CN110449769A - 一种无松香多功能溶剂型免清洗助焊剂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了无松香多功能溶剂型免清洗助焊剂，组分及质量百分比如下：活性剂2%~6%，表面活性剂0%~0.12%；抗氧化剂0.05%~1.5%，缓蚀剂0.05%~0.45%；添加剂0.15%~1.2%，发泡剂0%~1.5%，其余为溶剂；全部组分总质量为100%。本发明的无松香多功能溶剂型免清洗助焊剂，无卤化物，无毒，不会产生刺激性气味，对人体和自然环境不会产生危害，大幅度降低了对电路板的腐蚀性；活性高，其助焊效果明显，有较好的润湿性，焊点圆满无回缩，无炸锡现象，适合高集成度封装，勿需引起其它辅助设备；电路板表面极低残留，焊点美观，光亮，勿需引进清洗工艺；通用性好，对Sn‑Ag、Sn‑Cu系或是低银无铅钎料合金。

Description

一种无松香多功能溶剂型免清洗助焊剂

技术领域

本发明涉及电子封装技术领域使用的化学物质领域，具体涉及一种无松香多功能溶剂型免清洗助焊剂。

背景技术

随着电子产品的小型化，高密度化以及多维化发展，产品的封装要求变得越来越高，在电子封装领域中，由于助焊剂的性能存在差异，助焊剂的选用也将决定整个产品的寿命。传统松香基助焊剂即将退出市场，一方面：传统助焊剂焊后残留物附着在焊点表面，致使焊点表面暗淡，还会引起电子产品电气绝缘性能下降和短路等问题，导致产品部分功能失效甚至是整个产品的报废。另一方面：部分传统松香基助焊剂含有卤素，不仅加重对焊点的腐蚀，且会对自然环境和工作人员产生危害。

国内采用的助焊剂品种繁多，目前还没有按照一个严格的标准进行分类，一些髙固传统型助焊剂因后期残留物较多必须引进清洗工艺，增大电子产品的生产成本，而且传统助焊剂的工艺窗口窄，适用范围狭隘，与无铅化组装兼容性较差，不利于无铅钎料的推广。部分新型助焊剂在实际焊接过程中达不到理想的效果，如其润湿性较差，焊点缺乏光泽且不饱满，焊接过程中炸锡严重等系列问题。

溶剂型（醇类）助焊剂相比于传统助焊剂，不仅能够达到同样的助焊效果，其适用范围更加广阔，通常情况下呈无色透明液体，不含有卤素，与无铅钎料兼容性好，不会腐蚀焊点，其助焊残留物会随着溶剂挥发，焊后勿须清洗，更加适用于目前较为火热的多维封装和等其它高密度封装技术，就目前研究现状而言，醇类溶剂型助焊剂有着很好的应用前景。

发明内容

本发明为了解决上述技术的不足而发明一种无松香多功能溶剂型免清洗助焊剂，其助焊效果明显，不含有卤素，不含有松香，适用范围广，兼容性好，焊点圆满无回缩，焊后不需要引进清洗工艺，解决现有助焊剂润湿性较差，焊后残留物较多，焊点腐蚀严重，成本高等缺点。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案，一种无松香多功能溶剂型免清洗助焊剂，其特征在于：各组分及质量百分比如下

活性剂2%~6% ，表面活性剂0%~0.12%；抗氧化剂0.05%~1.5% ，缓蚀剂 0.05%~0.45%；添加剂0.15%~1.2%，发泡剂0%~1.5%，其余为溶剂；全组分总质量为100%。

所述活性剂为二羟甲基丙酸，乙二酸，马来酸，正辛酸，醋酸，氨基磺酸，丙醇酸，草酸，其中任取两种大于百分之0的质量百分比混合而成，所述活性剂为弱酸，酸性范围PH=4.5~7.0，提供足以破除被焊材料及母材表面的氧化膜，生成水和其它气体，在反应过程中挥发，其含量不得低于总质量百分比的2%；

所述表面活性剂为非离子表面活性剂，表面活性剂起着降低固液界面表面张力的效果，有效的提高了助焊剂的助焊性能；

所述抗氧化剂为二丁基羟基甲苯、对苯二酚，丁基羟基茴香醚其中的一种，或任两种以各自大于百分之0的质量百分比混合而成；抗氧化剂的添加是使得本发明在用于锡膏制作中有效防止焊锡粉的氧化，同时，保证施焊件在恶劣的工作条件下具有一定的使用寿命。

所述缓蚀剂为苯并三氮唑，苯骈三氮唑分子上的反应基团和腐蚀过程生成的金属离子相互作用而形成沉淀膜或不溶性配合膜，在金属表面进一步聚合而形成沉淀保护膜，从而阻止了氧化腐蚀的过程。

