CN1163331C - 晶体管引线热浸锡用助焊剂 - Google Patents

Abstract

晶体管引线热浸锡用助焊剂，其特征是组份包括重量比为5-10%的氯化锌；5-10%联氨酸盐，其中的X可以为一种或几种氢卤酸根；0.5-10%的乙二醇单乙基醚；余量为水。其pH值为5-6。本发明化学活性及润湿性好、防止母材和焊料氧化性能好。尤其适用于连续大生产的自动浸锡机。

Description

晶体管引线热浸锡用助焊剂

技术领域

本发明涉及晶体管加工技术，具体地说是一种加工晶体管引线热浸锡用的助焊剂。

背景技术

塑封晶体管外引线易焊性的实现方法之一是热浸锡，热浸锡工艺需要使用助焊剂来提高易焊性质量。助焊剂的作用以化学反应为主，必须具有熔解或溶解金属氧化膜的反应能力(化学活性)和起到防止氧化、减少界面张力、提高焊料对母材表面润湿性的作用。

现有晶体管热浸锡用助焊剂多由无机酸和无机盐组成，其典型组分及配比如下(重量比)：

ZnCl₂            40％

盐酸              3％

H₂o              57％

其PH值＝1-2。在生产实践中，发现该助焊剂配方腐蚀性较强，除去金属氧化膜的能力强，但对焊料润湿性能的改善欠佳。在晶体管热浸锡中易产生较多的“拉尖”，浸锡高度不够，焊锡层不饱满、不光滑、时间稍长焊锡层易发暗等弊病。

发明内容

本发明的目的在于提供一种化学活性以及润湿性良好、防止浸锡母材和焊料氧化性能好的晶体管引线热浸锡用助焊剂。

本发明的技术方案包括助焊剂的组份、配比以及其PH值，其组份及配比如下(重量比)：

(1)无水氯化锌                                 5-10％；

(2)联氨酸盐(NH₂NH₂X)                       5-10％

其中X可以为一种或几种氢卤酸根；

(3)乙二醇单乙基醚                             0.5-10％

(4)余量为水；

其PH值为5-6。

其进一步的特征是所说氢卤酸根为盐酸根或氢溴酸根。

在上述组方中，氯化锌的化学活性强，除去氧化膜的能力强，热稳定性较好。联氨酸盐化学活性较弱，其仅在焊接温度时呈活性，其分解蒸发的气体对母材及焊料的表面起保护作用，防止母材及焊料氧化，从而起到助焊作用。乙二醇单乙基醚的主要作用是减小熔融锡和助焊剂之间的界面张力，提高熔融锡的润湿性。由上述可以看出，本助焊剂的组份及配比较全面地满足本发明目的。

长期以来，晶体管热浸锡用助焊剂普遍使用腐蚀性助焊剂，PH值普遍小于2，呈强酸性及强腐蚀性。如前所述，其优点是化学活性强，但其对防止母材或焊料氧化的性能以及焊料的润湿性能不佳。由此产生“拉尖”、连条、焊锡层质量粗糙等弊病，合格率普遍较低。本发明中最重要的是两点：其一，本发明组方中利用碱性的NH₂NH₂(联氨)和氢卤酸的水溶液配制成PH值缓冲系统；其二，本发明将助焊剂的PH  值由长期以来普遍小于2，提高到PH＝5-6，偏中性。由此两点造成的优越技术效果在于：NH₂NH₂(又称联氨或水合肼)一方面在高温下产生的气氛具有还原性，可以在热浸锡过程中保持母材(晶体管外引线)新鲜表面不被氧化，确保焊料和母材的结合力良好，起到助焊作用。其另一方面NH₂NH₂和氢卤酸的水溶液配制成PH＝5-6的缓冲系统，具有控制PH值的作用，可以克服因晶体管外引线在浸渍助焊剂以前经盐酸溶液浸酸腐蚀及水洗之后带入助焊剂槽中的残留盐酸导致的助焊剂变质，这样的PH值缓冲溶液特别适用于连续大生产的自动浸锡机。

本发明经专利申请人用于塑封晶体管T0-92封装等的外引线热浸锡，得到光滑明亮、无“针孔”、麻点、连条以及“拉尖”之类不良品的焊锡层。在700个/分钟浸锡速度的自动浸锡机连续化生产中使用该助焊剂，易焊性优良，浸锡层高度一致，焊料层结合牢固，焊料层厚度4微米，浸锡质量稳定，合格率99.9％以上，具有优良的技术效果。当PH值低于4或高于6，本发明组份及配方的助焊剂效果变差，合格率降低。因此由联氨和氢卤酸组成的偏中性缓冲溶液以及其PH值控制在5-6是本发明的重要特征。

其次，在组方中经比较选择，加入乙二醇单乙基醚作为润湿剂，润湿效果尤其良好，在晶体管引线浸入溶融锡深度及浸锡工艺条件相同情况下，促使焊料爬升的高度最大。

本发明在实际配制中，先配好联氨酸盐，次加入配方量的水以及润湿剂，最后加入氯化锌，以防止锌离子沉淀。采用碱性水合肼调节其PH值，使PH值＝5-6。

具体实施方式

以下给出实施例：

                                                重量比

实施例1     氯化锌                分析纯        10％

            盐酸联氨              化学纯        5％

            乙二醇单乙基醚        化学纯        10％

            水合肼(NH₂NH₂)     化学纯        适量

            水                    纯水          余量

配制时，最后用水合肼调节PH值为5-6

实施例2

            氯化锌                分析纯        5％

            盐酸联氨              化学纯        10％

            乙二醇单乙基醚        化学纯        8％

            水合肼(NH₂NH₂)     化学纯        适量

            水                    纯水          余量

配制时，最后用水合肼调节PH值为5-6

实施例3

            氯化锌                分析纯        10％

            水合肼                化学纯        1.4％

            氢溴酸                化学纯        3.6％

            乙二醇单乙基醚        化学纯        5％

            水                    纯水          余量

实施例4

            氯化锌                分析纯        5％

            水合肼                化学纯        2.8％

            氢溴酸                化学纯        7.2％

            乙二醇单乙基醚        化学纯        0.5％

            水                    纯水          余量

例3、例4中给出的重量比是按纯物质计算，实际配合时须考虑市售品的纯度而增加用量。配制时先将水合肼和氢溴酸少量地缓慢混合，并搅拌。混合过程中会放出大量的热，应防止过热引起爆沸而溅出。应在酸性状态下加入ZnCl₂防止沉淀产生，最后用水合肼调节PH值为5-6。

上述各实施例中，晶体管外引线热浸锡的工艺步骤为：外引线经9％盐酸溶液浸酸腐蚀→纯水洗→浸渍助焊剂1～2秒→热浸锡1～2秒→纯水清洗10～12分钟→烘干120～150℃，2～5小时，通氮气。其中焊料为Sn63％、Pb37％的共晶焊料，浸锡温度为300±20℃。晶体管外引线间距0.9毫米，其含99.9％的铜。本发明助焊剂连续浸渍约50万只晶体管外引线后，需要更换。

Claims (2)

1、晶体管引线热浸锡用助焊剂，特征在于：

其组份及配比如下(重量比)：

(1)、无水氯化锌                         5-10％；

(2)、联氨酸盐(NH₂NH₂X)               5-10％

其中X为一种或几种氢卤酸根；

(3)、乙二醇单乙基醚                     0.5-10％

(4)、余量为水；

其PH值为5-6。

2、按权利要求1所述助焊剂，其特征在于所说氢卤酸根为盐酸根或氢溴酸根。