[發明專利]一種與高熔點釬料配套使用的助焊劑及其配制方法

有效

• 申請號: 201210290664.7
• 申請日: 2012-08-15
• 公開（公告）號: CN102794582A
• 公開（公告）日: 2012-11-28
• 發明（設計）人: 楊曉軍;雷永平;夏志東;郭福;桂迪;陳德慶
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: B23K35/363
• 分類號: B23K35/363;B23K1/00
• 代理公司: 北京匯信合知識產權代理有限公司 11335
• 代理人: 夏靜潔

技術領域

本發明涉及一種助焊劑及其配制方法，具體地說，涉及一種與高熔點釬料配套使用的助焊劑及其配制方法。

背景技術

在電子封裝技術領域中，集成電路內部一級封裝和電子產品多步焊接時，需要使用高溫釬料。而在高溫環境下使用的電子設備中的封裝芯片，為保證長期工作的穩定性和可靠性，也必須應用高溫釬料。高溫釬料的固相線溫度一般高于260℃，以保證在250℃的二次回流焊條件下，焊點不發生熔化和變形。

傳統的助焊劑以松香為主要成份，松香是一種弱的有機酸，活性不高，而且在260℃以上的高溫條件下易發生氧化和聚合反應，影響助焊劑的使用效果。在對焊點質量要求較高的條件下，如用于高性能電子產品和精密儀器中的電子元器件的焊接時，需要助焊劑具有較高的活性，以及對被焊接表面的較好的潤濕性，同時還要求助焊劑能滿足環保要求，不含有毒有害物質。目前市面上的助焊劑多為針對焊接溫度在260℃及以下的無鉛或有鉛釬料開發的配套助焊劑，此類助焊劑在用于260℃以上的高溫焊接時，易出現孔洞等缺陷，不能滿足焊接要求。

因此，開發與高溫釬料配套使用的助焊劑，尤其要滿足高性能電子產品和精密儀器中的電子元器件的焊接要求，是目前電子連接領域中的一項迫切任務。

發明內容

為克服現有技術的不足，本發明提供了一種與高熔點釬料配套使用的助焊劑，所述助焊劑，具有活性高、表面潤濕性好、無腐蝕性、粘度適中、易清洗等優點，用于取代目前國內市場上的傳統松香型助焊劑。

本發明的主要目的是提供一種與高熔點釬料配套使用的助焊劑，其中，所述助焊劑包括有機活性劑、表面活性劑、松香、緩蝕劑、以及醇類溶劑，其中，按重量百分比計，所述有機活性劑為5-30%、所述表面活性劑為1-5%、所述松香為30-60%、所述緩蝕劑為0.01-0.5%，其余為醇類溶劑。

優選地，所述有機活性劑選自丁二酸二乙酯、丁二酸二丁酯、丁二酸二辛酯、己二酸二乙酯、己二酸二丁酯、己二酸二辛酯中的任意一種或幾種。

更優選地，所述有機活性劑選自丁二酸二乙酯和/或己二酸二乙酯，丁二酸二乙酯和己二酸二乙酯質量比為1：1~1：2。

優選地，所述的表面活性劑選自烷基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、椰油酰胺丙基甜菜堿（CAB）、氟碳表面活性劑FT800中的任意一種或幾種。

更優選地，所述表面活性劑選自烷基酚聚氧乙烯醚和/或壬基酚聚氧乙烯醚，烷基酚聚氧乙烯醚和壬基酚聚氧乙烯醚質量比為1：1~1：2。

更優選地，烷基酚聚氧乙烯醚為op-10，壬基酚聚氧乙烯醚為TX-10。

表面活性劑的主要作用是增加助焊劑的潤濕性能，將上述不同類型的表面活性劑復配使用，能夠產生加和增效作用，有效地提高助焊劑的最大潤濕力，縮短潤濕時間。

優選地，所述的松香選自氫化松香、歧化松香、聚合松香中的一種或幾種。

優選地，所述的緩蝕劑為苯并三氮唑（BTA）和/或甲基苯并三氮唑（TTA）。緩蝕劑的主要作用是抑制助焊劑對金屬的腐蝕作用。

優選地，所述的溶劑為月桂醇、異丙醇、乙醇、乙二醇、丁二醇、丙三醇、戊二醇、己二醇、癸二醇、辛二醇、環己醇、聚乙二醇中的一種或幾種。

更優選地，所述溶劑為低沸點醇類溶劑與高沸點醇類溶劑的復配溶劑；所述低沸點醇類溶劑為乙醇和/或異丙醇，所述高沸點醇類溶劑為己二醇和/或辛二醇；所述低沸點醇類溶劑和高沸點醇類溶劑的質量比為1：2~2：1。

優選地，所述的助焊劑還包括其他添加劑。

優選地，所述的其他添加劑為防氧化劑，所述防氧化劑重量百分比為所述的助焊劑的0.01-0.5%。

本發明的另一目的是提供一種制備所述助焊劑的方法，所述制備方法包括：先將松香與溶劑按比例混合，加熱回流，使松香完全溶解于溶劑中；然后冷卻所述松香溶液，按比例依次加入所述有機活性劑、所述表面活性劑、所述緩蝕劑、所述添加劑，攪拌至完全溶解。

本發明的再一目的是提供一種所述助焊劑的應用方法，所述使用方法包括：將所述液體助焊劑均勻涂刷在焊料帶或焊料片上，或將液體助焊劑與焊料粉按一定比例混合制成焊膏，然后用于電子元器件、金屬電極或其他連接物的焊接，所述焊接過程使用氮氣或不用氮氣保護。

優選地，所述應用方法還包括后續的清洗步驟，所述清洗步驟使用清洗液浸泡5-10分鐘，所述清洗浸泡過程輔以或者不輔以超聲波超聲1-5分鐘，隨后再用流水沖洗2-3分鐘。