CN106514056A - 一种电子基板焊接助剂的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电子基板焊接助剂的制备方法，属于焊接助剂技术领域。针对目前电子基板焊料残留物中含有大量的卤素离子，存在电气绝缘性能下降并且容易产生污染的缺陷，本发明以丁二酸、乙二酸三乙醇胺为芯材，以丙烯酸树脂为壳材，制得微胶囊化复配活性物质，再以马尾松松香为原料，制备马来海松酸聚乙二醇脂，最后与微胶囊化复配活性物质、苯并三氮唑等混合，配置电子基板焊接助剂，本发明利用制备微胶囊化复配活性物质，使焊接助剂的表面活性增加，增强了焊接剂与基板之间的相容性，马来酸酐等易挥发助剂弥补了传统焊料残留物残留过多卤素离子导致电气绝缘性能下降的缺陷，对环境污染度降低，具有广阔的经济前景。

Description

一种电子基板焊接助剂的制备方法

技术领域

本发明公开了一种电子基板焊接助剂的制备方法，属于焊接助剂技术领域。

背景技术

助焊剂通常是以松香为主要成分的混合物，是保证焊接过程顺利进行的辅助材料。焊接是电子装配中的主要工艺过程，助焊剂是焊接时使用的辅料，助焊剂的主要作用是清除焊料和被焊母材表面的氧化物，使金属表面达到必要的清洁度。它防止焊接时表面的再次氧化，降低焊料表面张力，提高焊接性能。助焊剂性能的优劣，直接影响到电子产品的质量。

近几十年来，在电子产品生产锡焊工艺过程中，一般多使用主要由松香、树脂、含卤化物的活性剂、添加剂和有机溶剂组成的松香树脂系助焊剂。这类助焊剂虽然可焊性好，成本低，但焊后残留物高。其残留物含有卤素离子，会逐步引起电气绝缘性能下降和短路等问题，要解决这一问题，必须对电子印制板上的松香树脂系助焊剂残留物进行清洗。这样不但会增加生产成本，而且清洗松香树脂系助焊剂残留的清洗剂主要是氟氯化合物。这种化合物是大气臭氧层的损耗物质，属于禁用和被淘汰之列。仍有不少公司沿用的工艺是属于前述采用松香树指系助焊剂焊锡再用清洗剂清洗的工艺，效率较低而成本偏高。目前传统助焊剂现有的助焊剂大多还有铅等重金属，不够环保，容易造成污染，无铅焊料残留物中含有大量卤素离子，会引起电气绝缘性能下降，产生短路、开路等现象。

发明内容

本发明主要解决的技术问题：针对目前电子基板焊料残留物中含有大量的卤素离子，且电子基板电气绝缘性能下降并且容易产生污染的缺陷，本发明以丁二酸、乙二酸三乙醇胺为芯材，以丙烯酸树脂为壳材，制得微胶囊化复配活性物质，再以马尾松松香为原料，制备马来海松酸聚乙二醇脂，最后与微胶囊化复配活性物质、苯并三氮唑等混合，配置电子基板焊接助剂，本发明利用制备微胶囊化复配活性物质，使焊接助剂的表面活性增加，增强了焊接剂与基板之间的相容性，马来酸酐等易挥发助剂弥补了传统焊料残留物残留过多卤素离子导致电气绝缘性能下降的缺陷，对环境污染度降低，具有广阔的经济前景。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

（1）称取1～2mL丁二酸，1～2mL乙二酸，0.2～0.4mL三乙醇胺，加入20～30mL去离子水中，以300～400r/min搅拌并加热至50～60℃，加入10～12mL丙烯酸树脂A890，升温至90～95℃，继续搅拌3～4h，冷却至室温，随后过滤，将滤渣置于干燥箱中，在105～110℃下干燥至恒重，再将其加入粉碎机中粉碎，过200目筛，得微胶囊化复配活性物质，备用；

