CN103551762B - 一种无挥发性有机物的热风整平助焊剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无挥发性有机物的热风整平助焊剂及其制备方法，该助焊剂包括以下重量份原料组分制备而成：增稠剂：20～40；活性剂复配物：3～12；PH值调节剂：适量；表面活性剂：0.5～2；热稳定剂：2～5；纯净水：41～74。本发明所述无挥发性有机物的热风整平助焊剂及其制备方法，可以克服现有技术中安全性差和节能环保性差等缺陷，以实现安全性好和节能环保性好的优点。
Description
技术领域
本发明涉及电子行业中印制电路板制作技术领域，具体地，涉及一种热风整风助焊剂，即一种无挥发性有机物的热风整平助焊剂及其制备方法。
背景技术
热风整平助焊剂是印制电路板在喷锡前涂覆在印制板表面的一种预涂助焊剂，其作用是印制板在热风整平时活化印制板上裸露的铜焊盘表面，改善熔态焊料在铜表面的润湿性，保护印制板表面不过热，阻止喷锡后的焊料粘到印制板的阻焊膜层上。整平后部分助焊剂脱落到熔态焊料表面，又起到清洁焊料表面的作用。
应用了多年的热风整平助焊剂，其主体成分是有机溶剂，添加适量的活性剂增稠剂、润湿剂等。有机溶剂通常采用酒精，甲醇，异丙醇这些低沸点高挥发性的有机物。这类热风整平助焊剂的缺点：一是易燃易爆、安全性差的物质；二是高挥发性有机物质，在热风整平工艺中，有机溶剂全部挥发到空气中，严重影响空气质量，危害操作人员健康。
目前根据国家发改委有关文件精神，北京市环保局已将“挥发性有机物”纳入减排的指标，显然在印制电路板热风整平工艺继续使用传统的热风整平助焊剂是很不适宜的。
为了节能减排，净化工作环境，改善大气质量，急需开发一种无挥发性有机物的绿色环保型热风整平助焊剂将会带来良好的社会效益。
在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在安全性差和节能环保性差等缺陷。
发明内容
本发明的目的在于，针对上述问题，提出一种无挥发性有机物的热风整平助焊剂，以实现安全性好和节能环保性好的优点。
本发明的第二目的在于，提出一种无挥发性有机物的热风整平助焊剂的制备方法。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种无挥发性有机物的热风整平助焊剂，包括以下重量份原料组分制备而成：
增稠剂：20～40；
活性剂复配物：3～12；
PH值调节剂：0～5；
表面活性剂：0.5～2；
热稳定剂：2～5；
纯净水：41～74。
优选地，各重量份原料组分具体包括：
增稠剂：29～31；
活性剂复配物：9；
PH值调节剂：0～5；
表面活性剂：0.7；
热稳定剂：3.8；
纯净水：58。
进一步地，所述增稠剂为羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、山梨醇和丙三醇四种原料的组合物，其组合比例为羟乙基纤维素：羟丙基甲基纤维素：山梨醇：丙三醇＝1～2：1～2：21～23：69～71。
进一步地，所述活性剂复配物为环已胺对甲苯磺酸盐、丙二酸和联二丙酸的复配物，其复配比例为环已胺对甲苯磺酸盐：丙二酸：联二丙酸＝4～6：9～11：7～9。
进一步地，所述热稳定剂为聚亚烷基醇，其牌号为SAF-26。
进一步地，所述PH值调节剂为乙醇胺。
进一步地，所述表面活性剂为松香醇醚表面活性剂。
同时，本发明采用的另一技术方案是：一种根据以上所述的无挥发性有机物的热风整平助焊剂的制备方法，包括以下步骤：
⑴制备增稠剂：
