CN104526185A - 高稳定性smt低温锡膏助焊剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种高稳定性SMT低温锡膏助焊剂及其制备方法，按重量百分比计，其包括如下组分，增稠触变剂3～6％；有机混合酸5～10％；混合溶剂30～40％；缓蚀剂0.5～5％；甲基咪唑5％；表面活性剂0.5～2％；余量为松香。该配方具有如下优点：1、配方中不含有任何游离态或化合态的氯和溴元素，实现了无卤配方，体现了其环保性；2、在该配方中加入了特定比例的高活苯基咪唑且与有机酸进行复配，使其可用于各种金属和镀层表面，而且焊点不会发黑，体现了其高活性；3、利用松香与混合溶剂配合，使助焊剂具有较好的流变性和表面张力，保证焊接过程中的流变性和停驻的平衡，适合高效焊接工艺，体现了其高焊接可靠性和低温性。

Description

高稳定性SMT低温锡膏助焊剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及焊接领域，尤其涉及一种高稳定性SMT低温锡膏助焊剂及其制备方法。

背景技术

焊锡膏是伴随着表面贴装技术(SMT)应运而生的一种新型焊接材料，是由焊锡粉、助焊剂以及其它的表面活性剂、触变剂等加以混合，形成的膏状混合物。

目前，随着电子技术的快速发展和对环保要求的增高，焊锡膏的要求也日益多样化和细致化，例如焊锡膏的各项性能指标必须符合日本工业标准和美国印制电路协会的标准，同时还要满足欧盟法规《化学品的注册、评估、授权和限制》和关于限制在电子电器设备中使用某些有害成分的指令的要求。因此，助焊剂必须排除使用上述法规和标准中的有害物质，同时还要达到规定的技术性能要求。

同时随着电子产品的日益小型化以及生产过程的自动化，焊锡膏或助焊剂的要求也越来越苛刻或精细化，例如在LED灯饰行业，许多电子元器件不能承受200℃以上高温，需要用低温焊料进行电子器件装联焊接。

综上所述，因此有必要对高稳定性SMT低温锡膏助焊剂进行改进。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中的上述缺陷，提供一种具有高焊接可靠性即高稳定性，高活性，环保性，以及低温性的高稳定性SMT低温锡膏助焊剂及其制备方法。

为实现上述发明目的，本发明采用了如下技术方案：一种高稳定性SMT低温锡膏助焊剂，按重量百分比计，其包括如下组分，

此外，本发明还提供如下附属技术方案：

所述增稠触变剂为改性氢化蓖麻油和聚酰胺类中的一种或多种组合。

所述有机混合酸为己二酸、苯甲酸、丁二酸、丁二酸酐、衣康酸、水杨酸和苹果酸中的一种或多种组合。

所述混合溶剂为二丙二醇单乙醚、二丙二醇甲醚、乙二醇丁醚和二乙二醇单己醚中的两种以上组合。

所述缓蚀剂为苯并三氮唑和氮唑类中的一种或多种组合。

所述表面活性剂为聚乙二醇辛基苯基醚、复合型抗氧化油和复合型无卤活性剂中的一种或两种组合。

所述松香为聚合松香和氢化松香的混合物，该聚合松香和氢化松香的混合比例为0.8～1.4∶1。

一种高稳定性SMT低温锡膏助焊剂的制备方法，其包括如下步骤：

1)将所述增稠触变剂、所述松香和所述混合溶剂充分混合形成混合物料，并将该混合物料均匀加热至150～180℃，静置，使物料溶解完全；

2)待步骤1)的混合物料全部溶清后，温度降低到130～150℃，然后加入所述甲基咪唑、所述表面活性剂和所述缓蚀剂，搅拌均匀，使其外观为均一清透液体；

3)将步骤2)的混合物料用100目过滤网过滤，并倒入耐高温塑料袋中，然后再放入冷却水循环池中快速冷却至常温。

相比于现有技术，本发明的优势在于：本发明所揭示的高稳定性SMT低温锡膏助焊剂包括了增稠触变剂、有机混合酸、混合溶剂、缓蚀剂、甲基咪唑、表面活性剂和松香。该配方具有如下优点：1、配方中不含有任何游离态或化合态的氯和溴元素，实现了无卤配方，体现了其环保性；2、在该配方中加入了特定比例的高活苯基咪唑且与有机酸进行复配，使其可用于各种金属和镀层表面，而且焊点不会发黑，体现了其高活性；3、利用松香与混合溶剂配合，使助焊剂具有较好的流变性和表面张力，保证焊接过程中的流变性和停驻的平衡，适合高效焊接工艺，体现了其高焊接可靠性和低温性。

