專利名稱：一種用于錫鉛焊膏的無松香免清洗助焊劑及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明屬于電子電路表面貼裝技術領域，涉及一種用于錫鉛焊膏的無松香免清洗助焊劑，還涉及該種助焊劑的制備方法。
背景技術：
在電子電路表面貼裝過程中，助焊劑直接影響電子產品的質量和可靠性，其作用是消除被焊材料表面以及焊錫微粉本身的氧化膜，使焊錫合金迅速擴散并附著在被焊金屬表面。隨著微細間距器件的發(fā)展，使電路板更明顯地呈現出高集成度、高布線密度，由此導致了更小的測試焊盤外形、更高的測試點數及測試點密度，更難清洗，因此對助焊劑的要求也越來越高，既要有較高的可焊性，又不能對焊材產生腐蝕，還要滿足一系列的機械和電學性能的要求。所以免清洗助焊劑正在成為電子行業(yè)的研究熱點。
按照助焊劑焊接后是否需要清洗以及清洗的介質分類，助焊劑可分為溶劑清洗型、水清洗型和免清洗型三種。溶劑清洗型具有固體含量高，去金屬氧化物能力強，焊接質量好，潤濕性能優(yōu)良，但必須用CFC清洗，成本高，不利于環(huán)保；水清洗型含有鹵素和有機酸，焊接效果好，成本較低，但含鹵化物，易造成腐蝕，同時也帶來了水污染的問題。因此需要開發(fā)和應用免清洗助焊劑，焊后能夠免除清洗，解決強腐蝕性對環(huán)境的污染問題。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是，提供一種用于錫鉛焊膏的無松香免清洗助焊劑，解決現有助焊劑焊后需要清洗和強腐蝕性對環(huán)境的污染問題。
本發(fā)明的另一目的是，提供該種用于錫鉛焊膏的無松香免清洗助焊劑的制備方法。
本發(fā)明的一個技術方案是，一種用于錫鉛焊膏的無松香免清洗助焊劑，按質量百分比由以下組分組成活性劑為3％～10％，成膜物質為3％～10％，表面活性劑為0.1％～1％，抗氧劑為0.1％～1％，其余為溶劑，各組分質量之和為100％。
所述的活性劑為檸檬酸、己二酸、丁二酸、DL-蘋果酸、癸二酸中的一種或兩種組合而成。
所述的成膜物質為松香酸甘油脂、301樹脂、硅丙樹脂、302樹脂、水性丙烯酸樹脂中的一種或兩種組合而成。
所述的溶劑為無水乙醇、乙二醇、二甘醇、三甘醇、丙三醇、異丙醇、十四醇、乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、乙二醇丁醚、二甘醇甲醚中的兩種或兩種以上組合而成。
所述的表面活性劑選自OP-10、OP-7或OP-5。
所述的抗氧劑選用苯駢三氮唑。
本發(fā)明的另一個技術方案是，制備上述的用于錫鉛焊膏的無松香免清洗助焊劑的方法，按以下步驟實施，a、將質量百分比為3％～10％的活性劑和余量的溶劑一起放入容器混合，加熱到30℃～50℃時充分攪拌至完全溶解；b、將質量百分比為0.1％～1％的表面活性劑加入步驟a混合成的溶液中，保持30℃～50℃充分攪拌均勻；c、將質量百分比為0.1％～1％的抗氧劑加入步驟b混合成的溶液中，保持30℃～50℃充分攪拌至完全溶解；d、將質量百分比為3％～10％的成膜物質加入步驟c混合成的溶液中，保持30℃～50℃充分攪拌至完全溶解；e、待步驟d混合成的溶液形成均勻液體后停止加熱和攪拌，在室溫下冷卻后，過濾，即得。
本發(fā)明的有益效果是，該種用于錫鉛焊膏的無松香免清洗助焊劑，達到了免清洗的目的，無腐蝕性、對環(huán)境無污染。
本發(fā)明還減少了工藝流程、降低了生產成本。
具體實施例方式
下面結合具體實施方式
對本發(fā)明進行詳細說明。
本發(fā)明所述的用于錫鉛焊膏的無松香免清洗助焊劑，按質量百分比由以下組分組成活性劑為3％～10％，成膜物質為3％～10％，表面活性劑為0.1％～1％，抗氧劑為0.1％～1％，其余為溶劑，各組分質量之和為100％。
活性劑為檸檬酸、己二酸、丁二酸、DL-蘋果酸、癸二酸中的一種或兩種組組合而成。主要依靠有機酸對氧化物的溶解作用來清潔金屬表面。
