CN105598602B - 高活性锡丝用无卤素助焊剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高活性锡丝用无卤素助焊剂，其以精制氢化松香为载体，与特定的低沸点溶剂二乙二醇二甲醚、表面活性剂顺‑4‑环己烯‑1，2二甲酸和非离子表面活性剂吐温‑80混合后，焊接活性较大提高，可有效的去除金属氧化膜，提高焊接润湿性；加入抗氧化剂香草醛防止焊盘的再次被氧化，焊接完成后不腐蚀元器件，绝缘电阻高，避免残余物发黑；加入树脂软化剂乙酸‑2‑乙基己酯和/或顺丁烯二酸二丁酯后残余物牢固，外观清亮透明，该助焊剂能满足自动焊接和太阳能用无铅无卤助焊剂的要求。

Description

高活性锡丝用无卤素助焊剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种锡丝用助焊剂，尤其涉及一种高活性锡丝用无卤素助焊剂及其制备方法。

背景技术

近年来随着电子工业的快速发展，对自动焊接和太阳能用无铅锡丝要求焊接速度快，又无卤环保。无铅锡丝使用的助焊剂主要活性剂为有机卤化物(盐酸二甲胺、环己胺盐酸盐等)，但由于其腐蚀性太强，焊点残余物发黑，另外盐类在焊接完成后不能得到有效的挥发，残留于松香中，导致表面绝缘电阻降低，产生腐蚀和短路的风险。因此对助焊剂的要求也就更为严格。

发明内容

为了克服上述现有技术中存在的不足，本发明提供了一种高活性锡丝用无卤素助焊剂及其制备方法，该助焊剂焊接时无腐蚀、残余物清亮透明、无黑色物产生、润湿性好且焊接速度快，且制备方法简单易行，操作方便。

本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种高活性锡丝用无卤素助焊剂，该助焊剂包括下述按助焊剂总重量百分比计的各组分：必要型低沸点溶剂2～10％、必要型表面活性剂2～5％、香草醛0.1-0.5％、树脂软化剂1～5％、吐温-80为0.1～2％、余量精制氢化松香；其中所述必要型低沸点溶剂为二乙二醇二甲醚；所述必要型表面活性剂为顺-4-环己烯-1，2二甲酸。

其进一步的技术方案是：

本发明还公开了一种高活性锡丝无卤素助焊剂，该助焊剂包括下述按助焊剂总重量百分比计的各组分：必要型低沸点溶剂2～10％、非必要型低沸点溶剂2～5％、必要型表面活性剂2～5％、香草醛0.1-0.5％、树脂软化剂1～5％、吐温-80为0.1～2％、余量精制氢化松香；其中所述必要型低沸点溶剂为二乙二醇二甲醚，所述非必要型低沸点溶剂为乙基苄基醚，且所述必要型表面活性剂为顺-4-环己烯-1，2二甲酸。

本发明还公开了一种高活性锡丝无卤素助焊剂，该助焊剂包括下述按助焊剂总重量百分比计的各组分：必要型低沸点溶剂2～10％、非必要型低沸点溶剂2～5％、必要型表面活性剂2～5％、非必要型表面活性剂2～5％、香草醛0.1-0.5％、树脂软化剂1～5％、吐温-80为0.1～2％、余量精制氢化松香；其中所述必要型低沸点溶剂为二乙二醇二甲醚，所述非必要型低沸点溶剂为乙基苄基醚，且所述必要型表面活性剂为顺-4-环己烯-1，2二甲酸，所述非必要型表面活性剂为己二酸和丁二酸中的至少一种。

其更进一步的技术方案是：

上述所公布的高活性锡丝无卤素助焊剂中所述树脂软化剂均为乙酸-2-乙基己酯和顺丁烯二酸二丁酯中的至少一种，此类树脂软化剂的酸性较弱，在焊接温度下能够分解升华或挥发焊后无残留无腐蚀，并且在分解过程中有利于焊锡丝的焊接和锡在焊接基材上的润湿。

本发明上述所使用的二乙二醇二甲醚和乙基苄基醚均为低沸点溶剂，能促进树脂软化剂溶解在松香里面，且在焊接时易挥发，残留少；顺-4-环己烯-1，2二甲酸、己二酸和丁二酸为表面活性剂，在焊接时能够去除基材氧化物，增加焊料的铺展速度；香草醛为抗氧化剂，在焊接时起到抗氧化作用，为焊接提供良好的焊接氛围；吐温-80为非离子表面活性剂，焊接时提高焊料的流动性和扩展速度，降低焊料的表面张力，提高焊接效果；精制氢化松香为焊剂的载体，可选用本领域常规的精制氢化松香。