（2）称取400～500g马尾松松香，装入四口烧瓶中，在氮气氛围下，升温至180～200℃，加入120～136g马来酸酐，保持温度反应3～4h后，倒入1.5～2.1L温度为50～60℃松节油中，以300～400r/min搅拌并加热至固体完全溶解，停止加热静置10～12h，随后抽滤，将滤饼置于真空干燥箱中，在120～130℃下干燥至恒重，得马来海松酸酐；

（3）称取50～60g上述马来海松酸酐，25～30g聚乙二醇400，0.07～0.09g氧化锌，加入反应釜中，以500～600r/min搅拌混合15～30min，在氮气氛围下加热至220～240℃，保持温度反应4～6h，随后降温至150～160℃出料，得马来海松酸聚乙二醇脂；

（4）量取30～40mL乙二醇单丁醚，40～50mL无水乙醇，装入反应釜中，以300～400r/min搅拌混合均匀后，加热至50～60℃，并加入12～15g上述马来海松酸聚乙二醇脂，继续搅拌至马来海松酸聚乙二醇脂完全溶解，再依次加入2～3g步骤（1）制备的微胶囊化复配活性物质，0.5～0.6g烷基酚聚氧乙烯醚，0.2～0.3g苯并三氮唑，以500～600r/min搅拌混合30～40min，静置2～3h，随后用400目滤网过滤，收集滤液，得电子基板焊接助剂。

本发明的应用方法是：先用丙酮擦拭焊件3～5次，去油去污，然后取本发明制得的电子基板焊接助剂2～4g涂覆于焊面基板上和焊料表面，厚度为0.5～1.0mm，用焊件焊接，焊接面积为3～5cm²，焊接性能较佳，3～5年焊件不会出现裂缝，对环境污染较小，助焊接性能较佳。

本发明的有益效果是：

（1）本发明助焊性好，固体含量低，焊后残留物少，无须清洗，性能优良，并可以克服现有助焊剂的缺点，其使用也更符合环保的要求；

（2）助焊剂高活性，残留物极少，对焊接表面形成保护作用，将不同类型与组份的表面活性剂配合使用，具备良好的协同作用，能够改善焊料润湿性、防止氧化，该助焊剂拥有清洁表面，且不含卤素、低碳环保，能够满足焊接使用需求。

具体实施方式

首先称取1～2mL丁二酸，1～2mL乙二酸，0.2～0.4mL三乙醇胺，加入20～30mL去离子水中，以300～400r/min搅拌并加热至50～60℃，加入10～12mL丙烯酸树脂A890，升温至90～95℃，继续搅拌3～4h，冷却至室温，随后过滤，将滤渣置于干燥箱中，在105～110℃下干燥至恒重，再将其加入粉碎机中粉碎，过200目筛，得微胶囊化复配活性物质，备用；称取400～500g马尾松松香，装入四口烧瓶中，在氮气氛围下，升温至180～200℃，加入120～136g马来酸酐，保持温度反应3～4h后，倒入1.5～2.1L温度为50～60℃松节油中，以300～400r/min搅拌并加热至固体完全溶解，停止加热静置10～12h，随后抽滤，将滤饼置于真空干燥箱中，在120～130℃下干燥至恒重，得马来海松酸酐；称取50～60g上述马来海松酸酐，25～30g聚乙二醇400，0.07～0.09g氧化锌，加入反应釜中，以500～600r/min搅拌混合15～30min，在氮气氛围下加热至220～240℃，保持温度反应4～6h，随后降温至150～160℃出料，得马来海松酸聚乙二醇脂；量取30～40mL乙二醇单丁醚，40～50mL无水乙醇，装入反应釜中，以300～400r/min搅拌混合均匀后，加热至50～60℃，并加入12～15g上述马来海松酸聚乙二醇脂，继续搅拌至马来海松酸聚乙二醇脂完全溶解，再依次加入2～3g制备的微胶囊化复配活性物质，0.5～0.6g烷基酚聚氧乙烯醚，0.2～0.3g苯并三氮唑，以500～600r/min搅拌混合30～40min，静置2～3h，随后用400目滤网过滤，收集滤液，得电子基板焊接助剂。

