CN111375927B - 一种树脂型免清洗助焊膏 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种树脂型免清洗助焊膏，属于电子产品封装领域。该处理剂原料成分主要包括石油树脂、萜烯树脂、抗氧剂、活性剂、触变剂和溶剂。制备方法包括将石油树脂和萜烯树脂加入溶剂中溶解，然后依次加入抗氧剂、活性剂和触变剂搅拌溶解，然后在搅拌条件下冷却至室温。原料中使用石油树脂和萜烯树脂混合，具有良好的成膜作用，对焊接过程中焊粉具有更好的保护作用，能够降低焊粉的二次氧化，提高焊接质量。而且石油树脂和萜烯树脂没有化学活性，焊后残留物无腐蚀性，不用清洗即可达到高可靠的要求。

Description

一种树脂型免清洗助焊膏

技术领域

本发明属于电子产品封装领域，具体涉及一种树脂型免清洗助焊膏。

背景技术

随着电子产品的日益迅速发展，人们对于更轻、更环保和更加高性能的电子消费品的追求越来越多。锡膏作为电子元件和电路板之间的焊接材料，由于其生产效率高、焊接强度高和工艺制备简单而广泛应用于电子产品的生产中。传统的焊膏主要由85-90％左右的锡铅焊料粉和10-15％左右的助焊膏合成。传统的助焊膏中通常含有卤素材料，它具有高效活化性能和净化表面作用，在焊接时能够保护焊料不被氧化，但是焊后会在线路板表面有残留物，这些残留物不仅具有腐蚀性，而且能降低绝缘电阻，大大降低的器件的使用寿命。

对于可靠性要求较高的电子产品，通常在焊后需要对线路板进行清洗处理，以去掉残余物，进而增加电子产品的使用寿命，一般会使用有机溶剂作为清洗剂进行清洁，但是清洗剂的使用不仅对环境造成污染，而且增加了生产成本，因此需要开发一种即具有普通锡膏的基本性能又能进行免清洗的锡膏，具有很大的应用价值。

CN105290649B公开了一种免清洗助焊膏及其制备方法。其中助焊膏主要包括衣康酸、富马酸、谷氨酸、三乙醇胺、表面活性剂、松节油、乙二醇单丁醚、二丁酯、硫酸钙、钼铁粉、盐酸二乙胺、防锈剂、甘油聚氧乙烯醚和添加剂。其中表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚或聚乙二醇单油酸酯，添加剂为氯化铋和氟化锌的混合物。其制备方法为先将部分原料在一定温度下混合后，再在一定温度下混合部分原料，最后再混合其他剩余原料，搅拌即得成品。对于成品进行性能测试，润湿力为3.72-4.05mN，480h盐雾腐蚀无变化，同时对比原料中无添加谷氨酸和添加剂的样品，测试各方面性能都优于对比样品。但是使用原料组分较多，制作工艺复杂。

CN101670499B公开了一种含有活性控制剂的无松香无铅免洗焊膏，其组成主要包括无铅合金焊粉85-92％和助焊膏8-15％。其中助焊膏包括活性控制剂、活性剂、触变剂、抗氧化剂、表面活性剂、成膜剂和溶剂。其中活性剂选自3-(5,5,6-三甲基双环(2.2.1)庚-2-基)环己-1-醇，农脑基环己醇，白檀油及檀香油；活性剂选自2-羟基-5-磺基苯甲酸盐类，邻羟基苯甲酸-5-磺酸盐类，5-磺基-水杨酸盐类；触变剂选自蓖麻油衍生物、聚乙烯甘醇及其衍生物，抗氧化剂为苯并咪唑；成膜剂为丙烯酸树脂或聚氨酯等。对于配好的焊膏通过回流焊进行检测，发现焊点较亮，焊后残留极少，对其粘度进行检测，粘度为140-185Pa.s。

CN102528315B提供了一种焊层少空洞的无铅免清洗锡膏及其制备方法。它是由助焊剂和无铅合金粉末组成。其中助焊剂主要由有机活性剂、空洞调节剂、改性松香、表面活性剂、触变剂和有机溶剂组成。其中空洞调节剂为丁二酸酐、戊二酸酐、甲基丁烯二酸酐或邻苯二甲酸酐；有机活性剂为丁二酸、己二酸或柠檬酸等；改性松香为高纯聚合松香、水白氢化松香或丙烯酸松香等；表面活性剂为辛基酚聚氧乙烯醚等；触变剂为茎化蓖麻油和硬脂酸等。对于制备的成品进行性能测试，加入空洞调节剂的样品比没加入的样品的焊层空洞明显减少，性能有所提高。