所述添加剂为三乙醇胺，或椰子油脂肪酸二乙酰胺其中的一种，或两种以各自重量百分比大于0混合；其中三乙醇胺本身就属于胺类物质，能够促进助焊剂活性，与此同时，自身呈弱碱性，可调节助焊剂体系的酸碱性。椰子油脂肪酸二乙酰胺，本身具有良好的发泡和稳泡作用，也具有去污能力，其自身的弱碱性均能平衡助焊剂体系的酸碱性，降解产物为二氧化碳和水。

所述发泡剂为皂荚素、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基聚氧乙烯醚硫酸盐、油酸钠其中的任一种，或任两种，或任三种，或任四种，或全部五种，按各自质量百分比大于0%复配而成，泡沫是许多气泡被液体分隔开的多相粗分散体，发泡剂具有降低表面张力的作用，表面张力越低，越有利于起泡，发泡剂的添加使得其运用范围更加广泛。

所述溶剂为醇类有机溶剂，其沸点适中，保证H⁺有较好的电离环境；含有大量的-OH亲水基团，有效的提高了活性酸的活化性能；具有适当的黏度，焊接和焊后对焊接表面具有保护作用，其中溶剂的含量不得低于总质量百分比的90%。

进一步，所述的溶剂为二甘醇，四氢糠醇，异丙醇，丙三醇，1.2丙二醇，酒精其中任一种，或任两种，或任三种，或任四种，或任五种，或全部六种，以各自大于百分之0的质量百分比混合而成。

进一步，所述表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚-10、烷基酚聚氧乙烯醚-9、脂肪醇聚氧乙烯醚-9其中任一种，或任两种，或三种以各自大于百分之0的质量百分比混合而成。

优选地，在本发明最佳实施例中，所述溶剂优质复配比为3:7或者2:8。

优选地，在本发明最佳实施例中，活性剂的酸组分为其中的两种以各自质量百分比23:2混合时，其效果最佳。本发明的一种无松香多功能溶剂型免清洗助焊剂，具有如下特点：

1.无卤化物，无毒，不会产生刺激性气味，对人体和自然环境不会产生危害，大幅度降低了对电路板的腐蚀性；

2.活性高，其助焊效果明显，有较好的润湿性，焊点圆满无回缩，无炸锡现象，适合高集成度封装且制备方法简单，勿需引起其它辅助设备；

3.电路板表面极低残留，焊点美观，光亮，勿需引进清洗工艺；

4.适用窗口宽，通用性好，对Sn-Ag、Sn-Cu系或是低银无铅钎料合金。

具体实施方式

以下结合具体实施方式，对本发明进行详细说明。

一种无松香多功能溶剂型免清洗助焊剂，各组分质量百分比如下：

活性剂2%~6% ，表面活性剂0%~0.12%；抗氧化剂0.05%~1.5% ，缓蚀剂 0.05%~0.45%；添加剂0.15%~1.2%，发泡剂0%~1.5%，其余为溶剂；全组分总质量为100%。

所述活性剂为二羟甲基丙酸，乙二酸，马来酸，正辛酸，醋酸，氨基磺酸，丙醇酸，草酸，其中任取两种大于百分之0的质量百分比混合而成，所述活性剂为弱酸，酸性范围PH=4.5~7.0，提供足以破除被焊材料及母材表面的氧化膜，生成水和其它气体，在反应过程中挥发，其含量不得低于总质量百分比的2%；

所述表面活性剂为非离子表面活性剂，表面活性剂起着降低固液界面表面张力的效果，有效的提高了助焊剂的助焊性能；

所述抗氧化剂为二丁基羟基甲苯、对苯二酚，丁基羟基茴香醚其中的一种，或任两种以各自大于百分之0的质量百分比混合而成；抗氧化剂的添加是使得此发明在用于锡膏制作中有效防止焊锡粉的氧化，同时，保证施焊件在恶劣的工作条件下具有一定的使用寿命。

所述缓蚀剂为苯并三氮唑，苯骈三氮唑分子上的反应基团和腐蚀过程生成的金属离子相互作用而形成沉淀膜或不溶性配合膜 ,在金属表面进一步聚合而形成沉淀保护膜,从而阻止了氧化腐蚀的过程。

所述添加剂为三乙醇胺或椰子油脂肪酸二乙酰胺其中的一种或两种以各自重量百分比大于0混合，其中三乙醇胺本身就属于胺类物质，能够促进助焊剂活性，与此同时，自身呈弱碱性，可调节助焊剂体系的酸碱性。椰子油脂肪酸二乙酰胺，本身具有良好的发泡和稳泡作用，也具有去污能力，其自身的弱碱性均能平衡助焊剂体系的酸碱性，降解产物为二氧化碳和水。

