PL143492B1 - Agent for protecting an sn-pb solder during soldering process - Google Patents

Agent for protecting an sn-pb solder during soldering process Download PDF

Info

Publication number
PL143492B1
PL143492B1 PL25119984A PL25119984A PL143492B1 PL 143492 B1 PL143492 B1 PL 143492B1 PL 25119984 A PL25119984 A PL 25119984A PL 25119984 A PL25119984 A PL 25119984A PL 143492 B1 PL143492 B1 PL 143492B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
weight
oil
parts
soldering
mixture
Prior art date
Application number
PL25119984A
Other languages
Polish (pl)
Other versions
PL251199A1 (en
Inventor
Kazimierz Czekala
Dorota Lugowska
Original Assignee
Zaklady Elektroniczne Elwro
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zaklady Elektroniczne Elwro filed Critical Zaklady Elektroniczne Elwro
Priority to PL25119984A priority Critical patent/PL143492B1/en
Publication of PL251199A1 publication Critical patent/PL251199A1/en
Publication of PL143492B1 publication Critical patent/PL143492B1/en

Links

Landscapes

  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

Przedmiotem wynalazku jest srodek do zabezpieczania spoiwa cynowo-olowiowego w proce¬ sie lutowania, zmywalny w wodzie, stosowany zwlaszcza w urzadzeniach do automatycznego lutowania na tzw. stojacej fali spoiwa elementów i podzespolów elektronicznych na plytkach obwodów drukowanych.Podstawowym zadaniem takiego srodka zwanego czesto olejem lutowniczym,jest zapobiega¬ nie tworzeniu sie zuzla poprzez zabezpieczenie spoiwa przed dostepem powietrza. Szczególnego znaczenia nabieraja oleje lutownicze w urzadzeniach z iniekcja oleju do stojacej fali spoiwa. W urzadzeniach tych dokladnie zdyspergowany olej lutowniczy obniza napiecie powierzchniowe spoiwa i powoduje, ze jego nadmiar splywa do zbiornika zamiast tworzyc na lutowanych powierzchniach defekty w postaci sopli, zgrubien i zwarc. Obnizenie napiecia powierzchniowego spoiwa wplywa korzystnie na skrócenie czasu zwilzania lutowanych powierzchni, co w rezultacie prowadzi do uzyskania dobrze uksztaltowanych, blyszczacych polaczen lutowanych o wysokiej wytrzymalosci. Spelnienie wielorakich funkcji olejów lutowniczych, z których przedstawiono jedynie najwazniejsza, zmusza do zastosowania odpowiednich materialów zachowujacych swoje wlasci¬ wosci w dostatecznie dlugim czasie w umiarkowanych temperaturach lutowania.Z informacji producentów wynika, ze w skladzie olejów lutowniczych mozna wyróznic cztery podstawowe grupy skladników: skladnik podstawowy — bazowy, inhibitor utleniania oleju bazo¬ wego, zwilzacz, który ulatwia zwilzanie lutowanych powierzchni przez obnizenie napiecia powierzchniowego pomiedzy spoiwem i lutowanymi powierzchniami oraz skladnik, który przep¬ rowadza produkty utleniania spoiwa cynowo-olowiowego w dyspergowalne w skladniku podsta¬ wowym mydla. Skladnikiem podstawowym, w zaleznosci od stosowanych srodków do mycia po lutowaniu, sa wysoce rafinowane oleje mineralne lub alkoksylowane alkilofenole. Skladnik pod¬ stawowy tworzy na powierzchni spoiwa cynowo-olowiowego ciagly film, inhibitujac powstawanie zula. Inhibitor utleniania zabezpiecza skladnik podstawowy przed utlenianiem w temperaturach utleniacza, wydluzajac jego czas zycia oraz chroniac go przed tworzeniem sie twardych osadów.Brak szczególowych informacji co do natury stosowanych inhibitorów utleniania. Do grupy inhibitorów utleniania zalicza sie dezaktywatory metali, które nie bedac w rzeczywistosci inhibito¬ rami utleniania, eliminuja katalityczne dzialanie metali na procesy utleniania.2 143 492 Znane sa w polskiej literaturze patentowej oleje lutownicze na bazie olejów mineralnych, przedstawione w opisach patentowych nr 72 260 i nr 129 093 oraz olej lutowniczy wodozmywalny wedlug zgloszenia patentowego nr P.247 968. Do wad oleju lutowniczego wodozmywalnego, opar¬ tego o alkilofenole oksyalkilowane tlenkiem etylenu lub propylenu, poliglikol etylenowy o srednim ciezarze czasteczkowym 1500 oraz inhibitor utleniania cyny, nalezy zaliczyc w opraciu o jednoro¬ czna eksploatacje w warunkach produkcyjnych krótki czas zycia oraz tworzenie sie twardych i trudno dyspergowalnych osadów. Osady te w urzadzeniach do automatycznego lutowania na stojacej fali spoiwa z iniekcja oleju uniemozliwiaja utrzymanie równej i spokojnej fali spoiwa.Uaktywniony olej lutowniczy wedlug patentu nr 72 260 zawiera wyzsze kwasy tluszczowe i srodki powierzchniowo-czynne, a baze stanowia oleje mineralne lub roslinne odporne na wysoka temperature. Olej ten zawiera na przyklad 38% oleju mineralnego i 38% oleju roslinnego, obydwa o temperaturze zaplonu