按以上所述的无挥发性有机物的热风整平助焊剂规定的比例，取羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、山梨醇和丙三醇；
将丙三醇放入容器中加热到75～85℃并保温，依次加入羟乙基纤维素和羟丙基甲基纤维素，在搅拌下使其全部溶解，搅拌速度控制在40～60转/分钟，停止加热，继续搅拌至室温停止搅拌，即得增稠剂组分；
⑵制备活性剂复配物：
按以上所述的无挥发性有机物的热风整平助焊剂规定的比例，取环已胺对甲苯磺酸盐、丙二酸和联二丙酸，放入容器中，在80～100转/分钟搅拌速度下搅拌均匀，再缓慢加入乙酸胺，搅拌均匀；
取出少许配成1％水溶液用广泛试纸测其PH值＝6～7即可，此为活性剂复配物；
⑶制备热风整平助焊剂：
按以上所述的无挥发性有机物的热风整平助焊剂规定的比例，取增稠剂、活性剂复配物、表面活性剂、热稳定剂和纯净水，放入容器中，常温下以40～60转/分钟的速度搅拌至全部溶解均匀，即得热风整平助焊剂。
本发明各实施例的无挥发性有机物的热风整平助焊剂及其制备方法，由于该助焊剂包括以下重量份原料组分制备而成：增稠剂：20～40；活性剂复配物：3～12；PH值调节剂：适量；表面活性剂：0.5～2；热稳定剂：2～5；纯净水：41～74；可以使印制电路板经热风整平后在清洗工序中泡沫很少，节约用水，易清洗干净；从而可以克服现有技术中安全性差和节能环保性差的缺陷，以实现安全性好和节能环保性好的优点。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。
下面通过实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
具体实施方式
以下结合本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
为了克服传统的热风整平助焊剂当前存在的污染环境和重大的安全隐患，根据本发明实施例，提供了一种无挥发性有机物的热风整平助焊剂及其制备方法。
热风整平助焊剂实施例
本实施例的一种无挥发性有机物的热风整平助焊剂，包括以下重量份原料组分制备而成：增稠剂20～40，活性剂复配物3～12，PH值调节剂0～5，表面活性剂0.5～2，热稳定剂2～5，纯净水41～74。
在上述实施例中，相应原料优选为以下重量份组分：增稠剂29～35，活性剂复配物8～10，PH值调节剂0～5，表面活性剂0.6～0.8，热稳定剂3.7～3.9，纯净水57～59。
在上述实施例中，增稠剂为羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、山梨醇和丙三醇四种原料的组合物，其组合比例为羟乙基纤维素：羟丙基甲基纤维素：山梨醇：丙三醇＝1.4～1.6：1.4～1.6：21～23：69～71。
在上述实施例中，活性剂复配物为环已胺对甲苯磺酸盐、丙二酸和联二丙酸的复配物，其复配比例为环已胺对甲苯磺酸盐：丙二酸：联二丙酸＝4～6：9～11：7～9。
在上述实施例中，热稳定剂为聚亚烷基醇，其牌号为SAF-26；PH值调节剂为适量乙醇胺，表面活性剂为松香醇醚表面活性剂。
制备方法实施例
本实施例的一种无挥发性有机物的热风整平助焊剂的制备方法，包括以下步骤：
⑴制备增稠剂：
按热风整平助焊剂实施例中的比例，取羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、山梨醇和丙三醇。将丙三醇放入容器中加热到75～85℃并保温，依次加入羟乙基纤维素和羟丙基甲基纤维素，在搅拌下使其全部溶解，搅拌速度控制在40～60转/分钟，停止加热，继续搅拌至室温停止搅拌，即得增稠剂组分；
