CN107931890A - 一种用于低温焊锡软钎焊的固态松香助焊剂 - Google Patents
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Abstract
本发明属于助焊剂技术领域，尤其涉及一种用于低温焊锡软钎焊的固态松香助焊剂，按重量百分数计，包括如下组分：纯松香69.2％～89.5％；助溶剂4.5％～10％；活性剂4％～7％；非离子表面活性剂0.4％～1.2％；成膜剂0.9％～1.4％；缓蚀剂0.2％～0.4％；抗氧剂0.3％～0.5％。相对于现有技术，本发明为松香基助焊剂，用于精密电路板低温作业焊锡，具有低熔点、无连焊、低飞溅、无针孔的特点，具有良好的焊接可靠性、高环保安全性、高RMA活性、高浸润性佳、高扩展率高、低腐蚀、低成本等优点，而且制备方法简便，在常温下即可操作完成，对设备要求低，应用前景好。
Description
技术领域
本发明属于助焊剂技术领域，尤其涉及一种用于低温焊锡软钎焊的固态松香助焊剂。
背景技术
焊锡丝通常由锡合金和助焊剂两部分组成，助焊剂起到提高焊锡丝在焊接过程中的辅热传导、去除氧化、降低被焊接材质表面张力、去除被焊接材质表面油污、增大焊接面积的作用，由此可见，焊锡丝的润湿性、腐蚀性等重要性能主要取决于助焊剂的优劣。
传统的助焊剂在焊接后存在残留物多、气味和喷溅明显的现象，对使用人员健康和环境造成威胁，而且还有连焊、针孔的出现，导致焊接可靠性不高，安全环保性不够。
此外，随着电子元器件不断向短小化、轻薄化发展，目前无铅焊锡产品所设定的工作温度早已高出其所能承受的范围，如果继续在当前焊料工艺下进行焊接，将会使得产品在今后的使用过程中造成不可预计的危险；此外，使用低温焊料可以使一些不耐高温的廉价元器件和电路板得以使用，从而降低产品成本，使用低温焊料还可以降低由于不同材料之间热膨胀系数不同所造成的伤害，因此低温焊料的开发与使用以及研发与其相适用的低温助焊剂适用刻不容缓。
有鉴于此，本发明旨在提供一种用于低温焊锡软钎焊的固态松香助焊剂，其为松香基助焊剂，用于精密电路板低温作业焊锡，具有低熔点、无连焊、低飞溅、无针孔的特点，具有良好的焊接可靠性、高环保安全性、高RMA活性、高浸润性、高扩展率、低腐蚀、低成本等优点，而且制备方法简便，在常温下即可操作完成，对设备要求低，应用前景好。
发明内容
本发明的目的在于：针对现有技术的不足，而提供一种用于低温焊锡软钎焊的固态松香助焊剂，其为松香基助焊剂，用于精密电路板低温作业焊锡，具有低熔点、无连焊、低飞溅、无针孔的特点，具有良好的焊接可靠性、高环保安全性、高RMA活性、高浸润性、高扩展率、低腐蚀、低成本等优点，而且制备方法简便，在常温下即可操作完成，对设备要求低，应用前景好。
为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种用于低温焊锡软钎焊的固态松香助焊剂，按重量百分数计，包括如下组分：
纯松香 69.2％～89.5％；
助溶剂 4.5％～10％；
活性剂 4％～7％；
非离子表面活性剂 0.4％～1.2％；
成膜剂 0.9％～1.4％；
缓蚀剂 0.2％～0.4％；
抗氧剂 0.3％～0.5％
所述活性剂由如下组分组成：
丁二酸 7％～18％；
2-(1-氨基环己基)乙酸盐酸盐 14％～22％；
甲酯 7％～14％；
2-溴乙胺氢溴酸盐 11％～18％；
抗氧剂 9％～14％；
癸二酸 14％～22％；
二丙二醇甲醚 9％～18％。
作为本发明用于低温焊锡软钎焊的固态松香助焊剂的一种改进，按重量百分数计，包括如下组分：
