專利名稱：一種無鹵素免清洗型無鉛焊錫絲及制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種無鹵素免清洗型無鉛焊錫絲及制備方法。屬于電子行業(yè)表面組裝技術領域。
背景技術：
電子行業(yè)中通常使用的焊錫絲一般都是含鹵素活性劑松香基芯的有鉛焊錫絲，其焊接后，焊劑殘留物多，并且具有腐蝕性，必須進行清洗。但一般清洗劑難于清洗干凈，通常需要采用氯氟烴類清洗劑進行清洗。氯氟烴類清洗劑在清洗過程中向大氣排放的離子物質會嚴重破壞臭氧層，導致全球大氣變暖，影響人們的生存環(huán)境。而多數(shù)鹵化物屬于環(huán)境荷爾蒙物質，對免疫系統(tǒng)有毒害，對內分泌系統(tǒng)有不良影響，甚至還有致癌作用。同時，由于鉛及·其化合物屬于有毒物質，長期使用會給人類生活環(huán)境和安全帶來危害，從保護地球環(huán)境和人類安全的角度出發(fā)，限制使用甚至禁止使用有鉛焊料已得到人們的共識。

發(fā)明內容
本發(fā)明目的是克服現(xiàn)有含鹵素松香基芯有鉛焊錫絲對環(huán)境和人體健康的不利影響，提供一種無鹵素免清洗型無鉛焊錫絲。本發(fā)明的目的是通過下列技術方案實現(xiàn)的
一種無齒素免清洗型無鉛焊錫絲，它是由無齒素免清洗型助焊劑和Sn基無鉛焊料合金組成。所述的無鹵素免清洗型助焊劑，它是由下述組分按重量百分比組成
樹脂84— 88% ;活性劑5 — 7% ;潤濕劑1一3% ;增塑劑5 — 7%。所述的樹脂為萜烯樹脂或庫馬龍樹脂或萜烯樹脂和庫馬龍樹脂的組合。所述的活性劑至少為安息香酸、雙氰胺中的一種。所述的潤濕劑為季戊四醇硬脂酸酯。所述的增塑劑為乙撐雙油酸酰胺。所述的Sn基無鉛焊料合金采用SnSb合金、SnCu合金、SnAg合金或SnAgCu合金。所述的無鹵素免清洗型無鉛焊錫絲，其無鹵素免清洗型助焊劑和Sn基無鉛焊料合金重量比為 I. 5—2. 6% 97. 4—98. 5%。所述無鹵素免清洗型無鉛焊錫絲制備方法，它是按下述步驟進行
(I)無鹵素免清洗型助焊劑制作
將84— 88重量份的樹脂加入焊劑反應釜中，加熱至220°C并進行保溫，待其完全熔化后，將5— 7重量份的增塑劑加入，進行攪拌，完全溶解后，停止攪拌，將溶液自然冷卻至180°C，將5—7重量份的活性劑、I一3重量份的潤濕劑加入溶液中，進行攪拌，完全溶解后，停止攪拌，將溶液自然冷卻至150°C，保溫，待用。(2) Sn基無鉛焊料合金鑄錠制作
將熔化的Sn基無鉛焊料合金，按無齒素免清洗型助焊劑和Sn基無鉛焊料合金重量比為I. 5—2. 6% 97. 4—98. 5%，澆鑄成能夠使無鹵素免清洗型助焊劑完全充滿中空的同心圓柱體形鑄錠，冷卻并凝固。(3)將上述(I)待用的無鹵素免清洗型助焊劑澆灌至中空的同心圓柱體形鑄錠中并充滿，自然冷卻至室溫，待用。(4)將上述(3)待用的充滿無鹵素免清洗型助焊劑的同心圓柱體形鑄錠通過擠壓、軋制、拉拔、纏絲工序制備成無齒素免清洗型無鉛焊錫絲。本發(fā)明的無鉛焊錫絲所使用的無鹵素免清洗型助焊劑是由樹脂、活性劑、潤濕劑、增塑劑成份組成。其中，樹脂是無鹵素免清洗型助焊劑的主體，同時也是活性劑、潤濕劑、增塑劑成份的載體。在無齒素免清洗型無鉛焊錫絲焊接過程中，樹脂會形成一層薄膜覆蓋在焊點表面和周邊，起到一定的助焊和保護作用。根據(jù)樹脂在無鹵素免清洗型助焊劑中所起的作用，我們選擇萜烯樹脂、庫馬龍樹脂中至少一種作為助焊劑的主體成份?