CN101224528B - 一种电子贴装无铅焊膏用助焊剂 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电子贴装无铅焊膏用助焊剂，其组分及重量含量为：粘结成膜剂45～65％，活化及表面活性剂0.2～15％，触变防沉增滑剂1～10％，配合添加剂0.5～10％，溶剂余量。该助焊剂的制备方法为：先按配料量的溶剂和粘结成膜剂置于带分散装置的容器中，加热并不断搅拌至物料完全溶解，然后一次性加入其余物料，继续加热搅拌至所有物料完全溶解成清亮稀粘稠液体即停止加热和搅拌，封好容器口，静置冷却后即得。利用本发明助焊剂制成的SnAgCuBi和SnAgCu焊膏不含卤素，免清洗，具有良好的印刷性，不粘板，不搭桥，不拔尖，印点成型性好，不塌边。经回流焊接后，焊点焊面光亮、平整，无残留，无锡珠产生。焊剂和焊膏的各项技术指标均达到JIS-3197标准。
Description
技术领域
本发明涉及一种无铅焊膏用的助焊剂，同时本发明还涉及一种无铅焊膏用的助焊剂的制备方法。
背景技术
电子表面贴装技术再流焊(SMT)是通过预先分配到电子印刷线路板焊盘上(PCB)的焊膏，经回流炉加热熔化实现表面组装元器件焊端或引脚与印制板焊盘之间的机械与电器连接。该技术的主要特点是元器件不侵入熔融焊料中，受热冲击小，仅在焊接部位进行焊接，并可控制焊料量。贴装时不受引脚间距和通孔间距限制，还可两面进行贴装，从而大大提高了电子产品的组装密度，实现细微间距焊接。与插装焊接比较，其电性能更优良，可靠性、抗震性、生产效率更高，易实现自动化，成本也更低，是组装技术的发展方向。
焊膏是由合金焊粉和与之适应的助焊剂混合而成的。焊膏的性能和特性，除合金焊粉本身具有的特性外，主要取决于与之适应的助焊剂。性能优良的助焊剂是保证贴装技术产品质量的关键材料。
本申请人发明的SnAgCuBi焊料(中国专利号ZL03126796.3)由于熔点较低，含贵金属Ag少，已在波峰焊领域广泛应用。而作为贴装回流焊膏用，由于未有与之适用的助焊剂进行匹配，尚还空白。
发明内容
本发明的目的是提供一种助焊性能优良，无卤素，免清洗，可靠性高的环境友好型焊膏用的助焊剂，该助焊剂适用于本申请人自主研发的低银SnAgCuBi焊料，同时也适用于SnAgCu系无铅焊料。
本发明的另一目的是提供一种工艺简单的电子贴装无铅焊膏用助焊剂的制备方法。
本发明提供的一种电子贴装无铅焊膏用助焊剂，其组分及重量含量为：粘结成膜剂45～65％，活化及表面活性剂0.2～15％，触变防沉增滑剂1～10％，配合添加剂0.5～10％，溶剂余量。
所述的粘结成膜剂为改性松香树脂和合成树脂，包括氢化松香，聚合松香，水白松香，TSR-685树脂，TSR-610树脂，压克力120树脂，聚合α-苯乙烯树脂，甲基苯乙烯树脂，氢化松香甘油酯和FE-625树脂中的二种或二种以上的混合物。粘结成膜剂是焊膏助焊剂的基本材料，其特点是焊膏经焊接后在焊点和基板上形成一层紧密的有机膜，保护其不被腐蚀和受潮，且具良好电绝缘性。松香类树脂，主要成分为松香酸，具一定的助焊性，经改性具更好的性能，热稳定性更好，不易氧化，不结晶，酸值变低。其粘结性保证焊膏必需具有的黏着力。
