CS261913B1

CS261913B1 - Oil for soldering bath protection in electrotechnical industry

Info

Publication number: CS261913B1
Application number: CS871818A
Authority: CS
Inventors: Jaroslav Rndr Buchta; Otakar Bardon
Original assignee: Buchta Jaroslav; Otakar Bardon
Priority date: 1987-03-18
Filing date: 1987-03-18
Publication date: 1989-02-10
Also published as: CS181887A1

Abstract

Řeší se příprava oleje, pro ochranu pájecích lázní v elektrotechnice, užívaných při kontinuálním pájení tzv. óínovou vlnou, proti znehodnocování pájjjy cín-olovo oxidačními zplodinami, zajištující dobrou pájitelnost součástek v deskách plošných spojů, samočištění povrchu pájky, podstatné snížení zápachu produktů termálního rozkladu mastných kyselin a dobrou odolností vůči oxidaci. Podstata řešení spočívá v tom, že olej pro ochranu pájecích lázni v elektrotechnice obsahuje 80 az 96,5 % hmot. základního ropného olejového rafinátu o bodu vzplanutí min. 265 a/nebo syntetického oleje esterového typu o bodu vzplanutí min. 250 °C, 3 až 15 % hmot. mastných kyselin až C22 a 0,5 až '5 7° hmot. přírodní pryskyrice-kalafuny. Olej pro ochranu pájecí lázně v elektrotechnice podle shora uvedeného řešení je možno výhodně použít v elektrotechnických technologických linkách, které obsahují technologii hromadného pájení kontinuální tzv. cínovou vlnou, a k ochraně pájky proti oxidaci používají oleje.Oil is being prepared for protection soldering baths used in electrical engineering for continuous soldering, so-called tin wool, anti-deterioration of tin-lead oxidizing products, ensuring good emissions solderability of components in printed circuit boards joints, self-cleaning of solder surface, a substantial reduction in the odor of thermal products decomposition of fatty acids and good oxidation resistance. The essence of the solution The thing is that the oil to protect solders electrotechnical bath contains 80 az 96.5 wt. petroleum base oil of raffinate on flash point min. 265 and / or an ester type synthetic oil on flash point min. 250 ° C, 3 to 15% wt. fatty acids up to C22 and 0.5 to % Of 5% by weight. natural resin-rosin. Oil for solder bath protection in electrical engineering according to the above solution it is can be advantageously used in electrical engineering technology lines they contain continuous soldering technology so-called tin wool, and to protect the solder against oxidation use oils.

Description

Vynález se týká oleje pro ochranu pájecích lázní v elektrotechnice , užívaných při kontinuálním pájení fczv.cínovou vlnou, proti, znehodnocování pájky cín-olovo oxidačními zplodinami a zajištujícího dobrou pájitelnost součástek v deskách plošných spojů, samočištění povrchu pájky a snížení zápacu produktů termálního rozkladu oleje obsahujícího mastné kyseliny.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to an electric soldering bath oil used in continuous tin wave soldering against the deterioration of tin-lead solder by oxidation products and ensuring good solderability of components in printed circuit boards, self-cleaning of the solder surface and reducing thermal decomposition products. fatty acids.

Při zapojování jednotlivých elektronických součástek v základní sestavě plošných spojů je stále v širokém měřítku využíváno procesu pájení.Při značné složitosti zapojení a množství elektronických prvků na základních deskách plošných spojů je ruční pájení jednotlivých součástek prakticky nemožné, a je proto prováděno strojně v pájecí lázni systémem f;zv.pájecí vlny,při kterém je roztavená pájka cín-olovo čerpána k desce s plošnými spoji osazené příslušnými součástkami.Při tomto způsobu pájení musí být pájka zahřívána na teplotu 240 -50 pro zachování její dobré tekutosti a roztékavosti.Je pochopitelné,že dlouhodobá manipulace při této vysoké teplotě a poměrně intensivní promíchávaní pájky se vzdušným kyslíkem vede v krátké době k oxidačním pochodům a vytváření nerozpustných kysličníků,především cínu.Přítomnost těchto kysličníků v lázni je nežádoucí,protože působí vá£né problémy v kvalitě pájených spojů a kysličníky znehodnocují postupně·celý obsah pájecí lázně.The soldering process is still widely used in the wiring of individual electronic components in the basic printed circuit board. Due to the complexity of the wiring and the amount of electronic components on the printed circuit board, manual soldering of the individual components is virtually impossible. solder waves, in which the molten tin-lead solder is pumped to a printed circuit board fitted with the relevant components.With this method of soldering, the solder must be heated to a temperature of 240-50 in order to maintain its good fluidity and flowability. manipulation at this high temperature and relatively intensive mixing of the solder with air oxygen leads in a short time to oxidation processes and formation of insoluble oxides, especially tin. The presence of these oxides in the bath is undesirable because they cause serious problems in the quality of the soldered joints and the oxides gradually degrade the entire contents of the solder bath.