纯松香 71％～87％；
助溶剂 5％～9％；
活性剂 5％～6％；
非离子表面活性剂 0.6％～1.0％；
成膜剂 1.0％～1.3％；
缓蚀剂 0.25％～0.35％；
抗氧剂 0.35％～0.45％
所述活性剂由如下组分组成：
丁二酸 10％～16％；
2-(1-氨基环己基)乙酸盐酸盐 15％～20％；
甲酯 8％～13％；
2-溴乙胺氢溴酸盐 12％～16％；
抗氧剂 10％～13％；
癸二酸 16％～20％；
二丙二醇甲醚 11％～16％。
作为本发明用于低温焊锡软钎焊的固态松香助焊剂的一种改进，按重量百分数计，包括如下组分：
纯松香 86％；
助溶剂 6％；
活性剂 5.5％；
非离子表面活性剂 0.7％；
成膜剂 1.1％；
缓蚀剂 0.3％；
抗氧剂 0.4％；
所述活性剂由如下组分组成：
丁二酸 14％；
2-(1-氨基环己基)乙酸盐酸盐 18％；
甲酯 10％；
2-溴乙胺氢溴酸盐 15％；
抗氧剂 12％；
癸二酸 18％；
二丙二醇甲醚 13％。
作为本发明用于低温焊锡软钎焊的固态松香助焊剂的一种改进，所述助溶剂为无水乙醇、甲醇和丙酮中的至少一种。
作为本发明用于低温焊锡软钎焊的固态松香助焊剂的一种改进，所述非离子表面活性剂为壬基苯氧基聚乙氧基乙醇、烷基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚中的至少一种。
作为本发明用于低温焊锡软钎焊的固态松香助焊剂的一种改进，所述成膜剂为乙二撑双硬脂酸酰胺、聚丙烯酰胺、聚乙二醇中的至少一种。
作为本发明用于低温焊锡软钎焊的固态松香助焊剂的一种改进，所述缓蚀剂为苯并三氮唑、乙二醇苯唑、二叔丁基对甲酚、三乙醇胺和三乙胺中的至少一种。
作为本发明用于低温焊锡软钎焊的固态松香助焊剂的一种改进，所述抗氧剂为对苯二酚、特丁基对苯二酚和2，5-二特丁基对苯二酚中的至少一种。
相对于现有技术，本发明通过巧妙的活性剂设计，使得助焊剂无沉淀、无分层现象出现，且使得助焊剂不粘性良好。使用该助焊剂的钎料合金铺展面积和铺展率均较大，而且该活性剂还能增强钎料的润湿能力。在钎焊温度下，活性剂能够去除基体和钎料表面的氧化物，提高钎料和基体间的润湿性，为液态钎料的铺展创造条件。其中的丁二酸和癸二酸在钎焊时生成环状内酯或交酯，酯类作为良好的成膜剂，焊接时在钎料表面成膜，防止钎料高温氧化，起到了保护的作用，从而使得焊点表面比较饱满光亮，较为平滑。2-(1-氨基环己基)乙酸盐酸盐和2-溴乙胺氢溴酸盐可以起界面活性作用，改善液态钎料对母材表面的润湿性能，在钎焊过程中分解为碱性和酸性两部分，析出的酸能清除氧化物，而且在钎焊后的冷却过程中，剩余的酸又与其碱性的胺结合起来，减轻了残渣的腐蚀性。甲酯和二丙二醇甲醚作为活性剂的溶剂，可起到载体的作用，使得助焊剂在钎焊温度下的流动性好，能很好的润湿母材和减小液态钎料对母材的表面张力。
总之，本发明提供的助焊剂可用于精密电路板低温作业焊锡，具有低熔点、无连焊、低飞溅、无针孔的特点，具有良好的焊接可靠性、高环保安全性、高RMA活性、高浸润性、高扩展率、低腐蚀、低成本等优点，而且制备方法简便，在常温下即可操作完成，对设备要求低，应用前景好。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供的一种用于低温焊锡软钎焊的固态松香助焊剂，按重量百分数计，包括如下组分：
纯松香 86％；
助溶剂 6％；
活性剂 5.5％；
非离子表面活性剂 0.7％；
成膜剂 1.1％；
缓蚀剂 0.3％；
抗氧剂 0.4％；
所述活性剂由如下组分组成：
