專利名稱：無鉛焊錫用無鹵素免清洗助焊劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及助焊劑，尤其涉及無鉛焊錫線用的無鹵素免清洗的助焊劑。
背景技術(shù)：
目前，電子工業(yè)中用于手工或自動(dòng)焊接的無鉛焊錫線中的助焊劑大多含有鹵化物活性劑，其殘留物不僅多而且腐蝕性較大，會(huì)嚴(yán)重影響產(chǎn)品的可靠性。為保證產(chǎn)品質(zhì)量需要用溶劑清洗，而現(xiàn)在使用的清洗劑大部分是含氟、氯取代基的烴類化合物，如CFC113和三氯乙烷，這些物質(zhì)對(duì)大氣臭氧層有嚴(yán)重的破壞作用，會(huì)給人類生態(tài)環(huán)境帶來嚴(yán)重的破壞，已被聯(lián)合國禁止生產(chǎn)和使用。因此，隨著電子行業(yè)的飛速發(fā)展以及人類對(duì)環(huán)境保護(hù)意識(shí)的提升，研制出無鹵素免清洗的助焊劑是焊錫行業(yè)發(fā)展的趨勢。
中國專利公開號(hào)為CN 1110204A的一種焊錫絲芯用的中性助焊劑，該助焊劑含重量百分?jǐn)?shù)1～20％的有機(jī)羧酸，1～22％的烷基醇胺，1～20％的胺的鹽酸鹽或其氫溴酸鹽，余量為水；另一種助焊劑除上述成分外，還含有1～15％的醇，其制法為將有機(jī)羧酸和烷基醇胺加熱熔解，加入胺的鹽酸鹽或其氫溴酸鹽的水溶液，保溫?cái)嚢杓尤胗嗔康乃虼技八M(jìn)行乳化而成。該助焊劑助焊效果雖然良好，但是含有機(jī)胺的鹽酸鹽或其氫溴酸鹽，焊后離子殘留高，對(duì)板面的腐蝕較大，絕緣電阻也不高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種無鉛焊錫線中無鹵素免清洗助焊劑，該無鹵素助焊劑可焊性好，離子殘留少，對(duì)板面無腐蝕，表面絕緣電阻高。
本發(fā)明助焊劑的組分按質(zhì)量百分比為有機(jī)酸類活化劑1.5～3.5％非離子表面活性劑 0.04～0.6％有機(jī)胺類及其衍生物2.0～5.0％余量為成膜物質(zhì)；所述的有機(jī)酸類活化劑是指脂肪族一元酸、二元酸、芳香酸和氨基酸中的一種或多種。優(yōu)選乙酸、丙酸、丁二酸、己二酸、戊二酸、軟脂酸、硬脂酸、苯甲酸、蘋果酸、水楊酸、谷氨酸、甘氨酸、5-氨基間苯二甲酸、十二酸、對(duì)叔丁基苯甲酸，可選其中的一種或多種混合。此類活性劑有足夠的焊接活性，在焊接溫度下能夠分解或者升華，使PCB板焊后板面無殘留，無腐蝕。
所述的表面活性劑為非離子表面活性劑，優(yōu)選壬基酚聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、二溴丁烯二醇、非離子氟表面活性劑(如FSN、FSO等)，可選其中的一種或多種混合。此類表面活性劑屬于非離子型表面活性劑，能有效降低焊料于焊盤間的表面張力，增強(qiáng)潤濕性，且焊后無離子殘留。
所述的有機(jī)胺類及其衍生物，是指乙二胺、丁二酸胺、二乙醇胺、三乙醇胺、苯胺、水楊酸胺、環(huán)己烷二胺、環(huán)丁烷二胺、二乙烯肼，可選用其一種或多種混合。此類胺及其衍生物可調(diào)節(jié)助焊劑的pH值，降低腐蝕性。焊接過程中提高助焊活性，并且在焊接溫度下?lián)]發(fā)，分解不留殘留。
所述的成膜物質(zhì)是松香或樹脂，特別是改性松香、改性丙烯樹脂、改性環(huán)氧樹脂、馬來酸松香樹脂中的一種或多種混合。成膜物質(zhì)能在焊后起到包覆殘留物以及防止再氧化的作用，不吸水，絕緣電阻高。
為滿足不同用途的需要，本發(fā)明無鉛焊錫線中無鹵素免清洗助焊劑還可以加入0.05～1.0％的緩蝕劑。緩蝕劑是含氮雜環(huán)化合物或有機(jī)胺類，特別是苯并三氮唑。緩蝕劑能起氧化抑制作用，減少焊劑對(duì)線路板的腐蝕。
