專利名稱：：一種無鉛焊料用無鹵素免清洗助焊劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種助焊劑，具體地說涉及一種無鉛焊料用無鹵素免清洗助焊劑；屬于電子行業(yè)PCB焊接
技術(shù)領(lǐng)域：
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背景技術(shù)：
：助焊劑在焊接工藝中能幫助和促進(jìn)焊接過程，同時(shí)具有保護(hù)作用、阻止氧化反應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)。助焊劑可分為固體、液體和氣體。助焊劑主要有"輔助熱傳導(dǎo)"、"去除氧化物"、"降低被焊接材質(zhì)表面張力"、"去除被焊接材質(zhì)表面油污、增大焊接面積"、"防止再氧化"等幾個(gè)方面作用，在這幾個(gè)方面中比較關(guān)鍵的作用有兩個(gè)就是"去除氧化物"與"降低被焊接材質(zhì)表面張力"。助焊劑的種類繁多，一般可分為無機(jī)系列、有機(jī)系列和樹脂系列。無機(jī)系列助焊劑的化學(xué)作用強(qiáng)，助焊性能非常好，但腐蝕作用大，屬于酸性焊劑。因?yàn)樗芙庥谒?，故又稱為水溶性助焊劑，它包括無機(jī)酸和無機(jī)鹽兩類。含有無機(jī)酸的助焊劑的主要成分是鹽酸、氫氟酸等，含有無機(jī)鹽的助焊劑的主要成分是氯化鋅、氯化銨等，無機(jī)系列助焊劑殘留在被焊件上的鹵化物都會(huì)引起嚴(yán)重的腐蝕。這種助焊劑通常只用于非電子產(chǎn)品的焊接，在電子設(shè)備的裝聯(lián)中嚴(yán)禁使用這類無機(jī)系列的助焊劑。有機(jī)系列助焊劑的助焊作用介于無機(jī)系列助焊劑和樹脂系列助焊劑之間，它也屬于酸性、水溶性焊劑。含有有機(jī)酸的水溶性焊劑以乳酸、檸檬酸為基礎(chǔ)，由于它的焊接殘留物可以在被焊物上保留一段時(shí)間而無嚴(yán)重腐蝕，可以用在電子設(shè)備的裝聯(lián)中，但是它沒有松香焊劑的粘稠性。在電子產(chǎn)品的焊接中使用比例最大的是松香樹脂型助焊劑。由于它只能溶解于有機(jī)溶劑，故又稱為有機(jī)溶劑助焊劑，其主要成分是松香。松香在固態(tài)時(shí)呈非活性，只有液態(tài)時(shí)才呈活性，其熔點(diǎn)為127t:活性可以持續(xù)到315°C。錫焊的最佳溫度為24025(TC，所以正處于松香的活性溫度范圍內(nèi)，且它的焊接殘留物不存在腐蝕問題，這些特性使松香為非腐蝕性焊劑而被廣泛應(yīng)用于電子設(shè)備的焊接中。而目前電子行業(yè)使用的傳統(tǒng)助焊劑，在焊接后對焊接件必須進(jìn)行清洗才能保證產(chǎn)品性能，而使用的清洗劑大多是含氟、氯的烴類化合物。氟、氯的烴類化合物對大氣臭氧層有嚴(yán)重的破壞作用，屬于聯(lián)合國環(huán)保署提出的必須限制使用的范圍；同時(shí)此類物質(zhì)對操作工的身體健康同樣有很大的毒害作用，開發(fā)具有優(yōu)異化學(xué)活性的免清洗的助焊劑是電子行業(yè)的一重大課題。免清洗助焊劑是指在電子裝聯(lián)生產(chǎn)中采用低固態(tài)含量、無腐蝕性的助焊劑，免清洗助焊劑具有提高經(jīng)濟(jì)效益、提高產(chǎn)品質(zhì)量和有利于環(huán)境保護(hù)的優(yōu)越性。無鹵素免清洗助焊劑是現(xiàn)代電子裝聯(lián)工藝過程中的必備輔助材料。無鹵素免清洗助焊劑是助焊劑中的一種高端產(chǎn)品，融合了免清洗的特點(diǎn)，專門針對無鉛焊料的使用而開發(fā)的新型焊劑。