本發(fā)明涉及鍍鎳層軟釬焊助焊劑，具體涉及一種鍍鎳層合金軟釬焊預(yù)涂覆用助焊劑及涂覆方法

背景技術(shù)：

1、目前，隨著科技高速發(fā)展，電子封裝技術(shù)至關(guān)重要，而在電子封裝過(guò)程中，預(yù)涂覆焊片起著關(guān)鍵作用，預(yù)涂覆焊片是指在預(yù)成型焊片上涂覆一層助焊劑層，使用時(shí)可以直接與器件組裝在一起，也可根據(jù)需求制成各種形狀，廣泛應(yīng)用于pcb組裝、汽車配件組件、連接器和終端設(shè)備、芯片連接、電源模塊基板附著、過(guò)濾連接器和電子組件裝配等領(lǐng)域。相比于焊絲或焊膏，預(yù)涂覆焊片其焊量精確、助焊劑定量，能夠確保焊接一致性和穩(wěn)定性，但不同的焊件對(duì)預(yù)涂覆焊片有不同的要求，如鎳和鎳和合金、鋁和鋁合金等，則需高活性的助焊劑來(lái)破除氧化膜，且滿足焊片焊接環(huán)境的涂覆工藝。

2、鍍鎳層合金因?yàn)槠涓哂捕?、高耐磨性、高耐腐蝕性及其優(yōu)良的導(dǎo)電性，常用于電子元件、連接器、電路板等的制造。本發(fā)明是以銅表面化學(xué)鍍鎳形成鍍鎳層合金板為研究基礎(chǔ)?；瘜W(xué)鍍鎳合金層其分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，但在鍍層表面會(huì)形成一層不均勻、不規(guī)則的氧化膜，焊接時(shí)，錫合金與鍍層之間不能有效接觸，無(wú)法形成合金層，從而導(dǎo)致無(wú)法焊接。如何很好的去除氧化膜、提高焊接效率、減少殘留物和選擇合適的涂覆工藝使預(yù)涂覆焊片相互觸壓不沾粘、裁剪不掉粉，這是鍍鎳層合金軟釬焊預(yù)涂覆用助焊劑的關(guān)鍵。

3、當(dāng)前，用于鍍鎳層軟釬焊預(yù)涂覆用助焊劑在國(guó)內(nèi)已有一些報(bào)道。專利申請(qǐng)?zhí)枮閏n201210250851.2的一種鍍鎳層合金軟釬焊焊錫絲芯用助焊劑專利中描述的助焊劑主要成分為：樹脂60～90％、有機(jī)酸0.1～20％、有機(jī)胺0.1～10％、金屬鹽0.1～20％、活性增強(qiáng)劑0.1～2.0％、表面活性劑0.1～2.0％、緩蝕劑0.1～1.0％及抗氧劑0.1～1.0％，該助焊劑常溫下為固態(tài)，加熱涂覆至焊片上，冷卻后助焊劑涂層粘性較大，不便于貯存和使用，同時(shí)涂覆困難，涂覆成本高。專利申請(qǐng)?zhí)枮?01811155980.7的一種多金屬材料軟釬焊焊錫芯用焊劑，其助焊劑主要成分為醇酸離子液體活性組分20～80％、氟硼酸鋅5～20％、氧化鋅5～30％、堿式碳酸鋅5～20％、表面活性劑0.1～2％、緩蝕劑0.05～0.1％，該助焊劑的特點(diǎn)是以合成的醇酸離子液體活性組分為去膜劑，再搭配表面活性劑。這類助焊劑雖然活性較好，固含量低，但該助焊劑不適用于預(yù)涂覆焊片，涂覆時(shí)不能成膜，助焊劑只能和焊料配套使用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，本發(fā)明的目的在于提供了一種鍍鎳層合金軟釬焊預(yù)涂覆用助焊劑及其涂覆方法。解決現(xiàn)有助焊劑用于預(yù)涂覆焊片存在不易涂覆和助焊劑涂層相互觸壓出現(xiàn)黏連、涂覆助焊劑焊片裁切掉粉等問(wèn)題。所用的助焊劑焊接時(shí)間短、潤(rùn)濕性好、焊后殘留易清洗、同時(shí)可對(duì)鎳及鎳合金、鋁及鋁合金等多種金屬材料的焊接。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下方案：

3、一種鍍鎳層合金軟釬焊預(yù)涂覆用助焊劑，按重量百分?jǐn)?shù)計(jì)，包括如下組分：

4、松香10％～50％，有機(jī)酸1.0％-10％，有機(jī)胺2.0％-4.0％，無(wú)機(jī)金屬鹽0.5％-2％，活性增強(qiáng)劑0.5％-2.0％，表面活性劑0.5％-2.0％，緩蝕劑0.5％-2.0％，添加劑0.1％～2.0％，余下為溶劑，全部組分總質(zhì)量百分比為100％；

5、作為優(yōu)選的，所述添加劑為2-吡啶甲酸，其分子結(jié)構(gòu)式為：

6、能夠與鎳、鈷等金屬元素形成具有催化活性的配合物，特別是能夠與無(wú)機(jī)金屬鹽發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生hcl等酸性氣體殘留在助焊劑中；其反應(yīng)通式為：