丁二酸 14％；
2-(1-氨基环己基)乙酸盐酸盐 18％；
甲酯 10％；
2-溴乙胺氢溴酸盐 15％；
抗氧剂 12％；
癸二酸 18％；
二丙二醇甲醚 13％。
其中，助溶剂为无水乙醇，非离子表面活性剂为壬基苯氧基聚乙氧基乙醇，成膜剂为乙二撑双硬脂酸酰胺，缓蚀剂为苯并三氮唑，抗氧剂为对苯二酚。
实施例2
本实施例提供的一种用于低温焊锡软钎焊的固态松香助焊剂，按重量百分数计，包括如下组分：
纯松香 85％；
助溶剂 7.5％；
活性剂 5％；
非离子表面活性剂 0.5％；
成膜剂 1.4％；
缓蚀剂 0.25％；
抗氧剂 0.35％
所述活性剂由如下组分组成：
丁二酸 11％；
2-(1-氨基环己基)乙酸盐酸盐 17％；
甲酯 12％；
2-溴乙胺氢溴酸盐 17％；
抗氧剂 11％；
癸二酸 19％；
二丙二醇甲醚 13％。
其中，助溶剂为甲醇，非离子表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚，成膜剂为聚丙烯酰胺，缓蚀剂为乙二醇苯唑，抗氧剂为特丁基对苯二酚。
实施例3
本实施例提供的一种用于低温焊锡软钎焊的固态松香助焊剂，按重量百分数计，包括如下组分：
纯松香 84.3％；
助溶剂 8.5％；
活性剂 4.5％；
非离子表面活性剂 0.7％；
成膜剂 1.2％；
缓蚀剂 0.35％；
抗氧剂 0.45％
所述活性剂由如下组分组成：
丁二酸 18％；
2-(1-氨基环己基)乙酸盐酸盐 19％；
甲酯 8％；
2-溴乙胺氢溴酸盐 14％；
抗氧剂 11％；
癸二酸 16％；
二丙二醇甲醚 14％。
其中，助溶剂为丙酮，非离子表面活性剂为壬基酚聚氧乙烯醚，成膜剂为聚乙二醇，缓蚀剂为二叔丁基对甲酚，抗氧剂为2,5-二特丁基对苯二酚。
实施例4
本实施例提供的一种用于低温焊锡软钎焊的固态松香助焊剂，按重量百分数计，包括如下组分：
纯松香 82％；
助溶剂 8.5％；
活性剂 6.5％；
非离子表面活性剂 1.2％；
成膜剂 1.0％；
缓蚀剂 0.38％；
抗氧剂 0.42％
所述活性剂由如下组分组成：
丁二酸 10％；
2-(1-氨基环己基)乙酸盐酸盐 20％；
甲酯 10％；
2-溴乙胺氢溴酸盐 15％；
抗氧剂 12％；
癸二酸 20％；
二丙二醇甲醚 13％。
其中，助溶剂为无水乙醇、甲醇的混合物，二者的质量之比为1：1。非离子表面活性剂为壬基苯氧基聚乙氧基乙醇、烷基酚聚氧乙烯醚的混合物，二者的质量比为1：1。成膜剂为乙二撑双硬脂酸酰胺、聚丙烯酰胺的混合物，二者的质量比为1:1。缓蚀剂为三乙醇胺。抗氧剂为对苯二酚、特丁基对苯二酚的混合物，二者的质量比为1：1。
实施例5
本实施例提供的一种用于低温焊锡软钎焊的固态松香助焊剂，按重量百分数计，包括如下组分：
纯松香 82.3％；
助溶剂 9.5％；
活性剂 5.5％；
非离子表面活性剂 0.85％；
成膜剂 1.25％；
缓蚀剂 0.22％；
抗氧剂 0.38％
所述活性剂由如下组分组成：
丁二酸 13％；
2-(1-氨基环己基)乙酸盐酸盐 17％；
甲酯 12％；
2-溴乙胺氢溴酸盐 13％；
抗氧剂 13％；
癸二酸 17％；
二丙二醇甲醚 15％。
其中，助溶剂为甲醇和丙酮的混合物，二者的质量比为1：2。非离子表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚和壬基酚聚氧乙烯醚的混合物，二者的质量比为1：3。成膜剂为聚丙烯酰胺、聚乙二醇的混合物，二者的质量比为1：2。缓蚀剂为三乙醇胺和三乙胺的混合物，二者的质量比为1：2。抗氧剂为特丁基对苯二酚和2，5-二特丁基对苯二酚的混合物，二者的质量比为1：3。
