專利名稱：助焊劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于助焊劑領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種壓敏電阻兩電極與外電極片焊接用的助焊劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
焊接是電子裝配中的主要工藝過程。助焊劑是焊接時(shí)使用的輔料，在焊接工藝中能幫助和促進(jìn)焊接。助焊劑的主要作用是清除焊料和被焊母材表面的氧化物，使金屬表面達(dá)到必要的清潔度。它防止焊接時(shí)表面的再次氧化，降低焊料表面張力，提高焊接性能。助焊劑性能的優(yōu)劣，直接影響到電子產(chǎn)品的質(zhì)量。助焊劑的種類繁多，一般可分為無(wú)機(jī)系列、有機(jī)系列和樹脂系列。無(wú)機(jī)系列助焊劑的化學(xué)作用強(qiáng)，助焊性能非常好，但腐蝕作用大，屬于酸性助焊劑。因?yàn)檫@類助焊劑溶解于水，故又稱為水溶性助焊劑，包括無(wú)機(jī)酸助焊劑和無(wú)機(jī)鹽助焊劑。含有無(wú)機(jī)酸的助焊劑的主要成分是鹽酸、氫氟酸等，含有無(wú)機(jī)鹽的助焊劑的主要成分是氯化鋅、氯化銨等，它們使用后必須立即進(jìn)行非常嚴(yán)格的清洗，因?yàn)槿魏螝埩粼诒缓讣系柠u化物都會(huì)引起嚴(yán)重的腐蝕。這種助焊劑通常只用于非電子產(chǎn)品的焊接，在電子設(shè)備的裝配中嚴(yán)禁使用無(wú)機(jī)系列的助焊劑。有機(jī)系列助焊劑的助焊作用介于無(wú)機(jī)系列助焊劑和樹脂系列助焊劑之間，也屬于酸性水溶性助焊劑。含有有機(jī)酸的水溶性助焊劑以乳酸、檸檬酸為基礎(chǔ)，由于它的焊接殘留物可以在被焊物上保留一段時(shí)間而無(wú)嚴(yán)重腐蝕，因此可以用在電子設(shè)備的裝配中。在電子產(chǎn)品的焊接中使用比例最大的是樹脂系列助焊劑。由于這類助焊劑只能溶解于有機(jī)溶劑，故又稱為有機(jī)溶劑助焊劑，其主要成分是松香。松香在固態(tài)時(shí)呈非活性，只有液態(tài)時(shí)才呈活性，其熔點(diǎn)為127°C，活性可以持續(xù)到315°C。錫焊的最佳作業(yè)溫度為240 250°C，正處于松香的活性溫度范圍內(nèi)，且它的焊接殘留物不存在腐蝕問題，這些特性使得松香類助焊劑被廣泛應(yīng)用于電子設(shè)備的焊接中。近年來(lái)，隨著壓敏電阻技術(shù)的發(fā)展，越來(lái)越多的行業(yè)選用壓敏電阻。壓敏電阻兩電極與電路連接的方式是通過在壓敏電阻兩電極上焊接外電極片來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在焊接過程中， 現(xiàn)有的助焊劑不能很好的起到助焊作用，普遍存在含銀焊錫熔化不完全、外電極片與壓敏電阻電極之間有空洞以及純錫焊料與外電極片不上錫的問題，從而導(dǎo)致壓敏電阻在工作過程中漏電流急劇增加而失去相應(yīng)的電氣作用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的是提供一種助焊劑。該助焊劑可用于壓敏電阻兩電極與外電極片的焊接。焊接過程中使用本發(fā)明的助焊劑，可以解決使用現(xiàn)有助焊劑普遍存在的含銀焊錫熔化不完全、外電極片與壓敏電阻電極之間有空洞以及純錫焊料與外電極片不上錫的問題。本發(fā)明提供了一種助焊劑，其成分按重量比包括8個(gè)碳以下的烷基醇10 90%、