成膜物質為松香酸甘油脂、301樹脂、硅丙樹脂、302樹脂、水性丙烯酸樹脂中的一種或兩種組合而成，起到粘連焊錫合金的作用和滿足焊膏的印刷工藝要求。
溶劑為無水乙醇、乙二醇、二甘醇、三甘醇、丙三醇、異丙醇、十四醇、乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、乙二醇丁醚、二甘醇甲醚中的兩種或兩種以上組合而成，溶劑具有將活性劑、表面活性劑溶解和稀釋成膜樹脂的作用。
表面活性劑選自OP-10、OP-7或OP-5。表面活性劑可以改善焊劑的流動性和潤濕性，降低助焊劑的表面張力，并引導焊錫合金向四周擴散，從而形成光滑的焊點。
抗氧劑選用苯駢三氮唑，可以防止合金氧化。
將10％～20％的本發(fā)明助焊劑和80％～90％的錫鉛焊膏混合均勻，即配制出免清洗型錫鉛焊膏。
實施例1按下述的質量百分比稱量各組分活性劑為3％ 其中檸檬酸為1.5％、 癸二酸為1.5％成膜物質為10％ 其中302樹脂為5.0％、水性丙烯酸樹脂為5.0％表面活性劑選用OP-10 0.7％抗氧劑選用苯駢三氮唑 0.1％溶劑(其中無水乙醇、丙三醇等量) 余量各組分質量之和為100％；a、將質量百分比為3％的活性劑和余量的溶劑一起放入容器混合，加熱到30℃時充分攪拌至完全溶解；b、將質量百分比為0.7％的表面活性劑加入步驟a混合成的溶液中，保持30℃充分攪拌均勻；c、將質量百分比為0.1％的抗氧劑加入步驟b混合成的溶液中，保持30℃充分攪拌至完全溶解；d、將質量百分比為10％的成膜物質加入步驟c混合成的溶液中，保持30℃充分攪拌至完全溶解；e、待步驟d混合成的溶液形成均勻液體后停止加熱和攪拌，在室溫下冷卻后，過濾，即得。
本實施例制備的助焊劑，為無色透明粘稠液體，pH值為5.5～5.7，不含鹵化物，不揮發(fā)物含量為14.32％，密度為1.13g/ml。將10％的本實施例助焊劑和90％的錫鉛焊膏混合均勻后，即配制出免清洗型錫鉛焊膏，進行回流焊接，焊后剩余量為3.24％，無腐蝕性，焊錫球和潤濕性測試均為1級。
實施例2按下述的質量百分比稱量各組分，在制作過程中將加熱溫度控制在40℃，其他步驟同實施例1。
活性劑為8％ 其中檸檬酸為4％、己二酸為4％成膜物質為7％ 其中松香酸甘油脂為4％、301樹脂為3％表面活性劑選用OP--7 0.1％抗氧劑選用苯駢三氮唑 1.0％溶劑(其中二甘醇、丙三醇、乙二醇丁醚等量) 余量各組分質量總和為100％。
本實施例制備的助焊劑，呈無色透明粘稠液體，pH值為5.2～5.5，不含鹵化物，不揮發(fā)物含量為13.42％，密度為1.12g/ml。將15％的本實施例助焊劑和85％的錫鉛焊膏混合均勻后，即配制出免清洗型錫鉛焊膏，進行回流焊接，焊后剩余量為3.06％，無腐蝕性，焊錫球和潤濕性測試均為1級。
實施例3按下述的質量百分比稱量各組分，在制作過程中將加熱溫度控制在50℃，其他步驟同實施例1。
活性劑為10％ 其中檸檬酸為5％、 丁二酸為5％成膜物質為3％ 其中松香酸甘油脂為0.3％、硅丙樹脂為2.7％表面活性劑選用OP--5 1.0％抗氧劑選用苯駢三氮唑 0.5％
溶劑(其中二甘醇、乙二醇、二甘醇、乙二醇丁醚等量)余量各組分質量總和為100％。
本實施例制備的助焊劑為無色透明粘稠液體，pH值為4.8～5.0，不含鹵化物，不揮發(fā)物含量為12.87％，密度為1.11g/ml。將20％的本實施例助焊劑和80％的錫鉛焊膏混合均勻后，即配制出免清洗型錫鉛焊膏，進行回流焊接，焊后剩余量為2.84％，無腐蝕性，焊錫球和潤濕性測試均為1級。
實施例4按下述的質量百分比稱量各組分，在制作過程中將加熱溫度控制在50℃，其他步驟同實施例1。
活性劑選用丁二酸10％成膜物質選用松香酸甘油脂10％表面活性劑選用OP--5 1.0％抗氧劑選用苯駢三氮唑1.0％溶劑(其中二甘醇、乙二醇丁醚等量)余量各組分質量總和為100％。
本實施例制備的助焊劑為無色透明粘稠液體，pH值為4.8～5.0，不含鹵化物，不揮發(fā)物含量為12.77％，密度為1.21g/ml。將20％的本實施例助焊劑和80％的錫鉛焊膏混合均勻后，即配制出免清洗型錫鉛焊膏，進行回流焊接，焊后剩余量為2.80％，無腐蝕性，焊錫球和潤濕性測試均為1級。