由于鉛對人類的危害，無鉛焊料將全面取代傳統(tǒng)的錫鉛焊料，如歐盟的ROHS指令已規(guī)定用無鉛焊料替代傳統(tǒng)的錫鉛焊料。電子工業(yè)的突飛猛進(jìn)，對于與之配套的軟釬焊料提出了更好的要求，傳統(tǒng)的助焊劑在配合無鉛焊料焊料使用時(shí)效果不好，助焊劑的性能很大程度上決定了電子裝聯(lián)工藝的效果，即決定著電子產(chǎn)品的質(zhì)量的好壞，對與無鉛焊料配套的助焊劑提出了更高的要求。研發(fā)無鹵素免清洗助焊劑，正是順應(yīng)時(shí)代潮流的大勢所趨，擁有廣闊的市場空間和發(fā)展前景。目前市場上常見的免清洗助焊劑雖然固體含量低，配制時(shí)將其活性成分的腐蝕性降為最小，但并不能完全排除焊后印制板上留有電介質(zhì)殘留物。因此長時(shí)間的潮熱條件下工作的電路板，線路間在電場作用下臺發(fā)生絕緣劣化及腐蝕現(xiàn)象。中國專利申請(公開號CN101085496A)涉及用于SnAgCu系無鉛焊膏的低松香免清洗助焊劑，該助焊劑由質(zhì)量比為3%_10%的活性劑、10%_17%的松香、2%-10%的樹脂、0.1%_1%的表面活性劑、0.1%_1%的抗氧劑和溶劑組合而成。該助焊劑通過標(biāo)準(zhǔn)回流焊接，雖然焊后焊點(diǎn)飽滿，表面光亮；但是該助焊劑中松香比例達(dá)到10%17%，松香加入過多，相應(yīng)固含量增加，焊后殘余物增加，煙霧較多，只是一種留有一定量的殘留物，但不用清洗也能滿足某些產(chǎn)品的質(zhì)量要求的，"不清洗"助焊劑并不是真正意義上的"免清洗"助焊劑。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種無鉛焊料用無鹵素、固含量低、表面絕緣電阻高、可焊性好的免清洗助焊劑。本發(fā)明的上述目的可以通過下列技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的一種無鉛焊料用無鹵素免清洗助焊劑，該助焊劑包括以下重量份的成分松香1-5份；有機(jī)溶劑75-90份；有機(jī)酸活性劑1-10份；無鹵表面活性劑0.01-1份；抗氧化劑0.01-1份。采用松香能有效地清除油污、汗跡、塵埃等阻焊物質(zhì)；能有效地防止被焊接處因暴露在空氣中而被氧化；能有效地增強(qiáng)焊錫熔化后的流動(dòng)性；焊接完成后，能有效地保護(hù)焊接處均勻地冷卻；松香沒有腐蝕性，也沒有吸濕性，使用后容易被清除干凈；電氣絕緣性好，價(jià)格低廉。但是現(xiàn)有技術(shù)助焊劑中松香比例達(dá)到10%17%，松香加入過多，相應(yīng)固含量增加，焊后殘余物增加；該助焊劑只是一種留有一定量的殘留物，但不用清洗也能滿足某些產(chǎn)品的質(zhì)量要求的"不清洗"助焊劑。而本發(fā)明免清洗助焊劑中松香比例只有1%5%，助焊劑顏色淺，較透明、清亮，又可達(dá)到增強(qiáng)焊接效果、增強(qiáng)抗氧化性的目的，焊后電路板干凈、殘余物少，同時(shí)便于檢查電路板焊接質(zhì)量。在上述的無鉛焊料用無鹵素免清洗助焊劑中，所述的助焊劑成分中還包括重量份為l-5份的聚酰胺樹脂。本發(fā)明加入15%的聚酰胺樹脂后，不僅可降低助焊劑粘度，減少了錫球的產(chǎn)生，提高了殘余物的粘著力，使表面絕緣電阻大幅提高、可靠性加強(qiáng)。而且在保證助焊性能的同時(shí)減少了松香的用量，達(dá)到比傳統(tǒng)助焊劑煙霧少的效果，利于環(huán)境。在上述的無鉛焊料用無鹵素免清洗助焊劑中，所述的助焊劑成分中還包括重量份為0.01-4份的脂肪酸酯類潤濕劑。