CN104175025A - 一种有铅焊锡膏用无卤助焊剂 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电子焊接材料技术领域，具体涉及一种有铅焊锡膏用无卤助焊剂。一种有铅焊锡膏用无卤助焊剂，各组分及质量百分比为溶剂：松香：表面活性剂：有机酸：抗氧化剂：触变剂=30～40%：35～50%：4～8%：6～12%：3～7%：2～6%。本发明的助焊剂选用重量比为1:1~2的聚合松香与氢化松香混合物松香，既保证了助焊剂具有较好的粘附力，同时可有效避免饱和状态下单一松香在溶剂中的结晶析出，使得助焊剂具有较好的稳定性能；表面活性剂和抗氧化剂的结合使用，能够有效延长焊锡膏的使用寿命和保存时间，防止锡膏印刷变干。
Description
技术领域
本发明涉及电子焊接材料技术领域，具体涉及一种有铅焊锡膏用无卤助焊剂。
背景技术
焊接是电子装配中的主要工艺过程，而以松香为主要成分的助焊剂是保证焊接过程顺利进行的辅助材料，助焊剂性能的优劣直接影响到电子产品的质量。助焊剂作为焊接的辅助材料其主要作用表现在：清除被焊元件表面的氧化物和杂质、防止焊接时焊料和焊接表面的再氧化、降低焊料的表面张力、加速被焊物的共熔反应、传递热量等几个方面。
传统的助焊剂中活性物质一般是有机胺的卤酸盐等活性剂，虽然该类物质活性高、制得的助焊剂上锡速度快、焊接效果好，但是该类物质焊后卤素残留物较多给焊后基板的绝缘性带来极大的危害，极有可能引起电子元器件短路，使得电子产品的使用可靠性大大降低。
发明内容
本发明的目的在于针对上述不足提供一种具有较宽的粘度范围、活性高、无卤素的有铅焊锡膏用无卤助焊剂。
本发明的技术解决方案：
一种有铅焊锡膏用无卤助焊剂，其特征在于：各组分及质量百分比为溶剂：松香：表面活性剂：有机酸：抗氧化剂：触变剂=30%～40%：35%～50%：4%～8%：6%～12%：3%～7%：2%～6%。
所述溶剂为二乙二醇二丁醚、二乙二醇丁醚醋酸酯、二乙二醇单丁醚、二丙二醇甲醚、二乙二醇单己醚、硝基乙烷、二乙二醇辛醚、三丙二醇丁醚、三乙二醇丁醚中的一种或两种以上组成。
所述松香为氢化松香与聚合松香的混合物，两者的重量比例为1～2:1。
所述表面活性剂为TX-10磷酸酯、松香醚表面活性剂、AP-8、三甲基丁烯二醇、Surfynol 104E中的一种或两种。
所述有机酸为衣康酸、硬脂酸、癸二酸、丁二酸、己二酸、戊二酸、辛二酸、十四酸、联二丙酸、对叔丁基苯甲酸、甲基丁二酸、苯基丁二酸中的至少两种以上组合。
所述抗氧化剂为甲基苯并三氮唑、抗氧剂BHT、CHIMASSORB 3030、苯并咪唑、甲基咪唑中的一种或两种以上组合。
所述触变剂为触变剂7500、改性氢化蓖麻油、亚乙基双硬脂酸酰胺中的至少一种。
一种有铅焊锡膏用无卤助焊剂制备工艺，包括以下步骤：
（1）按上述比例称取溶剂、松香和表面活性剂加入到反应容器中，加热升温至100-120℃，搅拌至完全溶解；
（2）将步骤（1）制得的混合物降温至80-100℃后加入有机酸和抗氧化剂，搅拌至完全溶解；
（3）将步骤（2）制得的混合物降温至50-70℃后加入触变剂，搅拌至完全溶解，冷却至室温，用三辊研磨机将混合均匀溶液中的固体颗粒细度研磨至10μm以下，即得到本发明所述的有铅焊锡膏用无卤助焊剂。
本发明的有益效果：
（1）本发明的助焊剂选用重量比为1:1~2的聚合松香与氢化松香混合物松香，既保证了助焊剂具有较好的粘附力，同时可有效避免饱和状态下单一松香在溶剂中的结晶析出，使得助焊剂具有较好的稳定性能；
（2）表面活性剂和抗氧化剂的结合使用，能够有效延长焊锡膏的使用寿命和保存时间，防止锡膏印刷变干。
具体实施方式
实施例1
一种有铅焊锡膏用无卤助焊剂，将二乙二醇单己醚68g，氢化松香50g，聚合松香40g和TX-10磷酸酯12g加入到反应容器中，加热升温至100℃，恒温搅拌至完全溶解；降温至80℃，加入甲基丁二酸12g，己二酸1.4g，甲基苯并三氮唑0.6g和甲基咪唑8g，恒温搅拌至完全溶解；降温至50℃，加入改性氢化蓖麻油8g，恒温搅拌至完全溶解，冷却至室温，用三辊研磨机将混合均匀溶液中的固体颗粒细度研磨至10μm以下，得到有铅焊锡膏用无卤助焊剂193g。
实施例2
