無鉛焊料助焊劑及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及助焊劑，具體地，涉及一種無鉛焊料助焊劑及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 焊接技術在工業(yè)中的應用非常廣泛，特別在電子產品制造過程中，幾乎各種焊接 方法都要用到，常用的焊接多采用軟釬焊，而軟釬焊中，使用最普遍的、最有代表性的是錫 焊。軟釬焊是將電子焊件和熔點比焊件低的焊料共同加熱到錫焊溫度，在焊件不熔化的情 況下，焊料熔化并通過助焊劑的作用浸潤焊接面，依靠二者金屬原子之間的擴散形成新的 合金組成，完成焊件的連接。在整個焊接過程中，助焊劑中的活性物質對焊接起到了至關重 要的作用，助焊劑中的活性物質能夠迅速地去除及清理焊盤和元件管腳等金屬焊件的氧化 物，并且還能保護被焊材質在焊接完成之前不再被氧化，使焊料能夠很好地與被焊接材質 結合并形成牢固的焊點。活性物質的活性是指與焊點表面氧化物起化學反應的能力，它反 映了助焊劑清潔金屬表面和增強焊料潤濕性的能力?；钚晕镔|的作用機理是：通過電負性 的化學基團，如鹵素離子基團、羧基、氨基、羥基等，將釬料和被焊金屬表面的氧化物轉化成 鹵素鹽或有機金屬鹽，使其與金屬表面分離開來，從而達到清潔金屬表面及增強金屬表面 潤濕能力的作用。
[0003] Sn-Ag-Cu系焊料的熔點相對較低（217-221°C)，具有相當好的物理和力學性能， 可焊性也較好，是最有可能替代Sn-Pb合金的無鉛焊料。因此，在電子行業(yè)中使用該無鉛焊 料來代替Sn-Pb焊料，實現封裝材料的無鉛化，成為電子行業(yè)的一大發(fā)展趨勢。但在研宄和 使用過程中發(fā)現，與傳統(tǒng)的Sn-Pb焊料相比，Sn-Ag-Cu系無鉛焊料潤濕性差，易氧化，且熔 點高。熔點的升高意味著焊接溫度必須提高，一方面易造成板面元件的損壞，另一方面導致 助焊劑中表面活性劑的揮發(fā)，引起焊劑性能失效，起不到良好的活化和保護作用。面對無鉛 焊料使用面臨的問題，開發(fā)和研宄無鉛焊料專用的助焊劑以保證無鉛焊料的潤濕性能是本 領域急需解決的問題。

【發(fā)明內容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種無鉛焊料助焊劑及其制備方法，該無鉛焊料助焊劑能夠 提高Sn-Ag-Cu系無鉛焊料的潤濕性且對環(huán)境友好，另外該助焊劑的制備方法步驟簡單、原 料易得。
[0005] 為了實現上述目的，本發(fā)明提供了 一種無鉛焊料助焊劑，包含有機酸、非離子表面 活性劑、硅烷、脂肪酸、胺基鋰、三烷基硼、二硫化碳和松香。
[0006] 本發(fā)明還提供了一種無鉛焊料助焊劑的制備方法，包括將有機酸、非離子表面活 性劑、硅烷、脂肪酸、胺基鋰、三烷基硼、二硫化碳和松香混合制得無鉛焊料助焊劑。
[0007] 通過上述技術方案，本發(fā)明通過利用提供的無鉛焊料助焊劑通過有機酸、非離子 表面活性劑、硅烷、脂肪酸、胺基鋰、三烷基硼、二硫化碳和松香的協(xié)同作用使得制得的無鉛 焊料助焊劑對于無鉛焊料具有優(yōu)異的濕潤性，進而有利于提高無鉛焊料的在工業(yè)生產中得 以廣泛應用。
[0008] 本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將在隨后的【具體實施方式】部分予以詳細說明。
【具體實施方式】
[0009] 以下對本發(fā)明的【具體實施方式】進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體 實施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
[0010] 本發(fā)明提供了一種無鉛焊料助焊劑，包含有機酸、非離子表面活性劑、硅烷、脂肪 酸、胺基鋰、三烷基硼、二硫化碳和松香。