作為優(yōu)選，所述的脂肪酸酯類潤濕劑由一元脂肪酸酯、二元脂肪酸酯、芳香酸酯、氨基酸酯中的一種或多種組成。進(jìn)一步的優(yōu)選，所述的脂肪酸酯類潤濕劑由乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸芐酯、丁二酸二甲酯、丁二酸二乙酯、戊二酸二甲酯、已二酸二甲酯、己二酸二乙酯、混合酯DBE、苯甲酸乙酯、苯甲酸芐酯中的一種或多種組成，脂肪酸酯類潤濕劑在助焊劑中所起到的作用可以起到使印制電路板焊點(diǎn)消除暗泡、針孔的作用，具有良好的流平性，提高焊點(diǎn)光澤，這些脂肪酸酯類潤濕劑焊后版面沒有殘留。在上述的無鉛焊料用無鹵素免清洗助焊劑中，作為優(yōu)選，所述的松香為由聚合松4香、天然脂松香、氫化松香、亞克力松香、馬來松香、歧化松香、部分聚合松香、氫化松香甘油脂、季戊四醇松香酯中一種或多種組成。進(jìn)一步的優(yōu)選，所述的松香由聚合松香、氫化松香、亞克力松香、馬來松香中一種或多種組成。在上述的無鉛焊料用無鹵素免清洗助焊劑中，作為優(yōu)選，所述的有機(jī)溶劑由異丙醇、酒精、四氫糠醇、二甘醇乙醚、丙二醇甲醚、2_乙基_1，3-乙二醇、二甘醇二丁醚、聚乙二醇二丁醚、2_甲基_己二醇中的一種或多種組成。進(jìn)一步的優(yōu)選，所述的溶劑由異丙醇、酒精、四氫糠醇、二甘醇乙醚、丙二醇甲醚、2-乙基-l，3-乙二醇中的一種或多種組成。上述溶劑具有較強(qiáng)的溶解能力，較高的揮發(fā)點(diǎn)，能使助焊劑中的有效成分完全溶解，使助焊劑性能更穩(wěn)定，保質(zhì)期延長。在上述的無鉛焊料用無鹵素免清洗助焊劑中，作為優(yōu)選，所述的有機(jī)酸活性劑由丁二酸、戊二酸、己二酸、癸二酸、水楊酸、苯二甲酸、十六酸、十八酸、消旋蘋果酸中的一種或多種組成。進(jìn)一步的優(yōu)選，所述的有機(jī)酸活性劑由丁二酸、癸二酸、十六酸、十八酸、消旋蘋果酸中的一種或多種組成。上述活性劑能有效去除焊盤上的氧化層，使元件焊接強(qiáng)度增強(qiáng)、焊點(diǎn)光亮。在上述的無鉛焊料用無鹵素免清洗助焊劑中，作為優(yōu)選，所述的無鹵表面活性劑由乳化劑0P-10、三乙醇胺中的一種或兩種組成。進(jìn)一步的優(yōu)選，所述的無鹵表面活性劑為乳化劑OP-IO。上述無鹵表面活性劑，不含鹵素，不會(huì)殘留在被焊件上而引起嚴(yán)重的腐蝕，上述無鹵表面活性劑改善了助焊劑在焊盤上的流動(dòng)性，減小焊料與引線腳金屬兩者接觸時(shí)產(chǎn)生的表面張力，增強(qiáng)表面潤濕力，使助焊劑的擴(kuò)展率得到較大提高，增強(qiáng)有機(jī)酸活化劑的滲透力；無鹵表面活性劑還可起到發(fā)泡劑的作用。在上述的無鉛焊料用無鹵素免清洗助焊劑中，作為優(yōu)選，所述的抗氧化劑為苯并三唑。有機(jī)酸活性劑去除氧化層后，抗氧化劑苯并三唑可抑制活性劑進(jìn)一步與焊盤作用，防止焊盤再腐蝕氧化。本發(fā)明的無鉛焊料用無鹵素免清洗助焊劑具體制備方法為將所有組分按上述重量份放入助焊劑反應(yīng)釜中，充分?jǐn)嚢?00-120分鐘至所有組分溶解后即得免清洗助焊劑。綜上所述，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)1、本發(fā)明的無鉛焊料用無鹵素免清洗助焊劑固態(tài)含量較低，松香含量較少，助焊劑焊接后的PCB板面上基本無殘留物。2、本發(fā)明的無鉛焊料用無鹵素免清洗助焊劑無腐蝕性，不含鹵素，表面絕緣電阻高，焊點(diǎn)飽滿光滑，無毒，無強(qiáng)烈剌激性氣味，基本不污染環(huán)境，操作安全。