通常助焊膏中含有一定量的松香，焊后松香会留有残留物，残留物具有一定的酸性，如若受到温度或湿度的影响，会对焊点周围元件产生腐蚀，从而影响电子器件的可靠性。如果使用清洗剂对残留物进行清洗处理，又会对环境造成污染，因此，亟需提供一种生产方法简单，对环境友好和可靠性高的助焊膏。

发明内容

针对上述背景技术提出的不足，本发明提供一种树脂型免清洗助焊膏，此助焊膏中不添加松香，焊后残留物无腐蚀性，不用清洗即可达到高可靠性要求，同时也符合绿色环保发展的理念。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种树脂型免清洗助焊膏，包括以下原料：石油树脂、萜烯树脂、抗氧剂、活性剂、触变剂和溶剂。

进一步地，所述助焊膏包括以下重量百分含量的原料：石油树脂5-25％、萜烯树脂5-25％、抗氧剂1-5％、活性剂5-15％、触变剂5-12％和溶剂余量。

进一步地，所述石油树脂、萜烯树脂和抗氧剂的重量比为1-10:2-12:1，优选地，所述石油树脂、萜烯树脂和抗氧剂的重量比为1-6:3-9:1。

进一步优选地，所述助焊膏包括以下重量百分含量的原料：石油树脂10-20％、萜烯树脂10-20％、抗氧剂2-4％、活性剂7-12％、触变剂7-10％和溶剂余量。

进一步地，所述的石油树脂为C5加氢石油树脂、C9加氢石油树脂、C5/C9共聚树脂和DCPD树脂中的一种或多种；优选为C5加氢石油树脂和/或DCPD树脂。

进一步地，所述的萜烯树脂为萜烯树脂P-105、萜烯树脂P-115和萜烯树脂P-125中的一种或多种。

进一步地，所述的抗氧剂为苯二酚、甲基对苯二酚和对羟基苯甲酸中的一种或多种。

进一步地，所述的活性剂为丁二酸、己二酸、苹果酸、苯基丁二酸和邻苯二甲酸中的一种或多种；优选为丁二酸、己二酸和苹果酸中的一种或多种。

进一步地，所述的触变剂为改性氢化蓖麻油和/或脂肪聚酰胺。

进一步地，所述的溶剂为2-乙基-1,3-己二醇、二乙二醇己醚和三丙二醇丁醚中的一种或多种。

本发明还提供了所述的助焊膏的制备方法，包括以下步骤：

将石油树脂和萜烯树脂加入至溶剂中，在120-150℃温度下搅拌30-40min，至所有物料溶解，再依次加入抗氧剂、活性剂和触变剂，搅拌20-30min，然后在搅拌条件下冷却至室温。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

(1)本发明原料中使用的石油树脂分子结构中不含极性或功能性基团，没有化学活性，具有较好的耐酸碱、耐化学药品性和耐水性，且对焊点不造成腐蚀，能保护焊点；原料萜烯树脂呈中性，具有很好的电绝缘性、疏水性、耐酸碱性，且耐热、耐光，具有良好的抗老化性能。

(2)本发明石油树脂和萜烯树脂的配合使用，具有良好的成膜作用，对焊接过程中焊粉具有更好的保护作用，能够降低焊粉的二次氧化，提高焊接质量。

(3)本发明制备的树脂型免清洗助焊膏，可与SnAgCu系合金焊粉、SnBi系合金焊粉或SnPb系合金焊粉充分混合制备锡膏，用于电子产品组装。

(4)使用本发明制备的助焊膏生产的锡膏具有良好的可焊性，焊后残留物无腐蚀，产品可靠性更高。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合具体实施例对本发明作进一步的描述，其中实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案，不构成对本发明保护范围的限制。

原料来源：

C5加氢石油树脂购自山东登诺化工有限公司，产品货号为DN-7E7；

C9加氢石油树脂购自山东登诺化工有限公司，产品货号为DN-M8R；

DCPD树脂购自济南山海化工科技有限公司，产品货号为357466；

C5/C9共聚树脂购自深圳市吉田化工有限公司，产品货号为D0107；

萜烯树脂P-105/萜烯树脂P-115/萜烯树脂P-125购自深圳市吉田化工有限公司，产品货号分别为P-105/P-115/P-125；

改性氢化蓖麻油购自美国海明斯公司，产品货号为Thixatrol ST；

其余原料均为普通市售产品，因此不需要对其来源做具体限定。

实施例1一种树脂型免清洗助焊膏

本实施例提供的一种树脂型免清洗助焊膏，其由以下重量百分含量的原料组成：C5加氢石油树脂20％、DCPD树脂5％、萜烯树脂P-125 5％、甲基对苯二酚1％、丁二酸4％、己二酸8％、改性氢化蓖麻油8％、二乙二醇己醚29％和2-乙基-1,3-己二醇20％。