[0011] 在上述無鉛焊料助焊劑中，各組分的具體含量可以在寬的范圍內選擇，但是為了 進一步提高無鉛焊料助焊劑的濕潤能力，優(yōu)選地，相對于10重量份的松香，有機酸的含量 為15-20重量份，非離子表面活性劑的含量為7-13重量份，硅烷的含量為5-9重量份，月旨 肪酸的含量為11 _17重量份，胺基鋰的含量為〇. 5-1. 5重量份，三烷基硼的含量為2-6重量 份，二硫化碳的含量為3-5重量份。
[0012] 在本發(fā)明中，有機酸的具體種類可以在寬的范圍內選擇，但是為了進一步提高無 鉛焊料助焊劑的濕潤能力，優(yōu)選地，有機酸選自苯甲酸、辛酸、鄰苯二甲酸、蘋果酸、丁二酸、 檸檬酸、己二酸和葵二酸中的一種或多種。
[0013] 在本發(fā)明中，硅烷的具體種類可以在寬的范圍內選擇，但是為了進一步提高無鉛 焊料助焊劑的濕潤能力，優(yōu)選地，硅烷為甲硅烷、乙硅烷和丙硅烷中的一種或多種。
[0014] 在本發(fā)明中，脂肪酸的具體種類可以在寬的范圍內選擇，但是為了進一步提高無 鉛焊料助焊劑的濕潤能力，優(yōu)選地，脂肪酸為亞麻油、花生油酸、月桂酸和蓖麻油酸中的一 種或多種。
[0015] 在本發(fā)明中，非離子表面活性劑的具體種類可以在寬的范圍內選擇，但是為了進 一步提高無鉛焊料助焊劑的濕潤能力，優(yōu)選地，非離子表面活性劑為辛基酚聚氧乙烯醚、壬 基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚和聚乙二醇中的一種或多種。
[0016] 在本發(fā)明中，胺基鋰的具體種類可以在寬的范圍內選擇，但是為了進一步提高無 鉛焊料助焊劑的濕潤能力，優(yōu)選地，胺基鋰為雙三甲基硅基胺基鋰、六甲基二硅基胺基鋰和 二異丙基胺基鋰中的一種或多種。
[0017] 在本發(fā)明中，三烷基硼的具體種類可以在寬的范圍內選擇，但是為了進一步提高 無鉛焊料助焊劑的濕潤能力，優(yōu)選地，三烷基硼選自三甲基硼、三乙基硼和三丙基硼中的一 種或多種。
[0018] 本發(fā)明還提供了一種無鉛焊料助焊劑的制備方法，包括將有機酸、非離子表面活 性劑、硅烷、脂肪酸、胺基鋰、三烷基硼、二硫化碳和松香混合制得無鉛焊料助焊劑。
[0019] 在上述制備方法中，各物料的用量可以在寬的范圍內選擇，但是為了使得制得的 無鉛焊料助焊劑具有更為優(yōu)異的濕潤能力，優(yōu)選地，相對于10重量份的松香，有機酸的用 量為15-20重量份，非離子表面活性劑的用量為7-13重量份，硅烷的用量為5-9重量份，月旨 肪酸的用量為11 _17重量份，胺基鋰的用量為〇. 5-1. 5重量份，三烷基硼的用量為2-6重量 份，二硫化碳的用量為3-5重量份。
[0020] 在本發(fā)明的制備方法中，有機酸的具體種類可以在寬的范圍內選擇，但是為了使 得制得的無鉛焊料助焊劑具有更優(yōu)異的濕潤能力，優(yōu)選地，有機酸選自苯甲酸、辛酸、鄰苯 二甲酸、蘋果酸、丁二酸、檸檬酸、己二酸和葵二酸中的一種或多種。
[0021] 在本發(fā)明的制備方法中，硅烷的具體種類可以在寬的范圍內選擇，但是為了使得 制得的無鉛焊料助焊劑具有更優(yōu)異的濕潤能力，優(yōu)選地，硅烷為甲硅烷、乙硅烷和丙硅烷中 的一種或多種。
[0022] 在本發(fā)明的制備方法中，脂肪酸的具體種類可以在寬的范圍內選擇，但是為了使 得制得的無鉛焊料助焊劑具有更優(yōu)異的濕潤能力，優(yōu)選地，脂肪酸為亞麻油、花生油酸、月 桂酸和蓖麻油酸中的一種或多種。
[0023] 在本發(fā)明的制備方法中，非離子表面活性劑的具體種類可以在寬的范圍內選擇， 但是為了使得制得的無鉛焊料助焊劑具有更優(yōu)異的濕潤能力，優(yōu)選地，非離子表面活性劑 為辛基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚和聚乙二醇中的一種或多種。
[0024] 在本發(fā)明的制備方法中，胺基鋰的具體種類可以在寬的范圍內選擇，但是為了使 得制得的無鉛焊料助焊劑具有更優(yōu)異的濕潤能力，優(yōu)選地，胺基鋰為雙三甲基硅基胺基鋰、 六甲基二硅基胺基鋰和二異丙基胺基鋰中的一種或多種。
[0025] 在本發(fā)明的制備方法中，三烷基硼的具體種類可以在寬的范圍內選擇，但是為了 使得制得的無鉛焊料助焊劑具有更優(yōu)異的