实例1

首先称取1mL丁二酸，1mL乙二酸，0.2mL三乙醇胺，加入20mL去离子水中，以300r/min搅拌并加热至50℃，加入10mL丙烯酸树脂A890，升温至90℃，继续搅拌3h，冷却至室温，随后过滤，将滤渣置于干燥箱中，在105℃下干燥至恒重，再将其加入粉碎机中粉碎，过200目筛，得微胶囊化复配活性物质，备用；称取400g马尾松松香，装入四口烧瓶中，在氮气氛围下，升温至180℃，加入120g马来酸酐，保持温度反应3h后，倒入1.5L温度为50℃松节油中，以300r/min搅拌并加热至固体完全溶解，停止加热静置10h，随后抽滤，将滤饼置于真空干燥箱中，在120℃下干燥至恒重，得马来海松酸酐；称取50g上述马来海松酸酐，25g聚乙二醇400，0.07g氧化锌，加入反应釜中，以500r/min搅拌混合15min，在氮气氛围下加热至220℃，保持温度反应4h，随后降温至150℃出料，得马来海松酸聚乙二醇脂；量取30mL乙二醇单丁醚，40mL无水乙醇，装入反应釜中，以300r/min搅拌混合均匀后，加热至50℃，并加入12g上述马来海松酸聚乙二醇脂，继续搅拌至马来海松酸聚乙二醇脂完全溶解，再依次加入2g制备的微胶囊化复配活性物质，0.5g烷基酚聚氧乙烯醚，0.2g苯并三氮唑，以500r/min搅拌混合30min，静置2h，随后用400目滤网过滤，收集滤液，得电子基板焊接助剂。

本发明的应用方法是：先用丙酮擦拭焊件3次，去油去污，然后取本发明制得的电子基板焊接助剂2g涂覆于焊面基板上和焊料表面，厚度为0.5mm，用焊件焊接，焊接面积为3cm²，焊接性能较佳，3年焊件不会出现裂缝，对环境污染较小，助焊接性能较佳。

实例2

首先称取2mL丁二酸，2mL乙二酸，0.4mL三乙醇胺，加入30mL去离子水中，以400r/min搅拌并加热至60℃，加入12mL丙烯酸树脂A890，升温至95℃，继续搅拌4h，冷却至室温，随后过滤，将滤渣置于干燥箱中，在110℃下干燥至恒重，再将其加入粉碎机中粉碎，过200目筛，得微胶囊化复配活性物质，备用；称取450g马尾松松香，装入四口烧瓶中，在氮气氛围下，升温至200℃，加入136g马来酸酐，保持温度反应4h后，倒入2.1L温度为60℃松节油中，以400r/min搅拌并加热至固体完全溶解，停止加热静置12h，随后抽滤，将滤饼置于真空干燥箱中，在125℃下干燥至恒重，得马来海松酸酐；称取60g上述马来海松酸酐，30g聚乙二醇400，0.09g氧化锌，加入反应釜中，以600r/min搅拌混合30min，在氮气氛围下加热至240℃，保持温度反应6h，随后降温至160℃出料，得马来海松酸聚乙二醇脂；量取35mL乙二醇单丁醚，50mL无水乙醇，装入反应釜中，以350r/min搅拌混合均匀后，加热至60℃，并加入15g上述马来海松酸聚乙二醇脂，继续搅拌至马来海松酸聚乙二醇脂完全溶解，再依次加入3g制备的微胶囊化复配活性物质，0.6g烷基酚聚氧乙烯醚，0.3g苯并三氮唑，以600r/min搅拌混合40min，静置3h，随后用400目滤网过滤，收集滤液，得电子基板焊接助剂。

本发明的应用方法是：先用丙酮擦拭焊件5次，去油去污，然后取本发明制得的电子基板焊接助剂4g涂覆于焊面基板上和焊料表面，厚度为1.0mm，用焊件焊接，焊接面积为5cm²，焊接性能较佳，5年焊件不会出现裂缝，对环境污染较小，助焊接性能较佳。