3松香10 30%、去離子水0 70%。進(jìn)一步的，上述助焊劑由以下重量配比的成分組成8個(gè)碳以下的烷基醇10 20%、松香10 30%、去離子水50 70%。其中，上述助焊劑的成分可以不含去離子水，此時(shí)上述助焊劑由以下重量配比的成分組成8個(gè)碳以下的烷基醇70 90%、松香10 30%。其中，所述的8個(gè)碳以下的烷基醇優(yōu)選4個(gè)碳以下的烷基醇，最優(yōu)選甲醇、乙醇、丙二醇或異丙醇中的至少一種。其中，所述的松香為氫化松香、水白松香、馬尾松香中的至少一種。本發(fā)明提供了一種助焊劑的制備方法，包括以下步驟a、松香研磨成粉末；b、將步驟a的松香粉末溶解于8個(gè)碳以下的烷基醇中；C、加入去離子水?dāng)嚢杈鶆蚣纯伞Ｆ渲?，步驟b中松香粉末溶解至看不到顆粒狀物質(zhì)為止。本發(fā)明還提供了不含去離子水的助焊劑的制備方法，包括以下步驟a、松香研磨成粉末；b、將步驟a的松香粉末溶解于8個(gè)碳以下的烷基醇中即可。其中，步驟b中松香粉末溶解至看不到顆粒狀物質(zhì)為止。本發(fā)明還提供了上述助焊劑在壓敏電阻兩電極與外電極片焊接中的應(yīng)用。本發(fā)明中用于制備助焊劑的原料價(jià)格便宜，易于獲得。本發(fā)明中助焊劑的制備方法操作簡(jiǎn)單，對(duì)設(shè)備要求低。制成的助焊劑無(wú)刺激氣味，煙霧小，對(duì)環(huán)境無(wú)污染，對(duì)人體無(wú)傷害，濕潤(rùn)力強(qiáng)，焊后元件內(nèi)無(wú)殘留、無(wú)離子污染，焊后不需要清洗，焊件表面絕緣電阻高。經(jīng)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明助焊劑擴(kuò)展率高于88%、表面絕緣電阻大于6. 0 X 10"、pH6 7，表明制備的助焊劑可焊性高、無(wú)腐蝕性、長(zhǎng)期電學(xué)性能可靠性高。使用本發(fā)明助焊劑焊接時(shí)，含銀焊錫熔化完全、浸潤(rùn)飽滿，外電極片與壓敏電阻電極之間焊接良好，不會(huì)出現(xiàn)空洞或者純錫焊料與外電極片不上錫的問題。良好的焊接效果可以避免壓敏電阻在工作過程中因漏電流急劇增加而失去相應(yīng)的電氣作用。通過測(cè)試發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明中的助焊劑可以起到很好的助焊作用，使得焊接產(chǎn)品的合格率大幅提高。焊接產(chǎn)品表面絕緣電阻高，在高溫、大電流下工作也不會(huì)出現(xiàn)漏電流瞬時(shí)失效，在Imm厚的壓敏芯片上不會(huì)出現(xiàn)爬電現(xiàn)象。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明助焊劑的成分按重量比包括8個(gè)碳以下的烷基醇10 90%、松香10 30%、去離子水0 70%。進(jìn)一步的，上述助焊劑由以下重量配比的成分組成8個(gè)碳以下的烷基醇10 20%、松香10 30%、去離子水50 70%。其中，上述助焊劑的成分可以不含去離子水，此時(shí)上述助焊劑由以下重量配比的成分組成8個(gè)碳以下的烷基醇70 90%、松香10 30%。其中，所述的8個(gè)碳以下的烷基醇優(yōu)選4個(gè)碳以下的烷基醇，最優(yōu)選甲醇、乙醇、丙二醇或異丙醇中的至少一種。其中，所述的松香為氫化松香、水白松香、馬尾松香中的至少一種。
