專利名稱：一種無鉛焊錫用水基無鹵助焊劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無鉛焊錫用助焊劑，尤其是一種適用于錫銀銅(SnAgCu)系列或者錫銅(SnCu)系列的無鉛焊錫用水基無鹵助焊劑。
背景技術(shù)：
隨著現(xiàn)代信息電子工業(yè)的飛速發(fā)展，無鉛焊錫用助焊劑產(chǎn)品的市場競爭也日趨激烈。這主要源于人們對無鉛焊接技術(shù)提出了更高的要求，以及對自身和環(huán)境日益的關(guān)注和保護(hù)。因此，在保護(hù)好人類及自然環(huán)境的前提下，如何有效提高無鉛焊錫用助焊劑的焊接性能成為了業(yè)界研究的重點(diǎn)。常見的無鉛焊錫用助焊劑一般采用松香、改性松香為基體，如中國發(fā)明專利公告號CN101062536A名為“無鉛焊錫用無鹵素免清洗助焊劑”中采用改性松香作為成膜劑，但是松香經(jīng)高溫溶化后所釋放的有害氣體較多，對人體會(huì)造成一定的傷害，而且焊后會(huì)有殘留松香，容易弓丨起吸潮，影響產(chǎn)品的電學(xué)性能。另外，有的無鉛焊錫助焊劑產(chǎn)品含有鹵素化合物，如中國專利公告號 CN101983828A名為“一種助焊劑及其制備方法”中使用了環(huán)己胺鹽酸鹽、二甲胺鹽酸鹽等有機(jī)鹵化物，這種含有鹵素的助焊劑雖然有助于可焊性的提高，但是焊后殘留物有較強(qiáng)的腐蝕性，且不易清洗，殘留的鹵素離子對環(huán)境也會(huì)造成一定的危害，不符合環(huán)保要求。傳統(tǒng)的助焊劑大都采用低沸點(diǎn)的醇類作為有機(jī)溶劑，如中國專利公開號 CN101983828A名為“一種無鹵免清洗助焊劑”中采用了乙醇、丙醇、甲醇作為溶劑，這類物質(zhì)都屬于易揮發(fā)的有機(jī)化合物(VOC)，會(huì)對人體健康造成危害，而且這些醇類是易燃物，使用過程容易引起火災(zāi)，存在安全隱患。近年來，研究人員開始研發(fā)水基型助焊劑，但微生物如細(xì)菌、霉菌在水基型助焊劑中極易滋長，由此會(huì)影響助焊劑的保存期限和無鉛焊錫的可焊性，甚至影響焊后焊點(diǎn)的導(dǎo)電性等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服傳統(tǒng)助焊劑常以松香為基體和以含VOC有機(jī)溶劑為溶劑所造成的技術(shù)缺陷，提供一種無鉛焊錫用水基無鹵助焊劑。本發(fā)明的無鉛焊錫用水基無鹵助焊劑，其組分及重量百分比含量為 有機(jī)酸活化劑2. 0-6. 0%,
有機(jī)胺活化劑0. 05-1. 0%, 表面活性劑0. 1-0. 5%, 成膜劑0. 5-2. 5%, 潤濕劑 0. 04-0. 2%, 緩蝕劑 0. 01-0. 1%, 抗菌劑 0. 01-0. 1%,余量為去離子水；
上述的有機(jī)酸活化劑為丁二酸、戊二酸、己二酸、衣康酸、聯(lián)二丙酸、無水檸檬酸和 DL-蘋果酸中的至少兩種；有機(jī)胺活化劑為琥珀酰胺和三乙醇胺中的一種或兩種；表面活性劑為司盤20、吐溫20和吐溫60中的一種或多種；成膜劑是分子量為400-2000的聚乙二醇；潤濕劑為磷酸酯和脂肪醇聚氧乙烯醚中的一種或兩種；緩蝕劑為苯并三氮唑和三乙胺中的一種或兩種；抗菌劑為茶多酚。本發(fā)明的無鉛焊錫用水基無鹵助焊劑的配制方法如下按重量百分比稱量各組分，在常溫下先將有機(jī)酸活化劑、有機(jī)胺活化劑、表面活性劑及部分去離子水加入帶有攪拌器的反應(yīng)釜中，攪拌30分鐘使有機(jī)酸活化劑、有機(jī)胺活化劑及表面活性劑全部溶解，再邊攪拌邊加入成膜劑、潤濕劑、緩蝕劑至完全溶解，然后加入抗菌劑及余量去離子水，攪拌30 分鐘使全部組分完全溶解即得本發(fā)明助焊劑產(chǎn)品。本發(fā)明中，有機(jī)酸活化劑選自低沸點(diǎn)的丁二酸、衣康酸、聯(lián)二丙酸、無水檸檬酸和高沸點(diǎn)的戊二酸、己二酸、蘋果酸。