[发明专利]一种无铅焊料用胶囊化水基免洗助焊剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及助焊剂领域，特别是涉及一种无铅焊料用胶囊化水基免洗助焊剂及其制备方法。

背景技术

Sn-Pb焊料因其熔点低(约183℃)、润湿性强而成为传统电子类产品焊接用材料。而电子信息产品的无铅化进程使Sn-Pb焊料的使用受到限制，无铅焊料逐渐取代Sn-Pb焊料，成为电子工业的重要连接材料。由于无铅焊料熔点较高，使用时易被氧化，润湿性差，传统助焊剂不能满足焊接要求。

传统的助焊剂在焊后留有较多残留物，且具有腐蚀性，对焊点的力学性能及电气性能存在隐患，在残留物的清洗过程中常使用对臭氧层有破坏作用的氟利昂类物质，因而从SMT工艺可靠性和大气保护而言，采用低固含量免清洗助焊剂成为一个有效解决途径。目前，被广泛应用的助焊剂多为有机溶剂型助焊剂，其活性成分必须溶解在有机溶剂中，在使用时存在挥发性大、易燃、对身体有害等缺点。水基助焊剂以去离子水作主溶剂，绿色环保、安全、成本低，成为当今微电子封装材料领域的一个研究热点。

但是，一般的水基免洗型无铅焊料的助焊剂制作复杂或者原料多，增加成本，而且作用有限，助焊剂的制品比较粗糙，不够精细，需要经过多次试验，减少原料、减少成本并精确组分含量，加强保证产品质量的工艺过程，推行量化生产，这些要求在目前的助焊剂品种中还很难实现。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种无铅焊料用胶囊化水基免洗助焊剂及其制备方法，通过采用一般水基助焊材料为主体原料，方便原料供给，通过改良工艺和原料的配比组合方式，加强和监控产品的性能。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种无铅焊料用胶囊化水基免洗助焊剂，包括：助焊剂，所述助焊剂包括复配活性物质6.6-9.9份、助溶剂12-20份、表面活性剂0.02-0.1份、成膜剂0.1-0.5份、缓蚀剂0.06-0.15份和余量的去离子水，所述复配活性物质是由有机酸、有机胺、去离子水和丙烯酸树脂混合的微胶囊化的活性物质，所述助溶剂是由乙醇、C醇和丙三醇以质量比为1:2:1形成的三元复配溶剂体系，所述表面活性剂采用非离子表面活性剂烷基酚聚氧乙烯醚(OP-10)，以上均以质量计。

在本发明一个较佳实施例中，所述有机酸包括活化剂A酸和活化剂B酸两种脂肪族二元酸，且活化剂A酸和活化剂B酸以质量比1:1配置，所述脂肪族二元酸为乙二酸、丙二酸、丁二酸、己二酸和癸二酸中的一种或者多种混合物，原料为分析纯品质，所述活化剂A酸的分解温度和所述活化剂B酸的分解温度相差50-150℃。

在本发明一个较佳实施例中，所述有机胺为乙二胺、三乙胺和三乙醇胺中的一种或者多种混合物，原料为分析纯品质。

在本发明一个较佳实施例中，所述复配活性物质中的有机酸和有机胺是以10:1的复配比混合。

在本发明一个较佳实施例中，所述成膜剂为单硬脂酸甘油酯、聚乙烯醇和聚乙二醇中的一种或者多种混合物，原料为化学纯品质。

在本发明一个较佳实施例中，所述缓蚀剂包括苯并三氮唑（BTA），所述苯并三氮唑（BTA）的浓度为10^-3mol/L，化学纯品质。

本发明还包括一种无铅焊料用胶囊化水基免洗助焊剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：活性物质的微胶囊化

将所述活化剂A酸、所述活化剂B酸与有机胺以1:1:0.2的复配比进行混合，得到混合物；

加入1-2倍混合物体积的去离子水，搅拌并加热至50℃，10分钟，充分混合后加入2-3倍混合物质量的丙烯酸树脂，较快升温至90℃，搅拌4小时，冷却、过滤、烘干，在玛瑙研钵中均匀研磨30分钟，得到白色粉末状的微胶囊化处理的复配活性物质；

步骤二：助焊剂的制备

将助溶剂与去离子水加入到反应釜内，加热至40-50℃，搅拌，加入成膜剂，搅拌，溶解完全，依次加入复配活性物质、表面活性剂及缓蚀剂，搅拌均匀后静置，过滤，即得助焊剂。

在本发明一个较佳实施例中，所述助溶剂、表面活性剂、成膜剂和缓蚀剂的总质量百分比小于等于20%。

本发明的有益效果是：本发明无铅焊料用胶囊化水基免洗助焊剂及其制备方法通过采用一般水基助焊材料为原料主体，方便原料供给，通过改良工艺和原料的配比组合方式，加强和监控产品的性能，优化产品质量的同时还能方便对量化生产的产品质量进行工艺监测，通过胶囊化的活化剂制备方式，增强活化剂的性能。

具体实施方式