專利名稱：一種無鉛焊料用無鹵素無松香抗菌型免清洗助焊劑的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種無鉛焊料用助焊劑，尤其適用于錫銀銅(SnAgCu)系列或者錫銅 (SnCu)系列的無鉛焊料用助焊劑。
背景技術：
目前，在電子工業(yè)中錫鉛焊料已被限制使用，無鉛焊料以其自身的環(huán)保優(yōu)勢得到了迅速的發(fā)展，但是，無鉛焊料與錫鉛焊料相比，其鋪展率和潤濕性能大幅度降低，并且無鉛焊料的熔點高，造成了焊接過程中的高溫氧化和助焊劑中活性劑的高溫揮發(fā)而起不到良好的活化和保護作用等嚴重問題。目前，與無鉛焊料配套的助焊劑，仍存在明顯的不足和缺陷。傳統(tǒng)的松香基助焊劑使用效果可靠、穩(wěn)定，被廣泛應用。但松香基助焊劑焊后基板上有明顯的松香殘留物，導致線路板絕緣性變差、接觸不良、電子線路腐蝕和接線點松動等問題，進而會影響線路板的機械性能和電學性能。同時，松香高溫熔化所釋放的氣體和煙霧較多，對人體傷害也較大，不符合環(huán)保要求。目前，無鉛焊料使用的助焊劑大都是在錫鉛焊料用助焊劑的基礎上改進而來的， 大多含有鹵素，雖然可焊性好，但焊后有大量鹵素離子殘留，腐蝕性較強，對要求高的電子產(chǎn)品，必須進行焊后清洗。一般需要用大量氟里昂進行氣相清洗，這不僅成本高，而且造成臭氧層的嚴重破壞。因而，開發(fā)低鹵素甚至不含鹵素的助焊劑是業(yè)界的重要發(fā)展方向之一。近年來，許多研究者開始研發(fā)以去離子水為主要溶劑的助焊劑，雖然從環(huán)保、安全和免洗方面具有優(yōu)勢，但一些微生物如細菌、霉菌在此類助焊劑中的滋長也會影響助焊劑的保存期限和無鉛焊料的可焊性，甚至影響焊后焊點的導電性等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有助焊劑的不足，提供一種無鉛焊料用無鹵素無松香抗菌型免清洗助焊劑。本發(fā)明的無鉛焊料用無鹵素無松香抗菌型免清洗助焊劑，其組分及重量百分比含量為
有機酸活化劑0. 5-10. 0%， 助溶劑 5. 0-30. 0%, 非離子型表面活性劑0. 1-1. 0%， 酚類抗氧化劑0. 01-0. 2%, 抗菌劑 0. 01-0. 1%， 緩蝕劑 0. 01-0. 02%, 成膜劑0. 1-5. 0%， 余量為去離子水；
上述的有機酸活化劑為丁烯酸、水楊酸、丁二酸、己二酸、鄰苯二甲酸和順丁烯二酸中的至少兩種混合；助溶劑為二甘醇乙醚、二甘醇丁醚、松油醇、二甘醇、甘露醇、丙三醇、無水乙醇、三乙醇胺和乙酰胺中的一種或多種混合；非離子型表面活性劑為單硬脂酸甘油酯、蔗糖脂肪酸酯和辛烷基酚聚氧乙烯醚(0P-10)中的一種或多種混合；酚類抗氧化劑為對苯二酚和特丁基對苯二酚中的一種或兩種混合；抗菌劑為茶多酚；緩蝕劑為苯并三氮唑和甲基苯并三氮唑中的一種或兩種混合；成膜劑是分子量為400-2000的聚乙二醇。本發(fā)明的無鉛焊料用無鹵素無松香抗菌型免清洗助焊劑的制備方法如下按重量百分比稱量各組分，在反應釜內(nèi)先加入去離子水、有機酸活化劑和助溶劑，逐漸升高溫度控制在50°C -70°C，攪拌15-30min ；然后依次按比例加入非離子表面活性劑、緩蝕劑、抗菌劑、 酚類抗氧化劑和成膜劑，攪拌15-30min ；完全溶解后，靜置、冷卻并過濾溶液即得到本發(fā)明的助焊劑。