上述助焊膏的制备方法包括以下步骤：

将C5加氢石油树脂、DCPD树脂、萜烯树脂P-125、二乙二醇己醚和2-乙基-1,3-己二醇混合，在140℃下搅拌30min，然后依次加入甲基对苯二酚、丁二酸、己二酸和改性氢化蓖麻油，搅拌20min，然后在搅拌条件下冷却至室温。

实施例2一种树脂型免清洗助焊膏

本实施例提供的一种树脂型免清洗助焊膏，其由以下重量百分含量的原料组成：C9加氢石油树脂15％、萜烯树脂P-105 5％、萜烯树脂P-115 20％、甲基对苯二酚3％、苯基丁二酸5％、脂肪聚酰胺5％、三丙二醇丁醚35％和2-乙基-1,3-己二醇12％。

上述助焊膏的制备方法包括以下步骤：

将C9加氢石油树脂、萜烯树脂P-105、萜烯树脂P-115、三丙二醇丁醚和2-乙基-1,3-己二醇混合，在120℃下搅拌40min，然后依次加入甲基对苯二酚、苯基丁二酸和脂肪聚酰胺，搅拌30min，然后在搅拌条件下冷却至室温。

实施例3一种树脂型免清洗助焊膏

本实施例提供的一种树脂型免清洗助焊膏，其由以下重量百分含量的原料组成：C5/C9共聚树脂2％、DCPD树脂3％、萜烯树脂P-105 15％、对羟基苯甲酸4％、苹果酸4％、己二酸5％、改性氢化蓖麻油4％、脂肪聚酰胺8％和二乙二醇己醚55％。

上述助焊膏的制备方法包括以下步骤：

将C5/C9共聚树脂、DCPD树脂、萜烯树脂P-105、和二乙二醇己醚混合，在150℃下搅拌30min，然后依次加入对羟基苯甲酸、苹果酸、己二酸、改性氢化蓖麻油和脂肪聚酰胺，搅拌20min，然后在搅拌条件下冷却至室温。

实施例4一种树脂型免清洗助焊膏

本实施例提供的一种树脂型免清洗助焊膏，其由以下重量百分含量的原料组成：DCPD树脂10％、萜烯树脂P-115 20％、甲基对苯二酚1％、对羟基苯甲酸4％、苹果酸6％、邻苯二甲酸9％、脂肪聚酰胺7％、三丙二醇丁醚25％和2-乙基-1,3-己二醇18％。

上述助焊膏的制备方法包括以下步骤：

将DCPD树脂、萜烯树脂P-115、三丙二醇丁醚25％和2-乙基-1,3-己二醇1混合，在130℃下搅拌30min，然后依次加入甲基对苯二酚、对羟基苯甲酸、苹果酸、邻苯二甲酸和脂肪聚酰胺，搅拌20min，然后在搅拌条件下冷却至室温。

实施例5一种树脂型免清洗助焊膏

本实施例提供的一种树脂型免清洗助焊膏，其由以下重量百分含量的原料组成：C5加氢石油树脂20％、萜烯树脂P-125 10％、甲基对苯二酚1％、对羟基苯甲酸1％、邻苯二甲酸7％、脂肪聚酰胺10％和三丙二醇丁醚51％。

上述助焊膏的制备方法包括以下步骤：

将C5加氢石油树脂、萜烯树脂P-125和三丙二醇丁醚混合，在135℃下搅拌35min，然后依次加入甲基对苯二酚、对羟基苯甲酸、邻苯二甲酸和脂肪聚酰胺，搅拌25min，然后在搅拌条件下冷却至室温。

对比例1

与实施例2的区别在于，一种树脂型免清洗助焊膏，其由以下重量百分含量的原料组成：C9加氢石油树脂3％、萜烯树脂P-105 6％、萜烯树脂P-115 22％、甲基对苯二酚0.5％、苯基丁二酸3％、脂肪聚酰胺4％、三丙二醇丁醚55％和2-乙基-1,3-己二醇6.5％。