⑵制备活性剂复配物：
按热风整平助焊剂实施例中的比例，取环已胺对甲苯磺酸盐、丙二酸和联二丙酸，放入容器中，在80～100转/分钟搅拌速度下搅拌均匀，再缓慢加入乙酸胺，搅拌均匀，取出少许配成1％水溶液用广泛试纸测其PH值＝6～7即可，此为活性剂复配物；
⑶制备热风整平助焊剂：
按热风整平助焊剂实施例中的比例，取增稠剂、活性剂复配物、表面活性剂、热稳定剂和纯净水，放入容器中，常温下以40～60转/分钟的速度搅拌至全部溶解均匀，即得热风整平助焊剂。
上述实施例中的增稠剂，是一种性能稳定的胶体，丙三醇作为增稠剂的良好载体和溶剂，能够很好的溶解山梨醇和高分子纤维素，羟乙基纤维素具有良好的成膜性和增稠性，即使用很少的量也能得到明显的增稠效果，而羟丙基甲基纤维素保护胶体能力最佳，两者合用形成的胶体其粘度、成膜性和高低温稳定性更好。山梨醇在高温下不易氧化，且具有防腐性，能使增稠剂长期存放和使用中不发生酸败发霉变质的现象。
传统的热风整平助焊剂基本上都含有较高卤素，酸值也大，PH值为2左右，使用中对设备和工装卡具造成严重腐蚀，还会影响印制电路板表面的标记油墨符号的色泽。本实施例中的活性剂为无卤素的有机酸盐复合物，并用乙醇胺调整PH值为6～7之间，为中性；经实验验证，对设备及工装卡具无腐蚀，对印制板无任何不良反应，有机胺的加入还提高了热风整平助焊剂对印制板表面的润湿铺展性能。
为了减少表面张力和界面张力，以往的热风整平助焊剂中添加表面活性剂，有的加了进口氟碳表面活性剂，虽然效果好，但生产成本很高，有的加了国产的非离子表面活性剂，主要是烷基酚类型的，其缺点是喷锡后的印制板在后续清洗时产生大量的泡沫，不易洗净，浪费水资源，废液需进行处理才能排放。本实施例中选取的松香醇醚表面活性剂完全克服了上述表面活性剂的缺陷。
SAF-26型聚亚烷基醇的稳定剂具有优异高温耐热性，这对印制电路板无铅化热风整平制程非常重要，在有铅制程中，熔态焊料温度为245℃～280℃之间，热风刀温度为270℃～320℃之间，但是无铅制程中，溶态焊料温度为280℃～320℃之间，热风刀温度为380℃～430℃之间。SAF-26热稳定剂与焊剂中其他组分协同作用，即降低助焊剂的表面张力又降低助焊剂与印制电路板之间的界面张力。提高熔态焊料瞬间流平焊盘和平滑通孔的速度而形成焊料薄层，本实施例制备所得无挥发性有机物的热风平整助焊剂中纯净水占的比例是比较大的，在使用中，挥发出的物质主要是水蒸气，对环境和操作者不会造成不良的影响，其活性的挥发不会完全损失自身的化学构成，剩余的活性剂组分会自行脱落到熔态料表面，形成一层耐热保护层，还能起到还原熔态焊料氧化渣的作用。
本实施例制备所得无挥发性有机物的热风整平助焊剂，组分构成科学合理，配合比例精确，实用性强，高温下热稳定性好，润湿铺展助焊性能优良，PH值为中性，不腐蚀生产设备工装卡具，不腐蚀印制线路板上的铜焊盘，不会加速溶铜，还能把熔态焊料表面氧化的焊料渣子还原，转化为纯净的合金焊料，减少工艺损耗，节省贵重的无铅锡焊料。印制电路板经热风整平后在清洗工序中泡沫很少，节约用水，易清洗干净，是真正意义上绿色环保型产品。
热风整平助焊剂和制备方法的具体实施例
实施例1
原料(Kg)：增稠剂20、活性剂复配物8、表面活性剂1.4、热稳定剂4和纯净水65。
制备方法包括以下步骤：
⑴按上述比例，取羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、山梨醇和丙三醇。将丙三醇放入容器中加热到80℃并保温，依次加入羟乙基纤维素和羟丙基甲基纤维素，在搅拌下使其全部溶解，搅拌速度控制在40转/分钟，停止加热，继续搅拌至室温停止搅拌，即得增稠剂组分；
