專利名稱：錫銀鋅系無鉛焊料用免清洗助焊劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于無鉛焊料技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種適用于錫銀鋅系無鉛焊料的免 清洗助焊劑。
背景技術(shù)：
與人類生活工作密切相關(guān)的各種電子產(chǎn)品在造福人類的同時，也因在電子 產(chǎn)品中含鉛焊料的使用而日益危害人類的身體健康和生態(tài)環(huán)境。歐盟領(lǐng)導(dǎo)下的 電子電氣設(shè)備廢棄組織(WEEE)要求在2006年停止在電子裝配工業(yè)中使用含 鉛材料。美國國家電子制造協(xié)會(NEMI)為此專門實(shí)施一個名為"NEMI的焊 接無鉛化計劃"來系統(tǒng)研究無鉛裝配在電子工業(yè)中的使用問題；日本的主要消費(fèi) 電子制造企業(yè)也紛紛承諾盡快全面實(shí)現(xiàn)無鉛電子裝配，這一切使無鉛焊料的研 究迫在眉睫。為迎接全球同步焊接無鉛化的浪潮，避開國際上已發(fā)展的無鉛焊 料專利壁壘，制定適合中國國情的無鉛焊料發(fā)展戰(zhàn)略已成為中國電子裝配工業(yè) 的當(dāng)務(wù)之急。而無鉛焊料的研究和開發(fā)過程中要求必須有相應(yīng)的助焊劑能與之 配套使用。目前國際上研究較多和初步商業(yè)化的無鉛焊料是Sn-Ag和Sii-Ag-Cii共晶合 金。但在研究和使用過程中發(fā)現(xiàn)，與傳統(tǒng)的Sii-Pb焊料相比，無鉛焊料潤濕性 差，易氧化，且熔點(diǎn)髙。因此適應(yīng)于含鉛焊料的助焊劑，對無鉛焊料不適合， 一是這類助焊劑幫助無鉛焊料潤濕的能力不夠，二是不適合無鉛焊料髙的焊接 溫度，熔點(diǎn)的升髙意味著焊接溫度必須提髙，這一方面會造成板面元件的損壞， 另一方面必然會增加助焊劑中活化劑的揮發(fā)，易于引起焊劑性能的失效，而起 不到良好的活化和保護(hù)作用。另外，揮發(fā)有機(jī)化合物(VOC)的散發(fā)物對地表 臭氧形成破壞作用，是環(huán)保要求逐漸禁用的物質(zhì)。綜上，研制免清洗的無鉛焊料助焊劑，并且焊劑的溶劑逐漸以去離子水代 替VOC物質(zhì)是助焊劑發(fā)展的必然趨勢。中國發(fā)明專利200410026717.X記載了一種免清洗無鉛焊料助焊劑，但是由 于該助焊劑中主要采用了松香類的改性樹脂，而松香具有腐蝕性，在工件表面 的殘留會引起吸潮，這對焊接后，工件的機(jī)械性能和電性能均存在不良的影響。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種錫銀鋅系無鉛焊料用免清洗助焊劑，其潤濕性好、抗氧化能力強(qiáng)、無腐蝕性，焊后殘留物少，無需清洗。 為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案-一種錫銀鋅系無鉛焊料用免清洗助焊劑，以助焊劑總重量為基準(zhǔn)，由如下 組分組成活化劑0.1 15%,潤濕劑0.1 15%、觸變劑0.1 5%、緩蝕劑 0.1 2%、防氧化劑0.1 5%和余量為去離子水。上述免清洗助焊劑的優(yōu)選配方為活化劑8 12%，潤濕劑12 15%、觸 變劑1 5%、緩蝕劑0.1 1%、防氧化劑1 2%和余量為去離子水。所述的活化劑為乙酸、丙酸、草酸、水楊酸、蘋果酸、檸檬酸、乳酸、甘 油酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、谷氨酸及賴氨酸的一種或多種的混合物。優(yōu)選地，所述的潤濕劑選自多元醇、醚類及酯類化合物中的一種或多種的 混合物，潤濕劑可降低助焊劑表面張力，促進(jìn)其與金屬表面的潤濕，增強(qiáng)焊接 效果；同時還可以提髙活化劑、觸變劑、緩蝕劑及防氧化劑的溶解性，使之不 產(chǎn)生沉積現(xiàn)象。所述的觸變劑優(yōu)選為氫化蓖麻油，觸變劑可賦予焊膏一定的觸變性能，即 焊膏在受力狀態(tài)下粘度變小，以便于焊膏印刷。印刷完畢，在不受力狀態(tài)，其 粘度增大，以保持固有形狀，防止焊膏塌陷。所述的緩蝕劑為苯并咪唑或甲苯并咪唑，起氧化抑制作用，減少助焊劑對 印制板的腐蝕性。所述的防氧化劑為酚類化合物、改性纖維素、多元酚醛樹脂、縮醛、聚醚 及多元醇中的一種。上述錫銀鋅系無鉛焊料用免清洗助焊劑的制備方法如下常溫下，在帶有攪拌器的反應(yīng)釜中先加入部分去離子水，攪拌下加入相應(yīng) 含量的觸變劑及防氧化劑，溶解后加余量去離子水、潤濕劑，然后加入緩蝕劑， 攪拌至固體物完全溶解，物料混合均勻，靜置過濾除去雜質(zhì)后保留濾液即得本 發(fā)明助焊劑。由于以上技術(shù)方案的實(shí)施，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn) 本發(fā)明的助焊劑是針對錫銀鋅系無鉛焊料而設(shè)計，組成助焊劑的各個活性 組分以去離子水為溶劑形成一個穩(wěn)定的體系后，能與錫銀鋅系無鉛焊料良好的 配合以及能適應(yīng)無鉛焊料的焊接溫度要求，提髙焊料的潤濕性以及抗氧化能 力、增強(qiáng)無鉛焊料的可焊性，無腐蝕性，焊后殘留物少，無需清洗，焊點(diǎn)質(zhì)量 好，表面光潔，穩(wěn)定性強(qiáng)，干燥后的電路板具有較髙的絕緣電阻值。另外，使用此助焊劑環(huán)保，無污染，并且焊后免去清洗環(huán)節(jié)，降低了成本。


