CN1404959A - 无卤素低固含水基免清洗助焊剂 - Google Patents

Abstract

一种无卤素低固含水基免清洗助焊剂由有机酸类活化剂，脂肪酸酯类润湿剂，醇、醚类助溶剂和去离子水组成。本发明无卤素低固含水基免清洗助焊剂设计科学，配制合理，具有以下优点：不含卤素，可焊性好，焊后残留物少，无须清洗，绝缘电阻高，用去离子水作溶剂，基本不含VOC物质，是环保型助焊剂，且不易燃烧。

Description

无卤素低固含水基免清洗助焊剂

技术领域

本发明涉及是助焊剂，尤其是一种无卤素低固含水基免清洗助焊剂。

技术背景

目前，助焊剂都采用低沸点的醇类如乙醇、甲醇、异丙醇作溶剂载体，这些醇类属易挥发的有机化合物(VOC)，这些有机物的气体有一定的毒性，散发到空气中会造成污染，依环保要求属逐渐禁用的物质。再者这些醇类都是易燃物质，使用中易引起火灾，给安全生产带来不可避免的隐患。另外有机醇类是重要的化工原料，作为溶剂载体大量的挥发掉是一种浪费。以去离子水代替VOC是焊剂的发展趋势。

发明内容

本发明的目的是针对上述VOC作溶剂载体助焊剂存在的不足，提供一种以水作溶剂载体，不含VOC的无卤素低固含水基免清洗助焊剂。这种助焊剂可以克服的现有技术的缺点，其使用将更符合环保要求。

本发明无卤素低固含水基免清洗助焊剂，其组分及含量为：

有机酸类活化剂           0.5-3.5％

脂肪酸酯类润湿剂         1.5-15.0％

醇、醚类助溶剂           0.5-20.0％

其余为去离子水

所有百分数为重量百分数。

所述的有机酸类活化剂，为脂肪族一元酸、二元酸、芳香酸或氨基酸，特别是乙酸、丙酸、丁二酸、己二酸、戊二酸、苯甲酸、水杨酸、谷氨酸、甘氨酸，可选其中的一种或多种混合。此类活化剂有足够的助焊活性，在焊接温度下能够分解，升华或挥发，使PCB板焊后板面无残留，无腐蚀。

所述的酯类润湿剂，为一元脂肪酸酯，二元脂肪酸酯，芳香酸酯，氨基酸酯，特别是乙酸乙酯、乙酸丁脂、乙酸苄酯、丁二酸二甲酯、丁二酸二乙酯、戊二酸二甲酯、己二酸二甲酯、己二酸二己酯、DBE(混合酯)，苯甲酸乙酯、苯甲酸苄酯。可选其中的一种或多种混合。这些酯类在焊接温度下挥发，焊后板面没有残留。

所述的醇、醚助溶剂特别是乙醇、异丙醇、乙二醇、二甘醇、甲基溶纤剂、乙基溶纤剂、丁基溶纤剂、二甘醇单甲醚、丙二醇甲醚，可选用其一种或多种混合。醇、醚助溶剂起助溶和杀水生物的双重作用，因为焊剂以水作溶剂，为避免长期贮存生长水生物，加入适量杀生剂

本发明无卤素低固含水基免清洗助焊剂由于采用水作为溶剂，水的表面张力大，加适量的界面活性剂可降低表面张力，增强润湿力，提高焊剂的可焊性，界面活性剂不易挥发，界面活性剂用量一般在0.01-0.5％，较佳用量为0.04-0.10％。所述的界面活性剂可以是非离子界面活性剂，全氟非离子界面活性剂，特别是TX-10(辛基酚聚氧乙烯醚)、CP-10(异辛基酚聚氧乙烯醚)、FSN(非离子氟表面活性剂，美国杜邦公司产品)、FSO(非离子氟表面活性剂，美国杜邦公司产品)。