本发明还公开了一种上述高活性锡丝用无卤素助焊剂的制备方法，该方法包括下述步骤：

(1)将配方用量的精制氢化松香加入反应釜内加热并搅拌至完全融化，然后将反应釜内温度升至130～150℃后加入配方用量的必要型和非必要型低沸点溶剂、必要型和非必要型表面活性剂及吐温-80，搅拌15～30min混合均匀得到预混合物；

(2)在步骤(1)中所得的预混合物中依次加入配方用量的香草醛和树脂软化剂后，搅拌15～30min混合均匀得到高活性锡丝用无卤素助焊剂。

本发明的有益技术效果是：本发明以精制氢化松香为载体，与特定的低沸点溶剂、表面活性剂和非离子表面活性剂混合后，焊接活性较大提高，可有效的去除金属氧化膜，提高焊接润湿性；加入抗氧化剂防止焊盘的再次被氧化，焊接完成后不腐蚀元器件，绝缘电阻高，避免残余物发黑；加入树脂软化剂后残余物牢固，外观清亮透明，该助焊剂能满足自动焊接和太阳能用无铅无卤助焊剂的要求。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。具体实施例参照表1中所述配方用量采用下述步骤制备而成。

一种高活性锡丝用无卤素助焊剂的制备方法，该方法包括下述步骤：

(1)将配方用量的精制氢化松香加入反应釜内加热并搅拌至完全融化，然后将反应釜内温度升至130～150℃后加入配方用量的必要型和非必要型低沸点溶剂、必要型和非必要型表面活性剂及吐温-80，搅拌15～30min混合均匀得到预混合物；

(2)在步骤(1)中所得的预混合物中依次加入配方用量的香草醛和树脂软化剂后，搅拌15～30min混合均匀得到高活性锡丝用无卤素助焊剂。

表1具体实施例

上述具体实施例中高活性锡丝用无卤助焊剂的用量为1.5～3％。以上述助焊剂与市场上销售的无铅助焊剂做对比试验，实验所用金属组成为99.3％Sn、0.7％Cu。

参照IPC-TM-650测试方法2.6.15确定助焊剂残留物的腐蚀性，观察铜面板是否有腐蚀产生，观察松香残余物是否发清亮透明，是否有黑色残余物产生；参照ICP TM 6502.4.46的方法测定扩展率，各项实验测试结果见表2。

表2具体实施例与对比例测试实验结果

从上述实验测试结果可以看出，实施例1无非离子表面活性剂时扩展率较低，实施例2无树脂软化剂时松香残余物有裂纹。实施例7无抗氧化剂时残余物有腐蚀性，对比例1、2和7存在残余物腐蚀、裂纹和残余物发黑和现象。其他实施例焊接效果良好，因此使用本发明所述锡丝用助焊剂配制的锡丝，焊接时无腐蚀、残余物清亮透明、无黑色物产生且扩展率好，能满足自动焊接和太阳能焊接要求。

以上所述仅为本发明的优先实施方式。应当指出的是，在不脱离本发明原理的情况下，还可作出若干改进和变型，均视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种高活性锡丝用无卤素助焊剂，其特征在于：所述助焊剂包括下述按助焊剂总重量百分比计的各组分：必要型低沸点溶剂2～10％、必要型表面活性剂2～5％、香草醛0.1-0.5％、树脂软化剂1～5％、吐温-80为0.1～2％、余量精制氢化松香；其中所述必要型低沸点溶剂为二乙二醇二甲醚；所述必要型表面活性剂为顺-4-环己烯-1，2二甲酸；所述树脂软化剂为乙酸-2-乙基己酯和顺丁烯二酸二丁酯中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的高活性锡丝用无卤素助焊剂，其特征在于：所述助焊剂还包括占助焊剂总重量百分比为2～5％的非必要型低沸点溶剂，且该非必要型低沸点溶剂为乙基苄基醚。

3.根据权利要求1所述的高活性锡丝用无卤素助焊剂，其特征在于：所述助焊剂还包括占助焊剂总重量百分比为2～5％的非必要型低沸点溶剂和占助焊剂总重量百分比为2～5％的非必要型表面活性剂，其中非必要型低沸点溶剂为乙基苄基醚，非必要型表面活性剂为己二酸和丁二酸中的至少一种。

4.一种权利要求1至3中任一权利要求所述的高活性锡丝用无卤素助焊剂的制备方法，其特征在于：包括下述步骤：

(1)将配方用量的精制氢化松香加入反应釜内加热并搅拌至完全融化，然后将反应釜内温度升至130～150℃后加入配方用量的必要型低沸点溶剂、非必要型低沸点溶剂、必要型表面活性剂、非必要型表面活性剂和吐温-80，搅拌15～30min混合均匀得到预混合物；

(2)在步骤(1)中所得的预混合物中依次加入配方用量的香草醛和树脂软化剂后，搅拌15～30min混合均匀得到高活性锡丝用无卤素助焊剂。