Pro zabránění nežádoucí oxidaci a současně k rozpouštění vznikajících kysličníků se ve světě používají speciální oleje pro ochranu pájecích lázní v elektrotechnice,z nichž nejznámější jsou výrobky firem Shell a Hollies.Je pochopitelné,že složení těchto výrobků výrobci neudávájí,ale všeobecně je možné chararkterizovat jejich skladbu jako oxidačně stálý ropný olejový rafinát nebo syn2To prevent unwanted oxidation and at the same time to dissolve the resulting oxides, special oils are used to protect soldering baths in electrical engineering, the most famous being Shell and Hollies products. It is understandable that the composition of these products is not indicated by manufacturers, but it is generally possible to characterize their composition as an oxidation-stable petroleum oil raffinate or syn2

261 913 tetický olej s dostatečně vysokým bodem vzplanutí,malou odpařivostí,s přídavkem různého množství a různých druhů mastných kyselin, které přednostně rozpouštějí oxidační produkty vznikající z pájky.Nevýhodou některých z těchto olejů je více či méně intenzívní zápach z produktů termálního rozldsdu především mastných kyselin, který velmi znepříjemňuje pracovní prostředí v okolí pájecích lázní a podstatně zhoršuje hygienu pracoviště.V ČSSR není obdobný olej dosud průmyslově vyráběn a podniky,které pájení cínovou vlnou provádějí, bud olej dováží,nebo používají různé náhražky, napr. rostlinné oleje potravinářské kvality,ropné oleje mazací apod.261 913 atypical oil with a sufficiently high flash point, low evaporation, with the addition of various amounts and different types of fatty acids, which preferentially dissolve oxidation products resulting from solder. The disadvantage of some of these oils is the more or less intense odor of thermal products, especially fatty acids. In Czechoslovakia, similar oil is not yet manufactured and companies that perform tin wave soldering, either importing oil or using various substitutes, such as vegetable oils of food quality, petroleum lubricating oils etc.

Tyto oleje rychle oxidují,znehodnocují lázeň oxidačními zplodinami a vytvářejí'při teplotě pájení převážně nepříjemný zápach.These oils rapidly oxidize, degrade the bath by oxidation products, and produce a predominantly unpleasant odor at the brazing temperature.

Popsané nevýhody odstrařuije olej pro ochranu pájecích lázni cínX3lovo v elektrotechnice proti oxidaci dle předmětu vynálezu,který vedle dobrých ochranných a čistících vlastností se vyznačuje minimálním zápachem při teplotách pájení.Takový olej se připraví smísením 80 až 96,5 % hmot.základního ropného selektivního rafmátu a/nebo syntetického oleje esterového typu,případně jejich směsi, se 3 až 15 % hmot.mastných kyselin C-^ až CgQ a 0,5 až 5 % hmot. přírodní pryskyřice - kalafuny.Již poměrně nízký obsah kalafuny působí stabilizačně na rozkladnou teplotu mastných kyselin,antioxidačně na ropný rafinát a současně se příznivě projevuje 1 v pájecím procesu jako tavidlo a smóčedlo.The described drawbacks are eliminated by the oil for the protection of tinX3lovo soldering baths in the electrotechnics against oxidation according to the invention, which besides good protective and cleaning properties is characterized by minimal odor at brazing temperatures. Such oil is prepared by mixing 80-96.5 wt. % or of an ester-type synthetic oil or mixtures thereof with 3 to 15 wt.% of C 1 -C 8 fatty acids and 0.5 to 5 wt. natural resin - rosin. Already the relatively low content of rosin has a stabilizing effect on the decomposition temperature of fatty acids, antioxidant on petroleum raffinate and at the same time it has a positive effect on the soldering process as a flux and wetting agent.

Protože takto připravený olej pro ochranu pájecích lázní má hodnotu bodu vzplanutí obvykle ne příliš vzdálenou teplotě pájecí lázně,Je nutno v případě jeho používání dbát o dobré odssávání vznikajících par a odstranění možností iniciace vznětu.Bod hoření oleje je však již dostatečně vysoký,takže při běžných pájecích teplotách jeho vznícení a trvalé hoření nehrozí.Since the solder bath protection oil thus prepared has a flash point value that is not too far from the solder bath temperature, care must be taken to remove good vapors and eliminate the possibility of ignition. When the oil burns, it is already high enough there is no danger of its ignition and continuous burning.

Způsob výroby oleje pro ochranu pájecích lázní podle vynálezu je dále blíže popsán na několika případech provedení.The process for producing solder bath oil according to the invention is described in more detail below in several embodiments.

Příklad 1 oExample 1 o

Základní ropný selektivní rafinát o viskoziMí 20 mm /s při 100 C a bodu vzplanutí 265°C se zahřeje na teplotu 80°C a za stálého míchání se postupně přidává 1% hmot.přírodní pryskyřice-kalafunyThe basic petroleum selective raffinate having a viscosity of 20 mm / s at 100 ° C and a flash point of 265 ° C is heated to 80 ° C and 1% by weight of natural rosin-rosin is gradually added while stirring.