⑵按上述比例，取环已胺对甲苯磺的盐、丙二酸和联二丙酸，放入容器中在在80转/分钟搅拌速度下搅拌均匀，再缓慢加入乙酸胺，搅拌均匀，取出少许配成1％水溶液用广泛试纸测其PH值6.0即可，此为活性剂复配物；
⑶按上述比例，取增稠剂、活性剂复配物、表面活性剂、热稳定剂和纯净水，放入容器中，常温下以40转/分钟的速度搅拌至全部溶解均匀，即得热风整平助焊剂。
实施例2
原料(Kg)：增稠剂37、活性剂复配物3、表面活性剂2、热稳定剂2和纯净水70。
制备方法包括以下步骤：
⑴按上述比例，取羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、山梨醇和丙三醇。将丙三醇放入容器中加热到75℃并保温，依次加入羟乙基纤维素和羟丙基甲基纤维素，在搅拌下使其全部溶解，搅拌速度控制在60转/分钟，停止加热，继续搅拌至室温停止搅拌，即得增稠剂组分；
⑵按上述比例，取环乙胺对甲苯磺的盐、丙二酸、联二丙酸，放入容器中在在100转/分钟搅拌速度下搅拌均匀，再缓慢加入乙酸胺，搅拌均匀，取出少许配成1％水溶液用广泛试纸测其PH值＝7.0即可，此为活性剂复配物；
⑶按上述比例，取增稠剂、活性剂复配物、表面活性剂、热稳定剂和纯净水，放入容器中，常温下以50转/分钟的速度搅拌至全部溶解均匀，即得热风整平助焊剂。
实施例3
原料(Kg)：增稠剂28、活性剂复配物12、表面活性剂0.5、热稳定剂5和纯净水41。
制备方法包括以下步骤：
⑴按上述比例，取羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、山梨醇和丙三醇。将丙三醇放入容器中加热到85℃并保温，依次加入羟乙基纤维素和羟丙基甲基纤维素，在搅拌下使其全部溶解，搅拌速度控制在50转/分钟，停止加热，继续搅拌至室温停止搅拌，即得增稠剂组分；
⑵按上述比例，取环乙胺对甲苯磺的盐、丙二酸、联二丙酸，放入容器中在在100转/分钟搅拌速度下搅拌均匀，再缓慢加入乙酸胺，搅拌均匀，取出少许配成1％水溶液用广泛试纸测其PH值＝7.0即可，此为活性剂复配物；
⑶按上述比例，取增稠剂、活性剂复配物、表面活性剂、热稳定剂和纯净水，放入容器中，常温下以60转/分钟的速度搅拌至全部溶解均匀，即得热风整平助焊剂。
实施例4
原料(Kg)：增稠剂40、活性剂复配物6、表面活性剂0.9、热稳定剂3.9和纯净水74。
制备方法包括以下步骤：
⑴按上述比例，取羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、山梨醇和丙三醇。将丙三醇放入容器中加热到75～85℃并保温，依次加入羟乙基纤维素和羟丙基甲基纤维素，在搅拌下使其全部溶解，搅拌速度控制在50转/分钟，停止加热，继续搅拌至室温停止搅拌，即得增稠剂组分；
⑵按上述比例，取环乙胺对甲苯磺的盐、丙二酸、联二丙酸，放入容器中在在100转/分钟搅拌速度下搅拌均匀，再缓慢加入乙酸胺，搅拌均匀，取出少许配成1％水溶液用广泛试纸测其PH值＝6.0即可，此为活性剂复配物；
⑶按上述比例，取增稠剂、活性剂复配物、表面活性剂、热稳定剂和纯净水，放入容器中，常温下以40转/分钟的速度搅拌至全部溶解均匀，即得热风整平助焊剂。
实施例5
原料(Kg)：增稠剂32、活性剂复配物4.8、表面活性剂1、热稳定剂2.8和纯净水52。
制备方法包括以下步骤：
⑴按上述比例，取羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、山梨醇和丙三醇。将丙三醇放入容器中加热到80℃并保温，依次加入羟乙基纤维素和羟丙基甲基纤维素，在搅拌下使其全部溶解，搅拌速度控制在60转/分钟，停止加热，继续搅拌至室温停止搅拌，即得增稠剂组分；