；钚詣┑淖饔檬窃跓o鹵素免清洗型無鉛焊錫絲加熱和焊接過程中去除焊盤、元器·件引腳表面的微氧化物表層物質，以利于融熔焊料的填充，從而提高它們相互之間的浸潤性，增加焊接連接強度和電氣導通性能。無鹵素免清洗型無鉛焊錫絲的特點是在滿足焊接條件的前提之下，其本身活性要盡量低些，尤其是不能含有鹵素離子，這樣才有利于操作人員的身體健康，焊接后的殘留物質對焊盤、焊點本身和元器件引腳不產(chǎn)生腐蝕現(xiàn)象?？梢?，活性劑的選擇是至關重要的。本發(fā)明中，我們選擇安息香酸、雙氰胺中至少一種作為活性劑。季戊四醇硬脂酸酯作為潤濕劑，其作用是在焊接時降低焊料在熔化過程中的表面張力，以利于焊點的鋪展和填充。乙撐雙油酸酰胺作為增塑劑添加到無鹵素免清洗型助焊劑中，其作用是在助焊劑中可增強助焊劑在室溫環(huán)境中的柔韌性，以利于無鹵素免清洗型無鉛焊錫絲在室溫下的塑性加工。由于采用上述技術方案，使本發(fā)明技術具有如下特點
I、無鹵素免清洗型助焊劑由樹脂、活性劑、潤濕劑、增塑劑組分組成，其組分組成簡單，制作方法容易，操作過程便捷。2、所制備的無鹵素免清洗型無鉛焊錫絲具有焊接性好、可靠性高、焊點細致、焊劑殘留物無腐蝕性、無鹵素、免清洗、無毒、無害的特點，是一種環(huán)境友好型的焊接材料。
具體實施例方式實施例I
取8. 4kg的萜烯樹脂加入焊劑反應釜中，加熱至220°C并進行保溫，待其完全熔化后，將O. 7kg的乙撐雙油酸酰胺加入，進行攪拌，完全溶解后，停止攪拌，將溶液自然冷卻至180°C，將O. 6kg的安息香酸、O. 3kg的季戊四醇硬脂酸酯加入溶液中，進行攪拌，完全溶解后，停止攪拌，將溶液自然冷卻至150°C，保溫，待用。按無鹵素免清洗型助焊劑和Sn基無鉛焊料合金重量比為I. 5% 98. 5%，將熔化的SnSb合金取出9. 85kg澆鑄成能夠使無鹵素免清洗型助焊劑完全充滿中空的同心圓柱體形鑄錠，冷卻并凝固后，將上述待用的無鹵素免清洗型助焊劑取O. 15kg澆灌至中空的同心圓柱體形鑄錠中，自然冷卻至室溫后，通過擠壓、軋制、拉拔、纏絲工序制備成無齒素免清洗型無鉛焊錫絲。
實施例2
取8. 8kg的庫馬龍樹脂加入焊劑反應釜中，加熱至220°C并進行保溫，待其完全熔化后，將O. 5kg的乙撐雙油酸酰胺加入，進行攪拌，完全溶解后，停止攪拌，將溶液自然冷卻至180°C，將O. 5kg的雙氰胺、O. 2kg的季戊四醇硬脂酸酯加入溶液中，進行攪拌，完全溶解后，停止攪拌，將溶液自然冷卻至150°C，保溫，待用。按無齒素免清洗型助焊劑和Sn基無鉛焊料合金重量比為2. 6% 97. 4%，將熔化的SnCu合金取出9. 74kg澆鑄成能夠使無鹵素免清洗型助焊劑完全充滿中空的同心圓柱體形鑄錠，冷卻并凝固后，將上述待用的無鹵素免清洗型助焊劑取O. 26kg澆灌至中空的同心圓柱體形鑄錠中，自然冷卻至室溫后，通過擠壓、軋制、拉拔、纏絲工序制備成無齒素免清洗型無鉛焊錫絲。實施例3
取4. 3kg的萜烯樹脂、4. 3kg的庫馬龍樹脂加入焊劑反應釜中，加熱至220°C并進行保溫，待其完全熔化后，將O. 6kg的乙撐雙油酸酰胺加入，進行攪拌，完全溶解后，停止攪拌，將溶液自然冷卻至180°C，將O. 3kg的安息香酸、O. 4kg的雙氰胺、0. Ikg的季戊四醇硬脂酸·酯加入溶液中，進行攪拌，完全溶解后，停止攪拌，將溶液自然冷卻至150°C，保溫，待用。按無鹵素免清洗型助焊劑和Sn基無鉛焊料合金重量比為2. 0% 98. 0%，將熔化的SnAg合金取出9. 80kg澆鑄成能夠使無鹵素免清洗型助焊劑完全充滿中空的同心圓柱體形鑄錠，冷卻并凝固后，將上述待用的無鹵素免清洗型助焊劑取O. 20kg澆灌至中空的同心圓柱體形鑄錠中，自然冷卻至室溫后，通過擠壓、軋制、拉拔、纏絲工序制備成無鹵素免清洗型無鉛焊錫絲。實施例4
