一種可返修的環(huán)氧樹脂助焊劑及制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種助焊劑，特別涉及一種可返修的環(huán)氧樹脂助焊劑及制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]手持型消費電子產(chǎn)品(如:手機、平板電腦、數(shù)碼相機等)的功能越來越強大，它們的尺寸和重量卻在不斷縮小，這促使元器件和PCB的集成化和小型化。元器件的小型化使得BGA、CSP等焊球矩陣排列的倒裝芯片得以廣泛的使用，由于受其結(jié)構(gòu)特征限制，這類芯片焊點的可靠性成為影響目前手持型電子產(chǎn)品可靠性的關(guān)鍵因素。影響倒裝芯片焊點可靠性的因素有兩個，一個是手持型消費電子產(chǎn)品因跌落、振動等產(chǎn)生的物理沖擊力，另外一個是因芯片和PCB的熱膨脹系數(shù)(CTE)失配所產(chǎn)生的熱應(yīng)力。由于硅質(zhì)的倒裝芯片的熱膨脹系數(shù)比PCB材質(zhì)要低很多，因此，在受熱時會產(chǎn)生相對位移，導(dǎo)致焊點機械疲勞斷裂從而引起失效。類似S0P、QFP、PLCC等傳統(tǒng)芯片引腳的柔性較強，可以吸收大部分物理沖擊力和熱應(yīng)力，而BGA、CSP等倒裝芯片焊球的柔性很弱，而受力則都集中在芯片最外圍的焊點上，因此這些焊點開裂的概率大大增加。
[0003]為了讓BGA及類似器件有效填充和點膠封裝，作業(yè)前必須選擇焊接性好、潤濕性好、強度高、易返修的可固化助焊劑。而傳統(tǒng)的底部填充膠至少30%多的維修報廢率是任何SMT制造企業(yè)都難以承受的。因此如何保證環(huán)氧樹脂助焊劑具有良好的焊接性、強度高、潤濕性好、易返修性是亟待解決的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]鑒于現(xiàn)有技術(shù)的狀況，為了解決底部填充工藝維修報廢率過高的問題，本發(fā)明提供了一種可返修的環(huán)氧樹脂助焊劑及制備方法。該助焊劑是由軟化點在70~120°C范圍內(nèi)的固體環(huán)氧樹脂、固化劑、固化促進劑、助熔劑、成膜劑、活化劑、表面活性劑、高沸點溶劑等組成。該助焊劑在回流焊下受熱固化，可焊性、潤濕性好，與焊點粘接牢固，同時可以在100°C以上或溶劑的擦洗下清除助焊劑，因此具有良好的返修性能。
[0005]本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的，所采用的技術(shù)方案是:一種可返修的環(huán)氧樹脂助焊劑，其特征在于:由以下組份按以下重量份組成:
固體環(huán)氧樹脂40~80份固化劑2~10份
固化促進劑0.5-3份助熔劑1~5份成膜劑10~30份
活化劑0.5-5份
表面活性劑0.1-0.5份
高沸點溶劑5~20份。
[0006]一種可返修的環(huán)氧樹脂助焊劑的制備方法，其特征在于:步驟如下:取固體環(huán)氧樹脂、成膜劑、高沸點溶劑加入到三口燒瓶中，在100±2°C下攪拌直至固體環(huán)氧樹脂和成膜劑充分溶于高沸點溶劑中；冷卻至室溫后，再依次加入固化劑、固化促進劑、助熔劑、活化劑、表面活性劑后攪拌均勻，即得到可返修的環(huán)氧樹脂助焊劑。