为满足不同用途的需要，本发明无卤素低固含水基免清洗助焊剂可加入添加缓蚀剂0.05-1.5％、树脂成膜剂0.3-2.0％。

所述的缓蚀剂是氮杂环化合物，有机胺类，特别是苯并三氮唑、三乙胺。

所述树脂成膜剂是水溶性树脂，特别是丙烯酸树脂、丙烯酸松香树脂、马来酸松香树脂。

本发明无卤素低固含水基免清洗助焊剂还可根据需要加入适量的发泡剂、光亮剂和消光剂等添加剂。

本发明无卤素低固含水基免清洗助焊剂采用一般方法均匀混合而成。

本发明无卤素低固含水基免清洗助焊剂的使用方法是：可采用喷雾、发泡、浸渍等方法将助焊剂均匀涂敷在待焊接的PCB板上，对PCB板进行预热，预热温度为100℃以上(板顶测量)，将水完全蒸发掉，再经波峰焊料槽焊接，焊料槽温度245-260℃，传送速度1.2-1.8m/min。

本发明无卤素低固含水基免清洗助焊剂由于采用水作为溶剂，要求焊剂配方中的物质溶于水或在助溶剂的帮助下溶于水。因为配方中所有物质都溶于水，要求焊剂，焊后残留物很少，甚至没有残留物，不然因残留物吸水引起电绝缘性能下降。为了达到降低残留物的目的，本发明选用的活化剂，润湿剂、助溶剂、添加剂都设计在焊接温度下挥发或升华掉，焊后板面残留物很少，焊后绝缘电阻达到美国标准J-STD-004，L级的要求。

本发明无卤素低固含水基免清洗助焊剂设计科学，配制合理，具有以下优点：不含卤素，可焊性好，焊后残留物少，无须清洗，绝缘电阻高，用去离子水作溶剂，基本不含VOC物质，是环保型助焊剂，且不易燃烧。采用本助焊剂按美国标准J-STD-004进行检验，各项指标均达到L级。完全能满足通信、计算机、高级音响设备等主机板焊接工艺要求。

本发明无卤素低固含水基免清洗助焊剂的具体组合由以下实施例详细给出。

具体实施方式

实施例1：这是一种不含有界面活性剂、缓蚀剂、树脂成膜剂的无卤素低固含水基免清洗助焊剂，各原料含量百分比为：

丁二酸                      0.50

戊二酸                      1.00

己二酸                      0.70

DBE                         2.50

己二酸二乙酯                0.30

乙酸丁酯                    3.00

乙醇                        4.00

去离子水                    88.00

具体制备方法：常温下，将去离子水加入干净的带搅拌的搪瓷釜中，将难溶原料加入助溶剂中溶解在搅拌下加入到去离子水中，然后依次加入其它原料，继续搅拌至固体物质全部溶解，混合均匀，停搅拌，静置过滤即为产品。

本发明无卤素低固含水基免清洗助焊剂的使用方法：采用喷雾、发泡、浸渍等方法将助焊剂均匀涂敷在待焊接的PCB板上，对PCB板进行预热，预热温度为105℃以上(板顶测量)，将水完全蒸发掉，再经波峰焊料槽焊接，焊料槽温度245-260℃，传送速度1.6m/min。