低沸點(diǎn)酸與高沸點(diǎn)酸的復(fù)配使用可以在焊接過程中的不同溫度階段能有效發(fā)揮作用，能清除焊接物表面的氧化層，獲得光亮飽滿的焊點(diǎn)，提高無鉛焊錫過程的可焊性能。本發(fā)明中，有機(jī)胺活化劑選自琥珀酰胺和三乙醇胺，它們可以有效調(diào)節(jié)助焊劑的 PH值，也可以使焊點(diǎn)光亮，在不降低焊劑活性的條件下，可使焊后腐蝕性降至最低。本發(fā)明中，表面活性劑選自非離子表面活性劑司盤20、吐溫20、吐溫60，它們能夠降低表面張力，提高潤濕力，增強(qiáng)無鉛焊錫的可焊性能。本發(fā)明中，成膜劑選自分子量為400-2000的聚乙二醇，它們具有良好的電氣性能，焊后能在被焊物表面形成保護(hù)膜，具有無腐蝕性、防潮等特點(diǎn)。本發(fā)明中，潤濕劑選自磷酸酯、脂肪醇聚氧乙烯醚，它們能夠在較高溫度的焊接過程中降低焊錫和被焊接表面的表面張力，提高無鉛焊錫的可焊性能。本發(fā)明中，緩蝕劑選自苯并三氮唑、三乙胺，它們可以起到對焊接表面的緩蝕作用，減少助焊劑對印制板的腐蝕性。本發(fā)明中，抗菌劑選自茶多酚，它具有一定的抗氧化作用，對細(xì)菌、霉菌也有一定的抑制和殺菌作用，可延長助焊劑的保存期限并提高無鉛焊錫的可焊性。本發(fā)明的助焊劑以去離子水為載體溶劑，不含易揮發(fā)易燃燒的醇醚類物質(zhì)，采用非鹵素化合物作為活化劑。本發(fā)明的優(yōu)越性在于
本發(fā)明的無鉛焊錫用助焊劑具有以下優(yōu)點(diǎn)無松香，無鹵素，完全不添加易揮發(fā)易燃燒醇醚類助溶劑，可焊性好，焊后殘留少，焊點(diǎn)光亮飽滿，無腐蝕性，絕緣電阻高，表面絕緣電阻焊后大于lxl(T8歐姆，鋪展面積大，鋪展率達(dá)到75%以上，是一種水基不含VOC物質(zhì)的安全環(huán)保型助焊劑。本發(fā)明的助焊劑對細(xì)菌、霉菌有一定的抑制和殺菌作用，這對于水基助焊劑來說十分重要，不僅可以延長其保存期限，還可提高無鉛焊錫的可焊性，適用于無鉛焊錫的波峰焊制程。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合具體的實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但本發(fā)明并不局限于以下所述的實(shí)施例。 實(shí)施例1
本實(shí)施例的無鉛焊錫用水基無鹵助焊劑，其組分及重量百分比含量為
丁二酸1. 0%戊二酸0. 5%己二酸0. 5%琥珀酰胺0. 5%司盤200. 2%聚乙二醇6000. 5%聚乙二醇20000. 5%磷酸酯0. 04%苯并三氮唑0. 01%茶多酚0. 01%去離子水96. 24%
具體配制方法按重量百分比稱量各組分物質(zhì)，在常溫下先將有機(jī)酸活化劑、有機(jī)胺活化劑、表面活性劑及50%去離子水加入帶有攪拌器的反應(yīng)釜中，攪拌30分鐘使有機(jī)酸活化劑、有機(jī)胺活化劑及表面活性劑全部溶解，再邊攪拌邊加入成膜劑、潤濕劑、緩蝕劑至完全溶解，然后加入抗菌劑及余量46. 24%的去離子水，攪拌30分鐘使全部組分完全溶解即得本發(fā)明助焊劑產(chǎn)品。各項(xiàng)性能參數(shù)的測試結(jié)果見表1中實(shí)例1。實(shí)施例2
本實(shí)施例的無鉛焊錫用水基無鹵助焊劑，其組分及重量百分比含量為
丁二酸2.0%
戊二酸1.0%
衣康酸1.0%
琥珀酰胺0. 5%
三乙醇胺0. 06%
司盤200.5%
聚乙二醇6002.0%
聚乙二醇20000.5%
磷酸酯0.06%
苯并三氮唑0. 01%
茶多酚0.02%
去離子水92. 35%
具體配制方法按重量百分比稱量各組分物質(zhì)，在常溫下先將有機(jī)酸活化劑、有機(jī)胺活化劑、表面活性劑及50%去離子水加入帶有攪拌器的反應(yīng)釜中，攪拌30分鐘使有機(jī)酸活化劑、有機(jī)胺活化劑及表面活性劑全部溶解，再邊攪拌邊加入成膜劑、潤濕劑、緩蝕劑至完全溶解，然后加入抗菌劑及余量42. 35%的去離子水，攪拌30分鐘使全部組分完全溶解即得本發(fā)明助焊劑產(chǎn)品。
