[发明专利]一种环保型无铅焊料用免清洗助焊剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种助焊剂，尤其是涉及一种环保型无铅焊料用免清洗助焊剂及其制备方法。

背景技术

自美国的反铅议案HR25374(美国国会)、S22637和S2391(美国参议院)提出到欧盟颁布的《报废电子电气之灵》和《关于在电子电气设备中禁止使用某些有害物质指令》中规定的2006年7月1日后投放市场的电气和电子设备不得含有包括铅等在内的6种有害物质，这些都表明了电子封装的无铅化是必然趋势。

无铅焊接工艺对助焊剂有以下要求：

a.由于助焊剂与钎料合金表面之间有化学反应，因此，不同合金成分要选择不同的助焊剂；

b.由于无铅合金的润湿性差，因此要求助焊剂的活性要足够高；

c.提高助焊剂的活化温度，适应无铅焊接温度；

d.焊后残留物少，并且无腐蚀性，满足探针测试和电迁移。

由此可见，结合无铅钎料合金系的开发和研究，必须加快研制相应的无铅钎料用助焊剂，才能满足无铅电子产品生产的需要，适应电子封装无铅化的迅速发展。

我国是从20世纪90年代初开始研制和开发免清洗助焊剂，最早的是上海化学试剂研究所于1997年研制出了低固含量、无卤素的NCSF-1免清洗助焊剂，化工部晨光化工研究院成都分院研究的免清洗助焊剂性能好，无卤素，能满足发泡、喷淋等多种涂布方式的工艺要求。中南工业大学的陈其垠等研制了一种免洗助焊剂MNCT。这些助焊剂所用的添加剂是有机物质，而大多数有机物都是有毒性的，在焊接过程中有机物大部分是挥发到空气中的，这势必会对人体和环境造成破坏。

本发明正是从环保和人体健康角度考虑，在选用助焊剂的添加剂时，尽量选取环保性的添加剂，有些甚至可以作为食品添加剂，从而减少有害物质排放到空气中，为推进电子工业无铅化工程而开发出的环保型无铅焊料助焊剂。

公开号为CN101157168的发明专利申请提供一种无铅焊料丝用的无卤素免清洗助焊剂，按重量比，由下述物质组成：有机酸活化剂4-18wt％，有机溶剂10-30wt％，成膏剂1-6wt％，稳定剂0.2-3wt％，触变剂0.5-5wt％，表面活性剂0.5-4wt％，缓蚀剂0.5-5wt％，改性松香为余量。该发明不含卤素，焊后铜镜无穿透，绝缘电阻高，助焊性能好，解决了以往焊料丝用助焊剂中松香含量过高、烟尘大、焊后残留物易剥落而造成潜在的焊点短路的问题，常温下稳定不吸潮，焊后可以不予清洗，可以满足一般产品焊接的需求。

公告号为CN1562554的发明专利提供一种免清洗无铅焊料助焊剂，由下述重量配比的物质组成：有机酸活化剂1.0-5.0％、改良树脂2.0-8.0％、表面活性剂0.2-1.0％、高沸点的溶剂2.0-13.0％、润湿剂1.0-6.0％、其余为溶剂：异丙醇或去离子水。该发明免清洗无铅焊料助焊剂是针对无铅焊料的性能研制的助焊剂，其设计科学，配制合理，具有以下优点：润湿力强，可焊性优越，可提高无铅焊料的焊接性能，焊后板面残留物少，且铺展均匀，无须清洗，表面绝缘电阻高，焊剂的溶剂可用去离子水取代VOC溶剂，符合环保要求。

发明内容

本发明的目的在于针对现有的助焊剂普遍添加有毒性的有机物质，对人体和环境容易造成危害等问题，提供一种在焊接过程中对人体和环境伤害很小的环保型无铅焊料用免清洗助焊剂及其制备方法。

本发明的技术方案是从助焊剂的配方出发，在选择助焊剂的添加剂时有针对性地选取一些环保性的添加剂，通过这些添加剂与所用焊料兼容性和可焊性试验，确定有效的配方，使得所配制的助焊剂在保证优良的焊接性能的同时，能满足环保和不危害使用者健康的要求。

本发明所述的环保型无铅焊料用免清洗助焊剂的组分及其按质量百分比的含量为：

有机酸活性剂1％～3％，缓蚀剂0.05％～1％，成膜剂0.1％～2％表面活性剂0.1％～1％，余量为溶剂。

本发明所用的有机酸活性剂是不同沸点范围内的有机酸的复配，使得焊剂在焊接过程中不同温度范围内都能起到相应的作用。有机酸活性剂最好选自丙烯酸、L-苹果酸、柠檬酸、草酸、正丁酸、正戊酸、琥珀酸和酒石酸(外消旋)中的至少两种。

缓蚀剂最好选自食品添加剂所用的缓蚀剂苯甲酸、苯甲酸钠盐类、山梨酸、山梨酸盐类、维生素C和L-抗坏血酸棕榈酸酯中的至少一种。缓蚀剂的加入使得焊后金属表面被保护，具有防潮、防霉、防腐蚀性能。