取2. Okg的萜烯樹脂、6. 8kg的庫馬龍樹脂加入焊劑反應釜中，加熱至220°C并進行保溫，待其完全熔化后，將O. 6kg的乙撐雙油酸酰胺加入，進行攪拌，完全溶解后，停止攪拌，將溶液自然冷卻至180°C,將O. Ikg的安息香酸、O. 4kg的雙氰胺、0. Ikg的季戍四醇硬脂酸酯加入溶液中，進行攪拌，完全溶解后，停止攪拌，將溶液自然冷卻至150°C，保溫，待用。按無鹵素免清洗型助焊劑和Sn基無鉛焊料合金重量比為I. 8% 98. 2%，將熔化的SnAgCu合金取出9. 82kg澆鑄成能夠使無鹵素免清洗型助焊劑完全充滿中空的同心圓柱體形鑄錠，冷卻并凝固后，將上述待用的無鹵素免清洗型助焊劑取O. 18kg澆灌至中空的同心圓柱體形鑄錠中，自然冷卻至室溫后，通過擠壓、軋制、拉拔、纏絲工序制備成無鹵素免清洗型無鉛焊錫絲。實施例5
取6. 4kg的萜烯樹脂、2. Okg的庫馬龍樹脂加入焊劑反應釜中，加熱至220°C并進行保溫，待其完全熔化后，將O. 7kg的乙撐雙油酸酰胺加入，進行攪拌，完全溶解后，停止攪拌，將溶液自然冷卻至180°C,將O. 5kg的安息香酸、O. Ikg的雙氰胺、0. 3kg的季戍四醇硬脂酸酯加入溶液中，進行攪拌，完全溶解后，停止攪拌，將溶液自然冷卻至150°C，保溫，待用。按無鹵素免清洗型助焊劑和Sn基無鉛焊料合金重量比為2. 2% 97. 8%，將熔化的SnAg合金取出9. 78kg澆鑄成能夠使無鹵素免清洗型助焊劑完全充滿中空的同心圓柱體形鑄錠，冷卻并凝固后，將上述待用的無鹵素免清洗型助焊劑取O. 22kg澆灌至中空的同心圓柱體形鑄錠中，自然冷卻至室溫后，通過擠壓、軋制、拉拔、纏絲工序制備成無鹵素免清洗型無鉛焊錫絲。
實施例6
取8. 7kg的萜烯樹脂加入焊劑反應釜中，加熱至220°C并進行保溫，待其完全熔化后，將O. 5kg的乙撐雙油酸酰胺加入，進行攪拌，完全溶解后，停止攪拌，將溶液自然冷卻至180°C,O. 6kg的雙氰胺、0. 2kg的季戊四醇硬脂酸酯加入溶液中，進行攪拌，完全溶解后，停止攪拌，將溶液自然冷卻至150°C，保溫，待用。按無齒素免清洗型助焊劑和Sn基無鉛焊料合金重量比為2. 3% 97. 7%，將熔化的SnAgCu合金取出9. 77kg澆鑄成能夠使無鹵素免清洗型助焊劑完全充滿中空的同心圓柱體形鑄錠，冷卻并凝固后，將上述待用的無鹵素免清洗型助焊劑取O. 23kg澆灌至中空的同心圓柱體形鑄錠中，自然冷卻至室溫后，通過擠壓、軋制、拉拔、纏絲工序制備成無齒素免清洗型無鉛焊錫絲。實施例7
取8. 4kg的庫馬龍樹脂加入焊劑反應釜中，加熱至220°C并進行保溫，待其完全熔化后，將O. 6kg的乙撐雙油酸酰胺加入，進行攪拌，完全溶解后，停止攪拌，將溶液自然冷卻至180°C，將O. 7kg的安息香酸、O. 3kg的季戊四醇硬脂酸酯加入溶液中，進行攪拌，完全溶解·后，停止攪拌，將溶液自然冷卻至150°C，保溫，待用。按無鹵素免清洗型助焊劑和Sn基無鉛焊料合金重量比為I. 6% 98. 4%，將熔化的SnCu合金取出9. 84kg澆鑄成能夠使無鹵素免清洗型助焊劑完全充滿中空的同心圓柱體形鑄錠，冷卻并凝固后，將上述待用的無鹵素免清洗型助焊劑取O. 16kg澆灌至中空的同心圓柱體形鑄錠中，自然冷卻至室溫后，通過擠壓、軋制、拉拔、纏絲工序制備成無齒素免清洗型無鉛焊錫絲。