co najmniej 260°, a takze 20% kwasów tluszczowych o 14-20 atomach wegla w czasteczce i 4% niejonowych srodków powierzchniowo-czynnych. W innym przykladzie wyko¬ nania olej zawiera odpowiednio po 42,5% olejów, 5% kwasów tluszczowych i 10% srodka powierzchniowo-czynnego. Powyzszy olej lutowniczy podobnie jak i olej wedlug patentu nr 126 093, zawierajacy obok oleju mineralnego równiez olej rybi jako mieszanine kwasów nasyco¬ nych i niensyconych i inhibitor, nie sa zmywalne w wodzie, a ich stosowanie wymaga drogiego i szkodliwego dla srodowiska mycia freonem plytek z obwodami drukowanymi po lutowaniu.Celem wynalazku jest opracowanie srodka do zabezpieczania spoiwa cynowo-olowiowego jako oleju lutowniczego, zmywalnego w wodzie, pozbawionego wad olejów znanych. Uzyskano to poprzez zmiane bazy oleju lutowniczego, inhibitorów utleniania i wprowadzenie do skladu oleju lutowniczego nienasyconych olejów roslinnych o wysokiej liczbie jodowej.Baze srodka zabezpieczajacego wedlug wynalazku stanowi mieszanina dwóch etoksylowa- nych alkilofenoli o sredniej zawartosci 14 i 22 czastki tlenku, przypadajace na jedna czasteczke alkilofenolu. Mieszanina ta charakteryzuje sie wysoka stabilnoscia termiczna. Dla zabezpieczania bazy oleju lutowniczego zastosowano mieszanine trudnolotnych inhibitorów. Wprowadzenie zas do oleju lutowniczego nienasyconych olejów roslinnych o wysokiej liczbie jodowej powoduje, ze produkty utleniania spoiwa cynowo-olowiowego sa latwo dyspergowalne w oleju lutowniczym, a zawarte w skladzie kwasy tluszczowe o C12 do C22 powoduja przeprowadzenie produktów utlenia¬ nia w dyspergowalne w oleju mydla.Srodek zabezpieczajacy spoiwo cynowo-olowiowe wedlug wynalazku sklada sie z mieszaniny dwóch etoksylowych alkilofenoli o sredniej zawartosci 14 i 22 czasteczki tlenku w ilosci 85 do 90 czesci wagowych, przy czym stosunek zawartosci obu skladników wynosi najkorzystniej 2:1, z mieszaniny inhibitorów, skladajacej sie z 0,1 do 1 czesci wagowej fenyloalkanów i 0,1 do 0,25 czesci wagowej fenotiazyny, z nienasyconych olejów roslinnych o liczbie jodowej okolo 100 w ilosci 5 do 9 czesci wagowych oraz kwasów tluszczowych o C12 do C22 w ilosci 1 do 3 czesci wagowych.Przeprowadzone testem odparowalnosci próby oleju lutowniczego o skladzie zgodnym z wynalazkiem w porównaniu z olejem znanym wedlug zgloszenia nr P.247 968 wykazuja wyzszosc oleju wedlug wynalazku w zakresie odpornosci termicznej — odparowalnosc srodka wedlug wynalazku byla na poziomie 10%. Poza tym pozostalosc po próbie nie zawierala kozuchów i osadów i byla latwo rozpuszczalna w wodzie. Znacznie mniejsze byly równiez w ilosc i rodzaje osadów, powstajacych w procesie lutowania przy zastosowaniu srodka wedlug wynalazku w porównaniu do znanego oleju lutowniczego. Uzyskano to dzieki odpowiednio dobranej bazie oleju i zestawieniu inhibitorów zgodnie z wynalazkiem.Przykladowy sklad srodka zabezpieczajacego spoiwo cynowo-olowiowe w procesie lutowania jako oleju lutowniczego, zmywalnego w wodzie: — etoksylowany alkilofenol o 14 czasteczkach tlenku — 59,25 czesci wagowych, — etoksylowany alkilofenol o 22 czasteczkach tlenku — 30 czesci wagowych, — olej roslinny o liczbie jodowej okolo 100-7 czesci wagowych, — kwasy tluszczowe o C12 + C22 — czesci wagowe, — fenyloalkany — 0,5 czesci wagowej, — fenotiazyna — 0,25 czesci wagowej.Olej lutowniczy wedlug wynalazku mozna równiez zastosowac do obtapiania plytek druko¬ wanych, pokrytych stopem cyna-olów oraz do pokrywania tym stopem wyprowadzen elementów elektronicznych.143 492 3 Zastrzezenie patentowe Srodek do zabezpieczania spoiwa cynowo-olowiowego w procesie lutowania, zawierajacy etoksylowane alkilofenole, oleje roslinne i wyzsze kwasy tluszczowe, znamienny tym, ze sklada sie z mieszaniny dwóch etoksylowanych alkilofenoli o sredniej zawartosci 14 i 22 czasteczki tlenku, przypadajace na jedna czasteczke alkilofenolu, w ilosci 85 do 90 czesci wagowych, z mieszaniny zawierajacej 0,1 do 1 czesci wagowej fenyloalkanów i 0,1 do 0,25 czesci wagowej fenotiazyny, z nienasyconych olejów roslinnych o liczbie jodowej okolo 100 w ilosci 5 do 9 czesci wagowych oraz kwasów tluszczowych o zawartosci 12 do 22 atomów wegla w czasteczce w ilosci 1 do 3 czesci wagowych, przy czym w mieszaninie etoksylowanych alkilofenoli stosunek zawartosci obu sklad¬ ników wynosi najkorzystniej 2:1. PLThe subject of the invention is an agent for securing a tin-lead binder in the soldering process, washable in water, used in particular in automatic soldering devices for the so-called standing wave of binder of electronic components and components