本發(fā)明選用的有機酸活化劑的沸點范圍較大，可以在焊接過程中的各個階段發(fā)揮活化作用，不至于出現(xiàn)高溫失活，保持了良好的焊接活性；能夠徹底清除基板表面的氧化物層，在焊接溫度下能夠分解，揮發(fā)，使基板表面無殘留，無腐蝕；同時還可以有效防止在焊接過程中再氧化的發(fā)生。本發(fā)明選用的助溶劑可以很好地溶解助焊劑中的其它組分，在焊后焊點的表面及其周圍形成一層保護膜，防止再氧化；選用的三乙醇胺和乙酰胺是很好的有機溶劑，優(yōu)選三乙醇胺和乙酰胺，不僅助焊效果好，還可以調(diào)節(jié)助焊劑的PH值。本發(fā)明選用去離子水作為主要溶劑，可降低成本，節(jié)約資源，更加環(huán)保。同時要求助焊劑中的成分物質(zhì)溶于水或在助溶劑的作用下溶于水，選用的其它助焊劑成分，可在焊接溫度下?lián)]發(fā)掉，焊后板面殘留物很少，無需清洗；焊后表面絕緣電阻大于1(Τ8歐姆，達到了現(xiàn)行電子行業(yè)標準的要求。本發(fā)明選用的非離子型表面活性劑具有很強的表面活性，對油和水有良好的乳化作用，能夠降低助焊劑的表面張力，提高焊料的潤濕力，增大焊料的擴展面積，焊接效果優(yōu)已升。本發(fā)明選用的酚類抗氧化劑，具有良好的抗氧化作用和熱穩(wěn)定性。本發(fā)明選用的抗菌劑對細菌、霉菌有一定的抑制作用，可延長助焊劑的保存期限并提高無鉛焊料的可焊性。本發(fā)明選用的緩蝕劑可以起到對焊錫面的緩蝕作用，減少助焊劑對基板的腐蝕性。本發(fā)明選用的成膜劑為聚乙二醇系列物質(zhì)，具有水溶、穩(wěn)定、低毒等性能，焊后能在被焊物表面形成保護膜，具有無腐蝕性、防潮等特點。本發(fā)明的優(yōu)越性在于
本發(fā)明的無鉛焊料用助焊劑具有以下優(yōu)點完全不含鹵素、松香，采用有機酸復配作為活化劑，可焊性好、固體含量低；采用去離子水作為主要溶劑，節(jié)約資源，成本低，更符合環(huán)保要求；使用酚類抗氧化劑，具有良好的抗氧化作用和熱穩(wěn)定性；選用的抗菌劑對細菌、 霉菌有一定的抑制和殺菌作用，可延長助焊劑的保存期限并可提高無鉛焊料的可焊性。本發(fā)明的無鉛焊料用助焊劑具有優(yōu)越的助焊性能，焊點光亮飽滿，鋪展性好，焊后殘留物少，焊后銅鏡無腐蝕，無毒，免除清洗，焊后基板的表面絕緣電阻大于1 X IO+8歐姆， 達到了電子行業(yè)標準的要求。
具體實施例方式以下結合具體的實施例對本發(fā)明作進一步說明，但本發(fā)明并不局限于以下所述的實施例。實施例1
無鉛焊料用無鹵素無松香抗菌型免清洗助焊劑，其組分及重量百分比含量為
丁烯酸1.0%水楊酸1.0%丁二酸1.0%己二酸1.5%鄰苯二甲酸0.5%二甘醇乙醚5.0%松油醇2.5%乙酰胺5.0%單硬脂酸甘油酯0.15%辛烷基酚聚氧乙烯醚0.15%對苯二酚0.1%特丁基對苯二酚0.1%茶多酚0.01%苯并三氮唑0.01%甲基苯并三氮唑0.01%聚乙二醇6001.0%聚乙二醇20004.0%去離子水76.97%
具體配制方法
按重量百分比稱量各組分，在反應釜內(nèi)先加入去離子水、有機酸活化劑和助溶劑，逐漸升高溫度至50°C，攪拌20min ；然后依次加入非離子表面活性劑、緩蝕劑、抗菌劑、酚類抗氧化劑和成膜劑，攪拌30min ；完全溶解后，靜置、冷卻并過濾溶液即得到本發(fā)明的助焊劑。
各項性能參數(shù)的測試結果見表1中實例1。
實施例2
無鉛焊料用無鹵素無松香抗菌型免清洗助焊劑，其組分及重量百分比含量為
丁烯酸2.0%
丁二酸3.0%