⑵按上述比例，取环乙胺对甲苯磺的盐、丙二酸、联二丙酸，放入容器中在100转/分钟搅拌速度下搅拌均匀，再缓慢加入乙酸胺，搅拌均匀，取出少许配成1％水溶液用广泛试纸测其PH值＝7.0即可，此为活性剂复配物；
⑶按上述比例，取增稠剂、活性剂复配物、表面活性剂、热稳定剂和纯净水，放入容器中，常温下以60转/分钟的速度搅拌至全部溶解均匀，即得热风整平助焊剂。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种无挥发性有机物的热风整平助焊剂，其特征在于：包括以下重量份原料组分制备而成：
增稠剂：20～40；
活性剂复配物：3～12；
PH值调节剂：0-5；
表面活性剂：0.5～2；
热稳定剂：2～5；
纯净水：41～74；
其中，所述增稠剂为羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、山梨醇和丙三醇四种原料的组合物，其组合比例为羟乙基纤维素：羟丙基甲基纤维素：山梨醇：丙三醇＝1-2：1-2：21-23：69-71。
2.根据权利要求1所述的无挥发性有机物的热风整平助焊剂，其特征在于：各重量份原料组分具体包括：
增稠剂：29～35；
活性剂复配物：8～10；
PH值调节剂：0-5；
表面活性剂：0.6～0.8；
热稳定剂：3.7～3.9；
纯净水：57～59。
3.根据权利要求1或2所述的无挥发性有机物的热风整平助焊剂，其特征在于：所述活性剂复配物为环已胺对甲苯磺酸盐、丙二酸和联二丙酸的复配物，其复配比例为环已胺对甲苯磺酸盐：丙二酸：联二丙酸＝4-6：9-11：7-9。
4.根据权利要求1或2所述的无挥发性有机物的热风整平助焊剂，其特征在于：所述热稳定剂为聚亚烷基醇，其牌号为SAF-26。
5.根据权利要求1或2所述的无挥发性有机物的热风整平助焊剂，其特征在于：所述PH值调节剂为乙醇胺。
6.根据权利要求1或2所述的无挥发性有机物的热风整平助焊剂，其特征在于：所述表面活性剂为松香醇醚表面活性剂。
7.一种根据权利要求1-6中任一项所述的无挥发性有机物的热风整平助焊剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
⑴制备增稠剂：
按权利要求1-6中任一项所述的无挥发性有机物的热风整平助焊剂规定的比例，取羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、山梨醇和丙三醇；
将丙三醇放入容器中加热到75～85℃并保温，依次加入羟乙基纤维素和羟丙基甲基纤维素，在搅拌下使其全部溶解，搅拌速度控制在40～60转/分钟，停止加热，继续搅拌至室温停止搅拌，即得增稠剂组分；
⑵制备活性剂复配物：
按权利要求1-6中任一项所述的无挥发性有机物的热风整平助焊剂规定的比例，取环已胺对甲苯磺酸盐、丙二酸和联二丙酸，放入容器中，在80～100转/分钟搅拌速度下搅拌均匀，再缓慢加入乙酸胺，搅拌均匀；
取出少许配成1％水溶液用广泛试纸测其PH值＝6～7即可，此为活性剂复配物；
⑶制备热风整平助焊剂：
按权利要求1-6中任一项所述的无挥发性有机物的热风整平助焊剂规定的比例，取增稠剂、活性剂复配物、表面活性剂、热稳定剂和纯净水，放入容器中，常温下以40～60转/分钟的速度搅拌至全部溶解均匀，即得热风整平助焊剂。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |