CN111482733B - 镀锡铜带镀层防氧化助焊剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种镀锡铜带镀层防氧化助焊剂及其制备方法，该助焊剂包括溶剂、活化剂、表面活性剂和络合剂，制备时先将溶剂加热形成热溶剂，然后加入活化剂搅拌，再加入表面活性剂，最后加入络合剂溶化并混合均匀，制成镀锡铜带镀层防氧化助焊剂。本发明提供的镀锡铜带镀层防氧化助焊剂及其制备方法，能够适用于光伏行业镀锡铜带热镀锡用，能够满足高速机、低速机等不同工艺条件；具有使用方法简单、可有效降低铜带锡镀层在焊后的表面氧化、腐蚀等不良情况的出现，增加了光伏焊带的使用寿命等优点。

Description

镀锡铜带镀层防氧化助焊剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及镀锡铜带生产技术领域，具体的说是涉及一种镀锡铜带镀层防氧化助焊剂及其制备方法。
背景技术
镀锡铜带作为太阳能光伏行业组装用主要原材料，其镀锡层的质量与可靠性，直接影响组装后产品的使用寿命。
目前，国内镀锡铜带行业主要使用松香基助焊剂，其主要成份是有机酸类活化剂，此类活化剂在高速镀锡过程中，不易分解，造成镀锡后表面残留较多，而残留物中的活性成份在遇到高温或潮湿环境时，极易与镀锡层发生化学反应，从而造成镀层表面持续腐蚀，影响产品寿命。
发明内容
为了克服上述缺陷，本发明提供了一种镀锡铜带镀层防氧化助焊剂及其制备方法，提高镀锡铜带的使用寿命和可靠性。
本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种镀锡铜带镀层防氧化助焊剂，按质量百分比计，所述镀锡铜带镀层防氧化助焊剂由以下组分构成：
(1)溶剂：去离子水86-90％，二乙二醇单丁醚6-7％；
(2)活化剂：氯化锌1.0-1.5％，氯化铵1.0-1.5％，氯化锡1.3-1.8％；
(3)表面活性剂：三乙醇胺0.5-1.0％，松香胺聚氧乙烯醚0.4-0.8％；
(4)络合剂：乙二胺四乙酸二钠1.0-1.5％。
作为本发明的进一步改进，按质量百分比计，所述镀锡铜带镀层防氧化助焊剂由以下组分构成：
(1)溶剂：去离子水87.5％，二乙二醇单丁醚6％；
(2)活化剂：氯化锌1.2％，氯化铵1.2％，氯化锡1.5％；
(3)表面活性剂：三乙醇胺0.8％，松香胺聚氧乙烯醚0.6％；
(4)络合剂：乙二胺四乙酸二钠1.2％。
作为本发明的进一步改进，按质量百分比计，所述镀锡铜带镀层防氧化助焊剂由以下组分构成：
(1)溶剂：去离子水88.0％，二乙二醇单丁醚6.8％；
(2)活化剂：氯化锌1.0％，氯化铵1.0％，氯化锡1.3％；
(3)表面活性剂：三乙醇胺0.5％，松香胺聚氧乙烯醚0.4％；
(4)络合剂：乙二胺四乙酸二钠1.0％。
作为本发明的进一步改进，按质量百分比计，所述镀锡铜带镀层防氧化助焊剂由以下组分构成：
(1)溶剂：去离子水86％，二乙二醇单丁醚6％；
(2)活化剂：氯化锌1.5％，氯化铵1.5％，氯化锡1.8％；
(3)表面活性剂：三乙醇胺1.0％，松香胺聚氧乙烯醚0.8％；
(4)络合剂：乙二胺四乙酸二钠1.4％。
作为本发明的进一步改进，按质量百分比计，所述镀锡铜带镀层防氧化助焊剂由以下组分构成：
(1)溶剂：去离子水87.2％，二乙二醇单丁醚6％；
(2)活化剂：氯化锌1.3％，氯化铵1.3％，氯化锡1.6％；
(3)表面活性剂：三乙醇胺0.7％，松香胺聚氧乙烯醚0.6％；
(4)络合剂：乙二胺四乙酸二钠1.3％。
本发明还提供一种如上所述的镀锡铜带镀层防氧化助焊剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，将所述组分(1)的溶剂加热至45℃，形成热溶剂；
步骤2，将所述组分(2)的活化剂加入所述热溶剂中，并不断搅拌至完全溶化，得到第一混合溶液；
步骤3，将所述组分(3)的表面活性剂加入恢复室温后的第一混合溶液中，并不断搅拌至完全溶解，得到第二混合溶液；
步骤4，将所述组分(4)的络合剂加入所述第二混合溶液中，并不断搅拌至完全溶化并混合均匀，得到镀锡铜带镀层防氧化助焊剂。