具体实施方式

以下结合较佳实施例对本发明技术方案作进一步非限制性的详细说明。

实施例1：

一种高稳定性SMT低温锡膏助焊剂，按重量百分比计，其包括如下组分：

其中的增稠触变剂为改性氢化蓖麻油和聚酰胺类中的一种或多种组合，该增稠触变剂与松香和混合溶剂共同配合调整助焊剂的流变性能以更便于印刷或涂点的焊接工艺。

其中的有机混合酸为己二酸、苯甲酸、丁二酸、丁二酸酐、衣康酸、水杨酸和苹果酸中的一种或多种组合，其主要起到活性的作用，能够祛除氧化膜并帮助形成焊点。

其中的混合溶剂为二丙二醇单乙醚、二丙二醇甲醚、乙二醇丁醚和二乙二醇单己醚等低沸点醇醚溶剂中的两种以上组合。

其中的缓蚀剂为苯并三氮唑和氮唑类中的一种或多种组合，其主要起到保护焊点、防止被焊接金属的腐蚀。

甲基咪唑与有机混合酸进行复配，作为高效活性剂，能够在各种难以焊接的金属和镀表面焊接，保证了焊点的高可靠性。

其中的表面活性剂为聚乙二醇辛基苯基醚、复合型抗氧化油和复合型无卤活性剂中的一种或两种组合，其主要起到降低表面张力，加强焊接活性，形成光滑圆润的焊点。

其中的松香为聚合松香和氢化松香的混合物，该聚合松香和氢化松香的混合比例为0.8～1.4∶1，松香是助焊剂的主要基础树脂，提供一部分焊接活性并形成有效的焊点保护层。

具体地，本实施例中，按重量百分比计，该高稳定性SMT低温锡膏助焊剂包括如下组分：改性氢化蓖麻油5％、丁二酸3％、水杨酸2％、苹果酸1％、衣康酸4％、乙二醇丁醚27.5％、二丙二醇甲醚6％、苯并三氮唑1.5％、甲基咪唑5％、复合型抗氧化油1％、氢化松香22％，聚合松香22％。

上述助焊剂的制备工艺是：将上述规定量的松香、增稠触变剂和混合溶剂均匀加热到150℃，待混合物料全部溶清后，温度降低到130℃再加入表面活性剂、缓蚀剂和甲基咪唑等物料，搅拌所有物料溶解，外观为均一清透液体。将加热熔化好的助焊膏用100目过滤网过滤倒入耐高温塑料袋中，将盛有助焊膏的袋子放入冷却水循环池中快速冷却至常温，最终形成助焊剂。

实施例2：

一种高稳定性SMT低温锡膏助焊剂，按重量百分比计，其包括如下组分：

具体地，本实施例中，按重量百分比计，该高稳定性SMT低温锡膏助焊剂包括如下组分：改性氢化蓖麻油5％、丁二酸2％、水杨酸3％、苹果酸1％、衣康酸4％、二丙二醇单乙醚20.5％、二乙二醇单己醚13％、苯并三氮唑1.5％、甲基咪唑5％、复合型抗氧化油1％、氢化松香18％，聚合松香26％。

上述助焊剂的制备工艺是：将上述规定量的松香、增稠触变剂和混合溶剂均匀加热到160℃，待混合物料全部溶清后，温度降低到140℃，然后再加入表面活性剂、缓蚀剂、甲基咪唑等物料，搅拌所有物料溶解，外观为均一清透液体。再将加热熔化好的助焊剂用100目过滤网过滤倒入耐高温塑料袋中，将盛有助焊剂的袋子放入冷却水循环池中快速冷却至常温，则为备用的助焊剂。

实施例3：

一种高稳定性SMT低温锡膏助焊剂，按重量百分比计，其包括如下组分：

具体地，本实施例中，按重量百分比计，该高稳定性SMT低温锡膏助焊剂包括如下组分：聚酰胺类5％、己二酸2％，水杨酸2％，苹果酸1％，衣康酸5％、乙二醇丁醚27％、二丙二醇甲醚7.45％、氮唑类0.55％、甲基咪唑5％、复合型抗氧化油1％、氢化松香20％，聚合松香24％。

