專利名稱：：Sn-Ag-Cu無鉛釬料用松香型膏狀助焊劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于無鉛焊料助焊劑領(lǐng)域，具體涉及一種助焊劑，特別是適用于Sn-Ag-Cu無鉛釬料用的松香型膏狀助焊劑。
背景技術(shù)：
：近幾年來，有關(guān)無鉛釬料的研究工作發(fā)展很快。Sn-Ag-Cu合金以其優(yōu)良的潤濕性能和力學(xué)性能，受到了國內(nèi)外的廣泛關(guān)注。但是由于Sn-Ag-Cu無鉛釬料合金的熔點(diǎn)比傳統(tǒng)含鉛釬料熔點(diǎn)高出約35°C，這就出現(xiàn)了由于釬焊溫度的提高帶來的釬料高溫氧化嚴(yán)重的問題。因此，無鉛焊接對(duì)助焊劑的性能也提出了更高的要求。無鉛釬料的使用必須要求有相應(yīng)的助焊劑與之匹配，加快研究和開發(fā)無鉛釬料專用環(huán)保型助焊劑是電子產(chǎn)品無鉛化過程的必然要求。無鉛釬料與含鉛釬料相比最明顯的差別是無鉛釬料的潤濕能力差，焊接溫度高。因此，目前適用于含鉛釬料的助焊劑，無法滿足無鉛釬料的要求。主要問題在于一是這些助焊劑對(duì)無鉛釬料的潤濕能力不夠，易造成焊接不良等缺陷，這將帶來焊后板面殘留物增加、腐蝕嚴(yán)重、可靠性P爭低等諸多問題；二是不適合無鉛《f料的較高的焊接溫度，很多助焊劑在經(jīng)過較高的預(yù)熱溫度及較高的爐溫時(shí)會(huì)失去部分活性，而產(chǎn)生上錫不好的狀況；再者有些含鉛釬料的助焊劑對(duì)無鉛釬料有腐蝕作用，另外有些助焊劑溶劑中含有大量揮發(fā)性有機(jī)物(VOC)，是環(huán)保要求所禁用的。因此，無鉛釬料用助焊劑必須專門配制，無鉛焊接工藝對(duì)助焊劑有以下要求①由于助焊劑與釬料合金表面之間有化學(xué)反應(yīng)，因此，不同合金成分要選擇不同的助焊劑；②由于無鉛合金的潤濕性差，要求助焊劑的活性要足夠高；③提高助焊劑的活化溫度，適應(yīng)無鉛焊接溫度；④焊后殘留物少，并且無腐蝕性，滿足探針測試和電遷移。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有的技術(shù)問題，提供一種潤濕能力好、活化溫度高、無腐蝕性，且環(huán)保的Sn-Ag-Cu無鉛釬料用松香型膏狀助焊劑。本發(fā)明所提供的Sn-Ag-Cu無鉛釬料用松香型膏狀助焊劑的組成及其質(zhì)量百分含量為活化劑10.0-20.0%非離子表面活性劑2.0-5.0%溶劑30.0-39.0%防沉劑10.0-15.0%成膏劑4.0-10.0%緩蝕劑0.5-2.0%改性+〉香20.0-28.0%其中，所述的活化劑選自--元羧酸，二元羧酸，三元羧酸或無才幾酸中的一種或多種；所述的一元羧酸優(yōu)選乳酸；所述的二元羧酸優(yōu)選丁二酸、戊二酸、壬二酸、己二酸、順丁烯二酸或DL-蘋果酸；所述的三元羧酸優(yōu)選檸檬酸；所述的無機(jī)酸優(yōu)選硼酸。本發(fā)明所選用的活化劑可在溶劑中電解釋放H+離子，與母材和焊料表面的氧化物反應(yīng)，去除氧化膜，達(dá)到增大潤濕性的目的。所述的非離子表面活性劑為辛基酚聚氧乙烯醚(簡稱為TX-10)或異辛基酚聚氧乙烯醚(筒稱為0P乳化劑)中的一種；此類表面活性劑不易揮發(fā)，可降低印刷電路板(Printedcircuitboard,PCB)表面和熔融焊料合金之間的界面張力，增強(qiáng)潤濕力，借此提高助焊劑的助焊性能，從而減少焊劑球和焊劑橋的形成。所述的溶劑為至少一種多元醇和至少一種醚類的混合物；所述的多元醇選自丙三醇、己二醇、二甘醇、2乙基-l或3己二醇；所述的醚選自二甘醇乙醚、二乙二醇丁醚、二乙二醇己醚或辛醚。本發(fā)明所選用的溶劑均為高沸點(diǎn)溶劑，可有效提高助焊劑的熔點(diǎn)和耐干性能，延長了使用壽命。所述的防沉劑為氫化蓖麻油。