CN101934439A

CN101934439A - 高活性无卤焊锡膏及其制作方法

Info

Publication number: CN101934439A
Application number: CN 201010299706
Authority: CN
Inventors: 袁荷芳; 常小青
Original assignee: CHANGZHOU CITY YANKTAI MICROELECTRONIC MATERIAL Co Ltd
Current assignee: CHANGZHOU CITY YANKTAI MICROELECTRONIC MATERIAL Co Ltd
Priority date: 2010-10-08
Filing date: 2010-10-08
Publication date: 2011-01-05

Abstract

本发明公开了一种高活性无卤焊锡膏及其制作方法，该无卤焊锡膏包括聚合松香：20～40％、氢化松香：12～20％、改性氢化蓖麻油：5.5～7％、有机酸活性剂：10～15％、表面活性剂3～5％、软化剂：5～10％、促进剂：0.2～2％、抗氧剂：0.2～2％、有机溶剂：余量。经称料搅拌，碾轧，抽真空后制成高活性无卤焊锡膏。本发明通过碾轧的方法，有效的排出载体溶剂，生成高浓度活性区，形成良好的焊接，且本发明不含一点卤素是真正环保的无卤焊锡膏，且通过调整有机酸的比例，来改善改善无卤焊锡膏的活性，其扩展率可以达到75～77％，具有很好焊接性及印刷性，焊接后残留物少而免于清洗。

Description

高活性无卤焊锡膏及其制作方法

技术领域

本发明涉及一种完全不含卤素的无铅焊锡膏的配方及技术领域。

背景技术

无铅焊锡膏现在已经普遍使用，由于无铅合金本身的润湿等性能的影响，致使目前市场上使用的无铅焊锡膏中普遍使用卤素活性剂，以求能够解决无铅焊接的润湿性差、焊接不良等问题，但由于含有卤素活性剂在焊接过程中会产生少量对人体有害的气体，同时可能在焊接后残留在板面上，从而可能影响焊接的可靠性。现在已经有部分公司要求焊锡膏卤素含量在100PP以下或完全不含，可见无卤焊锡膏的发展是大势所趋，慢慢的将会替代现在的含卤产品。

目前，国内市场上的无铅焊锡膏主要存在以下问题：

1.卤素含量超标，容易对焊后的可靠性造成影响。

2.不良的焊接性。

(1)焊点不饱满，爬锡不好。

(2)虚焊假焊较多，加重后期修复工作。

(3)润湿性差，有裸铜等现象。

3.焊接后残留物过多，造成板面不整洁，造成可靠性差。

4.印刷性差，脱模，成型性不好，容易出现冷热塌陷，同时在印刷过程中锡膏出现变沙现象。

5.现在有好多所谓的“无卤”焊锡膏，是指焊膏里面不添加离子状态的卤化物，而添加一种共价键状态的卤化物，这种共价键状态的卤化物用常规的离子滴定法是检测不出来。

焊锡膏的焊接可分为两个阶段：低温预烘区和高温焊接区。一些熔点比较低的活性剂在低温预烘区一部分发挥活性作用，一部分随着溶剂的蒸发而蒸发。熔点高的活性剂能够在高温焊接区发挥活性作用，形成焊接。目前，焊锡膏存在的普遍问题是：许多活性剂在低温预烘的过程中就已经蒸发掉，以至于到了高温焊接区，活性剂浓度太低，不能形成很好的焊接。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种完全不含卤素的绿色环保的高活性无卤焊锡膏及其制作方法。

本发明解决其技术问题所采用的方案是：一种高活性无卤焊锡膏，包括：聚合松香、氢化松香、改氢化蓖麻油、有机酸活性剂、表面活性剂、软化剂、促进剂、抗氧剂、有机溶剂，上述材料的重量百分比分别为，聚合松香：20～40％、氢化松香：12～20％、改性氢化蓖麻油：5.5～7％、有机酸活性剂：10～15％、表面活性剂3～5％、软化剂：5～10％、促进剂：0.2～2％、抗氧剂：0.2～2％、有机溶剂：余量。

所述的有机酸活性剂为：丁二酸、己二酸、壬二酸、癸二酸、苹果酸、酒石酸、水杨酸、吡啶酸、邻氨基苯甲酸、甲基丁二酸、马来酸、苯甲酸、月桂酸、棕榈酸、硬脂酸、油酸中的一种或多种。

一种上述高活性无卤焊锡膏的制作方法，取聚合松香、氢化松香、改氢化蓖麻油、有机酸活性剂、表面活性剂、软化剂、促进剂、抗氧剂、有机溶剂作为原料，先将聚合松香、氢化松香及抗氧剂加入有机溶剂中，在80～100℃左右搅拌溶解，将有机酸活性剂加入溶解物中，至溶解后加入改性氢化蓖麻油，待冷却至70℃～80℃左右加入表面活性剂搅拌均匀，加入促进剂和软化剂搅拌至溶解得到溶液A。将0.2～4％(在焊剂中的比重)咪唑和1～5％(在焊剂中的比重)N-乙酰-L-谷氨酸加热，溶解后加入溶液A中，搅拌，冷却后得到焊膏。

将焊膏在三滚轧机中碾轧2次，按10～15％的配料比例称取以上焊膏到缸内，以23～25转/分的速度进入预搅拌状态，搅拌时间为3～5分钟，将按88～90％比例称好的焊料粉即锡粉加入缸内，将转速设定到10～15转/分，搅拌10～15分钟，抽真空，进入真空状态，搅拌速度为6～8转/分，1～3分钟内将匀速将真空抽至0.078～0.095Mpa，关闭真空阀，关闭搅拌，得到焊锡膏。

本发明通过调整有机酸的比例，来改善改善无卤焊锡膏的活性，其扩展率可以达到75～77％。

本发明的有益效果是：本发明采用三滚轧机，通过碾轧的方法，将可溶性较差的活性剂添加到焊剂中，焊接时，在预烘的过程中，有效的排出载体溶剂，生成高浓度活性区，形成良好的焊接。与现有好多所谓的“无卤”焊锡膏相比，本发明的无卤焊锡膏既没有添加离子状态的卤化物也没有添加共价键状态的卤化物，不含一点卤素是真正环保的无卤焊锡膏，且具有很好焊接性及印刷性，焊接后残留物少而免于清洗。

附图说明

下面结合附图对本发明进一步说明。

图1是焊锡膏连续印刷粘度变化示意图。

具体实施方式

实施案例一：

本案例一中聚合松香、氢化松香、改氢化蓖麻油、有机酸活性剂、表面活性剂、软化剂、促进剂、抗氧剂、有机溶剂的重量百分比为聚合松香：20％、氢化松香：12％、改性氢化蓖麻油：5.5％、有机酸活性剂：15％、表面活性剂3％、软化剂：5％、促进剂：0.2％、抗氧剂：0.2％、有机溶剂：39.1％。

先将聚合松香、氢化松香加入有机溶剂中，在100℃左右溶解，将有机酸加入溶解物中，至溶解后加入改性氢化蓖麻油，待冷却至70℃左右加入表面活性剂搅拌均匀，加入促进剂和软化剂搅拌至溶解得到溶液A。将0.2％咪唑(在焊剂中的比重)和1％N-乙酰-L-谷氨酸(在焊剂中的比重)加热，溶解后加入溶液A中，搅拌，冷却后得到焊膏。

将焊膏在三滚轧机中碾轧2次，按10％的配料比例称取焊剂到缸内，以23转/分的速度进入预搅拌状态，搅拌时间为3分钟。将按88％比例称好的焊料粉即锡粉加入缸内，将转速设定到10转/分，搅拌10分钟。打开真空泵，进入真空状态，搅拌速度为6转/分，1分钟内将匀速将真空抽至0.078Mpa，关闭真空阀，关闭搅拌，得到焊锡膏。

该焊锡膏在常温在可放置4个月，粘度变化不大，且具有良好的焊接性及印刷性能。

实施案例二：

本案例二中聚合松香、氢化松香、改氢化蓖麻油、有机酸活性剂、表面活性剂、软化剂、促进剂、抗氧剂、有机溶剂的重量百分比为聚合松香：26％、氢化松香：18％、改性氢化蓖麻油：5.5％、有机酸活性剂：11％、表面活性剂3％、软化剂：7％、促进剂：0.5％、抗氧剂：0.3％、有机溶剂：28.7％。

先将聚合松香、氢化松香加入有机溶剂中，在100℃左右溶解，将有机酸加入溶解物中，至溶解后加入改性氢化蓖麻油，待冷却至70℃左右加入表面活性剂搅拌均匀，加入促进剂和软化剂搅拌至溶解得到溶液A。将2％咪唑(在焊剂中的比重)和2.5％N-乙酰-L-谷氨酸(在焊剂中的比重)加热，溶解后加入溶液A中，搅拌，冷却后得到焊膏。

将焊膏在三滚轧机中碾轧2次，按11％的配料比例称取焊剂到缸内，以23转/分的速度进入预搅拌状态，搅拌时间为3分钟。将按88.5％比例称好的焊料粉即锡粉加入缸内，将转速设定到13转/分，搅拌10分钟。打开真空泵，进入真空状态，搅拌速度为6转/分，2分钟内将匀速将真空抽至0.085Mpa，关闭真空阀，关闭搅拌，得到焊锡膏。

实施案例三：

本案例三中聚合松香、氢化松香、改氢化蓖麻油、有机酸活性剂、表面活性剂、软化剂、促进剂、抗氧剂、有机溶剂的重量百分比为聚合松香：28％、氢化松香：17％、改性氢化蓖麻油：6％、有机酸活性剂：12％、表面活性剂4％、软化剂：7％、促进剂：0.5％、抗氧剂：0.3％、有机溶剂：余量25.2％。