本發(fā)明中助焊劑的制備方法包括以下步驟a、松香研磨成粉末；b、將步驟a的松香粉末溶解于8個(gè)碳以下的烷基醇中；C、加入去離子水?dāng)嚢杈鶆蚣纯伞Ｆ渲?，步驟b中松香粉末溶解至看不到顆粒狀物質(zhì)為止。本發(fā)明中不含去離水的助焊劑的制備方法包括以下步驟a、松香研磨成粉末；b、將步驟a的松香粉末溶解于8個(gè)碳以下的烷基醇中即可。其中，步驟b中松香粉末溶解至看不到顆粒狀物質(zhì)為止。本發(fā)明的助焊劑屬于樹脂類助焊劑，其主要成分為松香。松香主要起隔絕空氣、防止金屬表面氧化的作用，并能在焊接的高溫下與焊錫及被焊金屬的表面氧化膜反應(yīng)，還原純凈的金屬表面，不會(huì)腐蝕被焊接元件。本發(fā)明中的8個(gè)碳以下的烷基醇除了起溶解松香的作用外，還可以在焊接過程起清潔焊件表面的作用，并且在焊接高溫下能完全揮發(fā)，不留殘留物于被焊接元件內(nèi)。本發(fā)明中的去離子水不含離子形式的雜質(zhì)，具有較高的電阻率。在焊接高溫下，去離子水可以完全揮發(fā)，沒有殘留。由于松香僅溶于有機(jī)溶劑，不溶于去離子水，故可以將松香溶于8個(gè)碳以下的烷基醇中制備助焊劑；也可以先將松香溶于8個(gè)碳以下的烷基醇中，再加入去離子水制備助焊劑。在松香溶于8個(gè)碳以下的烷基醇后，再加入去離子水主要是為了降低生產(chǎn)成本。在制備助焊劑的過程中，將松香研磨成粉末可以加速松香的溶解。在松香溶解過程中，應(yīng)均勻攪拌使松香溶解至看不到顆粒狀物質(zhì)為止。在加入去離子水后，也應(yīng)當(dāng)攪拌均勻。本發(fā)明對(duì)制備得到的助焊劑的物理及化學(xué)參數(shù)進(jìn)行了測(cè)定，包括物質(zhì)形態(tài)、 氣味、顏色、擴(kuò)展率、表面絕緣電阻、PH。其中，擴(kuò)展率和表面絕緣電阻的測(cè)定參照SJ/ Tl 1273-2002 ；pH采用pH試紙測(cè)定。此外，對(duì)使用本發(fā)明中助焊劑的焊接產(chǎn)品合格率進(jìn)行了檢測(cè)。對(duì)比助焊劑為 alphametalsCo.LTD生產(chǎn)的RF800。使用的壓敏電阻由隆科電子(惠陽(yáng))有限公司生產(chǎn)，型號(hào)為34S621K。使用的焊料是含銀1 3%的錫箔片或純錫箔片，規(guī)格為25mm X 25mm，由上海圣雙金屬材料有限公司生產(chǎn)，牌號(hào)為Sn-2。測(cè)試流程為焊料涂覆助焊劑-組裝焊料、外電極片、壓敏電阻-過回流焊-冷卻-測(cè)試。測(cè)試項(xiàng)為焊接產(chǎn)品的漏電流和標(biāo)稱電壓。測(cè)試儀器為防雷元件測(cè)試儀，型號(hào)為FC-2G。焊接溫度是^5°C，焊接時(shí)間4秒，助焊劑用量為 0. 2go下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
做進(jìn)一步的描述。實(shí)施例1助焊劑的制備材料氫化松香，甲醇，去離子水。方法a、稱氫化松香20g，研磨成粉末；b、將步驟a中松香粉末溶解于IOg甲醇中，均勻攪拌使松香溶解至看不到顆粒狀物質(zhì)為止；C、將去離子水70g加入到步驟b得到的混合物中，攪拌均勻即可。
制備得到的助焊劑的物理及化學(xué)參數(shù)見表1。實(shí)施例2助焊劑的制備材料馬尾松香，乙醇。方法a、稱馬尾松香10g，研磨成粉狀；b、將步驟a中松香粉末溶解于90g乙醇中，攪拌均勻使松香溶解至看不到顆粒狀物質(zhì)即可。制備得到的助焊劑的物理及化學(xué)參數(shù)見表1。實(shí)施例3助焊劑的制備材料水白松香，馬尾松香，甲醇。方法a、稱水白松香15g，馬尾松香15g，研磨成粉末；b、將步驟a中松香粉末溶解于70g甲醇中，攪拌均勻使松香溶解至看不到顆粒狀物質(zhì)即可。制備得到的助焊劑的物理及化學(xué)參數(shù)見表1。實(shí)施例4助焊劑的制備材料水白松香，馬尾松香，氫化松香，丙二醇，去離子水。方法a、稱水白松香10g，馬尾松香15g，氫化松香5g，研磨成粉末；b、將步驟a中松香粉末溶解于20g丙二醇中，均勻攪拌使松香溶解至看不到顆粒狀物質(zhì)為止；C、將去離子水50g加入到步驟b得到的混合物中，攪拌均勻即可。