本发明的有益效果是：本发明采用去离子水为主体溶剂，用少量无机酸盐作为活化剂、少量三乙醇胺及松香胺聚氧乙烯醚作为表面活性剂，在280℃左右的焊接温度条件下，溶剂能够完全挥发，活化剂与表面活性剂部分在高温液态锡液中，起到助焊作用的同时，能够彻底分解，不会在镀锡层表面形成残留。同时在高温作用下，络合剂与金属锡形成稳定的有机络合物，钝化金属表面活性，在镀锡层表面形成致密的耐腐蚀络合物保护层，隔离镀层与空气的接触，起到防氧化、耐腐蚀的作用，本发明产品也可用于锡及锡合金镀层、锡及锡合金制品表面防氧化变色处理，并且镀层不影响锡层的导电性与可焊性。总之，本发明配方工艺简单，提升了镀锡铜带的使用寿命与可靠性。
具体实施方式
以下结合实施例，对本发明的技术方案作详细说明。
实施例1：
一种镀锡铜带镀层防氧化助焊剂，按以下步骤制备：
步骤1，准备(1)溶剂：去离子水87.5Kg和二乙二醇单丁醚6Kg，并将两个溶剂加热至45℃，形成热溶剂；
步骤2，准备组分(2)活化剂:氯化锌1.2Kg、氯化铵1.2Kg、氯化锡1.5Kg，并依次加入步骤1的热溶剂中，不断搅拌至完全溶化，得到第一混合溶液；
步骤3，将组分(3)表面活性剂：三乙醇胺0.8Kg和松香胺聚氧乙烯醚0.6Kg，加入恢复室温后的第一混合溶液中，并不断搅拌至完全溶解，得到第二混合溶液；
步骤4，将组分(4)络合剂:乙二胺四乙酸二钠1.2Kg，加入所述第二混合溶液中，并不断搅拌至完全溶化并混合均匀，得到镀锡铜带镀层防氧化助焊剂。
实施例2：
一种镀锡铜带镀层防氧化助焊剂，按以下步骤制备：
步骤1，准备(1)溶剂：去离子水88Kg和二乙二醇单丁醚6.8Kg，并将两个溶剂加热至45℃，形成热溶剂；
步骤2，准备组分(2)活化剂:氯化锌1.0Kg、氯化铵1.0Kg、氯化锡1.3Kg，并依次加入步骤1的热溶剂中，不断搅拌至完全溶化，得到第一混合溶液；
步骤3，将组分(3)表面活性剂：三乙醇胺0.5Kg和松香胺聚氧乙烯醚0.4Kg，加入恢复室温后的第一混合溶液中，并不断搅拌至完全溶解，得到第二混合溶液；
步骤4，将组分(4)络合剂:乙二胺四乙酸二钠1.0Kg，加入所述第二混合溶液中，并不断搅拌至完全溶化并混合均匀，得到镀锡铜带镀层防氧化助焊剂。
实施例3：
一种镀锡铜带镀层防氧化助焊剂，按以下步骤制备：
步骤1，准备(1)溶剂：去离子水86Kg和二乙二醇单丁醚6Kg，并将两个溶剂加热至45℃，形成热溶剂；
步骤2，准备组分(2)活化剂:氯化锌1.5Kg、氯化铵1.5Kg、氯化锡1.8Kg，并依次加入步骤1的热溶剂中，不断搅拌至完全溶化，得到第一混合溶液；
步骤3，将组分(3)表面活性剂：三乙醇胺1.0Kg和松香胺聚氧乙烯醚0.8Kg，加入恢复室温后的第一混合溶液中，并不断搅拌至完全溶解，得到第二混合溶液；
步骤4，将组分(4)络合剂:乙二胺四乙酸二钠1.4Kg，加入所述第二混合溶液中，并不断搅拌至完全溶化并混合均匀，得到镀锡铜带镀层防氧化助焊剂。
实施例4：
一种镀锡铜带镀层防氧化助焊剂，按以下步骤制备：
步骤1，准备(1)溶剂：去离子水87.2Kg和二乙二醇单丁醚6Kg，并将两个溶剂加热至45℃，形成热溶剂；
步骤2，准备组分(2)活化剂:氯化锌1.3Kg、氯化铵1.3Kg、氯化锡1.6Kg，并依次加入步骤1的热溶剂中，不断搅拌至完全溶化，得到第一混合溶液；
步骤3，将组分(3)表面活性剂：三乙醇胺0.7Kg和松香胺聚氧乙烯醚0.6Kg，加入恢复室温后的第一混合溶液中，并不断搅拌至完全溶解，得到第二混合溶液；
步骤4，将组分(4)络合剂:乙二胺四乙酸二钠1.3Kg，加入所述第二混合溶液中，并不断搅拌至完全溶化并混合均匀，得到镀锡铜带镀层防氧化助焊剂。
本发明所获得的镀锡铜带镀层防氧化助焊剂，适用于生产带宽为0.8mm-10.60mm的镀锡铜带，以使用本发明的助焊剂生产带宽为2.8mm的镀锡铜带为例，对上述实施例进行以下测试，测试结果见表1：
表1：实施例测试数据表
Figure GDA0003475139650000061
通过上述实验数据可以看出，采用本发明技术方案所获得的助焊剂，首先，焊后干燥不粘，符合GB/T9491标准；其次，焊接时焊料扩展率达到86％以上；最后，在温度85℃、湿度85％，老化时间96小时后，表面均无明显氧化黑斑。