具體實(shí)施例方式下面通過具體實(shí)施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說明；但是本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例。表1:實(shí)施例1-4中無鹵素免清洗助焊劑成分的重量份<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>表2:實(shí)施例5-8中無鹵素免清洗助焊劑成分的重量份<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>其中實(shí)施例5中所述的有機(jī)溶劑為四氫糠醇和2-乙基-1，3_乙二醇，兩者重量比為3:2;所述的有機(jī)酸活性劑為戊二酸、己二酸和水楊酸，三者的重量比為2:2:i;所述無鹵表面活性劑乳化劑OP-10;所述的松香為聚合松香、天然脂松香和亞克力松香，三者的重量比為i:i:i;所述的脂肪酸酯類潤濕劑為乙酸乙酯、乙酸丁酯，兩者的重量比為i:io實(shí)施例6中所述的有機(jī)溶劑為二甘醇乙醚和丙二醇甲醚，兩者的重量比為4:1;所述的有機(jī)酸活性劑為苯二甲酸、十六酸和消旋蘋果酸，三者的比例為i:i:i;所述無鹵表面活性劑為乳化劑op-io和三乙醇胺，兩者的重量比為2:i;，所述的松香為歧化松香、部分聚合松香、氫化松香甘油脂和季戊四醇松香酯，四者的重量比為i:i:i:1。所述的脂肪酸酯類潤濕劑為乙酸芐酯和丁二酸二甲酯，兩者的重量比為3:2。實(shí)施例7中所述的有機(jī)溶劑為四氫糠醇；所述的有機(jī)酸活性劑為十六酸；所述無鹵表面活性劑為乳化劑0P-10，所述的松香為氫化松香、亞克力松香和馬來松香，三者的重量比為2:i:1。，所述的脂肪酸酯類潤濕劑為丁二酸二乙酯和戊二酸二甲酯，兩者的重量比為2:i。實(shí)施例8中所述的有機(jī)溶劑為2-甲基_己二醇，所述的有機(jī)酸活性劑為消旋蘋果酸，所述無鹵表面活性劑為乳化劑op-io和三乙醇胺，兩者的重量比為3:i;所述的松香為聚合松香和氫化松香，兩者的重量比1:1;所述的脂肪酸酯類潤濕劑為己二酸二甲酯、苯甲酸乙酯和苯甲酸芐酯，三者的重量比為i:2:i。將實(shí)施例1-8中稱好的所有組分放入助焊劑反應(yīng)釜中，攪拌100-120分鐘至所有組分溶解，即得實(shí)施例1-8所述的無鉛焊料用無鹵素免清洗助焊劑。然后對本發(fā)明實(shí)施例1-4制得的無鉛焊料用無鹵素免清洗助焊劑在應(yīng)用過程中對其鹵含量、擴(kuò)展率及表面絕緣電阻進(jìn)行定性或定量檢測，檢測后的結(jié)果如表3所示表3:實(shí)施例1-4制得的無鹵素免清洗助焊劑性能ri果實(shí)施例1實(shí)施例2實(shí)施例3實(shí)施例4鹵含量<0.001%〈0.001%〈0.001%〈0.001%擴(kuò)展率85%87%80%82%表面絕緣電阻1.6X10'2Q2.OX101"Q2X1011Q1.8X10"Q從表3可以看出本發(fā)明的無鹵素免清洗助焊劑不含鹵素、可焊性好，無須清洗，對焊板無腐蝕，焊點(diǎn)飽滿光滑，表面絕緣電阻高。本發(fā)明中所描述的具體實(shí)施例僅是對本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬
技術(shù)領(lǐng)域：