權利要求
1.一種無鹵素免清洗型無鉛焊錫絲，它是由無鹵素免清洗型助焊劑和Sn基無鉛焊料合金組成，其特征在于 所述的無鹵素免清洗型助焊劑，它是由下述組分按重量百分比組成 樹脂84— 88% ;活性劑5 — 7% ;潤濕劑1一3% ;增塑劑5 — 7% ； 所述的Sn基無鉛焊料合金采用SnSb合金、SnCu合金、SnAg合金或SnAgCu合金； 所述的無齒素免清洗型無鉛焊錫絲，其無齒素免清洗型助焊劑和Sn基無鉛焊料合金重量比為 I. 5—2. 6% 97. 4—98. 5%。
2.根據(jù)權利要求I所述的一種無鹵素免清洗型無鉛焊錫絲，其特征在于所述的無鹵素免清洗型助焊劑組分組成中的樹脂為萜烯樹脂或庫馬龍樹脂或萜烯樹脂和庫馬龍樹脂的組合。
3.根據(jù)權利要求I所述的一種無鹵素免清洗型無鉛焊錫絲，其特征在于所述的無鹵素免清洗型助焊劑組分組成中的活性劑至少為安息香酸、雙氰胺中的一種。
4.根據(jù)權利要求I所述的一種無鹵素免清洗型無鉛焊錫絲，其特征在于所述的無鹵素免清洗型助焊劑組分組成中的潤濕劑為季戊四醇硬脂酸酯。
5.根據(jù)權利要求I所述的一種無鹵素免清洗型無鉛焊錫絲，其特征在于所述的無鹵素免清洗型助焊劑組分組成中的增塑劑為乙撐雙油酸酰胺。
6.一種無鹵素免清洗型無鉛焊錫絲的制備方法，其特征在于它是按下述步驟進行的 (1)無鹵素免清洗型助焊劑制作 將84— 88重量份的樹脂加入焊劑反應釜中，加熱至220°C并進行保溫，待其完全熔化后，將5— 7重量份的增塑劑加入，進行攪拌，完全溶解后，停止攪拌，將溶液自然冷卻至180°C，將5— 7重量份的活性劑、I一3重量份的潤濕劑加入溶液中，進行攪拌，完全溶解后，停止攪拌，將溶液自然冷卻至150°C，保溫，待用； (2)Sn基無鉛焊料合金鑄錠制作 將熔化的Sn基無鉛焊料合金，按無齒素免清洗型助焊劑和Sn基無鉛焊料合金重量比為I. 5—2. 6% 97. 4—98. 5%，澆鑄成能夠使無鹵素免清洗型助焊劑完全充滿中空的同心圓柱體形鑄錠，冷卻并凝固； (3)將上述(I)待用的無鹵素免清洗型助焊劑澆灌至中空的同心圓柱體形鑄錠中并充滿，自然冷卻至室溫，待用； (4)將上述(3)待用的充滿無鹵素免清洗型助焊劑的同心圓柱體形鑄錠通過擠壓、軋制、拉拔、纏絲工序制備成無齒素免清洗型無鉛焊錫絲。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種無鹵素免清洗型無鉛焊錫絲及制備方法，它是由無鹵素免清洗型助焊劑和Sn基無鉛焊料合金組成，屬于電子行業(yè)表面組裝技術領域。無鹵素免清洗型助焊劑是由樹脂84—88%、活性劑5—7%、潤濕劑1—3%、增塑劑5—7%重量百分比組成，Sn基無鉛焊料合金采用SnSb合金、SnCu合金、SnAg合金或SnAgCu合金，無鹵素免清洗型助焊劑和Sn基無鉛焊料合金重量比為1.5—2.6%97.4—98.5%。該無鹵素免清洗型無鉛焊錫絲具有焊接性好、可靠性高、焊點細致、焊劑殘留物無腐蝕性、無鹵素、免清洗、無毒、無害的特點，是一種環(huán)境友好型的焊接材料。
文檔編號B23K35/362GK102941415SQ201210527599
公開日2013年2月27日 申請日期2012年12月11日 優(yōu)先權日2012年12月11日
發(fā)明者劉吉海, 關智曉, 胡智信, 李超英, 穆振國, 張宇 申請人:北京達博長城錫焊料有限公司