7、

8、作為優(yōu)選的，所述的松香至少為axe、冰白松香、氫化松香、水白松香的一種或兩種；

9、作為優(yōu)選的，所述有機(jī)酸為丁二酸、葵二酸、硬脂酸、戊二酸、水楊酸、dl-蘋果酸、棕櫚酸中的任兩種；

10、作為優(yōu)選的，所述有機(jī)胺為一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、n,n-二甲基乙醇胺、二異丙醇胺的一種或兩種；

11、作為優(yōu)選的，所述無(wú)機(jī)金屬鹽為氯化鋅、氯化亞錫、氯化鉍、氯化鎳中的任一種；

12、作為優(yōu)選的，所述活性增強(qiáng)劑為十六烷基三甲基溴化銨、鹽酸二乙胺、環(huán)己胺鹽酸鹽的一種或兩種；

13、作為優(yōu)選的，所述表面活性劑為辛基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、磷酸酯中的一種或兩種；

14、作為優(yōu)選的，所述緩蝕劑為苯并三氮唑；

15、作為優(yōu)選的，所述溶劑為1,2-丙二醇；

16、上述所述的鍍鎳層合金軟釬焊預(yù)涂覆用助焊劑制備方法如下：

17、(1)按所述重量百分比稱取所述配方組分，再把有機(jī)酸、無(wú)機(jī)金屬鹽、活性劑、表面活性劑、緩蝕劑、放入容器中，連續(xù)攪拌5min～10min分鐘使其混合均勻；

18、(2)在另一反應(yīng)器中加入松香和溶劑，75℃～95℃水浴加熱并磁力攪拌5min～10min分鐘，使松香完全溶解在溶劑中，溶解后的溶液為淡黃色透明液體；

19、(3)把上述步驟(1)混合均勻得到的粉狀混合藥劑緩慢加入到上述(2)溶液中75℃～95℃水浴加熱，磁力攪拌5min～10min后，再加入有機(jī)胺和表面活性劑后繼續(xù)攪拌5min～10min分鐘，各組分原料混合溶解均勻后，即得到鍍鎳層合金軟釬焊預(yù)涂覆用助焊劑；

20、本發(fā)明還提供了上述助焊劑涂覆至焊片的涂覆方法，包括以下步驟：

21、按照原組分材料配置助焊劑，然后水浴恒溫；將焊片平鋪在聚四氟乙烯塑料板上90℃～100℃預(yù)熱半分鐘，滴加適當(dāng)預(yù)涂覆用助焊劑溶液于焊片上，涂刷均勻后，再加熱烘干，烘干后冷卻至室溫，即得到預(yù)涂覆助焊劑成型焊片。

22、作為優(yōu)選的，所述水浴恒溫溫度為75℃～95℃。

23、作為優(yōu)選的，所述烘干溫度90℃～115℃，烘干時(shí)長(zhǎng)30min～60min。

24、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

25、(1)本發(fā)明通過(guò)添加獨(dú)特的添加物2-吡啶甲酸，該添加物能夠與鎳、鈷等金屬元素形成具有催化活性的配合物，特別是能夠與無(wú)機(jī)金屬鹽發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生hcl等酸性氣體，同時(shí)所添加的活性增強(qiáng)劑含有cl-、br-等酸根離子，能夠促進(jìn)酸性氣體的產(chǎn)生。

26、而本發(fā)明的助焊劑涂覆前為液態(tài)松香基助焊劑(溶劑為1,2-丙二醇)，能夠極大的吸附反應(yīng)所產(chǎn)生的hcl氣體，使其預(yù)涂覆成型焊片在焊接時(shí)，殘留的hcl能夠極大程度的破壞鍍鎳母材表面的氧化膜，同時(shí)殘留的2-吡啶甲酸與基板鎳元素形成催化活性配合物，在焊接時(shí)促進(jìn)預(yù)成型焊片對(duì)基板母材的潤(rùn)濕，對(duì)整個(gè)預(yù)成型焊片焊接過(guò)程起促進(jìn)作用。

27、(2)本發(fā)明通過(guò)巧妙的固態(tài)助焊劑與溶劑配比設(shè)計(jì)，使得預(yù)涂覆助焊劑易涂覆，操作簡(jiǎn)單，且使得助焊劑涂層觸壓不黏連，其不粘性良好。使用該助焊劑的預(yù)涂覆焊片鋪展面積和鋪展率均較大，能夠增強(qiáng)焊片的潤(rùn)濕能力和抗回縮能力。

28、(3)本發(fā)明設(shè)計(jì)的鍍鎳層合金軟釬焊預(yù)涂覆用助焊劑不僅適用有鉛焊片軟釬焊。而且適用無(wú)鉛焊片軟釬焊其中的丁二酸和癸二酸在釬焊時(shí)生成環(huán)狀內(nèi)酯或交酯，酯類作為良好的成膜劑，焊接時(shí)在釬料表面成膜，防止釬料高溫氧化，起到了保護(hù)的作用，從而使得焊點(diǎn)表面比較飽滿光亮，較為平滑。