[0007]本發(fā)明的有益效果是:首先具有良好的焊接性，是由于采用了成膜劑作為助焊劑的主成分，加入活化劑、表面活性劑等，可焊性良好。其次具有良好的固化性，是由于采用固體環(huán)氧樹脂溶于高沸點溶劑中，在回流焊中環(huán)氧樹脂初步固化，達到較高的強度而不會是焊球脫落。最后具有良好的返修性，需要返修時，將其加熱至100°C以上或使用丙酮等溶劑擦洗，環(huán)氧樹脂又開始軟化溶解，易于返修，具有良好的返修性能。
[0008]總之，本發(fā)明具有良好的機械性能，該助焊劑在回流焊下受熱固化，可焊性、潤濕性好，與焊點粘接牢固，能保證產(chǎn)品可靠性，是一種可固化、可返修、可助焊的環(huán)氧樹脂助焊劑。
【具體實施方式】
[0009]以下結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明，但本發(fā)明的可返修的環(huán)氧樹脂助焊劑的配方不局限于實施例。
[0010]一種可返修的環(huán)氧樹脂助焊劑，由以下組份按以下重量份組成:
固體環(huán)氧樹脂40~80份固化劑2~10份
固化促進劑0.5-3份助熔劑1~5份成膜劑10~30份活化劑0.5-5份
表面活性劑0.1-0.5份
高沸點溶劑5~20份。
[0011]上述固體環(huán)氧樹脂為雙酚A型環(huán)氧樹脂或氫化雙酚A型環(huán)氧樹脂或羥甲基雙酚A型環(huán)氧樹脂或脂肪族環(huán)氧樹脂或脂環(huán)族環(huán)氧樹脂；固體環(huán)氧樹脂的軟化點為70~120°C范圍。
[0012]上述固化劑為雙氰胺。
[0013]上述固化促進劑為咪唑或咪唑加成物中的任意一種或兩種。
[0014]上述助熔劑為8-羥基喹啉或羥基喹啉衍生物中的一種或多種。
[0015]上述成膜劑為松香樹脂、氫化松香樹脂、聚合松香樹脂、歧化松香樹脂或馬來松香樹脂中的一種或多種。
[0016]上述活化劑為丁二酸、己二酸、癸二酸、二乙胺鹽酸鹽或二乙胺氫溴酸鹽中的一種或多種。
[0017]上述表面活性劑為氟碳類表面活性劑。
[0018]上述高沸點溶劑為N，N- 二甲基甲酰胺或N-甲基吡咯烷酮中的一種或兩種。
[0019]一種可返修的環(huán)氧樹脂助焊劑的制備方法，步驟如下:取固體環(huán)氧樹脂、成膜劑、高沸點溶劑加入到三口燒瓶中，在100±2°C下攪拌直至固體環(huán)氧樹脂和成膜劑充分溶于高沸點溶劑中；冷卻至室溫后，再依次加入固化劑、固化促進劑、助熔劑、活化劑、表面活性劑后攪拌均勻，即得到可返修的環(huán)氧樹脂助焊劑。
[0020]實施例1 (按重量份數(shù)計)配方為:
固體環(huán)氧樹脂60份(江蘇泰特爾TTA3150)
雙氰胺6份(美國氣體1400F)
咪唑I份(市售)
8-羥基喹啉2份(市售)
氫化松香樹脂15份(市售)
己二酸I份(市售)
氟碳類表面活性劑0.5份(美國杜邦FS0-100)
N, N- 二甲基甲酰胺15.5份(市售)。
[0021]上述實施例制備方法如下:稱取固體環(huán)氧樹脂、氫化松香樹脂、N，N_ 二甲基甲酰胺加入到三口燒瓶中，在100±2°C下攪拌直至固體環(huán)氧樹脂、氫化松香樹脂充分溶于N, N- 二甲基甲酰胺中。冷卻至室溫后，再依次加入8-羥基喹啉、雙氰胺、咪唑、己二酸或氟碳類表面活性劑攪拌均勻，即得到可返修的環(huán)氧樹脂助焊劑。
[0022]實施例2 (按重量份數(shù)計)配方為:
固體環(huán)氧樹脂50份(江蘇泰特爾TTA3150)
雙氰胺4份(美國氣體1400F)
咪唑加成物0.5份(日本味之素PN-23)
8-羥基喹啉I份(市售)
松香樹脂29份(市售)
二乙胺鹽酸鹽0.5份(市售)