所述的活化及表面活性剂为有机酸，有机胺和某些表面活性物质。有机酸如丁二酸，戊二酸，水杨酸，癸二酸，十八酸；有机胺如二乙醇胺，三乙醇胺，环己胺；表面活性物质如十六烷基三甲基溴化铵，FSN-100氟油。活化及表面活性剂为其中二种或多种混合混合物，其作用是清除焊料和被焊母材表面氧化物和气体层，使其达到纯金属或合金间的相互接触，以达到钎焊温度时能显著减少固、液、气相间的表面张力，即减少其接触表面处自由能或自由焓值，从而充分润湿表面。
所述的触变防沉增滑剂为蓖麻油，氢化蓖麻油，聚酰胺蜡，聚乙烯蜡，脂肪酸酰胺，乙二撑双硬脂酸酰胺和亚甲基硬脂酸酰胺中的一种或几种的混合物。焊膏是一种假塑性型流体，具“剪切稀化”的特性，触变剂的作用是增强流体的切力变稀行为，改善焊膏的印刷性能，同时也起防沉、不易分层、软化及增滑、利于脱模等作用。
所述的配合添加剂为甘油，苯并三氮唑，抗氧剂264和抗氧剂1010中的一种或几种的混合物。主要调节焊膏物料间的聚结及防止氧化，减慢以至防止腐蚀等作用。
所述的溶剂为二甘醇单丁醚，二甘醇单己醚，乙二醇醚，苯甲醇，二甘醇，二丙酮醇，聚乙二醇，N-甲基-2-吡咯烷酮，1，2-丙二醇和辛烷中的二种或二种以上的混合物。这类溶剂与焊剂中的固体成份均有很好的互溶性，常温下挥发程度适中，焊接时能迅速挥发掉不留残渣且无毒性、无异味。
本发明助焊剂的制备方法为：先按配料量的溶剂和粘结成膜剂置于带分散装置的容器中，加热并不断搅拌至物料完全溶解，然后一次性加入其余物料，继续加热搅拌至所有物料完全溶解成清亮稀粘稠液体即停止加热和搅拌，封好容器口，静置冷却后即得。
本发明助焊剂不仅适用于SnAgCuBi焊料粉，也适用于SnAgCu焊料粉。利用本发明助焊剂制成的SnAgCuBi和SnAgCu焊膏不含卤素，免清洗，具有良好的印刷性，不粘板，不搭桥，不拔尖，印点成型性好，不塌边。经回流焊接后，焊点焊面光亮、平整，无残留，无锡珠产生。焊剂和焊膏的各项技术指标均达到JIS-3197标准。
具体实施方式
以下列举具体实施例对本发明进行说明。需要指出的是，实施例只用于对本发明作进一步说明，不代表本发明的保护范围，其他人根据本发明的提示做出的非本质的修改和调整，仍属于本发明的保护范围。
实施例1
一种电子贴装无铅焊膏用助焊剂，其组分及含量(wt％)为：
氢化松香 45
聚合α-苯乙烯树脂 10
丁二酸 6.8
乙二撑双硬脂酸酰胺 6
苯并三氮唑 1
十六烷基三甲基溴化铵 0.2
二甘醇单丁醚 16
苯甲醇 10
二甘醇 5
上述助焊剂的制备方法为：先按配料量的溶剂和粘结成膜剂置于带分散装置的容器中，加热并不断搅拌至物料完全溶解，然后一次性加入其余物料，继续加热搅拌至所有物料完全溶解成清亮稀粘稠液体即停止加热和搅拌，封好容器口，静置冷却后即得。
实施例2
一种电子贴装无铅焊膏用助焊剂，其组分及含量(wt％)为：
聚合松香 30
压克力120树脂 18
TSR-610树脂 6
丁二酸 5.9
亚甲基硬脂酸酰胺 5
聚乙烯蜡 4
苯并三氮唑 1
十六烷基三甲基溴化铵 0.1
二甘醇单丁醚 20
苯甲醇 10
上述助焊剂的制备方法为：先按配料量的溶剂和粘结成膜剂置于带分散装置的容器中，加热并不断搅拌至物料完全溶解，然后一次性加入其余物料，继续加热搅拌至所有物料完全溶解成清亮稀粘稠液体即停止加热和搅拌，封好容器口，静置冷却后即得。