一种有铅焊锡膏用无卤助焊剂，将三丙二醇丁醚70g，氢化松香46g，聚合松香40g和Surfynol 104E 13g加入到反应容器中，加热升温至106℃，恒温搅拌至完全溶解；降温至88℃，加入对叔丁基苯甲酸12g，戊二酸4g，CHIMASSORB 3030 1g和苯并咪唑7g，恒温搅拌至完全溶解；降温至58℃，加入亚乙基双硬脂酸酰胺7g，恒温搅拌至完全溶解，冷却至室温，用三辊研磨机将混合均匀溶液中的固体颗粒细度研磨至10μm以下，得到有铅焊锡膏用无卤助焊剂192g。
实施例3
一种有铅焊锡膏用无卤助焊剂，将二乙二醇二丁醚70g，氢化松香48g，聚合松香38g和AP-8 10g加入到反应容器中，加热升温至112℃，恒温搅拌至完全溶解；降温至96℃，加入苯基丁二酸14g，戊二酸3g，甲基苯并三氮唑0.6g和甲基咪唑8g，恒温搅拌至完全溶解；降温至62℃，加入触变剂7500 8.4g，恒温搅拌至完全溶解，冷却至室温，用三辊研磨机将混合均匀溶液中的固体颗粒细度研磨至10μm以下，得到有铅焊锡膏用无卤助焊剂194g。
实施例4
一种有铅焊锡膏用无卤助焊剂，将二乙二醇单己醚72g，氢化松香46g，聚合松香40g和三甲基丁烯二醇14g加入到反应容器中，加热升温至120℃，恒温搅拌至完全溶解；降温至100℃，加入甲基丁二酸12g，联丙二酸1g，抗氧剂BHT 0.8g和甲基咪唑7.4g，恒温搅拌至完全溶解；降温至70℃，加入亚乙基双硬脂酸酰胺6.8g，恒温搅拌至完全溶解，冷却至室温，用三辊研磨机将混合均匀溶液中的固体颗粒细度研磨至10μm以下，得到有铅焊锡膏用无卤助焊剂191g。
通过以上实施例制得的助焊剂与Sn-Pb系合金粉混合制成焊锡膏，按照SJ/T 11186-2009标准进行检测，各项性能检测结果如表1。
表1实施例1~4的性能检测结果
由表1可以看出，本发明的有铅焊锡膏用无卤助焊剂均不含卤素，润湿性良好均达到标准2级以上要求；表面绝缘电阻值远高于标准要求，满足电气绝缘要求，焊点可靠性高；焊后铜镜无穿透性腐蚀；焊锡膏在室温密封保存360h和印刷8h后粘度变化小，未发干，保证了产品在长途运输过程中降温措施失效情况下锡膏性能的稳定。
Claims (8)
1.一种有铅焊锡膏用无卤助焊剂，其特征在于：各组分及质量百分比为溶剂：松香：表面活性剂：有机酸：抗氧化剂：触变剂=30%～40%：35%～50%：4%～8%：6%～12%：3%～7%：2%～6%。
2.如权利要求1所述一种有铅焊锡膏用无卤助焊剂，其特征在于：所述溶剂为二乙二醇二丁醚、二乙二醇丁醚醋酸酯、二乙二醇单丁醚、二丙二醇甲醚、二乙二醇单己醚、硝基乙烷、二乙二醇辛醚、三丙二醇丁醚、三乙二醇丁醚中的一种或两种以上组成。
3.如权利要求1所述一种有铅焊锡膏用无卤助焊剂，其特征在于：所述松香为氢化松香与聚合松香的混合物，两者的重量比例为1～2:1。
4.如权利要求1所述一种有铅焊锡膏用无卤助焊剂，其特征在于：所述表面活性剂为TX-10磷酸酯、松香醚表面活性剂、AP-8、三甲基丁烯二醇、Surfynol 104E中的一种或两种。
5.如权利要求1所述一种有铅焊锡膏用无卤助焊剂，其特征在于：所述有机酸为衣康酸、硬脂酸、癸二酸、丁二酸、己二酸、戊二酸、辛二酸、十四酸、联二丙酸、对叔丁基苯甲酸、甲基丁二酸、苯基丁二酸中的至少两种以上组合。
6.如权利要求1所述一种有铅焊锡膏用无卤助焊剂，其特征在于：所述抗氧化剂为甲基苯并三氮唑、抗氧剂BHT、CHIMASSORB 3030、苯并咪唑、甲基咪唑中的一种或两种以上组合。
7.如权利要求1所述一种有铅焊锡膏用无卤助焊剂，其特征在于：所述触变剂为触变剂7500、改性氢化蓖麻油、亚乙基双硬脂酸酰胺中的至少一种。
8.制备如权利要求1所述一种有铅焊锡膏用无卤助焊剂，包括以下步骤：
（1）按上述比例称取溶剂、松香和表面活性剂加入到反应容器中，加热升温至100-120℃，搅拌至完全溶解；
（2）将步骤（1）制得的混合物降温至80-100℃后加入有机酸和抗氧化剂，搅拌至完全溶解；
（3）将步骤（2）制得的混合物降温至50-70℃后加入触变剂，搅拌至完全溶解，冷却至室温，用三辊研磨机将混合均匀溶液中的固体颗粒细度研磨至10μm以下，即得到本发明所述的有铅焊锡膏用无卤助焊剂。
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