先将聚合松香、氢化松香加入有机溶剂中，在100℃左右溶解，将有机酸加入溶解物中，至溶解后加入改性氢化蓖麻油，待冷却至70℃左右加入表面活性剂搅拌均匀，加入促进剂和软化剂搅拌至溶解得到溶液A。将1.5％咪唑(在焊剂中的比重)和2.5％N-乙酰-L-谷氨酸(在焊剂中的比重)加热，溶解后加入溶液A中，搅拌，冷却后得到焊膏。

将焊膏在三滚轧机中碾轧2次，按11％的配料比例称取焊剂到缸内，以23转/分的速度进入预搅拌状态，搅拌时间为3分钟。将按89％比例称好的焊料粉即锡粉加入缸内，将转速设定到13转/分，搅拌10分钟。打开真空泵，进入真空状态，搅拌速度为6转/分，2分钟内将匀速将真空抽至0.085Mpa，关闭真空阀，关闭搅拌，得到焊锡膏。

实施案例四：

本案例四中聚合松香、氢化松香、改氢化蓖麻油、有机酸活性剂、表面活性剂、软化剂、促进剂、抗氧剂、有机溶剂的重量百分比为聚合松香：40％、氢化松香：20％、改性氢化蓖麻油：7％、有机酸活性剂：10％、表面活性剂5％、软化剂：10％、促进剂：2％、抗氧剂：2％、有机溶剂：余量4％。

先将聚合松香、氢化松香加入有机溶剂中，在100℃左右溶解，将有机酸加入溶解物中，至溶解后加入改性氢化蓖麻油，待冷却至70℃左右加入表面活性剂搅拌均匀，加入促进剂和软化剂搅拌至溶解得到溶液A。将4％咪唑(在焊剂中的比重)和5％N-乙酰-L-谷氨酸(在焊剂中的比重)加热，溶解后加入溶液A中，搅拌，冷却后得到焊膏。

将焊膏在三滚轧机中碾轧2次，按15％的配料比例称取焊剂到缸内，以25转/分的速度进入预搅拌状态，搅拌时间为5分钟。将按90％比例称好的焊料粉即锡粉加入缸内，将转速设定到15转/分，搅拌15分钟。打开真空泵，进入真空状态，搅拌速度为8转/分，3分钟内将匀速将真空抽至0.095Mpa，关闭真空阀，关闭搅拌，得到焊锡膏。

以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案；因此，尽管本说明书参照上述实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换；而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。

Claims

1.一种高活性无卤焊锡膏，其特征在于：包括：聚合松香、氢化松香、改氢化蓖麻油、有机酸活性剂、表面活性剂、软化剂、促进剂、抗氧剂、有机溶剂，上述材料的重量百分比分别为，聚合松香：20～40％、氢化松香：12～20％、改性氢化蓖麻油：5.5～7％、有机酸活性剂：10～15％、表面活性剂3～5％、软化剂：5～10％、促进剂：0.2～2％、抗氧剂：0.2～2％、有机溶剂：余量。

2.根据权利要求1所述的高活性无卤焊锡膏，其特征在于：所述的有机酸活性剂为：丁二酸、己二酸、壬二酸、癸二酸、苹果酸、酒石酸、水杨酸、吡啶酸、邻氨基苯甲酸、甲基丁二酸、马来酸、苯甲酸、月桂酸、棕榈酸、硬脂酸、油酸中的一种或多种。

3.一种高活性无卤焊锡膏的制作方法，其特征在于：取聚合松香：20～40％、氢化松香：12～20％、改性氢化蓖麻油：5.5～7％、有机酸活性剂：10～15％、表面活性剂3～5％、软化剂：5～10％、促进剂：0.2～2％、抗氧剂：0.2～2％、有机溶剂：余量，作为原料，先将聚合松香、氢化松香及抗氧剂加入有机溶剂中，在80～100℃左右搅拌溶解，将有机酸活性剂加入溶解物中，至溶解后加入改性氢化蓖麻油，待冷却至70℃～80℃左右加入表面活性剂搅拌均匀，加入促进剂和软化剂搅拌至溶解得到A，将0.2～4％咪唑和1～5％N-乙酰-L-谷氨酸加热，溶解后加入溶液A中，搅拌，冷却后得到焊膏。

将所述的焊膏在三滚轧机中碾轧2次，按10～15％的配料比例称取以上焊膏到缸内，以23～25转/分的速度进入预搅拌状态，搅拌时间为3～5分钟，将按88～90％比例称好的焊料粉粉加入缸内，将转速设定到10～15转/分，搅拌10～15分钟，抽真空，进入真空状态，搅拌速度为6～8转/分，1～3分钟内将匀速将真空抽至0.078～0.095Mpa，关闭真空阀，关闭搅拌，得到焊锡膏。