实例3

首先称取1.5mL丁二酸，1.5mL乙二酸，0.3mL三乙醇胺，加入25mL去离子水中，以350r/min搅拌并加热至55℃，加入11mL丙烯酸树脂A890，升温至93℃，继续搅拌3.5h，冷却至室温，随后过滤，将滤渣置于干燥箱中，在110℃下干燥至恒重，再将其加入粉碎机中粉碎，过200目筛，得微胶囊化复配活性物质，备用；称取450g马尾松松香，装入四口烧瓶中，在氮气氛围下，升温至190℃，加入128g马来酸酐，保持温度反应3.5h后，倒入1.9L温度为55℃松节油中，以350r/min搅拌并加热至固体完全溶解，停止加热静置11h，随后抽滤，将滤饼置于真空干燥箱中，在125℃下干燥至恒重，得马来海松酸酐；称取55g上述马来海松酸酐，27g聚乙二醇400，0.08g氧化锌，加入反应釜中，以550r/min搅拌混合22min，在氮气氛围下加热至230℃，保持温度反应5h，随后降温至155℃出料，得马来海松酸聚乙二醇脂；量取35mL乙二醇单丁醚，45mL无水乙醇，装入反应釜中，以350r/min搅拌混合均匀后，加热至55℃，并加入14g上述马来海松酸聚乙二醇脂，继续搅拌至马来海松酸聚乙二醇脂完全溶解，再依次加入2.5g制备的微胶囊化复配活性物质，0.55g烷基酚聚氧乙烯醚，0.25g苯并三氮唑，以550r/min搅拌混合35min，静置2.5h，随后用400目滤网过滤，收集滤液，得电子基板焊接助剂。

本发明的应用方法是：先用丙酮擦拭焊件4次，去油去污，然后取本发明制得的电子基板焊接助剂3g涂覆于焊面基板上和焊料表面，厚度为0.7mm，用焊件焊接，焊接面积为4cm²，焊接性能较佳，4年焊件不会出现裂缝，对环境污染较小，助焊接性能较佳。

Claims (1)

1.一种电子基板焊接助剂的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：

（1）称取1～2mL丁二酸，1～2mL乙二酸，0.2～0.4mL三乙醇胺，加入20～30mL去离子水中，以300～400r/min搅拌并加热至50～60℃，加入10～12mL丙烯酸树脂A890，升温至90～95℃，继续搅拌3～4h，冷却至室温，随后过滤，将滤渣置于干燥箱中，在105～110℃下干燥至恒重，再将其加入粉碎机中粉碎，过200目筛，得微胶囊化复配活性物质，备用；

（2）称取400～500g马尾松松香，装入四口烧瓶中，在氮气氛围下，升温至180～200℃，加入120～136g马来酸酐，保持温度反应3～4h后，倒入1.5～2.1L温度为50～60℃松节油中，以300～400r/min搅拌并加热至固体完全溶解，停止加热静置10～12h，随后抽滤，将滤饼置于真空干燥箱中，在120～130℃下干燥至恒重，得马来海松酸酐；

（3）称取50～60g上述马来海松酸酐，25～30g聚乙二醇400，0.07～0.09g氧化锌，加入反应釜中，以500～600r/min搅拌混合15～30min，在氮气氛围下加热至220～240℃，保持温度反应4～6h，随后降温至150～160℃出料，得马来海松酸聚乙二醇脂；

（4）量取30～40mL乙二醇单丁醚，40～50mL无水乙醇，装入反应釜中，以300～400r/min搅拌混合均匀后，加热至50～60℃，并加入12～15g上述马来海松酸聚乙二醇脂，继续搅拌至马来海松酸聚乙二醇脂完全溶解，再依次加入2～3g步骤（1）制备的微胶囊化复配活性物质，0.5～0.6g烷基酚聚氧乙烯醚，0.2～0.3g苯并三氮唑，以500～600r/min搅拌混合30～40min，静置2～3h，随后用400目滤网过滤，收集滤液，得电子基板焊接助剂。