添加防沉劑的作用是增強(qiáng)助焊劑流體的切力變稀行為，改善其印刷性能，避免發(fā)生坍塌現(xiàn)象。所述的成膏劑為聚乙二醇400或聚乙二醇600的一種或兩種混合。所述的緩蝕劑為有機(jī)胺類緩蝕劑；可選用三乙胺或三乙醇胺中的一種。緩蝕劑起氧化抑制作用，可減少助焊劑對(duì)印刷板的腐蝕性。所述的改性松香為聚合松香、全氫化松香、水白松香或松香KE-604中的一種或多種混合。本發(fā)明所選用的改性松香結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、不易結(jié)晶、耐熱氧化、酸值低，有利于提高助焊劑的性能穩(wěn)定，同時(shí)改性爭>香在常溫下呈固態(tài)，不電離，釬焊后，形成氣密性好，透明的有機(jī)薄膜，可將焊錫點(diǎn)包裹起來，隔離了金屬與大氣和其他腐蝕性介質(zhì)的接觸，具有良好的保護(hù)性能。本發(fā)明所提供的Sn-Ag-Cu無鉛釬料用松香型膏狀助焊劑的配制方法i口下1)按上述質(zhì)量百分含量比稱取活化劑、非離子表面活性劑、溶劑、防沉劑、成膏劑、緩蝕劑和改性松香；2)將改性+〉香和溶劑的混合物于140-18(TC加熱溶化后，加入活化劑，攪拌均勻，繼續(xù)加熱溶解后，降溫至80-IO(TC，加入非離子表面活性劑、防沉劑、成膏劑和緩蝕劑，攪拌至溶解，靜置冷卻至室溫即得Sn-Ag-Cu無鉛釬料用松香型膏狀助焊劑。本發(fā)明所提供的Sn-Ag-Cu無鉛釬料用的松香型膏狀助焊劑具有以下有益效果1)本發(fā)明所提供的助焊劑潤濕性能優(yōu)越；2)本發(fā)明所提供的助焊劑活化溫度適當(dāng)；3)本發(fā)明所提供的助焊劑不含卣素，殘留少，符合環(huán)保要求。以下結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。具體實(shí)施方式下述實(shí)施例中均采用以下方法配制本發(fā)明Sn-Ag-Cu無鉛釬料用松香型膏狀助焊劑將改性松香和溶劑的混合物于140-180。C加熱溶化后，加入活化劑，攪拌均勻，繼續(xù)加熱溶解后，降溫至80-IO(TC,加入非離子表面活性劑、防沉劑、成膏劑和緩蝕劑，攪拌至溶解，靜置冷卻至室溫。實(shí)施例1實(shí)施例中所制備的Sn-Ag-Cu無鉛釬料用松香型膏狀助焊劑的組成及其質(zhì)量百分含量如表1所示<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>表1實(shí)施例2實(shí)施例中所制備的Sn-Ag-Cu無鉛釬料用松香型膏狀助焊劑的組成及其質(zhì)量百分含量如表2所示<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>表2實(shí)施例3實(shí)施例中所制備的Sn-Ag-Cu無鉛釬料用松香型膏狀助焊劑的組成及其質(zhì)量百分含量如表3所示<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>表3實(shí)施例4實(shí)施例中所制備的Sn-Ag-Cu無鉛釬料用松香型膏狀助焊劑的組<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>表4實(shí)施例5實(shí)施例中所制備的Sn-Ag-Cu無鉛釬料用松香型膏狀助焊劑的組成及其質(zhì)量百分含量如表5所示:<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>表5實(shí)施例6實(shí)施例中所制備的Sn-Ag-Cu無鉛釬料用松香型膏狀助焊劑的組成及其質(zhì)量百分含量如表6所示:<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>表6將實(shí)施例1-6中制備的Sn-Ag-Cu無鉛釬料用松香型膏狀助焊齊:按照國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行4企測，各項(xiàng)指標(biāo)如下表7所示。