制備得到的助焊劑的物理及化學(xué)參數(shù)見表1實(shí)施例5助焊劑的制備材料水白松香，異丙醇，去離子水。方法a、稱水白松香15g，研磨成粉末；b、將步驟a中松香粉末溶解于25g異丙醇中，均勻攪拌使松香溶解至看不到顆粒狀物質(zhì)為止；C、將去離子水60g加入到步驟b得到的混合物中，攪拌均勻即可。制備得到的助焊劑的物理及化學(xué)參數(shù)見表1。表1實(shí)施例1 5中制備得到的助焊劑的物理及化學(xué)參數(shù)
權(quán)利要求
1.一種助焊劑，其特征在于其成分按重量比包括8個(gè)碳以下的烷基醇10 90%、松香10 30%、去離子水0 70%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的助焊劑，其特征在于由以下重量配比的成分組成8個(gè)碳以下的烷基醇10 20%、松香10 30%、去離子水50 70%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的助焊劑，其特征在于由以下重量配比的成分組成8個(gè)碳以下的烷基醇70 90%、松香10 30%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3任一項(xiàng)所述助焊劑，其特征在于所述8個(gè)碳以下的烷基醇為4 個(gè)碳以下的烷基醇。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的助焊劑，其特征在于所述4個(gè)碳以下的烷基醇為甲醇、乙醇、丙二醇或異丙醇中的至少一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 3任一項(xiàng)所述的助焊劑，其特征在于所述松香為氫化松香、水自松香或馬尾松香中的至少一種。
7.權(quán)利要求2所述的助焊劑的制備方法，其特征在于該制備方法包括以下步驟a、松香研磨成粉末；b、將步驟a的松香粉末溶解于8個(gè)碳以下的烷基醇中；C、加入去離子水?dāng)嚢杈鶆蚣纯伞?br> 8.權(quán)利要求3所述的助焊劑的制備方法，其特征在于該制備方法包括以下步驟a、松香研磨成粉末；b、將步驟a的松香粉末溶解于8個(gè)碳以下的烷基醇中即可。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的助焊劑的制備方法，其特征在于步驟b中松香粉末溶解至看不到顆粒狀物質(zhì)為止。
10.權(quán)利要求1 6任一項(xiàng)所述的助焊劑在焊接壓敏電阻兩電極與外電極片中的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明屬于助焊劑領(lǐng)域，具體地說(shuō)涉及一種壓敏電阻兩電極與外電極片焊接用的助焊劑及其制備方法。本發(fā)明解決的技術(shù)問題是使用現(xiàn)有助焊劑普遍存在含銀焊錫熔化不完全、外電極片與壓敏電阻電極之間有空洞以及純錫焊料與外電極片不上錫。本發(fā)明的技術(shù)方案是提供一種助焊劑，該助焊劑的成分按重量百分比包括8個(gè)碳以下的烷基醇10～90％、松香10～30％、去離子水0～70％。
文檔編號(hào)B23K35/363GK102513737SQ20111044424
公開日2012年6月27日 申請(qǐng)日期2011年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月27日
發(fā)明者楊伏國(guó) 申請(qǐng)人:四川長(zhǎng)虹電器股份有限公司