上述助焊剂的制备工艺是：将上述规定量的松香、增稠触变剂和混合溶剂均匀加热到170℃，待混合物料全部溶清后，温度降低到140℃后再加入表面活性剂、缓蚀剂和甲基咪唑等物料，搅拌所有物料溶解，外观为均一清透液体。将加热熔化好的助焊剂用100目过滤网过滤倒入耐高温塑料袋中，将盛有助焊剂的袋子放入冷却水循环池中快速冷却至常温，则为备用的助焊剂。

经试验验证，该配方具有如下优点：1、配方中不含有任何游离态或化合态的氯和溴元素，实现了无卤配方，体现了其环保性；2、在该配方中加入了特定比例的高活苯基咪唑且与有机酸进行复配，使其可用于各种金属和镀层表面，而且焊点不会发黑，体现了其高活性；3、利用松香与混合溶剂配合，使助焊剂具有较好的流变性和表面张力，保证焊接过程中的流变性和停驻的平衡，适合高效焊接工艺，体现了其高焊接可靠性和低温性。

同时，本发明的助焊剂较为适用于Sn-Bi系、Sn-Bi-Cu系和Sn-Bi-Ag系共晶焊料合金，80～90％的焊料合金与余量的上述助焊剂混合为焊锡膏。

具体制备方法为：将锡铋共晶粉、锡铋铜共晶粉或者锡铋银共晶粉与助焊剂按重量比发到锡膏搅拌设备中，先开转速17rmp搅拌5分钟，将搅拌机转子升起，手工将转子和搅拌锅壁上的未搅拌均匀的锡膏用塑料刮刀刮刀搅拌锅中。然后再密闭设备，抽真空到-0.1～-0.08MPa，转速25～30rmp搅拌10分钟，然后分装成锡膏成品包装，为提高保持时间，将包装好的锡膏储存在0～10℃环境中。

上述锡铋共晶粉中锡、铋的重量百分比为：锡65％、铋35％。上述锡铋铜共晶粉中锡、铋、铜的重量百分比为：锡59.9％、铋40％、铜0.1％。上述锡铋银共晶粉中锡、铋、银的重量百分比为：锡64％、铋35％、银1％。

需要指出的是，上述较佳实施例仅为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种高稳定性SMT低温锡膏助焊剂，其特征在于：按重量百分比计，其包括如下组分，

2.根据权利要求1所述的高稳定性SMT低温锡膏助焊剂，其特征在于：所述增稠触变剂为改性氢化蓖麻油和聚酰胺类中的一种或多种组合。

3.根据权利要求1所述的高稳定性SMT低温锡膏助焊剂，其特征在于：所述有机混合酸为己二酸、苯甲酸、丁二酸、丁二酸酐、衣康酸、水杨酸和苹果酸中的一种或多种组合。

4.根据权利要求1所述的高稳定性SMT低温锡膏助焊剂，其特征在于：所述混合溶剂为二丙二醇单乙醚、二丙二醇甲醚、乙二醇丁醚和二乙二醇单己醚中的两种以上组合。

5.根据权利要求1所述的高稳定性SMT低温锡膏助焊剂，其特征在于：所述的缓蚀剂为苯并三氮唑和氮唑类中的一种或多种组合。

6.根据权利要求1所述的高稳定性SMT低温锡膏助焊剂，其特征在于：所述表面活性剂为聚乙二醇辛基苯基醚、复合型抗氧化油和复合型无卤活性剂中的一种或两种组合。

7.根据权利要求1所述的高稳定性SMT低温锡膏助焊剂，其特征在于：所述松香为聚合松香和氢化松香的混合物，该聚合松香和氢化松香的混合比例为0.8～1.4∶1。

8.根据权利要求1至7任一项所述的高稳定性SMT低温锡膏助焊剂的制备方法，其特征在于其包括如下步骤：

1)将所述增稠触变剂、所述松香和所述混合溶剂充分混合形成混合物料，并将该混合物料均匀加热至150～180℃，静置，使物料溶解完全；

2)待步骤1)的混合物料全部溶清后，温度降低到130～150℃，然后加入所述甲基咪唑、所述表面活性剂和所述缓蚀剂，搅拌均匀，使其外观为均一清透液体；

3)将步骤2)的混合物料用100目过滤网过滤，并倒入耐高温塑料袋中，然后再放入冷却水循环池中快速冷却至常温。