各項(xiàng)性能參數(shù)的測試結(jié)果見表1中實(shí)例2。實(shí)施例3
本實(shí)施例的無鉛焊錫用水基無鹵助焊劑，其組分及重量百分比含量為
丁二酸2. 0%戊二酸1. 0%己二酸0. 5%聯(lián)二丙酸1. 5%琥珀酰胺1. 0%司盤200. 2%吐溫200. 1%聚乙二醇6001. 0%聚乙二醇20000. 5%脂肪醇聚氧乙烯醚0. 08%三乙胺0. 05%茶多酚0. 05%去離子水92. 02%
具體配制方法按重量百分比稱量各組分物質(zhì)，在常溫下先將有機(jī)酸活化劑、有機(jī)胺活化劑、表面活性劑及50%去離子水加入帶有攪拌器的反應(yīng)釜中，攪拌30分鐘使有機(jī)酸活化劑、有機(jī)胺活化劑及表面活性劑全部溶解，再邊攪拌邊加入成膜劑、潤濕劑、緩蝕劑至完全溶解，然后加入抗菌劑及余量42. 02%的去離子水，攪拌30分鐘使全部組分完全溶解即得本發(fā)明助焊劑產(chǎn)品。各項(xiàng)性能參數(shù)的測試結(jié)果見表1中實(shí)例3。實(shí)施例4
本實(shí)施例的無鉛焊錫用水基無鹵助焊劑，其組分及重量百分比含量為
丁二酸2. 5%戊二酸1. 5%己二酸1. 0%無水檸檬酸0. 5%DL-蘋果酸0. 5%三乙醇胺0. 05%吐溫600. 1%聚乙二醇4000. 5%脂肪醇聚氧乙烯醚0. 2%三乙胺0. 1%茶多酚0. 1%去離子水92. 95%
具體配制方法按重量百分比稱量各組分物質(zhì)，在常溫下先將有機(jī)酸活化劑、有機(jī)胺活化劑、表面活性劑及50%去離子水加入帶有攪拌器的反應(yīng)釜中，攪拌30分鐘使有機(jī)酸活化劑、有機(jī)胺活化劑及表面活性劑全部溶解，再邊攪拌邊加入成膜劑、潤濕劑、緩蝕劑至完
權(quán)利要求
1. 一種無鉛焊錫用水基無鹵助焊劑，其組分及重量百分比含量為有機(jī)酸活化劑2. 0-6. 0%,有機(jī)胺活化劑0. 05-1. 0%,表面活性劑0. 1-0. 5%,成膜劑0. 5-2. 5%,潤濕劑 0. 04-0. 2%,緩蝕劑 0. 01-0. 1%,抗菌劑 0. 01-0. 1%,余量為去離子水；上述的有機(jī)酸活化劑為丁二酸、戊二酸、己二酸、衣康酸、聯(lián)二丙酸、無水檸檬酸和 DL-蘋果酸中的至少兩種；有機(jī)胺活化劑為琥珀酰胺和三乙醇胺中的一種或兩種；表面活性劑為司盤20、吐溫20和吐溫60中的一種或多種；成膜劑是分子量為400-2000的聚乙二醇；潤濕劑為磷酸酯和脂肪醇聚氧乙烯醚中的一種或兩種；緩蝕劑為苯并三氮唑和三乙胺中的一種或兩種；抗菌劑為茶多酚。
全文摘要
本發(fā)明公開的無鉛焊錫用水基無鹵助焊劑，其組分及重量百分比含量有機(jī)酸活化劑2.0-6.0%，有機(jī)胺活化劑0.05-1.0%，表面活性劑0.1-0.5%，成膜劑0.5-2.5%，潤濕劑0.04-0.2%，緩蝕劑0.01-0.1%，抗菌劑0.01-0.1%，余量為去離子水。該無鉛焊錫用助焊劑具有以下優(yōu)點(diǎn)無松香，無鹵素，完全不添加易揮發(fā)易燃燒醇醚類助溶劑，可焊性好，焊后殘留少，焊點(diǎn)光亮飽滿，無腐蝕性，絕緣電阻高，鋪展率達(dá)到75%以上，是一種水基不含VOC物質(zhì)的安全環(huán)保型助焊劑。本發(fā)明的助焊劑對細(xì)菌、霉菌有一定的抑制和殺菌作用，不僅可以延長其保存期限，還可提高無鉛焊錫的可焊性。
文檔編號B23K35/363GK102357749SQ20111031601
公開日2012年2月22日 申請日期2011年10月18日 優(yōu)先權(quán)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