[发明专利]无铅焊料丝用松香型无卤素免清洗助焊剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种助焊剂，尤其适用于无铅焊料丝用松香型无卤素免清洗助焊剂。

背景技术

焊接是电子产品组装过程中的重要工艺。焊接质量的好坏，直接影响电子电路及电子装置的工作性能。优良的焊接质量，可为电路提供良好的稳定性、可靠性，不良的焊接方法会导致元器件损坏，给测试带来很大困难，有时还会留下隐患，影响的电子设备可靠性。随着电子产品复杂程度的提高，使用的元器件越来越多，有些电子产品(尤其是有些大型电子设备)要使用几百上千个元器件，焊点数量则成千上万。而一个不良焊点都会影响整个产品的可靠性。焊接质量是电子产品质量的关键。因此，助焊剂的品质直接影响到表面组装技术(SMT)的整个工艺过程和产品质量。在电子工业中，传统松香型助焊剂的使用效果可靠且稳定，因而被广泛的应用。但这类助焊剂焊后留有大量卤素离子等残余物，易引起腐蚀。过高的松香含量使焊后的不挥发物含量增加，焊后残留物含量过多，同时焊接过程中会产生大量的烟尘，危害人体健康。所以焊后残留物必须彻底清洗，而要彻底消除这些残留物，一般要用氟里昂气相清洗，不仅提高了成本，而且大量使用氟里昂严重地破坏大气臭氧层，这势必将对电子行业产生影响。

在钎焊材料方面，由于无铅钎料替代含铅钎料的的发展，加快了助焊剂本身更新换代的速度，这就要求有高质量的助焊剂来满足目前的发展现状。目前SnPb焊料的最佳替代品主要有SnCu、SnAg、SuZn、SnAgCu、SnAgCuRE等焊料合金。但是这类无铅焊料熔点高，易氧化。熔点的升高意味着焊接温度必须提高，这样就带来了焊接过程中高温氧化严重的问题，增加助焊剂中活性剂的挥发，引起焊剂性能的失效，活化和保护作用的降低。这给无铅焊料用助焊剂提出了更为苛刻的要求，无铅焊料用助焊剂的开发研究迫在眉睫。

发明内容

本发明的目的是针对上述因松香含量过高引起的焊后残留物过多和因卤素的存在带来焊点腐蚀的问题，提供一种沸点较高的醇类或醚类作为溶剂，不含卤素的松香型免清洗助焊剂。这种助焊剂可以克服现有技术的缺点，助焊性能好，焊后残留物为无色透明的膜状物，常温下稳定不吸潮，焊后可以不予清洗，更符合环保要求。

本发明无铅焊料丝用松香型无卤素免清洗助焊剂，其组分及质量百分含量为：有机酸活化剂4-18wt％，有机溶剂10-30wt％，成膏剂1-6wt％，稳定剂0.2-3wt％，触变剂0.5-5wt％，表面活性剂0.5-4wt％，缓蚀剂0.5-5wt％，改性松香为余量。

其中有机酸类活化剂为脂肪族一元酸、二元酸、三元酸、羟基酸、芳香酸、氨基酸、油酸、谷氨酸、甘氨酸，选自丁二酸、戊二酸、丙二酸、己二酸、癸二酸、水杨酸、衣康酸、壬二酸、乙醇酸、DL-苹果酸、硬脂酸的一种或多种混合。此类活化剂有足够的助焊活性，助焊性能较好。活性成分在溶剂里电离出游离的H+离子，与母材和焊料表面的氧化物反应。这样，母材和焊料表面的氧化膜被除去，母材的金属部分露出。从而有利于母材和焊料在钎焊温度下的铺展，达到良好的钎焊目的。其用量为助焊剂总量的4-18wt％。

所述的有机溶剂为醇类或醚类溶剂。有机溶剂的作用是提供一种电离环境，让松香酸和有机酸在有机溶剂中电离出游离的H⁺离子。同时，溶剂还起到一种载体作用，在钎焊过程中，载着游离的H⁺离子去除氧化膜，同时，载着其它助焊剂成分起着助焊作用。有机溶剂可选择四氢糠醇，乙二醇、乙二醇单丁醚，丙三醇、丙二醇单甲醚、二甘醇单乙醚、二甘醇单丁醚、二甘醇二乙醚、二乙二醇单丁醚、二甘醇单己醚、二甘醇单辛醚和2乙基-1，3己二醇的一种或两种混合。其用量为助焊剂总量的10-30wt％。

所述的成膏剂为聚乙二醇2000、聚乙二醇4000、聚乙二醇6000，可选其中的一种或多种混合。成膏剂的作用是增强松香溶胶成粘稠膏状的能力，其用量为助焊剂总量的1-6wt％。

所述的触变剂为氢化蓖麻油、酰胺化合物，可选其中的一种或两种混合。触变剂的作用是增强焊膏流体的切力变稀行为，改善焊膏的印刷性能，使焊膏易于脱膜，且不发生坍塌现象。其用量为助焊剂总量的0.5-5wt％。

所述的稳定剂为石蜡。作用是增强松香溶胶粘稠状的稳定性。其用量为助焊剂总量的0.2-3wt％。