on printed circuit boards. The primary task of such a medium, often referred to as solder oil, is to prevent the formation of screeds by preventing the binder from entering air. Soldering oils in devices with the injection of oil into the standing wave of the binder are of particular importance. In these devices, thoroughly dispersed soldering oil lowers the surface tension of the binder and causes its excess to flow into the tank instead of creating defects in the form of icicles, coarse and short circuits on the soldered surfaces. Lowering the surface tension of the binder has a beneficial effect on reducing the wetting time of the brazed surfaces, which in turn leads to well-formed, shiny brazed joints with high strength. Fulfilling multiple functions of soldering oils, of which only the most important ones are presented, makes it necessary to use appropriate materials that retain their properties for a sufficiently long time at moderate soldering temperatures. According to the information provided by the manufacturers, there are four basic groups of components in the composition of soldering oils: the basic component A base oil oxidation inhibitor, a humidifier which facilitates the wetting of the brazed surfaces by lowering the surface tension between the adhesive and the brazed surfaces, and a component that converts the oxidation products of the tin-lead binder into dispersible in the base soap component. The basic ingredient, depending on the soldering agents used, is highly refined mineral oils or alkoxylated alkylphenols. The basic component forms a continuous film on the surface of the tin-lead binder, inhibiting the formation of balls. The oxidation inhibitor protects the base component against oxidation at oxidant temperatures, extending its life and protecting it against the formation of hard deposits. No specific information is available on the nature of the oxidation inhibitors used. The group of oxidation inhibitors includes metal deactivators, which are not in fact oxidation inhibitors, and eliminate the catalytic effect of metals on oxidation processes.2 143 492 Soldering oils based on mineral oils are known in the Polish patent literature, presented in patent specifications No. 72 260 and No. 129,093 as well as water-washable soldering oil according to patent application No. P.247,968. The disadvantages of a water-washable soldering oil based on alkylphenols oxyalkylated with ethylene or propylene oxide, polyethylene glycol with an average molecular weight of 1500 and a tin oxidation inhibitor should be included in the study for one-time operation under production conditions, a short service life and the formation of hard and difficult to disperse deposits. These deposits in automatic standing wave soldering devices with oil injection prevent the maintenance of an even and steady wave of the binder. Activated soldering oil according to patent No. 72 260 contains higher fatty acids and surfactants, and the base is mineral or vegetable oils resistant to high temperature. This oil contains, for example, 38% mineral oil and 38% vegetable oil, both with a flash point of at least 260 °, as well as 20% fatty acids with 14-20 carbon atoms in the molecule and 4% non-ionic surfactants. In another embodiment, the oil contains 42.5% each of oils, 5% of fatty acids, and 10% of surfactant, respectively. The above soldering oil, as well as the oil according to the patent No. 126 093, containing besides mineral oil also fish oil as a mixture of saturated and unsaturated acids and an inhibitor, are not washable in water, and their use requires expensive and environmentally harmful washing of plates with freon. After brazing, it is an object of the invention to provide a tin-lead sealant as a water-washable solder oil free from the drawbacks of known oils. This was achieved by changing the soldering oil base, oxidation inhibitors and introducing unsaturated vegetable oils with a high iodine number into the brazing oil. The basis of the safener according to the invention is a mixture of two ethoxylated alkylphenols with an average content of 14 and 22 oxide particles per one molecule of the alkylphenol . This mixture is characterized by high thermal stability. A mixture of non-volatile inhibitors was used to protect the soldering oil base. The incorporation of unsaturated vegetable oils with a high iodine number into the brazing oil causes the oxidation products of the tin-lead binder to be easily dispersible in the brazing oil, and the C12 to C22 fatty acids contained in the composition transform