由此可见，本发明所获得的镀锡铜带镀层防氧化助焊剂，采用去离子水为主体溶剂，用少量无机酸盐作为活化剂、少量三乙醇胺及松香胺聚氧乙烯醚作为表面活性剂，在280℃左右的焊接温度条件下，溶剂能够完全挥发，活化剂与表面活性剂部分在高温液态锡液中，起到助焊作用的同时，能够彻底分解，不会在镀锡层表面形成残留。同时在高温作用下，络合剂与金属锡形成稳定的有机络合物，钝化金属表面活性，在镀锡层表面形成致密的耐腐蚀络合物保护层，隔离镀层与空气的接触，起到防氧化、耐腐蚀的作用。本发明产品也可用于锡及锡合金镀层、锡及锡合金制品表面防氧化变色处理，并且镀层不影响锡层的导电性与可焊性。
总之，本发明在达到了镀锡铜带镀层均匀可靠的基础上，在镀锡工艺过程中让镀层达到了钝化及防氧化的效果，两种效果在同一工艺中完成，无需改变原有工艺，节省了成本、增强了效果。同时配方工艺简单，提升了镀锡铜带的使用寿命与可靠性。
在以上的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是以上描述仅是本发明的较佳实施例而已，本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，因此本发明不受上面公开的具体实施的限制。同时任何熟悉本领域技术人员在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (6)

1.一种镀锡铜带镀层防氧化助焊剂，其特征在于，按质量百分比计，所述镀锡铜带镀层防氧化助焊剂由以下组分构成：
(1)溶剂：去离子水86-90％，二乙二醇单丁醚6-7％；
(2)活化剂：氯化锌1.0-1.5％，氯化铵1.0-1.5％，氯化锡1.3-1.8％；
(3)表面活性剂：三乙醇胺0.5-1.0％，松香胺聚氧乙烯醚0.4-0.8％；
(4)络合剂：乙二胺四乙酸二钠1.0-1.5％。
2.根据权利要求1所述的镀锡铜带镀层防氧化助焊剂，其特征在于，按质量百分比计，所述镀锡铜带镀层防氧化助焊剂由以下组分构成：
(1)溶剂：去离子水87.5％，二乙二醇单丁醚6％；
(2)活化剂：氯化锌1.2％，氯化铵1.2％，氯化锡1.5％；
(3)表面活性剂：三乙醇胺0.8％，松香胺聚氧乙烯醚0.6％；
(4)络合剂：乙二胺四乙酸二钠1.2％。
3.根据权利要求1所述的镀锡铜带镀层防氧化助焊剂，其特征在于，按质量百分比计，所述镀锡铜带镀层防氧化助焊剂由以下组分构成：
(1)溶剂：去离子水88.0％，二乙二醇单丁醚6.8％；
(2)活化剂：氯化锌1.0％，氯化铵1.0％，氯化锡1.3％；
(3)表面活性剂：三乙醇胺0.5％，松香胺聚氧乙烯醚0.4％；
(4)络合剂：乙二胺四乙酸二钠1.0％。
4.根据权利要求1所述的镀锡铜带镀层防氧化助焊剂，其特征在于，按质量百分比计，所述镀锡铜带镀层防氧化助焊剂由以下组分构成：
(1)溶剂：去离子水86％，二乙二醇单丁醚6％；
(2)活化剂：氯化锌1.5％，氯化铵1.5％，氯化锡1.8％；
(3)表面活性剂：三乙醇胺1.0％，松香胺聚氧乙烯醚0.8％；
(4)络合剂：乙二胺四乙酸二钠1.4％。
5.根据权利要求1所述的镀锡铜带镀层防氧化助焊剂，其特征在于，按质量百分比计，所述镀锡铜带镀层防氧化助焊剂由以下组分构成：
(1)溶剂：去离子水87.2％，二乙二醇单丁醚6％；
(2)活化剂：氯化锌1.3％，氯化铵1.3％，氯化锡1.6％；
(3)表面活性剂：三乙醇胺0.7％，松香胺聚氧乙烯醚0.6％；
(4)络合剂：乙二胺四乙酸二钠1.3％。
6.一种根据权利要求1至5中任一项所述的镀锡铜带镀层防氧化助焊剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，将所述组分(1)的溶剂加热至45℃，形成热溶剂；
步骤2，将所述组分(2)的活化剂加入所述热溶剂中，并不断搅拌至完全溶化，得到第一混合溶液；
步骤3，将所述组分(3)的表面活性剂加入恢复室温后的第一混合溶液中，并不断搅拌至完全溶解，得到第二混合溶液；
步骤4，将所述组分(4)的络合剂加入所述第二混合溶液中，并不断搅拌至完全溶化并混合均匀，得到镀锡铜带镀层防氧化助焊剂。
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