[發明專利]一種低固含量無松香無鹵助焊劑及其制備方法

在審

• 申請號: 201710645140.8
• 申請日: 2017-08-01
• 公開（公告）號: CN107378313A
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發明（設計）人: 吳春蘭
• 申請（專利權）人: 東莞市盟緯電子有限公司
• 主分類號: B23K35/363
• 分類號: B23K35/363;B23K35/40
• 代理公司: 北京天盾知識產權代理有限公司11421
• 代理人: 林曉宏

技術領域

本發明涉及助焊劑技術領域，具體涉及一種低固含量無松香無鹵助焊劑及其制備方法。

背景技術

助焊劑在PCB行業中應用極廣，其品質直接影響電子工業的整個生產過程和產品質量，被焊金屬工件表面存在氧化物、灰塵等污垢，阻礙工件基體金屬和焊料之間以原子狀態相互擴散，因此必須清除氧化物等以使表面清潔露出金屬基體，但是被清潔的金屬基體表面的原子在大氣中又立刻被氧化，在焊接溫度下，氧化速度更快，所以在焊接過程中加入助焊劑，用來協助提供沒有氧化層的金屬表面，并保持這些表面的無氧化物狀態，直到焊錫與金屬表面完成焊接過程。同時依靠助焊劑的化學作用，與被焊金屬表面的氧化物化合，在焊接溫度下形成液態化合物，使被焊金屬部位表面的金屬原子與熔融焊料的原子相互擴散，以達到錫焊連接的目的。在焊接過程中助焊劑還能促進焊錫的流動和擴散，通過減小表面不平度來影響焊錫表面張力在焊錫擴散方向上的平衡。

在印制線路板焊接過程中，至今仍廣泛使用松香型助焊劑。通常松香含量為10～30％(Wt％)，為提高助焊性能，有些還需加入不同類型帶腐蝕性的活性劑，焊后殘留物較多。為保證產品質量均需采用CFC113和1,1,1-三氯乙烷溶劑進行清洗。近年來已發現這兩類清洗劑都屬臭氧層耗損物質(ODS)，它們的使用給人類生態環境帶來嚴重破壞，必須予以淘汰。因此研制ODS替代物以及開發免清洗焊接技術已刻不容緩。

低固含量助焊劑(LSF)是近幾年研制開發的新型免清洗助焊劑，是開發免清洗焊接技術的關鍵材料，其固含量通常≤5％(Wt％)。它既能滿足高密度表面安裝技術的需要，又免去了焊后清洗，消除了ODS類溶劑對生態環境的破壞，成為淘汰ODS最有效的替代物。

目前，國外已有數種類型的免清洗助焊劑，但有的含鹵素，有的含有松香。含有鹵素的免清洗助焊劑，焊后殘留物有腐蝕性，殘留離子量達不到合格標準，有的還腐蝕設備。歐洲專利公開的無鹵素發泡型免清洗助焊劑(EP184825)和美國專利公開的三酸型免清洗助焊劑(US5004509)雖不含鹵素，但仍含有松香。松香具有輕微的腐蝕性，并且它的殘留會引起吸潮，對機械性能和電性能存在潛在的不良影響。東德專利(DD278530)公開了一種不含鹵素、不含松香的免清洗助焊劑，但其固含量＞10％。固含量過高，焊后殘留物較多，影響產品外觀和長期穩定性。

發明內容

為了克服現有技術中存在的缺點和不足，本發明的目的在于提供一種低固含量無松香無鹵助焊劑，該低固含量無松香無鹵助焊劑不含鹵素，不含松香，可焊性好，焊后殘留物少，可免除清洗工藝；焊料在焊接時鋪展性好，PCB板透錫性好，焊點飽滿光亮，焊后PCB板面無明顯殘留，無腐蝕，表面絕緣阻抗高，常溫下穩定，不吸潮，不分解。

本發明的另一目的在于提供一種低固含量無松香無鹵助焊劑的制備方法，該制備方法步驟簡單，操作控制方便，質量穩定，生產效率高，生產成本低，可大規模化工業生產。

本發明的目的通過下述技術方案實現：一種低固含量無松香無鹵助焊劑，包括如下重量份的原料：

本發明通過采用上述原料，并嚴格控制各原料的重量配比，制得的低固含量無松香無鹵助焊劑不含鹵素，不含松香，可焊性好，焊后殘留物少，可免除清洗工藝；焊料在焊接時鋪展性好，PCB板透錫性好，焊點飽滿光亮，焊后PCB板面無明顯殘留，無腐蝕，表面絕緣阻抗高，常溫下穩定，不吸潮，不分解；可以應用于主機板、適配卡及其它要求板面絕佳干凈度的產品。

優選的，所述活性劑有機酸和有機胺以重量比0.8-1.2：1組成的混合物。本發明通過采用有機酸和有機胺作為活性劑復配使用，并控制其重量比為0.8-1.2：1，彌補了現有單一活性劑的缺點，制得的助焊劑具有良好的物理穩定性和提高焊料鋪展率的性能。

優選的，所述有機酸為乙酸、乙醇酸、羥基乙酸、丁酸、乙二酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、葵二酸、衣康酸、反丁烯二酸、苯甲酸、馬來海松酸、無水檸檬酸、水楊酸、乳酸、蘋果酸、山梨酸、富馬酸、硬脂酸、棕櫚酸、谷氨酸和賴氨酸中的至少一種。更為優選的，所述有機酸是由無水檸檬酸、蘋果酸、馬來海松酸、棕櫚酸和反丁烯二酸以重量比2-4：1.5-2.5：1：0.8-1.2：0.4-0.8組成的混合物。本發明通過采用上述有機酸，具有足夠的助焊活性，焊接效果好，又不含鹵素，并且在焊接溫度下能夠分解、升華或揮發，使印制板板面焊后無殘留、無腐蝕。