[发明专利]一种无铅印制电路板铜面保护剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种铜面保护剂，尤其涉及一种无铅印制电路板铜面保护剂及其制备方法。

背景技术

2006年7月欧盟《关于电子电器设备禁止使用某些有害物质指令》正式实施，标志着全球电子行业进入无铅焊接的时代。作为电子产业使用的印制电路板(PCB)铜表面的处理方法一般是在铜表面添加无铅保护层，如浸银层，浸金层，化学镀镍，镀金，镀纯锡，无铅热风整平，浸渍铜面保护剂等，目的是保证电子产品组装焊接过程中，保持PCB有较好润湿性，焊点牢固可靠。

浸银，浸金，镀镍，镀金等工艺成本较高多用于高端和军工电子控制设备，镀纯锡虽然比较经济，但是镀纯锡工艺也是顺应绿色时代需要无铅无卤环保型工艺，目前比较镀锡铅合金在工艺上难以控制，常因为电镀参数异常最终造成缺锡，而直接影响PCB质量。热风整平生产技术由于生产成本和工艺过程比较经济合理，是PCB业界广泛使用的传统工艺，其工艺过程是将PCB涂覆助焊剂后，浸渍在熔融状态下的焊料中，用热压缩空气吹平PCB表面(含通孔)而形成一层锡合金保护薄层，由于无铅化环保要求，无铅热风整平工艺要求的炉温要提高，热风量也加大，这是因为锡铅合金的熔点为183℃，浸渍温度度约为250℃，而纯锡的熔点为231℃，浸渍温度约为270℃，这样不仅会涉及设备的改造，而且保护层易产生气泡，偏位，表面平整度差等缺陷，尤其对刚性不强的薄型PCB就不适合热风整平工艺。相比之下采用浸渍铜面保护剂是处理PCB裸铜面保护工艺最简单，成本最低的方法。

本发明是一种无铅水溶性铜面保护剂，能在40-50℃较低温度下，使PCB基板铜表面沉积一层有机保护膜，避免了PCB板存放期间铜的氧化，在表面贴装过程中和波峰焊喷涂助焊剂预热阶段，保护膜会被助焊剂溶解掉，露出新生铜面，使之能与熔融的焊料迅速完成焊接过程。

发明内容

本发明的目的是提供一种无铅印制电路铜面保护剂及其制备方法，提供了一种保护剂，克服了上述现有技术中所存在的不足之处，具有能在40-50℃较低温度下短时间内使PCB铜面沉积一层有机保护膜，能抑制空气中的氧或其它活性物质对铜面的氧化腐蚀，有良好的防潮湿性和热稳定性，在组装焊接过程中，保护膜能耐三次以上热冲击，在助焊剂作用下，保护膜可以被溶解，露出新生铜面，与熔融状态焊料完成焊接过程，本发明是替代无铅热风整平工艺的一种实用性强、价位低廉的PCB铜面保护剂，并提供了该保护剂的制备方法。

本发明所要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的：

一种无铅印制电路板铜面保护剂，是由包括以下重量份原料制备而成的混合物，其重量份配比如下：有机酸1-15，金属盐0.1-2，咪唑类化合物0.1-3，非离子表面活性剂，0.01-0.1，去离子水为79.85-98.79。

所述原料的重量份配比为：有机酸2-10，金属盐0.2-1.0，咪唑类化合物0.5-1.0，非离子表面活性剂0.01-0.1，去离子水为87-97.2。

所述有机酸是甲酸，乙酸，丙酸，乙醇酸中的一种或其两种的混合物；

所述金属盐是氯化铜，硫酸铜、硝酸铜、乙酸铜、氯化锌、硫酸锌、硝酸锌、乙酸锌中的一种或两种的混合物；

所述咪唑类化合物是2-戊基苯骈咪唑，2-己基苯骈咪唑，2-庚基苯骈咪唑，2-苯基苯骈咪唑中的一种或两种的混合物；

所述非离子表面活性剂是C₁₂脂肪醇聚氧乙烯7醚，C₁₂脂肪醇聚氧乙烯8醚，C₁₂脂肪醇聚氧乙烯9醚中的一种。

一种无铅印制电路板铜面保护剂，其制备方法包括以下步骤：

1)按上述的一种无铅印制电路板铜面保护剂称量原料，将有机酸溶入去离子水中，搅拌，使其全部溶解均匀，得到溶液A；

2)将称量好的金属盐加入到溶液A中，搅拌，至全部溶解，得到溶液B；

3)将称量好的咪唑类化合物加入到溶液B中，搅拌至全部溶解，得到溶液C；

4)将非离子表面活性剂加入到溶液C中，搅拌均匀，所得溶液即为保护剂