CN102463423A - 一种表面贴装技术焊锡膏用助焊剂的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及到焊锡膏用助焊剂领域，是一种表面贴装技术焊锡膏用助焊剂的制备方法。这种助焊剂可以用于配制锡银铜无铅焊锡膏。其特征在于采用白凡士林作为助焊剂的载体成分，提高了焊锡膏的抗冷塌性，并可改善焊锡膏的印刷性；采用高分子树脂作为助焊剂的辅助载体成分，提高了焊锡膏的抗热塌性；采用本助焊剂配制的焊锡膏能对印刷线路板上间距低于0.3mm的器件实现完美的焊接，焊接后残留物少，颜色淡并透明，不必清洗，焊点光亮。
Description
技术领域
本发明涉及到焊锡膏用助焊剂领域，是一种表面贴装技术焊锡膏用助焊剂的制备方法。
背景技术
随着电子产品的飞速发展，表面贴装技术逐渐取代了传统的插装工艺，其应用范围越来越广泛。表面贴装技术主要工艺流程包括几个步骤，首先将焊锡膏通过不锈钢模板印刷到电路板焊盘上，接着将各种电子元件通过手工或自动贴装方式粘附在焊盘上，最后通过回流炉进行回流焊，自动完成电路板的焊接。目前，焊锡膏已广泛应用于表面贴装技术的焊接工艺中，它与传统焊料相比具有一些显著的特点。可以采用印刷或点涂等技术对焊锡膏进行精确的定量分配，可满足各种电路组件焊接可靠性要求和高密度组装要求，并便于实现自动化涂覆和回流焊接工艺。
焊锡膏主要由焊锡合金微粉与具有助焊功能的助焊剂混合而成的膏状材料。助焊剂主要由活性剂、溶剂和载体组分组成，这些主加物质直接决定助焊剂的助焊效果、储存寿命和防止焊料再氧化性能。其次，助焊剂还添加少量的辅助成分，称为附加物质，这些成分是为了改善焊锡膏的储存寿命和流变特性而加入的，主要起防止焊锡膏分层，促进均匀化进程和改善流变特性等作用。为延长焊锡膏存储寿命，现代焊锡膏已将附加物作为焊锡膏中的必须添加成分加入助焊剂之中。载体组分是助焊剂中的一个重要成分之一，载体组分选择恰当可提高焊锡膏的印刷性、抗冷热塌性和储存稳定性。主要给焊锡膏提供粘着性，确保表面贴装技术元件准确牢固地粘附在经印刷的焊锡膏焊盘位置，在表面贴装技术流水作业中不移位、不丢失。
随着电子元件的小型化，元件引脚的间距越来越小，对焊锡膏提出了更高的要求，如能对印刷线路板上间距低于0.3mm的器件实现完美的焊接，这就要求焊锡膏具有很好的抗冷热塌性。在表面贴装技术的工作流程中，因为从印刷(或点涂)完焊膏并贴上元件，到送入回流焊加热过程，中间有一个移动、放置或搬运印刷线路板的过程；在这个过程中为了保证已印刷好(或点好)的焊锡膏不变形、已贴在印刷线路板焊锡膏上的元件不移位，所以要求焊锡膏在印刷线路板进入回流焊加热之前，应有良好的粘性及保持时间。同时，在预热和完成回流焊之前，焊锡膏不产生塌陷，也不会出现桥接现象。另外，回流焊完毕后，残余的助焊剂成分要能在焊点表面形成一层美观透明安全的保护膜。
传统的以松香为载体组分的助焊剂虽然可以提供良好的助焊性能，但是该类助焊剂多为高固含量(一般质量分数为20％～40％)，焊后残留多、外观欠佳。甚至有些香基助焊剂还含有卤素，使得焊后的残留物有较大的腐蚀性，且必须采用氟里昂清洗，不符合环保要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种表面贴装技术焊锡膏用助焊剂的制备方法，采用该方法所得助焊剂调配的焊锡膏具有优异的印刷性、抗冷热塌性和储存稳定性。
本发明的技术方案是：本发明的目的是提供一种表面贴装技术焊锡膏用助焊剂的制备方法，采用该方法所得助焊剂调配的焊锡膏具有优异的印刷性、抗冷热塌性和储存稳定性。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种表面贴装技术焊锡膏用助焊剂的制备方法，其特征在于它包括如下步骤：
(1)原料的选取：各原料按照下列重量份数称量：
凡士林 30-40
高分子树脂 2.0-5.0，
活性剂 5.0-10，
溶剂 10-15，
缓蚀剂 0.05-0.1，
表面活性剂 1.0-2.0；