的技術(shù)人員可以對所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會(huì)偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。盡管對本發(fā)明已作出了詳細(xì)的說明并引證了一些具體實(shí)施例，但是對本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員來說，只要不離開本發(fā)明的精神和范圍可作各種變化或修正是顯然的。權(quán)利要求一種無鉛焊料用無鹵素免清洗助焊劑，該助焊劑包括以下重量份的成分松香1-5份；有機(jī)溶劑75-90份；有機(jī)酸活性劑1-10份；無鹵表面活性劑0.01-1份；抗氧化劑0.01-1份。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無鉛焊料用無鹵素免清洗助焊劑，其特征在于所述的助焊劑成分中還包括重量份為l-5份的聚酰胺樹脂。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無鉛焊料用無鹵素免清洗助焊劑，其特征在于所述的助焊劑成分中還包括重量份為0.01-4份的脂肪酸酯類潤濕劑。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的無鉛焊料用無鹵素免清洗助焊劑，其特征在于所述的松香由聚合松香、天然脂松香、氫化松香、亞克力松香、馬來松香、歧化松香、部分聚合松香、氫化松香甘油脂、季戊四醇松香酯中一種或多種組成。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的無鉛焊料用無鹵素免清洗助焊劑，其特征在于所述的有機(jī)溶劑由異丙醇、酒精、四氫糠醇、二甘醇乙醚、丙二醇甲醚、2-乙基-l，3-乙二醇、二甘醇二丁醚、聚乙二醇二丁醚、2_甲基_己二醇中的一種或多種組成。6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的無鉛焊料用無鹵素免清洗助焊劑，其特征在于所述的有機(jī)酸活性劑由丁二酸、戊二酸、己二酸、癸二酸、水楊酸、苯二甲酸、十六酸、十八酸、消旋蘋果酸中的一種或多種組成。7.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的無鉛焊料用無鹵素免清洗助焊劑，其特征在于所述的無鹵表面活性劑由乳化劑0P-10、三乙醇胺中的一種或兩種組成。8.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的無鉛焊料用無鹵素免清洗助焊劑，其特征在于所述的抗氧化劑為苯并三唑。9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的無鉛焊料用無鹵素免清洗助焊劑，其特征在于所述的脂肪酸酯類潤濕劑由一元脂肪酸酯、二元脂肪酸酯、芳香酸酯、氨基酸酯中的一種或多種組成。全文摘要本發(fā)明涉及一種無鉛焊料用無鹵素免清洗助焊劑，屬于電子行業(yè)PCB焊接
技術(shù)領(lǐng)域：
。它解決了現(xiàn)有的助焊劑焊后印制板上留有電介質(zhì)殘留物的問題。本無鉛焊料用無鹵素免清洗助焊劑包括以下重量份的成分松香1-5份；有機(jī)溶劑75-90份；有機(jī)酸活性劑1-10份；無鹵表面活性劑0.01-1份；抗氧化劑0.01-1份。本發(fā)明的無鉛焊料用無鹵素免清洗助焊劑固態(tài)含量較低，松香含量較少，無腐蝕性，不含鹵素，表面絕緣電阻高，焊點(diǎn)飽滿光滑，無毒，無強(qiáng)烈刺激性氣味，基本不污染環(huán)境，助焊劑焊接后的PCB板面上基本無殘留物。文檔編號B23K35/362GK101733589SQ20101010517公開日2010年6月16日申請日期2010年1月27日優(yōu)先權(quán)日2010年1月27日發(fā)明者余洪桂,劉婷,羅建,賈靜寧,鄧勇申請人:浙江一遠(yuǎn)電子科技有限公司