实施例3
一种电子贴装无铅焊膏用助焊剂，其组分及含量(wt％)为：
聚合松香 28
TSR-685树脂 16
TSR-610树脂 11
丁二酸 6
水杨酸 2.4
乙二撑双硬脂酸酰胺 2.5
氢化蓖麻油 2.5
蓖麻油 3
苯并三氮唑 1
十六烷基三甲基溴化铵 0.1
二甘醇单丁醚 16.5
N-甲基-2-吡咯烷酮 8.5
二甘醇 2.5
实施例4
一种电子贴装无铅焊膏用助焊剂，其组分及含量(wt％)为：
氢化松香 30
聚合松香 10
氢化松香甘油酯 11
氢化蓖麻油 5
亚甲基硬脂酸酰胺 5
丁二酸 1.8
十八酸 1.5
苯并三氮唑 1
FSN-100氟油 0.2
二甘醇单丁醚 28
三乙醇胺 3.5
辛烷 3
上述助焊剂的制备方法为：先按配料量的溶剂和粘结成膜剂置于带分散装置的容器中，加热并不断搅拌至物料完全溶解，然后一次性加入其余物料，继续加热搅拌至所有物料完全溶解成清亮稀粘稠液体即停止加热和搅拌，封好容器口，静置冷却后即得。
实施例5
一种电子贴装无铅焊膏用助焊剂，其组分及含量(wt％)为：
氢化松香 25
聚合松香 15
FE-625树脂 10
TSR-685树脂 10
氢化蓖麻油 2
聚乙烯腊 2
亚甲基硬脂酸酰胺 5
水杨酸 2
十八酸 1.5
苯甲醇 2
二甘醇单己醚 20
辛烷 3
FSN-100氟油 0.5
苯并三氮唑 1
抗氧剂264 1
上述助焊剂的制备方法为：先按配料量的溶剂和粘结成膜剂置于带分散装置的容器中，加热并不断搅拌至物料完全溶解，然后一次性加入其余物料，继续加热搅拌至所有物料完全溶解成清亮稀粘稠液体即停止加热和搅拌，封好容器口，静置冷却后即得。
Claims (6)
1.一种电子贴装无铅焊膏用助焊剂，其组分及重量含量为：粘结成膜剂45～65％，活化及表面活性剂0.2～15％，触变防沉增滑剂1～10％，配合添加剂0.5～10％，溶剂余量。
2.根据权利要求1所述的助焊剂，其特征在于：所述的粘结成膜剂为氢化松香，聚合松香，水白松香，TSR-685树脂，TSR-610树脂，压克力120树脂，聚合α-苯乙烯树脂，甲基苯乙烯树脂，氢化松香甘油酯和FE-625树脂中的二种或二种以上的混合物。
3.根据权利要求1所述的助焊剂，其特征在于：所述的活化及表面活性剂为丁二酸，戊二酸，水杨酸，癸二酸，十八酸，二乙醇胺，三乙醇胺，环己胺，十六烷基三甲基溴化铵和FSN-100氟油中的二种或二种以上的混合物。
4.根据权利要求1所述的助焊剂，其特征在于：所述的触变防沉增滑剂为蓖麻油，氢化蓖麻油，聚酰胺蜡，聚乙烯蜡，脂肪酸酰胺，乙二撑双硬脂酸酰胺和亚甲基硬脂酸酰胺中的一种或几种的混合物。
5.根据权利要求1所述的助焊剂，其特征在于：所述的配合添加剂为甘油，苯并三氮唑，抗氧剂264和抗氧剂1010中的一种或几种的混合物。
6.根据权利要求1所述的助焊剂，其特征在于：所述的溶剂为二甘醇单丁醚，二甘醇单己醚，乙二醇醚，苯甲醇，二甘醇，二丙酮醇，聚乙二醇，N-甲基-2-吡咯烷酮，1，2-丙二醇和辛烷中的二种或二种以上的混合物。
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