(2)在装有搅拌器、冷凝管、温度计的四口烧瓶中，加入凡士林，60-70℃搅拌20-30分钟，当其变成澄清透明液体后加入溶剂，继续搅拌10-20分钟，混合均匀；
(3)加入高分子树脂在100-150℃搅拌60-120分钟，使其完全溶解后降温至60-70℃；
(4)加入活性剂、缓蚀剂和表面活性剂，在60-70℃搅拌30-60分钟，混合均匀；
(5)倒入容器，冷却到室温后将容器封口，并置入温度为1-10℃的冷藏室，冷藏24小时后制成助焊剂，备用。
所述的凡士林为白色、无嗅，具有拉丝性质的软膏状白凡士林，分析纯；
所述的高分子树脂为聚乙烯、聚丙烯、聚乙二醇和丙烯酸树脂中的一种；
所述的活性剂为丁二酸、戊二酸、己二酸、癸二酸、柠檬酸和苹果酸的一种或多种混合而成，均为分析纯；
所述的溶剂为乙醚、乙二醇单甲醚、乙二醇单丁醚、二乙二醇乙醚和二乙二醇甲醚中的至少一种，均为分析纯；
所述的缓蚀剂为苯并三氮唑，分析纯；
所述的表面活性剂为壬基酚聚氧乙烯醚化合物，分析纯；
由于采用了上述技术方案，本发明产品与现有的产品比较具有如下的优点：
(1)产品采用白凡士林作为助焊剂的载体成分，可以提高焊锡膏的抗冷塌性，并可改善焊锡膏的印刷性。
(2)产品采用高分子树脂作为助焊剂的辅助载体成分，可以提高焊锡膏的抗热塌性。
(3)采用本产品配制的焊锡膏焊接后残留物少，颜色淡并透明，不必清洗，焊点光亮。
(4)制备工艺简单。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明。但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
实施例1：
在装有搅拌器、冷凝管、温度计的四口烧瓶中，加入白凡士林30g，60-70℃搅拌20-30分钟，当其变成澄清透明液体后加入溶剂二乙二醇甲醚10g，继续搅拌10-20分钟，混合均匀；加入高分子树脂聚乙二醇3g，在100℃搅拌60分钟，使其完全溶解后降温至60-70℃；加入活性剂柠檬酸3g和苹果酸2g、缓蚀剂苯并三氮唑0.05g和表面活性剂OP-10 1g，在60-70℃搅拌30-60分钟，混合均匀；倒入容器，冷却到室温后将容器封口，并置入温度为1-10℃的冷藏室，冷藏24小时后制成助焊剂，备用。
实施例2：
在装有搅拌器、冷凝管、温度计的四口烧瓶中，加入白凡士林40g，60-70℃搅拌20-30分钟，当其变成澄清透明液体后加入溶剂二乙二醇甲醚10g和乙醚5g，继续搅拌10-20分钟，混合均匀；加入高分子树脂聚乙烯5g，在150℃搅拌60分钟，使其完全溶解后降温至60-70℃；加入活性剂柠檬酸7g和苹果酸3g、缓蚀剂苯并三氮唑0.05g和表面活性剂OP-10 1g，在60-70℃搅拌30-60分钟，混合均匀；倒入容器，冷却到室温后将容器封口，并置入温度为1-10℃的冷藏室，冷藏24小时后制成助焊剂，备用。
实施例3：
在装有搅拌器、冷凝管、温度计的四口烧瓶中，加入白凡士林30g，60-70℃搅拌20-30分钟，当其变成澄清透明液体后加入溶剂乙二醇单丁醚10g，继续搅拌10-20分钟，混合均匀；加入高分子树脂丙烯酸树脂3g，在100℃搅拌60分钟，使其完全溶解后降温至60-70℃；加入活性剂柠檬酸3g和苹果酸2g、缓蚀剂苯并三氮唑0.05g和表面活性剂OP-10 1g，在60-70℃搅拌30-60分钟，混合均匀；倒入容器，冷却到室温后将容器封口，并置入温度为1-10℃的冷藏室，冷藏24小时后制成助焊剂，备用。
实施例4：
在装有搅拌器、冷凝管、温度计的四口烧瓶中，加入白凡士林40g，60-70℃搅拌20-30分钟，当其变成澄清透明液体后加入溶剂乙二醇单丁醚10g和乙醚5g，继续搅拌10-20分钟，混合均匀；加入高分子树脂聚丙烯5g，在150℃搅拌60分钟，使其完全溶解后降温至60-70℃；加入活性剂柠檬酸7g和苹果酸3g、缓蚀剂苯并三氮唑0.05g和表面活性剂OP-10 1g，在60-70℃搅拌30-60分钟，混合均匀；倒入容器，冷却到室温后将容器封口，并置入温度为1-10℃的冷藏室，冷藏24小时后制成助焊剂，备用。