本發(fā)明的助焊劑具有下列優(yōu)點(diǎn)無鹵素，是環(huán)保型助焊劑；可焊性好，焊后無殘留、免清洗，對(duì)板面無腐蝕，焊點(diǎn)飽滿光亮；絕緣電阻高。用日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JIS Z 3197-1999對(duì)本助焊劑進(jìn)行檢測，其擴(kuò)展率≥80％，潤濕時(shí)間小于2秒，恒溫恒濕后表面絕緣電阻大于3×1011Ω，銅鏡腐蝕無。因此，本助焊劑完全能滿足郵電通信、計(jì)算機(jī)、航空航天、彩電、制冷等各種線路板的焊接工藝要求。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1將原料中的成膜物質(zhì)，即松香或樹脂加入到不銹鋼制松香桶中加熱到130℃左右，使其完全熔化；將各其余各組分按質(zhì)量比1∶2用異丙醇或異丙醇與乙醇的混合溶劑(混合溶劑質(zhì)量百分比為異丙醇75％，乙醇25％)完全溶解后慢慢加入到熔化的松香或樹脂中，并不斷攪拌，使藥劑分散均勻。待溶劑完全揮發(fā)后用油壓機(jī)把配制好的藥劑壓進(jìn)錫線中。最后通過拉絲機(jī)拉成各種規(guī)格線徑的焊錫線即可。
各原料組分具體質(zhì)量百分比為軟脂酸 0.7％水楊酸 2.8％二溴丁烯二醇 0.3％苯胺 2.0％三乙醇胺 1.2％氫化松香 余量本發(fā)明無鉛焊錫線中無鹵素免清洗助焊劑適用于手工或自動(dòng)焊接，焊接溫度可控制在370-420℃。
本方案助焊劑擴(kuò)展率83％，潤濕時(shí)間小于2秒，恒溫恒濕后表面絕緣電阻5×1011Ω，銅鏡腐蝕無，完全達(dá)到日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JIS Z 3197-1999。
實(shí)施例2制備方法和使用方法同實(shí)施例1。
各原料組分具體質(zhì)量百分比為水楊酸2.5％對(duì)叔丁基苯甲酸1.0％二溴丁烯二醇 0.4％二乙烯肼 2.0％三乙醇胺 1.0％FSN 0.04％氫化松香 余量本方案助焊劑擴(kuò)展率82％，潤濕時(shí)間小于2秒，恒溫恒濕后表面絕緣電阻5×1011Ω，銅鏡腐蝕無。完全達(dá)到日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JIS Z 3197-1999。
實(shí)施例3制備方法和使用方法同實(shí)施例1。
己二酸2.5％蘋果酸1.0％TX-10 0.06％苯胺 2.0％乙二胺1.2％
馬來酸松香樹脂余量本方案助焊劑通過日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JIS Z 3197-1999檢測，擴(kuò)展率80％，潤濕時(shí)間小于2秒，恒溫恒濕后表面絕緣電阻3×1011Ω，銅鏡腐蝕無。
實(shí)施例4制備方法和使用方法同實(shí)施例1。
苯甲酸 2.8％5-氨基間苯二甲酸 0.7％二溴丁烯二醇 0.4％環(huán)己烷二胺 2.0％乙二胺 1.2％氫化松香 92.9％本方案助焊劑通過日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JIS Z 3197-1999檢測，擴(kuò)展率80％，潤濕時(shí)間小于2秒，恒溫恒濕后表面絕緣電阻2×1011Ω，銅鏡腐蝕無。能滿足各種郵電通信，航空航天、制冷，計(jì)算機(jī)，彩電等線路板的焊接。
實(shí)施例5制備方法和使用方法同實(shí)施例1。
己二酸1.5％FSO 0.06％三乙醇胺 1.2％環(huán)丁烷二胺1.5％苯并三氮唑0.05％改性丙烯樹脂 余量本方案助焊劑通過日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JIS Z 3197-1999檢測，擴(kuò)展率82％，潤濕時(shí)間小于2秒，恒溫恒濕后表面絕緣電阻3×1011Ω，銅鏡腐蝕無。
實(shí)施例6制備方法和使用方法同實(shí)施例1。
己二酸0.8％對(duì)叔丁基苯甲酸2.0％TX-10 0.06％二乙烯肼 2.0％FSO 0.04％氫化松香 余量本方案助焊劑通過日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JIS Z 3197-1999檢測，擴(kuò)展率80％，潤濕時(shí)間小于2秒，恒溫恒濕后表面絕緣電阻4×1011Ω，銅鏡腐蝕無。