其余原料来源及制备方法均与实施例2相同。

对比例2

与实施例2的区别在于，一种树脂型免清洗助焊膏，其由以下重量百分含量的原料组成：C9加氢石油树脂27％、萜烯树脂P-105 3％、甲基对苯二酚6％、苯基丁二酸17％、脂肪聚酰胺10％、三丙二醇丁醚25％和2-乙基-1,3-己二醇12％。

其余原料来源及制备方法均与实施例2相同。

对比例3

与实施例2的区别在于，一种树脂型免清洗助焊膏，C9加氢石油树脂、萜烯树脂和甲基对苯二酚的重量比为0.5:15:1(其中，萜烯树脂包括萜烯树脂P-105、萜烯树脂P-115，萜烯树脂P-105和萜烯树脂P-115的比例与实施例2一致，C9加氢石油树脂、萜烯树脂和甲基对苯二酚的总重量与实施例2中的总重量相同)。

其余原料来源及含量和制备方法均与实施例2相同。

对比例4

与实施例2的区别在于，一种树脂型免清洗助焊膏，C9加氢石油树脂、萜烯树脂和甲基对苯二酚的重量比为15:0.5:1(其中，萜烯树脂包括萜烯树脂P-105、萜烯树脂P-115，萜烯树脂P-105和萜烯树脂P-115的比例与实施例2一致，C9加氢石油树脂、萜烯树脂和甲基对苯二酚的总重量与实施例2中的总重量相同)。

其余原料来源及含量和制备方法均与实施例2相同。

对比例5

市售松香基SnBi35Ag1-T4锡膏。

对比例6

市售松香基SAC305-T4锡膏。

对比例7

市售松香基SnPb37-T4锡膏。

测试实验：

将各实施例1-5、对比例1-4制备的助焊膏制备成锡膏和市售松香基锡膏(对比例5-7)进行下述性能测试，测试方法按照表1所示标准进行测试。

测试结果见表1。

表1：

从表1可以看出，由本申请实施例1-5制备的树脂型免清洗助焊膏制备的锡膏，其在扩展率、铜镜腐蚀和表面绝缘阻抗等方面都具有较好的性能，其中扩展率的范围为87-92％，表面绝缘阻抗的数值为1.2-5.3×10¹¹，铜镜腐蚀测试表现为不穿透，从对比例1-4的实验结果看，原料的含量及配比对于实验样品有较大的影响，另外实施例较对比例在扩展率(反映锡膏的焊接性能)和焊后可靠性方面具有综合的优势，且相较传统松香基锡膏具有更好的可焊性能和焊后可靠性。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (8)

1.一种树脂型免清洗助焊膏，其特征在于：包括以下重量百分含量的原料：石油树脂5-25％、萜烯树脂5-25％、抗氧剂1-5％、活性剂5-15％、触变剂5-12％和溶剂余量；所述的石油树脂、萜烯树脂和抗氧剂的重量比为1-10:2-12:1。

2.根据权利要求1所述的助焊膏，其特征在于：包括以下重量百分含量的原料：石油树脂10-20％、萜烯树脂10-20％、抗氧剂2-4％、活性剂7-12％、触变剂7-10％和溶剂余量。

3.根据权利要求1所述的助焊膏，其特征在于：所述的石油树脂为C5加氢石油树脂、C9加氢石油树脂、C5/C9共聚树脂和DCPD树脂中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的助焊膏，其特征在于：所述的萜烯树脂为萜烯树脂P-105、萜烯树脂P-115和萜烯树脂P-125中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的助焊膏，其特征在于：所述的抗氧剂为苯二酚、甲基对苯二酚和对羟基苯甲酸中的一种或多种；所述的活性剂为丁二酸、己二酸、苹果酸、苯基丁二酸和邻苯二甲酸中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的助焊膏，其特征在于：所述的触变剂为改性氢化蓖麻油和/或脂肪聚酰胺。

7.根据权利要求1所述的助焊膏，其特征在于：所述的溶剂为2-乙基-1,3-己二醇、二乙二醇己醚和三丙二醇丁醚中的一种或多种。

8.如权利要求1-7任一项所述的助焊膏的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将石油树脂和萜烯树脂加入至溶剂中，在120-150℃温度下搅拌30-40min，至所有物料溶解，再依次加入抗氧剂、活性剂和触变剂，搅拌20-30min，然后在搅拌条件下冷却至室温。