CN102166692B - 一种无卤素助焊剂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无卤素助焊剂，包括以下组分：有机酸：5％～20％；羟氨基羧酸：2.5％～10％；乙醇酸：2％～10％；表面活性剂：0.5％～2％；缓蚀剂：0.1％～0.2％；有机溶剂：余量；上述百分数是质量百分数；所述有机酸为丁二酸、己二酸、或苹果酸；所述羟氨基羧酸为β-氨基-α-羟基羧酸；所述表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚或辛基酚聚氧乙醚；所述缓蚀剂是苯并三氮唑、α-巯基苯并噻唑、或乙二醇苯唑；所述有机溶剂为无水乙醇。本发明的优点是无卤素无铅且具有较好润湿性。

Description

一种无卤素助焊剂

技术领域

本发明属于助焊剂技术领域，具体涉及一种无卤素助焊剂。

背景技术

2006年7月1日实施的RoHS(有害物质限制)指令在电子产品及印刷电路板中禁止使用的六种有害物质，只对卤素中含有的多溴二苯醚(PBDE)、多溴联苯(PBB)进行限制。但事实上，除多溴二苯醚、多溴联苯外，含有卤素的电路板和电子产品在不完全燃烧的情况下会产生许多副产品，包括二恶英(Dioxin)和呋喃类化合物(Furan-likecompound)，以及酸性或腐蚀性气体，这些副产品同样对环境和人的健康潜在着严重危害。随着全球对环境保护的要求越来越高，人们对无卤素制造线路板规定了所用的电子焊接材料、树脂以及增强性能的材料中卤素的最高含量，无卤素成为继2006年7月1日RoHS(有害物质限制)指令实施以来电子行业的又一次绿色革命。

传统焊锡丝助焊剂主要成本是松香、卤素类物质和溶剂，其卤素残留多，已不符合当前环保趋势的发展，而且其焊接后要用氟利昂清洗，更是给环境造成了极大危害。为适用当前环保趋势，电子、电器和钎料领域诸多厂家投入了大量技术力量进行无卤素电子化产品的科学研究，力争推出高品质的无卤素无铅助焊剂系统产品。

发明内容

本发明的目的是提供一种环保型无卤素无铅且具有较好润湿性的助焊剂。

实现本发明目的的技术方案是：一种无卤素助焊剂，包括以下组分：

上述百分数是质量百分数；

所述有机酸为丁二酸、己二酸、或苹果酸；

所述羟氨基羧酸为β-氨基-α-羟基羧酸；

所述表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚或辛基酚聚氧乙醚；

所述缓蚀剂是苯并三氮唑、α-巯基苯并噻唑、或乙二醇苯唑；

所述有机溶剂为无水乙醇。

在具体实践中，如果保持其余配比不变，仅改变羟氨基羧酸的含量，例如将羟氨基羧酸的百分含量减少到2.5以下，测试结果表明整体合金的润湿性能变得较差，难以满足实用性的要求；如将羟氨基羧酸的百分含量升高到10％以上时，不挥发物则会残留过多；仅在将其百分含量控制在2.5％～10％时，尤其是控制在5％时，可获得最佳润湿性能。

本发明具有积极的效果：(1)在常温下，大多数的金属表面都会形成一层氧化膜(如Fe2O3，Cu2O)，以防止金属的继续氧化。但是通常情况下，这些氧化膜的熔点都很高，在钎焊温度下不能够熔化，这样就导致了钎料的反润湿现象，表现为钎料成球，不能铺展，从而出现种种焊接缺陷；因此在钎料与铜板相互作用的界面区域不能存在氧化膜，焊接前必须要用助焊剂将其清除。现有产品普遍采用松香作为助焊剂的活性成分，但由于松香含量过高会降低助焊剂活性，过低则存在残留、腐蚀现象严重。针对这种情况，本发明采用有机酸和羟氨基羧酸为β-氨基-α-羟基羧酸、或有机酸和α-羟基羧酸酰胺作为活化剂和润湿剂，将钎料和基板表面的氧化物以金属皂的形式溶解掉，达到与松香类助焊剂相当的活性作用，表现出优良的焊接效能。由于该物质属于弱酸，具有较大的PH值，所以具有焊后腐蚀小，几乎无残留，离子污染度低，免清洗，安全性能极高。不仅具有良好的钎焊效果，而且在工艺上可以节省因清洗而造成的额外支出。

具体实施方式

(实施例1)

本实施例是一种无卤素助焊剂，包括以下组分：

上述百分数是质量百分数；

所述有机酸为丁二酸；所述羟氨基羧酸为β-氨基-α-羟基羧酸；所述表面活性剂为丁基酚聚氧乙烯醚；所述缓蚀剂是苯并三氮唑；所述有机溶剂为无水乙醇。

本实施例相关物料及参数见表1。

(实施例2至实施例6)

实施例2至实施例6与实施例1基本相同，不同之处在于：所述组分的配比与实施例1有所不同，实施例2至实施例6的相关物料及参数见表1。

表1

(实施例7)

本实施例是一种无卤素助焊剂，包括以下组分：

上述百分数是质量百分数；

所述有机酸为己二酸；所述羟氨基羧酸为α-羟基羧酸酰胺；所述表面活性剂为辛基酚聚氧乙醚；所述缓蚀剂是α-巯基苯并噻唑；所述有机溶剂为乙二醇苯唑。

本实施例相关物料及参数见表2。

(实施例8至实施例12)

实施例8至实施例12与实施例7基本相同，不同之处在于：所述组分的配比与实施例1有所不同，实施例8至实施例12的相关物料及参数见表2。

表2

(实施例13)

本实施例是一种无卤素助焊剂，包括以下组分：

上述百分数是质量百分数；

所述有机酸为苹果酸；所述羟氨基羧酸为β-氨基-α-羟基羧酸；所述表面活性剂为辛基酚聚氧乙烯醚；所述缓蚀剂是苯并三氮唑；所述有机溶剂为无水乙醇。

本实施例相关物料及参数见表3。

(实施例14至实施例18)

实施例14至实施例18与实施例13基本相同，不同之处在于：所述组分的配比与实施例1有所不同，实施例14至实施例18的相关物料及参数见表3。

表3

(实验例)

从上述实施例1至实施例18制取的无卤素助焊剂中各取3份，与无铅焊料(组成Sn-0.7-Cu-0.03-Ni-0.005Ga-0.01P)组成电子级免清洗无铅无卤素焊锡丝，对其进行使用测试，使用效果表明该助焊剂可将钎料和基板表面的氧化物以金属皂的形式溶解掉，达到与松香类助焊剂相当的活性作用，表现出优良的焊接效能。由于该物质属于弱酸，具有较大的PH值，所以具有焊后腐蚀小，几乎无残留，离子污染度低，免清洗，安全性能极高。不仅具有良好的钎焊效果，而且在工艺上可以节省因清洗而造成的额外支出。

另外依据GB/T20422-2006、SJ/T11273-2002标准对无铅焊锡丝的性能进行了测试，结果见表4。

表4

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本发明的实质精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍属于本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种无卤素助焊剂，包括以下组分：

己二酸             20％；

α-羟基羧酸酰胺    9％；

乙醇酸             10％；

辛基酚聚氧乙醚     2％；

α-巯基苯并噻唑    0.15％；

无水乙醇           余量；

上述百分数是质量百分数。