實施例5按下述的質量百分比稱量各組分，在制作過程中將加熱溫度控制在50℃，其他步驟同實施例1。
活性劑選用癸二酸3.0％
成膜物質選用水性丙烯酸樹脂 3.0％表面活性劑選用OP--7 0.1％抗氧劑選用苯駢三氮唑 0.1％溶劑(其中二甘醇、乙二醇丁醚等量) 余量各組分質量總和為100％。
本實施例制備的助焊劑為無色透明粘稠液體，pH值為4.8～5.0，不含鹵化物，不揮發(fā)物含量為12.57％，密度為1.16g/ml。將20％的本實施例助焊劑和80％的錫鉛焊膏混合均勻后，即配制出免清洗型錫鉛焊膏，進行回流焊接，焊后剩余量為2.88％，無腐蝕性，焊錫球和潤濕性測試均為1級。
綜上所述，無松香免清洗助焊劑是用成膜物質(合成樹脂)和活性劑(復配有機酸)作為松香的替代物，從而降低助焊劑焊后殘留量和提高焊點美觀的目的。用本發(fā)明所述的助焊劑配制成的免清洗型錫鉛焊膏具有優(yōu)良的焊接性能，焊后殘留物少，殘留物對基板無腐蝕性，無需清洗。上述的制備工藝簡單，操作容易；所用的材料容易購買，成本低。
本發(fā)明所述的用于錫鉛焊膏的無松香免清洗助焊劑應低溫保存。
權利要求
1.一種用于錫鉛焊膏的無松香免清洗助焊劑，其特征在于按質量百分比由以下組分組成活性劑為3％～10％，成膜物質為3％～10％，表面活性劑為0.1％～1％，抗氧劑為0.1％～1％，其余為溶劑，各組分質量之和為100％。
2.如權利要求1所述的用于錫鉛焊膏的無松香免清洗助焊劑，其特征在于所述的活性劑為檸檬酸、己二酸、丁二酸、DL-蘋果酸、癸二酸中的一種或兩種組合而成。
3.如權利要求1所述的用于錫鉛焊膏的無松香免清洗助焊劑，其特征在于所述的成膜物質為松香酸甘油脂、301樹脂、硅丙樹脂、302樹脂、水性丙烯酸樹脂中的一種或兩種組合而成。
4.如權利要求1所述的用于錫鉛焊膏的無松香免清洗助焊劑，其特征在于所述的溶劑為無水乙醇、乙二醇、二甘醇、三甘醇、丙三醇、異丙醇、十四醇、乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、乙二醇丁醚、二甘醇甲醚中的兩種或兩種以上組合而成。
5.如權利要求1所述的用于錫鉛焊膏的無松香免清洗助焊劑，其特征在于所述的表面活性劑選自OP-10、OP-7或OP-5。
6.如權利要求1所述的用于錫鉛焊膏的無松香免清洗助焊劑，其特征在于所述的抗氧劑選用苯駢三氮唑。
7.一種制備權利要求1所述助焊劑的方法，其特征在于該方法按以下步驟實施，a、將質量百分比為3％～10％的活性劑和余量的溶劑一起放入容器混合，加熱到30℃～50℃時充分攪拌至完全溶解；b、將質量百分比為0.1％～1％的表面活性劑加入步驟a混合成的溶液中，保持30℃～50℃充分攪拌均勻；c、將質量百分比為0.1％～1％的抗氧劑加入步驟b混合成的溶液中，保持30℃～50℃充分攪拌至完全溶解；d、將質量百分比為3％～10％的成膜物質加入步驟c混合成的溶液中，保持30℃～50℃充分攪拌至完全溶解；e、待步驟d混合成的溶液形成均勻液體后停止加熱和攪拌，在室溫下冷卻后，過濾，即得。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于錫鉛焊膏的無松香免清洗助焊劑，由質量百分比為3％～10％的活性劑、3％～10％的成膜物質、0.1％～1％的表面活性劑、0.1％～1％的抗氧劑和溶劑組合而成。本發(fā)明還公開了制備該種助焊劑的方法，該方法按特定的步驟進行，制作成本低，工藝簡單。將本發(fā)明助焊劑和錫鉛焊膏混合均勻，即配制出免清洗型錫鉛焊膏。該免清洗型錫鉛焊膏的焊接性能優(yōu)良，殘留物少，殘留物對基板無腐蝕性，實現了免清洗的目的，對環(huán)境無污染。
文檔編號B23K35/362GK101085495SQ20071001827
公開日2007年12月12日 申請日期2007年7月17日 優(yōu)先權日2007年7月17日
發(fā)明者趙麥群, 王婭輝, 李濤 申請人:西安理工大學