the oxidation products into oil-dispersible soaps. The tin-lead binder preservative according to the invention consists of a mixture of two ethoxylic alkylphenols with an average content of 14 and 22 oxide molecules in an amount of 85 to 90 parts by weight, the ratio of the two components being most preferably 2: 1, with a mixture of inhibitors consisting of 0.1 to 1 part by weight of phenylalkanes and 0.1 to 0.25 parts by weight of phenothiazine, from unsaturated vegetable oils with an iodine number of about 100 in the amount of 5 to 9 parts by weight, and fatty acids with C12 to C22 in the amount of 1 to 3 parts by weight A solder oil with the composition according to the invention carried out by evaporation test in comparison with with the oil known according to the application no. P.247 968, show the superiority of the oil according to the invention in terms of thermal resistance - the evaporation capacity of the agent according to the invention was at the level of 10%. In addition, the residue after the test was free of dross and sediment and was easily soluble in water. The amount and types of deposits formed in the soldering process with the use of the agent according to the invention were also much smaller compared to the known soldering oil. This was achieved thanks to the appropriately selected oil base and the composition of inhibitors according to the invention. Example composition of a tin-lead adhesive in the soldering process as a water-washable soldering oil: - ethoxylated alkylphenol with 14 oxide molecules - 59.25 parts by weight, - ethoxylated alkylphenol with 22 particles of oxide - 30 parts by weight, - vegetable oil with an iodine number of about 100-7 parts by weight, - fatty acids with C12 + C22 - parts by weight, - phenylalkanes - 0.5 part by weight, - phenothiazine - 0.25 parts by weight The solder oil according to the invention can also be used to coat printed circuit boards covered with tin-ol alloy and to coat the terminals of electronic components with this alloy. 143 492 3 vegetable and higher fatty acids, characterized in that it consists of a mixture of two ethoxylates of alkylphenols with an average of 14 and 22 parts of the oxide per one molecule of alkylphenol, in the amount of 85 to 90 parts by weight, from a mixture containing 0.1 to 1 part by weight of phenylalkanes and 0.1 to 0.25 parts by weight of phenothiazine, with unsaturated vegetable oils with an iodine number of about 100 in the amount of 5 to 9 parts by weight and fatty acids with a content of 12 to 22 carbon atoms in the molecule in the amount of 1 to 3 parts by weight, with the mixture of ethoxylated alkylphenols having the ratio of the two components preferably being 2: 1. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Srodek do zabezpieczania spoiwa cynowo-olowiowego w procesie lutowania, zawierajacy etoksylowane alkilofenole, oleje roslinne i wyzsze kwasy tluszczowe, znamienny tym, ze sklada sie z mieszaniny dwóch etoksylowanych alkilofenoli o sredniej zawartosci 14 i 22 czasteczki tlenku, przypadajace na jedna czasteczke alkilofenolu, w ilosci 85 do 90 czesci wagowych, z mieszaniny zawierajacej 0,1 do 1 czesci wagowej fenyloalkanów i 0,1 do 0,25 czesci wagowej fenotiazyny, z nienasyconych olejów roslinnych o liczbie jodowej okolo 100 w ilosci 5 do 9 czesci wagowych oraz kwasów tluszczowych o zawartosci 12 do 22 atomów wegla w czasteczce w ilosci 1 do 3 czesci wagowych, przy czym w mieszaninie etoksylowanych alkilofenoli stosunek zawartosci obu sklad¬ ników wynosi najkorzystniej 2:1. PL1. Patent Claim Agent for protecting a tin-lead binder in the soldering process, containing ethoxylated alkylphenols, vegetable oils and higher fatty acids, characterized in that it consists of a mixture of two ethoxylated alkylphenols with an average content of 14 and 22 oxide molecules per molecule 85 to 90 parts by weight of alkylphenol from a mixture of 0.1 to 1 parts by weight of phenylalkanes and 0.1 to 0.25 parts by weight of phenothiazine, from unsaturated vegetable oils with an iodine number of about 100 in an amount of 5 to 9 parts by weight, and 1 to 3 parts by weight of fatty acids with 12 to 22 carbon atoms in the molecule, the mixture of ethoxylated alkylphenols having a ratio of the two components most preferably 2: 1. PL
PL25119984A 1984-12-21 1984-12-21 Agent for protecting an sn-pb solder during soldering process PL143492B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL25119984A PL143492B1 (en) 1984-12-21 1984-12-21 Agent for protecting an sn-pb solder during soldering process

