,包括以下重量份的原料:

其中,所述改性丙烯酸树脂是通过以下步骤制得的:将丙烯酸树脂置于水中,加热至82℃,缓慢加入聚乙烯和乙二醇,持续加热至回流,回流3.5h后,冷却至常温,加入醋酸后,充分搅拌后,加入有机硅,反应2.5h,得到改性丙烯酸树脂。

其中,所述活化剂为己二酸和癸二酸的混合物。

其中,所述相容剂为poe-g-mah和4700的混合物。

其中,所述抗氧化剂为受阻酚系抗氧化剂。

其中,所述缓释剂为咪唑啉。

其中,所述触变剂为羟基脂酸酸类。

其中,所述有机溶剂选自乙基溶纤剂、乙二醇。

本发明还提供了上述焊接用助焊剂组合物的制备方法,包括以下步骤:

(1)按照规定份数称取各原料;

(2)将活性剂加入到改性丙烯酸树脂后加热到62℃,同时搅拌0.8h,让其充分混合并发生作用,冷却同时进行搅拌,得到处理后的活性物质;

(3)将相容剂、抗氧化剂、缓蚀剂、触变剂及溶剂进行混合,并加热至42℃,然后加入活性物质,搅拌2.5h,即得所述的焊接用助焊剂组合物。

对比例1

一种焊接用助焊剂组合物,包括以下重量份的原料:

其中,所述改性丙烯酸树脂是通过以下步骤制得的:将丙烯酸树脂置于水中,加热至70℃,缓慢加入聚乙烯和乙二醇,持续加热至回流,回流3h后,冷却至常温,加入醋酸后,充分搅拌后,加入有机硅,反应2.5h,得到改性丙烯酸树脂。

其中,所述活化剂为二乙胺盐酸盐。

其中,所述相容剂为pp-g-mah。

其中,所述抗氧化剂为受阻酚系抗氧化剂。

其中,所述缓释剂为苯并三氮唑。

其中,所述触变剂为脂肪酸酰胺类。

其中,所述有机溶剂选自乙基溶纤剂和乙二醇的混合物。

本发明还提供了上述焊接用助焊剂组合物的制备方法,包括以下步骤:

(1)按照规定份数称取各原料;

(2)将活性剂加入到改性丙烯酸树脂后加热到60℃,同时搅拌1h,让其充分混合并发生作用,冷却同时进行搅拌,得到处理后的活性物质;

(3)将相容剂、抗氧化剂、缓蚀剂、触变剂及溶剂进行混合,并加热至43℃,然后加入活性物质,搅拌3h,即得所述的焊接用助焊剂组合物。

对比例2

一种焊接用助焊剂组合物,包括以下重量份的原料:

其中,所述改性丙烯酸树脂是通过以下步骤制得的:将丙烯酸树脂置于水中,加热至70℃,缓慢加入聚乙烯和乙二醇,持续加热至回流,回流3h后,冷却至常温,加入醋酸后,充分搅拌后,加入有机硅,反应2.5h,得到改性丙烯酸树脂。

其中,所述活化剂为二乙胺盐酸盐。

其中,所述抗氧化剂为受阻酚系抗氧化剂。

其中,所述缓释剂为苯并三氮唑。

其中,所述触变剂为脂肪酸酰胺类。

其中,所述有机溶剂选自乙基溶纤剂和乙二醇的混合物。

本发明还提供了上述焊接用助焊剂组合物的制备方法,包括以下步骤:

(1)按照规定份数称取各原料;

(2)将活性剂加入到改性丙烯酸树脂后加热到60℃,同时搅拌1h,让其充分混合并发生作用,冷却同时进行搅拌,得到处理后的活性物质;

(3)将相容剂、抗氧化剂、缓蚀剂、触变剂及溶剂进行混合,并加热至43℃,然后加入活性物质,搅拌3h,即得所述的焊接用助焊剂组合物。

试验方法

(1)耐残渣龟裂性试验

在存在0.8mm间距的qfp图案的基板上,用具有相同图案的厚度150μm的金属掩模印刷各焊膏组合物。使用回流炉,在印刷后10分钟内,对各基板在氧浓度4000ppm下在最高温度240℃下进行回流。将其在150℃下放置200小时后,以-40℃×30分钟→125℃×30分钟为1个循环在50个循环的条件下,对各基板施加冷热循环负荷,然后目视观察各基板的qfp图案的焊接部的龟裂发生状态,按照以下基准进行评价。

评价标准:

○连接qfp连接部的端子间(全部96处)的裂纹的数量小于10。

×连接qfp连接部的端子间(全部96处)的裂纹的数量为10以上。

(2)粘合性试验

在与耐残渣龟裂性示出的条件同样的条件下,用手指触碰将各基板在240℃回流后的助焊剂残渣,按照以下基准评价其粘合性。

评价标准:

〇没有手指触碰的贴附的痕迹。

△产生手指触碰的贴附的痕迹。

×手指上附着有树脂成分。

(3)残渣外观

在与耐残渣龟裂性示出的条件同样的条件下,目视观察将各基板在240℃回流后的助焊剂残渣,按照以下基准进行评价。

评价标准:

〇240℃回流后的残渣透明且无析出物。

△240℃回流后的残渣有浑浊但无析出物。

×240℃回流后的残渣有油状成分的分离,观察到析出物。

实验例1

按照本发明实施例1-5以对比例1-2制备的焊接用助焊剂组合物的耐残渣龟裂性、粘合性、残渣外观等进行试验,具体结果见表1:

表1性能检测结果

由表1可知,本发明实施例1-5制备的助焊剂组合物性能优于对比例1-2,从而说明改性丙烯酸树脂有助于提高助焊剂的性能指标,同时,相容剂的加入提高改性丙烯酸树脂与活化剂、有机溶剂之类的成分的相容性,从而本发明助焊剂组合物的耐残渣龟裂性、粘合性、残渣外观等性能指标。

上所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,其依然可以对前述各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。

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