<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>表7本發(fā)明所制備的Sn-Ag-Cu無鉛釬料專用助焊劑的性能從表7中可知，本發(fā)明Sn-Ag-Cu無鉛釬料專用助焊劑①不含卣素，松香含量適當(dāng)；②物理穩(wěn)定性良好，焊后殘留物為透明膜狀物質(zhì)③印刷板的焊后絕緣電阻達(dá)到并超過108Q,擴(kuò)展率>75%。權(quán)利要求1、一種Sn-Ag-Cu無鉛釬料用松香型膏狀助焊劑，其特征在于，所述的助焊劑的組成及其質(zhì)量百分含量為活化劑10.0-20.0％非離子表面活性劑2.0-5.0％溶劑30.0-39.0％防沉劑10.0-15.0％成膏劑4.0-10.0％緩蝕劑0.5-2.0％改性松香20.0-28.0％其中，所述的活化劑選自一元羧酸，二元羧酸，三元羧酸或無機(jī)酸中的一種或多種；所述的非離子表面活性劑為辛基酚聚氧乙烯醚或異辛基酚聚氧乙烯醚中的一種；所述的溶劑為至少一種多元醇和至少一種醚類的混合物；所述的防沉劑為氫化蓖麻油；所述的成膏劑為聚乙二醇400或聚乙二醇600的一種或兩種混合；所述的緩蝕劑為有機(jī)胺類緩蝕劑；所述的改性松香為聚合松香、全氫化松香、水白松香或松香KE-604中的一種或多種混合。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的Sn-Ag-Cu無鉛釬料用松香型膏狀助焊劑，其特征在于，所述的一元羧酸為乳酸。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的Sn-Ag-Cu無鉛釬料用松香型膏狀助焊劑，其特征在于，所述的二元羧酸為丁二酸、戊二酸、壬二酸、己二酸、順丁烯二酸或DL-蘋果酸。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的Sn-Ag-Cu無鉛釬料專用助焊劑，其特征在于，所述的三元羧酸為檸檬酸。5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的Sn-Ag-Cu無鉛釬料用松香型膏狀助焊劑，其特征在于，所述的無^L酸為硼酸。6、根據(jù)權(quán)利要求l所述的Sn-Ag-Cu無鉛釬料用松香型膏狀助焊劑，其特征在于，所述的多元醇選自丙三醇、己二醇、二甘醇、2乙基-l或3己二醇。7、根據(jù)權(quán)利要求1所述的Sn-Ag-Cu無鉛釬料用松香型膏狀助焊劑，其特征在于，所述的醚選自二甘醇乙醚、二乙二醇丁醚、二乙二醇己醚或辛醚。8、根據(jù)權(quán)利要求1所述的Sn-Ag-Cu無鉛釬料用松香型膏狀助焊劑，其特征在于，所述的有機(jī)胺類緩蝕劑為三乙胺或三乙醇胺中的一種。全文摘要Sn-Ag-Cu無鉛釬料用松香型膏狀助焊劑屬于無鉛焊料助焊劑領(lǐng)域。本發(fā)明的目的在于提供一種適用于Sn-Ag-Cu無鉛釬料的助焊劑。本發(fā)明助焊劑的組成及含量為活化劑10.0-20.0％、非離子表面活性劑2.0-5.0％、溶劑30.0-39.0％、防沉劑10.0-15.0％、成膏劑4.0-10.0％、緩蝕劑0.5-2.0％、改性松香20.0-28.0％。本發(fā)明助焊劑具有潤濕能力好、活化溫度高、無腐蝕性等優(yōu)點(diǎn)。文檔編號(hào)B23K35/362GK101402162SQ20081022673公開日2009年4月8日申請日期2008年11月21日優(yōu)先權(quán)日2008年11月21日發(fā)明者史耀武,周永馨,夏志東,楊曉軍,建林,福郭,雷永平申請人:北京工業(yè)大學(xué)