所述发泡剂为皂荚素、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基聚氧乙烯醚硫酸盐、油酸钠其中的一种，或任两种，或任三种，或任四种，或全部五种，按各自质量百分比大于0%复配而成，泡沫是许多气泡被液体分隔开的多相粗分散体，发泡剂具有降低表面张力的作用，表面张力越低，越有利于起泡，发泡剂的添加使得其运用范围更加广泛。

所述溶剂为醇类有机溶剂，其沸点适中，保证H⁺有较好的电离环境；含有大量的-OH亲水基团，有效的提高了活性酸的活化性能；具有适当的黏度，焊接和焊后对焊接表面具有保护作用，其中溶剂的含量不得低于总质量百分比的90%。

进一步，所述的一种无松香多功能溶剂型免清洗助焊剂，其特征在于：溶剂为二甘醇，四氢糠醇，异丙醇，丙三醇，1.2丙二醇，酒精其中任取的一种，或任两种，或任三种，或任四种，或任五种，或全部六种，以各自大于百分之0的质量百分比混合而成。

进一步，所述的一种无松香多功能溶剂型免清洗助焊剂，其特征在于：所述表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚-10（OP-10）、烷基酚聚氧乙烯醚-9（NP-9）、脂肪醇聚氧乙烯醚-9（AEO-9）其中任取的一种或任取两种大于百分之0的质量百分比混合而成。

其中，含量比例为0%表示某一助焊剂中不添加此物质。

本发明的活性剂，其可选择的具体的质量百分比为： 2%、2.5%、3%、3.5%、4%、4.5%、5%、5.5%、6%等，都能满足本发明的需要；表面活性剂，其可选择的具体的质量百分比为：0%、0.01%、0.02%、0.03%、0.04%、0.05%、0.06%、0.08%、0.1%、0.12%等，都能满足本发明的需要；本发明的抗氧化剂，其可选择的具体的质量百分比为： 0.05%、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%、0.7%、0.8%、0.9%、1.0%、1.1%、1.2%、1.3%、1.4%、1.5%等，都能满足本发明的需要；本发明的缓蚀剂，其可选择的具体的质量百分比为： 0.05%、0.1%、0.12%、0.15%、0.18%、0.2%、0.22%、0.25%、0.28%、0. 3%、0.32%、0.35%、0.4%、0. 45%等，都能满足本发明的需要；本发明的添加剂，其可选择的具体的质量百分比为： 0.15%、0.18%、0.2%、0.22%、0.25%、0.28%、0. 3%、0.35%、0.38%、0.4%、0.45%、0.5%、0.52%、0.55%、0.58%、0. 6%、0.65%、0.68%、0.7%、0.75%、0.8%、0.85%、0.9%、0.95%、1. 0%、1.1%、1.2%等，都能满足本发明的需要；本发明的发泡剂，其可选择的具体的质量百分比为： 0%、0.05%、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%、0.7%、0.8%、0.9%、1.0%、1.1%、1.2%、1.3%、1.4%、1.5%等，都能满足本发明的需要。

实施例1

一种无松香多功能溶剂型免清洗助焊剂，成分质量百分比如下：

活性剂二羟甲基丙酸:乙二酸=1:9占比2%；表面活性剂NP-9 0.12%；抗氧化剂二丁基羟基甲苯1.5%；缓蚀剂苯并三氮唑0.45%；添加剂三乙醇胺0.15%；发泡剂皂荚素1.5%，其余为溶剂酒精，各组分总质量100%。

实施例2

一种无松香多功能溶剂型免清洗助焊剂，成分质量百分比如下：

活性剂乙二酸：马来酸=2:8占比2.3%；表面活性剂NP-9 0.1%；抗氧化剂对苯二酚0.12%；缓蚀剂苯并三氮唑0.42%；添加剂椰子油脂肪酸二乙酰胺0.2%；发泡剂十二烷基苯磺酸钠1.2%，其余为溶剂异丙醇，各组分总质量100%。

实施例3

一种无松香多功能溶剂型免清洗助焊剂，成分质量百分比如下：

活性剂马来酸：醋酸=3:7占比2.5%；表面活性剂NP-9 0.08%；抗氧化剂二丁基羟基甲苯0.15%；缓蚀剂苯并三氮唑0.15%；添加剂三乙醇胺0.25%；发泡剂十二烷基硫酸钠1.0%，其余为溶剂丙三醇，各组分总质量100%。

实施例4

一种无松香多功能溶剂型免清洗助焊剂，成分质量百分比如下：

活性剂正辛酸：氨基磺酸=4:6占比3%；表面活性剂OP-10 0.08%；抗氧化剂二丁基羟基甲苯0.2%；缓蚀剂苯并三氮唑0.2%；添加剂三乙醇胺0.4%；发泡剂十二烷基聚氧乙烯醚硫酸盐0.8%其余为溶剂，溶剂为四氢糠醇和二甘醇以1：1的质量比混合的混合物，各组分总质量100%。