实施例5：
在装有搅拌器、冷凝管、温度计的四口烧瓶中，加入白凡士林30g，60-70℃搅拌20-30分钟，当其变成澄清透明液体后加入溶剂二乙二醇乙醚10g，继续搅拌10-20分钟，混合均匀；加入高分子树脂聚乙二醇3g，在100℃搅拌60分钟，使其完全溶解后降温至60-70℃；加入活性剂戊二酸5g、缓蚀剂苯并三氮唑0.05g和表面活性剂OP-10 1g，在60-70℃搅拌30-60分钟，混合均匀；倒入容器，冷却到室温后将容器封口，并置入温度为1-10℃的冷藏室，冷藏24小时后制成助焊剂，备用。
实施例6：
在装有搅拌器、冷凝管、温度计的四口烧瓶中，加入白凡士林40g，60-70℃搅拌20-30分钟，当其变成澄清透明液体后加入溶剂二乙二醇乙醚10g和乙醚5g，继续搅拌10-20分钟，混合均匀；加入高分子树脂聚乙烯5g，在150℃搅拌60分钟，使其完全溶解后降温至60-70℃；加入活性剂柠檬酸10g、缓蚀剂苯并三氮唑0.05g和表面活性剂OP-10 1g，在60-70℃搅拌30-60分钟，混合均匀；倒入容器，冷却到室温后将容器封口，并置入温度为1-10℃的冷藏室，冷藏24小时后制成助焊剂，备用。
实施例7：
按照重量百分比，分别取实施例1-6的助焊剂12％和锡银铜合金粉末88％，混合均匀，制备得到无铅焊锡膏。经测试，上述制备的焊锡膏具有优良的印刷性能，抗冷热塌性和储存稳定性。
对实施例1的助焊剂和相应的无铅焊锡膏的相关物理性能进行了测试，其结果如表1。参考测试标准方法为J-STD-005，IPC-TM-650。
Claims (7)
1.一种表面贴装技术焊锡膏用助焊剂的制备方法，其特征在于它包括如下步骤：
(1)在装有搅拌器、冷凝管、温度计的四口烧瓶中，加入凡士林，60-70℃搅拌20-30分钟，当其变成澄清透明液体后加入溶剂，继续搅拌10-20分钟，混合均匀；
(2)加入高分子树脂在100-150℃搅拌60-120分钟，使其完全溶解后降温至60-70℃；
(3)加入活性剂、缓蚀剂和表面活性剂，在60-70℃搅拌30-60分钟，混合均匀；
(4)倒入容器，冷却到室温后将容器封口，并置入温度为1-10℃的冷藏室，冷藏24小时后制成助焊剂，备用；
2.根据权利要求1所述的所述的一种表面贴装技术焊锡膏用助焊剂的制备方法，其特征在于所述的凡士林为白色、无嗅，具有拉丝性质的软膏状白凡士林，分析纯；
3.根据权利要求1所述的所述的一种表面贴装技术焊锡膏用助焊剂的制备方法，其特征在于所述的高分子树脂为聚乙烯、聚丙烯、聚乙二醇和丙烯酸树脂中的一种；
4.根据权利要求1所述的所述的一种表面贴装技术焊锡膏用助焊剂的制备方法，其特征在于所述的活性剂为丁二酸、戊二酸、己二酸、癸二酸、柠檬酸和苹果酸的一种或多种混合而成，均为分析纯；
5.根据权利要求1所述的所述的一种表面贴装技术焊锡膏用助焊剂的制备方法，其特征在于所述的溶剂为乙醚、乙二醇单甲醚、乙二醇单丁醚、二乙二醇乙醚和二乙二醇甲醚中的至少一种，均为分析纯；
6.根据权利要求1所述的所述的一种表面贴装技术焊锡膏用助焊剂的制备方法，其特征在于所述的缓蚀剂为苯并三氮唑，分析纯；所述的表面活性剂为壬基酚聚氧乙烯醚化合物，分析纯；
7.根据权利要求1所述的所述的一种表面贴装技术焊锡膏用助焊剂的制备方法，其特征在于：所述的的原材料按照下列重量比称量：
凡士林 30-40
高分子树脂 2.0-5.0，
活性剂 5.0-10，
溶剂 10-15，
缓蚀剂 0.05-0.1，
表面活性剂 1.0-2.0。
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|---|---|---|---|---|
| CN103447716A (zh) * | 2013-08-23 | 2013-12-18 | 吴江龙硕金属制品有限公司 | 一种无卤助焊剂及其制备方法 |
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