實(shí)施例7制備方法和使用方法同實(shí)施例1。
丙酸 0.5％谷氨酸1.0％二溴丁烯二醇 0.3％FSN 0.06％苯胺 3.0％改性環(huán)氧樹脂 余量本方案助焊劑通過日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JIS Z 3197-1999檢測，擴(kuò)展率80％，潤濕時(shí)間小于2秒，恒溫恒濕后表面絕緣電阻2×1011Ω，銅鏡腐蝕無。
實(shí)施例8制備方法和使用方法同實(shí)施例1。
對(duì)叔丁基苯甲酸2.5％二溴丁烯二醇 0.4％二乙烯肼 2.0％苯胺 3.0％馬來酸松香樹脂余量本方案助焊劑通過日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JIS Z 3197-1999檢測，擴(kuò)展率82％，潤濕時(shí)間小于2秒，恒溫恒濕后表面絕緣電阻6×1011Ω，銅鏡腐蝕無。
權(quán)利要求
1.一種無鉛焊錫用無鹵素免清洗助焊劑，該助焊劑的組分按質(zhì)量百分比為有機(jī)酸類活化劑1.5～3.5％表面活性劑0.04～0.6％有機(jī)胺類及其衍生物2.0～5.0％余量為成膜物質(zhì)；所述有機(jī)酸類活化劑為脂肪族一元酸、脂肪族二元酸、芳香酸、氨基酸中的一種或多種；所述的表面活性劑為非離子表面活性劑的一種或多種；所述有機(jī)胺類及其衍生物為乙二胺、丁二酸胺、二乙醇胺、三乙醇胺、苯胺、水楊酸胺、環(huán)己烷二胺、環(huán)丁烷二胺、二乙烯肼中的一種或多種混合；所述的成膜物質(zhì)是松香或樹脂。
2.如權(quán)利要求1所述的助焊劑，其特征在于所述有機(jī)酸類活化劑為乙酸、丙酸、丁二酸、己二酸、戊二酸、軟脂酸、硬脂酸、蘋果酸、苯甲酸、水楊酸、谷氨酸、甘氨酸、5-氨基間苯二甲酸、十二酸、對(duì)叔丁基苯甲酸中的一種或多種。
3.如權(quán)利要求1所述的助焊劑，其特征在于所述非離子表面活性劑為壬基酚聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、二溴丁烯二醇、FSN、FSO中的一種或多種。
4.如權(quán)利要求1所述的助焊劑，其特征在于所述成膜物質(zhì)是改性松香、改性丙烯樹脂、改性環(huán)氧樹脂、馬來酸松香樹脂中的一種或多種。
5.如權(quán)利要求1所述的助焊劑，其特征在于所述助焊劑中還包含重量百分比為0.05～1.0％的緩蝕劑，所述緩蝕劑為含氮雜環(huán)化合物或有機(jī)胺類。
6.如權(quán)利要求5所述的助焊劑，其特征在于所述緩蝕劑為苯并三氮唑。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種無鉛焊錫用無鹵素免清洗助焊劑，其組分按質(zhì)量百分比為有機(jī)酸類活化劑1.5～3.5％、表面活性劑0.04～0.6％、有機(jī)胺類及其衍生物2.0～5.0％、余量為成膜物質(zhì)；所述有機(jī)酸類活化劑為脂肪族一元酸、脂肪族二元酸、芳香酸、氨基酸中的一種或多種；所述的表面活性劑為非離子表面活性劑的一種或多種；所述有機(jī)胺類及其衍生物為乙二胺、丁二酸胺、二乙醇胺、三乙醇胺、苯胺、水楊酸胺、環(huán)己烷二胺、環(huán)丁烷二胺、二乙烯肼中的一種或多種混合；所述的成膜物質(zhì)是松香或樹脂。本助焊劑無鹵素，是環(huán)保型助焊劑；可焊性好，焊點(diǎn)飽滿光亮，焊后無殘留、無腐蝕；絕緣電阻高。
文檔編號(hào)B23K35/362GK101062536SQ20071003504
公開日2007年10月31日 申請(qǐng)日期2007年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月1日
發(fā)明者司士輝, 肖輝 申請(qǐng)人:中南大學(xué)