CN101234460B - 水溶性热浸镀锡助焊剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及水溶性热浸镀锡助焊剂及其制备方法，该助焊剂的组份及重量配比如下：去氧化膜剂5～10％；铜、锡离子络合剂5～15％；表面活性剂0.01～5％；溶剂余量。与现有技术相比，本发明具有化学活性优异，润湿性良好，防止浸锡基材和焊锡料氧化性能好等特点。
Description
技术领域
本发明涉及金属基体热镀锡加工过程中使用的一种助焊剂，尤其涉及水溶性热浸镀锡助焊剂及其制备方法。
背景技术
玻璃封装的二极管等电子产品的外引线易焊性和抗氧化性的实现方法之一是热镀锡，热镀锡工艺需要使用助焊剂来提高焊接质量。助焊剂的作用是以化学反应为主，必须能与金属氧化膜反应且能生成溶于助焊剂的化合物，同时能防止氧化、减少表面张力、提高焊锡对于基体表面润湿性能。
使用有铅锡镀工艺时，锡炉的温度只有260℃左右，同时有铅存在，熔点较低，表面不易氧化，许多助焊剂均能适用。如水溶液中添加氯化铵、氯化锌等就可以满足工艺要求。现在RoHS环保体系对于铅等重金属的含量有严格的限制，已不能在焊锡中添加铅等对环境有害的物质，这样在热浸镀锡中不能用含铅的物质。同时由于无铅焊锡，锡焊熔化温度大大升高，锡炉在空气中氧化严重，会使锡焊炉中的焊锡料氧化产生大量的氧化锡渣，使用普通型助焊剂，已不能满足工艺要求，会使锡焊的条件严重恶化，以致热镀锡层表面粗糙，甚至无法热浸镀锡，易产生较多的“拉尖”，浸锡高度不够，焊锡层不饱满、不光滑、焊层易变暗等不良现象。在专利00112453.6中使用水合肼和联氨等物质作为热镀锡的还原性气氛和保护性气氛，但水合肼具有致癌性，而且在浸助焊剂前须用9％的盐酸浸酸，这样增加了工序。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的不足之处而提供一种化学活性优异，润湿性良好，防止浸锡基材和焊锡料氧化性能好的水溶性热浸镀锡助焊剂及其制备方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
水溶性热浸镀锡助焊剂，其特征在于，该助焊剂的组份及重量配比如下：
去氧化膜剂 5～10％；
铜、锡离子络合剂 5～15％；
表面活性剂 0.01～5％；
溶剂 余量。
所述的去氧化膜剂包括硼酸、盐酸、氨基磺酸等无机酸及其氨盐中的一种或几种。
所述的铜、锡离子络合剂包括羧酸、磺酸、氨基酸、羟基酸等有机酸中的一种或几种。
所述的有机酸包括水杨酸，溴化水杨酸，柠檬酸，苹果酸，琥珀酸，酒石酸，癸二酸，甲基磺酸，乙基磺酸，丙基磺酸，二甲苯磺酸，氨基间苯二甲酸，乙二胺四乙酸或氮川三乙酸。
所述的表面活性剂包括壬基酚聚氧乙烯醚(OP-10)和/或辛烷基苯酚聚氧乙烯醚(TX-10)。
所述的溶剂包括去离子水和/或醇类溶剂。
所述的醇类溶剂包括乙醇、异丙醇或丙醇。
水溶性热浸镀锡助焊剂的制备方法，其特征在于，该方法是先将铜、锡离子络合剂5～15wt％缓慢倒入溶剂中，搅拌均匀，再加入表面活性剂0.01～5wt％、去氧化膜剂5～10wt％混合均匀，调节其pH值为2～3，得到水溶性热浸镀锡助焊剂。
与现有技术相比，本发明配方中无机酸氨盐起pH平衡作用，能在焊接温度下，其分解的气氛能对基材和焊料的表面起保护作用，防止其氧化，同时与铜、锡离子络合物复配后，除氧化膜能力强，化学活性也比较强，与浸镀基材的氧化物络合作用强。且形成的化合物在焊接温度均能挥发，这样不会对锡炉中的焊锡料造成成份的改变。表面活性剂降低了浸锡基材表面张力，润湿性能好，所以该助焊剂能满足无铅热浸镀锡的要求。
本发明用玻璃封二极管引线热浸锡，得到光滑光亮、无“针孔”、麻点、连条以及“拉尖”之类的不良焊锡层。在有铅和无铅热浸镀锡中，都取得满意的效果，在每分钟6000～9000只二极管浸锡速度的自动浸锡机连续化生产中，使用该助焊剂，焊接性、浸锡高度一致，焊锡层结合牢固，质量稳定，具有优良的效果。
具体实施方式
下面将结合具体实施例，对本发明作进一步说明。
实施例1
组分 重量比
氯化铵 5％
甲基磺酸 5％
TX-10 5％
去离子水 85％
实施例2
组分 重量比
氨基磺酸 10％
水杨酸 1％
酒石酸 8％
OP-10 3％
丙醇 78％
实施例3
组分 重量比
盐酸 10％
柠檬酸 10％
TX-10 2％
去离子水 70％
异丙醇 8％
实施例4
组分 重量比
硼酸 5％
苹果酸 5％
OP-10 3％
癸二酸 3％
乙醇 84％
上述实施例产品的制备方法是先将铜、锡离子络合剂缓慢倒入溶剂中，搅拌均匀，再加入表面活性剂、去氧化膜剂混合均匀，调节其pH值为2～3，得到水溶性热浸镀锡助焊剂。
按本发明生产的助焊剂每升可连续热浸镀锡50～60万只。
Claims (5)
1.水溶性热浸镀锡助焊剂，其特征在于，该助焊剂的组份及重量配比如下：
去氧化膜剂 5～10％；
铜、锡离子络合剂 5～15％；
表面活性剂 0.01～5％；
溶剂 余量；
所述的去氧化膜剂为无机酸及其氨盐中的一种或几种；
所述的铜、锡离子络合剂为有机酸中的一种或几种；
所述的无机酸包括硼酸、盐酸或氨基磺酸；
所述的有机酸包括水杨酸，溴化水杨酸，柠檬酸，苹果酸，琥珀酸，酒石酸，癸二酸，甲基磺酸，乙基磺酸，丙基磺酸，二甲苯磺酸，氨基间苯二甲酸，乙二胺四乙酸或氮川三乙酸。
2.根据权利要求1所述的水溶性热浸镀锡助焊剂，其特征在于，所述的表面活性剂包括壬基酚聚氧乙烯醚(OP-10)和/或辛烷基苯酚聚氧乙烯醚(TX-10)。
3.根据权利要求1所述的水溶性热浸镀锡助焊剂，其特征在于，所述的溶剂包括去离子水和/或醇类溶剂。
4.根据权利要求3所述的水溶性热浸镀锡助焊剂，其特征在于，所述的醇类溶剂包括乙醇、异丙醇或丙醇。
5.一种权利要求1所述水溶性热浸镀锡助焊剂的制备方法，其特征在于，该方法是先将铜、锡离子络合剂5～15wt％缓慢倒入溶剂中，搅拌均匀，再加入表面活性剂0.01～5wt％、去氧化膜剂5～10wt％混合均匀，调节其pH值为2～3，得到水溶性热浸镀锡助焊剂。
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