[发明专利]一种高润湿性的无铅无卤焊膏

说明书

技术领域

本发明专利涉及电子组装用助焊化学品，特别涉及用于电子表面组装用钎焊材料领域的无铅无卤焊膏。

背景技术

随着科技的迅猛发展，电子产品向集成化、数字化、小型化方面发展，表面贴装技术(SMT)成为电子表面贴装的主流技术。焊膏在SMT工艺中的作用是：使表面贴装的电子元件暂时粘附在电路板的确定位置上；清除焊料合金粉及焊盘表面的氧化物；防止焊点再次氧化；使表面安装元件的引脚或端接头与基板连接，完成整个焊接。

焊膏是由超细(20-75微米)的球形焊料合金粉与焊剂按一定比例机械混合而成的具有一定粘性和良好触变性的均匀膏体混合物。焊剂包括树脂、溶剂、触变剂和活化剂等多种化合物。其中活性剂的主要目的是清除金属表面的氧化物，降低焊料的表面张力，以提高焊接性能，是焊膏实现功能的关键性添加剂，其性能的优劣直接影响电子产品的焊接质量和可靠性。在清除氧化物的反应过程中，反应进行的“速度”及反应“能力”是被重点关注的两个问题，其宏观表现即为“焊接速度”与“焊接能力”，在材质、工艺不变的情况下，对不同活性焊膏的选择是非常重要的：活性较弱的焊膏焊接速度或焊接能力相对较差，活性过强的焊膏由于焊后活性物质的残留，对产品的安全性能会造成一定的隐患。

传统焊剂中常用的活化剂类型分为：

一、含卤素的氢卤酸盐及季铵盐：常见的有甲胺氢溴酸盐、二甲胺盐酸盐、乙胺氢溴酸盐、二乙胺氢溴酸盐、丁胺氢溴酸盐、苯胺氢溴酸盐、异丙胺氢溴酸盐、二苯胍氢溴酸盐、丙烯胺氢溴酸盐、3-氨基-1-丙烯基氢溴酸盐、氨基苯酚氢溴酸盐、谷氨酸盐酸盐、谷氨酸氢溴酸盐、烷基苄基二甲基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵、四丁基溴化铵等。

二、有机卤化物：有1，2-二溴-1-丙醇、1，3-二溴-2-丙醇、1，4-二溴-2-丁醇、1，4-二溴-2-丁烯，2-溴丁酸、2，3-二溴丁二酸、反式-2，3-二溴-2-丁烯-1，4-二醇、2，2-二溴己二酸等。

三、有机酸：常见的有草酸、丙酸、丁二酸(琥珀酸)、甲基丁二酸、二甲基琥珀酸、戊二酸、己二酸、甲基己二酸、辛二酸、衣康酸、十二酸、十六酸、环丁二羧酸、环己二羧酸、环己烯二羧酸、苯甲酸、邻苯二甲酸、顺丁烯二酸酐、顺丁烯二酸、水杨酸、DL-苹果酸、酒石酸、异酞酸、吡嗪二羧酸等；三元羧酸有柠檬酸、乌头酸、3，5-苯三酸等；四元羧酸有环戊四羧酸等。

四、氨基酸：常见的有谷氨酸、丙氨酸、甘氨酸、天冬氨酸、缬氨酸等。

五、有机酸酯和酰胺类化合物：有磷酸三丁酯、磷酸盐酯、季戊四醇酯、对甲苯磺酸异丙酯、甲基丙烯酸叔丁酯、丙二酸叔丁酯、水杨酸异丙酯、硬脂酸甘油酯、吡啶酰胺、水杨酰胺、聚丙烯酰胺等。

上述添加剂活性最强的是含卤素的氢卤酸盐及季铵盐，其次是有机卤化物，再其次为有机酸、氨基酸、有机酸酯和酰胺类化合物。普通的有机酸、有机酸酯和酰胺类化合物活性较弱，一般要配含卤活性剂(例如：谷氨酸盐酸盐)才能更好的发挥活性作用，因此工业生产中的焊膏配方中一般都含有卤素。

由于消费性电子产品的生命周期逐渐缩短，为应对日渐增加的废旧电子电机废弃物，防止电子电机废弃物中所含的有害物质进入环境，欧盟和我国都在2006年实行了电子电机设备中危害物质禁用指令(RoHS)，要求在电子产品中不得含铅、镉、汞、六价铬及溴化耐燃剂等物质，因而在电子行业中进行了非常有名的无铅化升级，推出了Sn-Ag-Cu等系列无铅合金焊料，并对其配套的钎剂、无铅焊膏等绿色电子封装材料研究的越来越多；同时，随着《欧盟2003/11/EC》、《IEC61249--2-21》等卤素禁用相关法令的出台以及现阶段大力推动的绿化政策，要求电子产品中无卤，因此，寻求新型的高效无卤活性剂，是电子行业实现绿色电子产品的关键。