对实施例1至5的助焊剂进行测试，结果见表1。
表1：实施例1至5的各项性能参数的测试结果。
由表1可以看出：本发明的助焊剂的铺展率大于80％，焊点光亮饱满，焊后残留物少，焊后铜镜无腐蚀，能够满足电子行业的需求。本发明中各实施例的铺展率的测试是用Sn-Ag3.0-Cu0.5的无铅焊锡作为样品进行的。
根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。
Claims (8)
1.一种用于低温焊锡软钎焊的固态松香助焊剂，其特征在于，按重量百分数计，包括如下组分：
纯松香69.2％～89.5％；
助溶剂4.5％～10％；
活性剂4％～7％；
非离子表面活性剂0.4％～1.2％；
成膜剂0.9％～1.4％；
缓蚀剂0.2％～0.4％；
抗氧剂0.3％～0.5％
所述活性剂由如下组分组成：
丁二酸7％～18％；
2-(1-氨基环己基)乙酸盐酸盐14％～22％；
甲酯7％～14％；
2-溴乙胺氢溴酸盐11％～18％；
抗氧剂9％～14％；
癸二酸14％～22％；
二丙二醇甲醚9％～18％。
2.根据权利要求1所述的用于低温焊锡软钎焊的固态松香助焊剂，其特征在于，按重量百分数计，包括如下组分：
纯松香71％～87％；
助溶剂5％～9％；
活性剂5％～6％；
非离子表面活性剂0.6％～1.0％；
成膜剂1.0％～1.3％；
缓蚀剂0.25％～0.35％；
抗氧剂0.35％～0.45％
所述活性剂由如下组分组成：
丁二酸10％～16％；
2-(1-氨基环己基)乙酸盐酸盐15％～20％；
甲酯8％～13％；
2-溴乙胺氢溴酸盐12％～16％；
抗氧剂10％～13％；
癸二酸16％～20％；
二丙二醇甲醚11％～16％。
3.根据权利要求2所述的用于低温焊锡软钎焊的固态松香助焊剂，其特征在于，按重量百分数计，包括如下组分：
纯松香86％；
助溶剂6％；
活性剂5.5％；
非离子表面活性剂0.7％；
成膜剂1.1％；
缓蚀剂0.3％；
抗氧剂0.4％；
所述活性剂由如下组分组成：
丁二酸14％；
2-(1-氨基环己基)乙酸盐酸盐18％；
甲酯10％；
2-溴乙胺氢溴酸盐15％；
抗氧剂12％；
癸二酸18％；
二丙二醇甲醚13％。
4.根据权利要求1至3任一项所述的用于低温焊锡软钎焊的固态松香助焊剂，其特征在于，所述助溶剂为无水乙醇、甲醇和丙酮中的至少一种。
5.根据权利要求1至3任一项所述的用于低温焊锡软钎焊的固态松香助焊剂，其特征在于，所述非离子表面活性剂为壬基苯氧基聚乙氧基乙醇、烷基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚中的至少一种。
6.根据权利要求1至3任一项所述的用于低温焊锡软钎焊的固态松香助焊剂，其特征在于，所述成膜剂为乙二撑双硬脂酸酰胺、聚丙烯酰胺、聚乙二醇中的至少一种。
7.根据权利要求1至3任一项所述的用于低温焊锡软钎焊的固态松香助焊剂，其特征在于，所述缓蚀剂为苯并三氮唑、乙二醇苯唑、二叔丁基对甲酚、三乙醇胺和三乙胺中的至少一种。
8.根据权利要求1至3任一项所述的用于低温焊锡软钎焊的固态松香助焊剂，其特征在于，所述抗氧剂为对苯二酚、特丁基对苯二酚和2，5-二特丁基对苯二酚中的至少一种。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20180420 |
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