本实例按美国标准J-STD-004检验，各项指标均达到L级。在通信、计算机、高级音响设备等主机板焊接中使用效果良好。

实施例2：这是一种含有非离子界面活性剂的无卤素低固含水基免清洗助焊剂，各原料含量百分比为：

丁二酸                  1.20

甘氨酸                  1.00

DBE                     2.50

苯甲酸乙酯              0.50

异丙醇                  8.00

FSN                     0.09

去离子水                86.71

制备方法和使用方法与实施例1相同。

实施例3：这是一种含有非离子界面活性剂和缓蚀剂的无卤素低固含水基免清洗助焊剂，各原料含量百分比为：

丁二酸                  1.00

己二酸                        1.00

DBE                           3.50

三乙胺                        1.30

二甘醇                        1.20

FSN                           0.06

去离子水                      91.94

制备方法和使用方法与实施例1相同。

实施例4：这是另一种含有非离子界面活性剂和缓蚀剂的无卤素低固含水基免清洗助焊剂，各原料含量百分比为：

丁二酸                        1.20

己二酸                        0.80

丁二酸二甲酯                  0.50

己二酸二甲酯                  1.00

二甘醇甲醚                    1.00

乙酸丁酯                      3.00

苯并三唑                      0.10

乙醇                          5.00

TX-10                         0.10

去离子水                      87.30

制备和使用方法与实施例1相同。

实施例5：这是再一种含有非离子界面活性剂和缓蚀剂的无卤素低固含水基免清洗助焊剂，各原料含量百分比为：

乙酸                          1.00

丁二酸                        1.20

DBE                           3.00

乙二醇丁醚                    5.00

三乙胺                        1.20

乙二醇                        2.00

FSN                           0.06

去离子水                      86.54

制备方法和使用方法与实施例1相同。

实施例6：这是一种含有界面活性剂、缓蚀剂、树脂成膜剂的无卤素低固含水基免清洗助焊剂，各原料含量百分比为：

丁二酸                        1.2

己二酸                        0.6

三乙胺                        1.5

DBS                           1.2

乙酸丁酯                      3.00

丙烯酸松香树脂                0.8

二甘醇                        0.1

FSN                           0.06

去离子水                      91.64

制备方法和使用方法与实施例1相同。

Claims (10)

1、一种无卤素低固含水基免清洗助焊剂，其组分及含量为：

有机酸类活化剂               0.5-3.5％

脂肪酸酯类润湿剂             1.5-15.0％

醇、醚类助溶剂               0.5-20.0％

其余为去离子水

所有百分数为重量百分数。

2、根据权利要求1所述的无卤素低固含水基免清洗助焊剂，其特征在于：所述的有机酸类活化剂为脂肪族一元酸、二元酸、芳香酸、氨基酸，特别是乙酸、丙酸、丁二酸、己二酸、戊二酸、苯甲酸、水杨酸、谷氨酸、甘氨酸，可选其中的一种或多种混合。

3、根据权利要求1所述的无卤素低固含水基免清洗助焊剂，其特征在于：所述的酯类润湿剂为一元脂肪酸酯、二元脂肪酸酯、芳香酸酯、氨基酸酯，特别是乙酸乙酯、乙酸丁脂、乙酸苄酯、丁二酸二甲酯、丁二酸二乙酯、戊二酸二甲酯、己二酸二甲酯、己二酸二己酯、苯甲酸乙酯、DBE(混合脂)、苯甲酸苄酯，可选其中的一种或多种混合。

4、根据权利要求1所述的无卤素低固含水基免清洗助焊剂，其特征在于：所述的醇、醚助溶剂，特别是乙醇、异丙醇、乙二醇、二甘醇、甲基溶纤剂、乙基溶纤剂、丁基溶纤剂、二甘醇单甲醚、丙二醇甲醚，可选用其一种或多种混合。

5、根据权利要求1所述的无卤素低固含水基免清洗助焊剂，其特征在于：配料中含有界面活性剂0.01-0.5％，较佳用量为0.04-0.10％。

6、根据权利要求1或5所述的无卤素低固含水基免清洗助焊剂，其特征在于：所述的界面活性剂可以是非离子界面活性剂，非离子氟表面活性剂，特别是TX-10(辛基酚聚氧乙烯醚)、CP-10(异辛基酚聚氧乙烯醚)、FSN(非离子氟表面活性剂)、FSO(非离子氟表面活性剂)。

7、根据权利要求1或5所述的无卤素低固含水基免清洗助焊剂，其特征在于：配料中含有缓蚀剂0.05-1.5％。

8、根据权利要求7所述的无卤素低固含水基免清洗助焊剂，其特征在于：所述的缓蚀剂是氮杂环化合物、有机胺类，特别是苯并三氮唑、三乙胺。

9、根据权利要求1或5所述的无卤素低固含水基免清洗助焊剂，其特征在于：配料中含有树脂成膜剂0.3-2.0％。

10、根据权利要求9所述的无卤素低固含水基免清洗助焊剂，其特征在于：所述树脂成膜剂是水溶性树脂，特别是丙烯酸松香树脂，马来酸松香树脂。