[发明专利]一种与无铅钎料配套使用的助焊剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种助焊剂，具体地说，涉及一种与无铅钎料配套使用的助焊剂。 

背景技术

随着电子行业的飞速发展，以及人类环保意识的不断提高，锡铅合金带来的负面影响日渐突出，而新型无铅钎料作为锡铅钎料的替代物，其开发和应用已经成为电子行业的一大热点。大量研究表明，共晶SnAg、SnCu和SnAgCu钎料最适合替代SnPb钎料，在电子行业得到普遍应用。其中SnAgCu钎料因具有良好的物理和机械性能，及较好的可焊性，被公认为是最有可能替代SnPb合金的无铅钎料。 

但与传统的SnPb钎料相比，SnAgCu系无铅钎料具有熔点较高、润湿性差、易氧化等缺点。因而针对SnPb钎料研制的助焊剂无法满足无铅钎料的钎焊要求，主要问题在于：一是不适合无铅钎料的较高的焊接温度；二是助焊剂的润湿能力不够。传统SnPb钎料的焊接温度在235℃～250℃之间，而SnAgCu系无铅钎料的熔点比SnPb钎料的熔点高30℃，因而焊接温度也相应提到250℃以上。传统的助焊剂用于无铅钎料的焊接时，耐高温性能较差，助焊剂在较高的预热温度及更高的焊接温度下会失去部分活性，从而产生上锡不好的状况；此外，传统的助焊剂润湿能力不够，易导致焊点润湿不良，产生焊后缺陷，影响焊点质量和可靠性。因而，开发与无铅钎料配套使用的助焊剂也成为无铅化进程的研究热点之一，受到日益广泛的重视。 

目前，市场上的助焊剂多为松香型助焊剂及水溶性助焊剂，且多为残留固体成分含量高的产品。松香型助焊剂的主要成分为松香，焊后残留物较多，需彻底清洗。水溶性助焊剂一般都有高的助焊活性，其残留物具有较大的腐蚀性和电导率，在基板装配完成后需立即清洗。随着高密度、轻量化、微型化和高性能化的电子产品的发展，表面贴装的元器件和印制底板间的间隙变小，给清洗工作带来了相当困难。基于以上原因，免清洗助焊剂应运而生，免清洗助焊剂即焊后残留物少，无需清洗的新型助焊剂。与传统助焊剂相比，免清洗助焊剂免去了对清洗设备和清洗剂的投入，减少了废气和废水等排放物对环境的污染，因而具有重大的经济效益和社会效益。 

为克服现有技术的不足，本发明提供了一种满足无铅浸焊和无铅波峰焊焊接工艺要求的醇基低固含量免清洗助焊剂，即以醇类作为溶剂、不含松香等固体物质、无需清洗的新型高效助焊剂。与松香型助焊剂相比，本发明提出的醇基助焊剂因不含松香成分，固含量降低，因而焊后残留物少，满足免清洗助焊剂的要求。而与水溶性助焊剂相比，醇基助焊剂以低沸点的乙醇为主要溶剂，在焊接过程中，乙醇的挥发比水快得多，有效避免了飞溅问题。 

发明内容

本发明提供了一种醇基低固含量免清洗助焊剂，尤其适用于表面封装技术（SMT）中的无铅波峰焊和无铅手工浸焊。其优点在于：1、焊点饱满，焊后无需清洗；2、润湿性好，无拉尖、桥连等缺陷；3、不含卤素、无污染，满足环保要求，焊接过程中无飞溅，无刺激性、有害气体产生，使用安全。 

本发明的主要目的是提供一种与无铅钎料配套使用的助焊剂，所述助焊剂包括有机活性剂、表面活性剂、成膜剂、缓蚀剂，以及醇类 溶剂，其中，按重量百分比计，所述有机活性剂为1.0-8.0%、所述表面活性剂为0.5-2.0%、所述成膜剂为0.1-2%、所述缓蚀剂为0.01-0.1%，其余为醇类溶剂。 

优选地，所述的有机活性剂包括有机酸活性剂和有机胺活性剂，其中，所述有机酸活性剂选自丁二酸、己二酸、戊二酸、癸二酸、顺丁烯二酸、丙烯酸、衣康酸、柠檬酸、DL-苹果酸和乳酸中的任意一种或几种；所述有机胺活性剂为三乙醇胺和/或N-甲基二乙醇胺。 

优选地，根据权利要求2所述的助焊剂，其特征在于：所述有机酸活性剂和所述有机胺活性剂的质量比为10：1～50：1。 

更优选地，根据权利要求3所述的助焊剂，其特征在于：所述有机酸活性剂和所述有机胺活性剂的质量比为15：1～30：1。 

有机酸含有羧基活性官能团，在溶剂中产生游离的H+离子，与母材和焊料表面的氧化物发生化学反应，达到去除氧化膜、增加润湿性的目的，是活性较高的活化剂。有机胺活性较弱，在助焊剂中的主要作用是调节pH值、降低腐蚀性。 

优选地，所述的表面活性剂选自烷基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、椰子油酰胺丙基甜菜碱（CAB）、丁二酸二辛酯磺酸钠中的任意一种或几种。 

更优选地，所述烷基酚聚氧乙烯醚为op-10和op-4、所述壬基酚聚氧乙烯醚为TX-10。 

更优选地，所述表面活性剂为op-10和CAB的复配组合，op-10和CAB质量比为1：1～5：1。