261 913 a 5% hmot.kyseliny stearové.Po rozpuštění vznikne homogenní roztok přísad v oleji,který při ochlazování přechází z tekuté do vazelínoví té konzistence.Takto připravený olej pro ochranu pájecích lázní cín olovo má bod vzplanutí 248°C,bod hoření 260°C,viskozitu při 1OO°C 19 mm²/s a při zahříváni na 24O°C je bez zřetelného zápachu po rozkladných produktech mastnýcn kyselin.Olej.zajištuje ochranu roztavené pájky cín-olovo před tvorbou oxidfi především na volné hladině. ·261 913 and 5% by weight of stearic acid. Upon dissolution, a homogeneous solution of the additives in the oil is obtained which, when cooled, passes from a liquid to a vaseline consistency.This prepared oil for solder bath tin lead has a flash point of 248 ° C; The viscosity at 100 ° C is 19 mm ² / s, and when heated to 250 ° C, it has no distinct odor after fatty acid decomposition products. The oil provides protection of the molten tin-lead solder from oxidation, especially at the free level. ·

Příklad 2Example 2

Základní ropný selektivní rafinát o viskozitě 25 mm²/s při 1OO°C a bodu vzplanutí 285°C,případně jeho směs se 40% hmot. syntetického oleje /di-2-exylhexyl sebakátu/ se zahřeje na teplotu 80°C a za stálého mícháni se přidává postupně 1% hmot.přírodní pryskyřice-kalafuny a 10% hmot.kyseliny stearové.Mísí se do vzniku homogenního roztoku.Vzniklý olej má bod vzplanutí 247°C,bod hoření 259°C,viskozitu při 100°C 22 mm²/s.Při zahřívání oleje na 24O°C nevzniká typický zápach rozkladu mastných kyselin.Olej je vhodný především pro hromadné pájecí zařízení s dávkováním oleje do vlny, kde jeho použití znamená podstatné prodloužení životnosti pájecí lázně a snížení počtu nesprávně zapájených míst.Base petroleum selective raffinate with a viscosity of 25 mm ² / s at 100 ° C and a flash point of 285 ° C, or a mixture thereof with 40% m / m. of synthetic oil (di-2-exylhexyl sebacate) is heated to 80 ° C and 1% by weight of natural rosin-rosin and 10% by weight of stearic acid are added successively with stirring. Mix to form a homogeneous solution. Flash point 247 ° C, Burning point 259 ° C, Viscosity at 100 ° C 22 mm ^{2 / s.} When oil is heated to 24 ° C, the typical smell of fatty acid decomposition does not arise.Oil is particularly suitable for bulk soldering equipment with oil dosing into wool where its use means a significant prolongation of the service life of the soldering bath and a reduction in the number of improperly soldered spots.

Příklad 3Example 3

Základní syntetický olej na bázi esteru pentaerytritolu o viskozitě 7,6 mm²/s při 100°C a bodu vzplanutí 26O°C se zahřeje na teplotu 80°0 a za stálého míchání se přidává postupně 1 %hmot. přírodní pryskyřice-kalafuny a 7% hmot.kyseliny stearové.Vzniklý olej má bod vzplanutí 245°C,bod hoření 258°C a viskozitu 7 mm²/s při 100°C.Při zahřívání na teplotu 240°C nevzniká pronikavý zápach rozkladu mastných kyselin.Olej je použitelný pro hromadné pájenía to jak k ochraně volné hladiny,tak i při aplikaci do vlny pájky.The pentaerythritol ester base synthetic oil having a viscosity of 7.6 mm ² / s at 100 ° C and a flash point of 26 ° C is heated to 80 ° C and 1% by weight is added gradually with stirring. Natural resin-rosin and 7% stearic acid. The resulting oil has a flash point of 245 ° C, a burning point of 258 ° C and a viscosity of 7 mm ² / s at 100 ° C. When heated to 240 ° C The oil can be used for bulk soldering both for protection of free level and for application in solder wool.

Claims

OBJECT OF THE INVENTION 261 913

1. Oil for protection of soldering baths in electrotechnics used in continuous soldering by so-called tin wave, against deterioration of solder tin-lead by oxidation products, ensured good solderability of components in printed circuit boards, self-cleaning of solder surface good oxidation resistance, characterized in that it contains 80 to 96.5% by weight of basic petroleum and / or synthetic oil, 3 to 15% by weight of fatty acids 0 to ₂₂ and 0.5 to 5% by weight of natural rosin-rosin.

2. Feed the solder bath oil. point 1 _? characterized in that a petroleum selective raffinate having a viscosity of 19 to 33 mm ^ / s at 100 ° C and a flash point of at least 265 ° C is used as the base oil, or a synthetic oil of the monocarboxylic acid and polyol, alk, dicarboxylic aliphatic acid ester type viscosity min. 3 »6 mm ² / s at 100 ° C and flash point min. 250 ° G, or mixtures thereof.