[發明專利]一種能夠消除錫珠的用于波峰焊用助焊劑的添加劑

有效

• 申請號: 201010166190.6
• 申請日: 2010-05-07
• 公開（公告）號: CN101811235A
• 公開（公告）日: 2010-08-25
• 發明（設計）人: 陳智棟;王文昌;許娟;孔泳;曹劍瑜
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: B23K35/363
• 分類號: B23K35/363
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 汪旭東

技術領域

本發明適用集成電路的組裝，具體來說，涉及與助焊劑相關聯和使用助焊劑 的方法，即為了將電子元器件焊接組裝在線路板上，通過波峰焊進行焊接時，所 使用的助焊劑中的成分，并且該成分加入助焊劑中后，可有效地防止錫珠的產生， 同時不影響線路板的絕緣電阻。

背景技術

為了將電子元器件組裝于線路板上，現行工藝是使用波峰焊焊接技術，在進 行波峰焊焊接時，要使用助焊劑，助焊劑的目的有三個，一個是去掉線路板銅箔 和元器件引腳的氧化層，另一個是起到保護這些新生的表面不被氧化，再一個是 降低焊料的表面張力，增加焊料的潤濕性，以便很好地將元器件焊接到線路板的 銅箔上。

現行的助焊劑由于焊接的條件、助焊劑的組成或線路板的回潮等因素，在利 用波峰焊進行焊接時，很容易造成焊錫飛濺而產生錫珠，導致線路板的線路間短 路或線路板的絕緣電阻下降。為了解決上述問題，日本專利(特開2006-7300) 提出了通過添加軟化點為60-150℃的聚酰胺來阻止錫珠的產生，但是該方法由于 高分子材料聚酰胺的加入，會導致焊接后在線路板上的殘留增多，雖然降低了錫 錫珠產生的幾率，但是因為殘留的增加，導致線路板絕緣電阻的下降。為了既能 有效地阻止錫珠的產生，又不影響線路板的絕緣電阻，本研究提出了有效地解決 辦法，即在助焊劑中添加有機氟類化合物，有機氟類化合物的通式為 (CF₃)₂CF(CF₂)_n(CH₂)₂OCOCH＝CH₂，其中n可取5～15。

該有機氟類化合物即可添加到松香型助焊劑中，也可添加到非松香型助焊 劑。對于焊接材料而言，無論是有鉛焊料還是無鉛焊料均可適用。由于上述有機 氟類化合物的添加，有效地阻止了波峰焊接時產生焊錫飛濺所導致的錫珠，同時 不影響線路板的絕緣電阻。

發明內容

本發明的目的是進行波峰焊接時，通過對所使用的助焊劑添加有機氟類化合 物，可有效地阻止錫珠的產生。

實現上述目的的技術方案是：在本發明中向通常使用的助焊劑中加入有機氟 類化合物，該有機氟類化合物的通式為(CF₃)₂CF(CF₂)_n(CH₂)₂OCOCH＝CH₂，其中 n可取5～15。由于有機氟類化合物的加入，有效地防止了錫珠的產生，且不影 響線路板的絕緣電阻，使用的助焊劑可以是含有松香型或不含有松香型，同時焊 接材料可為有鉛焊料或無鉛焊料。一般而言，助焊劑由有機溶劑、松香樹脂或其 衍生物、有機酸活化劑等組成。

有機氟類化合物在助焊劑中的質量百分比用量為0.001％-1％。有機氟類化合 物的濃度大于1％時，殘留增多焊接后的線路板表面變臟，影響線路板表面的外 觀，濃度小于0.001％時，起不到有效阻止錫珠產生的作用，有機氟類化合物最 佳濃度范圍為0.01％-0.5％。

焊接后錫珠產生的確認，采用了目視的方法，操作過程如下，制作 10cmX10cm的實驗線路板，將線路板分別噴灑實施例或比較例的助焊劑后，通 過250℃的熔融焊錫中，焊錫為63Sn/37Pb(Sn63％，Pb37％)合金焊料或不含 鉛Sn/3Ag/0.5Cu(Sn?96.5％，Ag?3％和Cu0.5％)合金焊料，然后以目視的方法 判斷在10cmX10cm的線路板上產生錫珠的個數。

線路板表面絕緣電阻的測試采用了國家標準錫焊用液態焊劑(GB/T?9491- 2002)。另外在考察耐濕環境實驗時，參考了日本標準(JISZ3197)，即在實驗板浸 入實施例或比較例的助焊劑中，在各種焊料中浸焊后，將線路板置于40℃，95 ％的濕度環境下，放置96小時后取出，測量其絕緣電阻，該絕緣電阻定義為濕 度試驗后絕緣電阻。

具體實施方式

本發明在考察有機氟化合物的作用時，針對助焊劑選擇了兩個常用的類型， 即含有松香型和不含松香型兩種助焊劑。針對焊料的選擇，同樣選擇了較常用的 兩種類型，即含鉛焊料和不含鉛焊料，其中含鉛焊料為63Sn/37Pb(Sn63％， Pb37％)合金焊料，不含鉛焊料為Sn/3Ag/0.5Cu(Sn?96.5％，Ag?3％和Cu0.5％) 合金焊料。

[實施例1-5]