圖1為采用傳統(tǒng)助焊劑焊接后銅基板的金相示意圖； 圖2為采用實(shí)施例l焊接后銅基板的金相示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1按照本實(shí)施例的錫銀鋅系無鉛焊料用免清洗助焊劑，按重量份，由如下組分組成己二酸 8甘油 10乙二醇甲醚 5氫化蓖麻油 1苯并咪唑 0.1多元酚醛樹脂 1.4去離子水 74.5該例的助焊劑的制備過程為在室溫下，在帶有攪拌器的反應(yīng)釜中加入50份去離子水及5份乙二醇甲醚， 攪拌下加入1份氫化蓖麻油及1.4份多元酚醛樹脂，待溶解后，加入24.5份去 離子水和10份甘油，然后加入0.1份苯并咪唑，攪拌，至固體物完全溶解，物 料混合均勻后，靜置過濾除去混在其中的雜質(zhì)，保留濾液即為本發(fā)明的免清洗 助焊劑。實(shí)施例2按照本實(shí)施例的錫銀鋅系無鉛焊料用免清洗助焊劑，按重量份，由如下組分 組成甘油酸 12 甘油 15 氫化蓖麻油 2 苯并咪唑 0.3 改性纖維素 1.2 去離子水 69.5其制備同實(shí)施例1。實(shí)施例3按照本實(shí)施例的錫銀鋅系無鉛焊料用免清洗助焊劑，按重量份，由如下組分 組成乙酸2乳酸8甘油5己二醇8氫化蓖麻油3甲苯并咪哇1改性纖維素2去離子水71實(shí)施例4按照本實(shí)施例的錫銀鋅系無鉛焊料用免清洗助焊劑，按重量份，由如下組分 組成檸檬酸8草酸3甘油(丙三醇)8己二酸二甲酯5氫化蓖麻油1.5甲苯并咪唑0.8改性纖維素1.7去離子水72對比實(shí)驗(yàn)分別使用實(shí)施例1的助焊劑以及傳統(tǒng)的助焊劑，與Sn-3.5Ag-lZn焊料配合 使用焊接Cu基板。由圖l可看出，焊料在Cii基板上基本不能鋪展開，界面處 開裂；如圖2所示，焊料在Cu基板展開良好，焊接界面處的結(jié)合十分好。
權(quán)利要求
1、一種錫銀鋅系無鉛焊料用免清洗助焊劑，其特征在于以助焊劑總重量為基準(zhǔn)，由如下組分組成活化劑0.1～15％，潤濕劑0.1～15％、觸變劑0.1～5％、緩蝕劑0.1～2％、防氧化劑0.1～5％和余量為去離子水。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的錫銀鋅系無鉛焊料用免清洗助焊劑，其特征在 于所述的錫銀鋅系無鉛焊料用免清洗助焊劑的組成為活化劑8 12%，潤 濕劑12~15%、觸變劑1 5%、緩蝕劑0.1 1%、防氧化劑1 2%和余量為 去離子水。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的錫銀鋅系無鉛焊料用免清洗助焊劑，其特征在于: 所述的活化劑為乙酸、丙酸、草酸、水楊酸、蘋果酸、檸檬酸、乳酸、甘油酸、 丁二酸、戊二酸、己二酸、谷氨酸及賴氨酸的一種或多種的混合物。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的錫銀鋅系無鉛焊料用免清洗助焊劑，其特征在于 所述的潤濕劑為多元醇、醚類及酯類化合物中的一種或多種的混合物。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的錫銀鋅系無鉛焊料用免清洗助焊劑，其特征在于 所述的觸變劑為氫化蓖麻油。
6、根據(jù)權(quán)利要求1所述的錫銀鋅系無鉛焊料用免清洗助焊劑，其特征在 于所述的緩蝕劑為苯并咪唑或甲苯并咪唑。
7、根據(jù)權(quán)利要求l所述的錫銀鋅系無鉛焊料用免清洗助焊劑，其特征在于 所述的防氧化劑為酚類化合物、改性纖維素、多元酚醛樹脂、縮醛、聚醚及多 元醇中的一種。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種錫銀鋅系無鉛焊料用免清洗助焊劑，以助焊劑總重量為基準(zhǔn)，由如下組分組成活化劑0.1～15％，潤濕劑0.1～15％、觸變劑0.1～5％、緩蝕劑0.1～2％、防氧化劑0.1～5％和余量為去離子水。該助焊劑能與錫銀鋅系無鉛焊料良好的配合以及能適應(yīng)無鉛焊料的焊接溫度要求，提高焊料的潤濕性以及抗氧化能力、增強(qiáng)無鉛焊料的可焊性，無腐蝕性，焊后殘留物少，無需清洗，焊點(diǎn)質(zhì)量好，表面光潔，穩(wěn)定性強(qiáng)，干燥后的電路板具有較高的絕緣電阻值。另外，使用此助焊劑環(huán)保，無污染，并且焊后免去清洗環(huán)節(jié)，降低了成本。
文檔編號B23K35/362GK101327556SQ200810107149
公開日2008年12月24日 申請日期2008年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月21日
發(fā)明者余黎明, 劉永長, 徐榮雷, 王文忠, 晨 韋 申請人:太倉市南倉金屬材料有限公司