己二酸3.0%
鄰苯二甲酸2.0%
二甘醇丁醚0. 5%
二甘醇0. 5%
無水乙醇3.0%
三乙醇胺0. 5%乙酰胺0. 5%蔗糖脂肪酸酯1. 0%對苯二酚0. 01%茶多酚0. 05%苯并三氮唑0. 01%聚乙二醇20000. 1%去離子水83. 83%
具體配制方法
按重量百分比稱量各組分，在反應釜內(nèi)先加入去離子水、有機酸活化劑和助溶劑，逐漸升高溫度至65°C，攪拌15min ；然后依次加入非離子表面活性劑、緩蝕劑、抗菌劑、酚類抗氧化劑和成膜劑，攪拌20min ；完全溶解后，靜置、冷卻并過濾溶液即得到本發(fā)明的助焊劑。各項性能參數(shù)的測試結果見表1中實例2。實施例3
無鉛焊料用無鹵素無松香抗菌型免清洗助焊劑，其組分及重量百分比含量為
水楊酸0. 1%
丁二酸0. 15%
己二酸0. 15%
順丁烯二酸0. 1%
二甘醇乙醚5%
二甘醇丁醚5%
松油醇5%
二甘醇5%
甘露醇5%
丙三醇5%
單硬脂酸甘油酯0. 05%
辛烷基酚聚氧乙烯醚0.05%
特丁基對苯二酚0. 05%
茶多酚0. 1%
苯并三氮唑0. 02%
聚乙二醇4001.0%
聚乙二醇20002.0%
去離子水66. 23% 具體配制方法
按重量百分比稱量各組分，在反應釜內(nèi)先加入去離子水、有機酸活化劑和助溶劑，逐漸升高溫度至70°C，攪拌30min ；然后依次加入非離子表面活性劑、緩蝕劑、抗菌劑、酚類抗氧化劑和成膜劑，充攪拌15min ；完全溶解后，靜置、冷卻并過濾溶液即得到本發(fā)明的助焊劑。各項性能參數(shù)的測試結果見表1中實例3。表 權利要求
1. 一種無鉛焊料用無鹵素無松香抗菌型免清洗助焊劑，其組分及重量百分比含量為有機酸活化劑0. 5-10. 0%，助溶劑 5. 0-30. 0%,非離子型表面活性劑0. 1-1. 0%，酚類抗氧化劑0. 01-0. 2%,抗菌劑 0. 01-0. 1%，緩蝕劑 0. 01-0. 02%,成膜劑0. 1-5. 0%，余量為去離子水；上述的有機酸活化劑為丁烯酸、水楊酸、丁二酸、己二酸、鄰苯二甲酸和順丁烯二酸中的至少兩種混合；助溶劑為二甘醇乙醚、二甘醇丁醚、松油醇、二甘醇、甘露醇、丙三醇、無水乙醇、三乙醇胺和乙酰胺中的一種或多種混合；非離子型表面活性劑為單硬脂酸甘油酯、蔗糖脂肪酸酯和辛烷基酚聚氧乙烯醚中的一種或多種混合；酚類抗氧化劑為對苯二酚和特丁基對苯二酚中的一種或兩種混合；抗菌劑為茶多酚；緩蝕劑為苯并三氮唑和甲基苯并三氮唑中的一種或兩種混合；成膜劑是分子量為400-2000的聚乙二醇。
全文摘要
本發(fā)明公開的無鉛焊料用無鹵素無松香抗菌型免清洗助焊劑，其組分及重量百分比含量有機酸活化劑0.5-10.0%，助溶劑5.0-30.0%，非離子型表面活性劑0.1-1.0%，酚類抗氧化劑0.01-0.2%，抗菌劑0.01-0.1%，緩蝕劑0.01-0.02%，成膜劑0.1-5.0%，余量為去離子水。該無鉛焊料用助焊劑不含鹵素、松香，具有抗菌效果和優(yōu)越的助焊性能，焊點光亮飽滿，鋪展性好，焊后殘留物少，焊后銅鏡無腐蝕，無毒，免除清洗，焊后基板的表面絕緣電阻大于1×10+8歐姆，達到了電子行業(yè)標準的要求。
文檔編號B23K35/363GK102357748SQ20111031598
公開日2012年2月22日 申請日期2011年10月18日 優(yōu)先權日2011年10月18日
發(fā)明者曹敬煜, 楊歡, 肖文君, 趙曉青, 黃德歡 申請人:蘇州之僑新材料科技有限公司