实施例5

一种无松香多功能溶剂型免清洗助焊剂，成分质量百分比如下：

活性剂乙二酸：正辛酸=1:1，占总质量百分比4.5%；表面活性剂OP-10 0.05%；抗氧化剂对苯二酚0.25%；缓蚀剂苯并三氮唑0.25%；添加剂椰子油脂肪酸二乙酰胺0.5%；发泡剂油酸钠0.6%，其余为溶剂，溶剂为1.2丙二醇与四氢糠醇以1：2质量比混合得到的混合物，各组分总质量100%。

实施例6

一种无松香多功能溶剂型免清洗助焊剂，成分质量百分比如下：

活性剂二羟甲基丙酸：丙醇酸=6:4，占总质量百分比5%；表面活性剂OP-10 0.03%；抗氧化剂对苯二酚0.35%；缓蚀剂苯并三氮唑0.35%；添加剂椰子油脂肪酸二乙酰胺0.8%；发泡剂皂荚素：十二烷基硫酸钠=2:1占比0.4%，其余为溶剂，溶剂为二甘醇与丙三醇以1：3质量比混合得到的混合物，各组分总质量100%。

实施例7

一种无松香多功能溶剂型免清洗助焊剂，成分质量百分比如下：

活性剂醋酸：草酸=8:2，占总质量百分比5.5%；表面活性剂OP-10 0.1%；抗氧化剂对苯二酚1%；缓蚀剂苯并三氮唑0.45%；添加剂椰子油脂肪酸二乙酰胺1%；发泡剂十二烷基苯磺酸钠：油酸钠=3:1占比0.2%，其余为溶剂，溶剂为二甘醇、异丙醇与四氢糠醇以1:1:1质量比混合得到的混合物，各组分总质量100%。

实施例8

一种无松香多功能溶剂型免清洗助焊剂，成分质量百分比如下：

活性剂醋酸：丙醇酸=23：2，占总质量百分比6%；表面活性剂OP-10 0.12%；抗氧化剂对苯二酚1.5%；缓蚀剂苯并三氮唑0.45%；添加剂三乙醇胺1.2%；发泡剂0%，其余为溶剂，溶剂为二甘醇、异丙醇、四氢糠醇和丙三醇以1:1:1:1质量比混合得到的混合物，各组分总质量100%。

使用以上实施例配制成功的助焊剂时，制备方法简单，其助焊效果好，不含有卤素，无腐蚀性产物，适用窗口宽，兼容性好，焊点美观且焊后不需要引进清洗工艺，原材料易得，成本低，解决现有助焊剂润湿性较差，焊后残留物较多，焊点腐蚀严重，成本高等缺点。

Claims (3)

1.一种无松香多功能溶剂型免清洗助焊剂，其特征在于：各组分及质量百分比如下

活性剂2%~6% ，表面活性剂0%~0.12%；抗氧化剂0.05%~1.5% ，缓蚀剂 0.05%~0.45%；添加剂0.15%~1.2%，发泡剂0%~1.5%，其余为溶剂；全部组分总质量为100%；

所述活性剂为二羟甲基丙酸，乙二酸，马来酸，正辛酸，醋酸，氨基磺酸，丙醇酸，草酸，其中任取两种以大于百分之0的质量百分比混合而成；所述活性剂为弱酸，酸性范围PH=4.5~7.0；

所述表面活性剂为非离子表面活性剂；

所述抗氧化剂为二丁基羟基甲苯，对苯二酚，丁基羟基茴香醚其中的一种，或任两种以各自大于百分之0的质量百分比混合而成；

所述缓蚀剂为苯并三氮唑；

所述添加剂为三乙醇胺，或椰子油脂肪酸二乙酰胺中的一种，或两种以各自重量百分比大于0混合；

所述发泡剂为皂荚素、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基聚氧乙烯醚硫酸盐或油酸钠中的任一种，或任两种，或任三种，或任四种，或全部五种，按各自质量百分比大于0%比例复配而成；

所述溶剂为醇类有机溶剂，溶剂的含量不低于总质量百分比的90%。

2.根据权利要求1所述的一种无松香多功能溶剂型免清洗助焊剂，其特征在于：所述溶剂为二甘醇，四氢糠醇，异丙醇，丙三醇，1.2丙二醇，酒精其中任一种，或任两种，或任三种，或任四种，或任五种，或全部六种，以各自大于百分之0的质量百分比混合而成。

3.根据权利要求1或2所述的一种无松香多功能溶剂型免清洗助焊剂，其特征在于：所述表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚-10、烷基酚聚氧乙烯醚-9、脂肪醇聚氧乙烯醚-9其中任取的一种或任取两种大于百分之0的质量百分比混合而成。