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL25119984A PL143492B1 (en) 1984-12-21 1984-12-21 Agent for protecting an sn-pb solder during soldering process

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL251199A1 PL251199A1 (en) 1986-07-01
PL143492B1 true PL143492B1 (en) 1988-02-29

Family

ID=20024744

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL25119984A PL143492B1 (en) 1984-12-21 1984-12-21 Agent for protecting an sn-pb solder during soldering process

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL143492B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
PL251199A1 (en) 1986-07-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100482043C (en) Soldering process
CA2563385C (en) Soldering process
US20040217152A1 (en) Lead-free solder paste for reflow soldering
US5334260A (en) No-clean, low-residue, volatile organic compound free soldering flux and method of use
US3305406A (en) Method of fluxing an article to be soldered with noncorrosive fluxing compositions
KR960004341B1 (en) Solder pastes having an drganic acids in low residue
US3730782A (en) Non-activated soldering flux
PL143492B1 (en) Agent for protecting an sn-pb solder during soldering process
EP0173167A1 (en) Nonfuming solder cleansing and fusing fluids
CA2154782C (en) No-clean, low-residue, volatile organic compound free soldering flux and method of use
EP0538821B1 (en) Foaming flux for automatic soldering process
EP1180411A1 (en) Lead-free paste for reflow soldering
US5190208A (en) Foaming flux for automatic soldering process
EP0458161B1 (en) Water-soluble soldering flux
JPH05212584A (en) Solder paste
US3960613A (en) Wax-flux composition containing amine salts of carboxylic acids for soldering
SU1017460A1 (en) Flux for low temperature soldering
JP5195486B2 (en) Flux, solder paste and joined parts
SU1013179A1 (en) Composition for protecting solder from oxidation
PL180360B1 (en) Soldering oil for protecting surface of molten solder against oxidation
PL184394B1 (en) Soldering wax
PL165012B1 (en) Liquid calophony containg soldering flux in particular for surface soldering
PL126093B1 (en) Soldering adhesive for protection of surface of molten solder against oxidation
CS274365B1 (en) Flux filling on snpb base for tube solders
PL120326B1 (en) Fluid solder flux