[发明专利]一种无卤素无松香助焊液

说明书

技术领域

本发明属于电子电路表面贴装及化工助剂技术领域，涉及一种无卤素无松香助焊液。

背景技术

在电子电路表面贴装过程中，助焊剂直接影响电子产品的质量和可靠性，其作用是消除被焊材料表面以及焊锡微粉本身的氧化膜，使焊锡合金迅速扩散并附着在被焊金属表面。随着微细间距器件的发展，使电路板更明显地呈现出高集成度、高布线密度，由此导致了更小的测试焊盘外形、更高的测试点数及测试点密度，更难清洗，因此对助焊剂的要求也越来越高，既要有较高的可焊性，又不能对焊材产生腐蚀，还要满足一系列的机械和电学性能的要求。所以免清洗、无松香、无卤素正在成为助焊剂方面的研究热点。

免洗助焊剂是随着电子工业发展及环境保护的需要而产生的一种新型助焊剂。近几年研制开发的新型免清洗助焊剂它既能满足高密度表面安装技术的需要，又免去了焊后清洗，清除了臭氧层耗损物质(ODS)类溶剂对生态环境的破坏。目前国外研究表明低固含量的助焊剂是以弱有机酸为活性剂，因为我们知道活性成分在助焊过程中的作用机理主要是除去基板表面的氧化膜。但某些有机物具有良好的助焊性，但腐蚀性较大；有机胺类无腐蚀性，但活性较弱，因而考虑将两者结合起来使用，例如脂肪酸、芳香酸等；一般来讲，无清洗助焊剂必须以合成高分子树脂材料为基础，这类物质具有良好的电气性能，常温下起保护膜作用不显示活性，但是固体残留量还是不低，免洗效果不佳；良好的溶剂，既要对焊接表面具有良好的保护作用，又要有适当的粘度。采用醚，醇类化合物作为助溶剂。

本发明目的是针对现有无铅焊料专用水溶性助焊剂对免清洗焊接工艺的不适应性，本发明提供一种无卤素、非松香型的低固含量免清洗助焊剂。这种助焊剂对无铅焊料的润湿能力较强，能增强无铅焊料的可焊性，并能适应无铅焊料的焊接温度要求，对无铅焊料合金腐蚀作用小，焊后残留物为一层无色或淡黄色透明酯类膜状物质，可免除清洗工艺，焊接后的电路板具有较高的绝缘电阻值。

本发明的无松香助焊剂固体含量低，不含松香或树脂成分，焊后无残留物，不会腐蚀电路板。波峰焊后不会阻塞喷嘴或产生接触问题。且本发明的助焊液溶于水，无须清洗或用水清洗，若室温下采用其它标准清洗方法也可以。

发明内容

本发明的目的是，提供一种用于焊膏的无卤素无松香助焊液，解决现有助焊液焊后需要清洗和对环境的污染问题。

本发明的技术方案是，一种无卤素无松香助焊液，按质量百分比由以下组分组成：活化剂3.0～15.0％、溶剂5.0～15.0％、PEG1.0～3.0％、AEO-9为0.5～3.0％、四季戊四醇酯0.1～0.5％、其余为去离子水.活化剂选自丁二酸、乙二酸、戊二酸、己二酸、水杨酸、邻苯二甲酸、酒石酸、柠檬酸和乳酸的两种及以上。

SMT用液态助焊剂中的活性物质一般为：有机酸、有机胺盐、胺及酰胺类有机物有机卤化物和树脂(松香)等。卤化物对焊接过程中的氧化物的去除非常有效，通常被作为高效的活性剂而加入助焊剂中，但卤素由于会引起电子迁移而导致绝缘电阻下降，严重时会引起电路的腐蚀，一般不建议使用含卤素的活性剂。松香是天然的助焊剂，其含有的松香酸可起到很好的助焊效果，树脂基体具有良好的保护作用。但是，传统松香基焊剂焊后都会有大量的残留物存在，影响焊点美观又难于清洗，甚至造成腐蚀危及焊点。开发高纯松香基焊剂是一种解决方式，但是代价太高，不便于普及和推广，前景受到限制。有机酸和胺类作用柔和、时间短、腐蚀性小、电气绝缘性好，为大多数助焊剂所采用。所以本发明采用丁二酸、乙二酸、戊二酸、己二酸、水杨酸、邻苯二甲酸、酒石酸、柠檬酸和乳酸等一元酸或二元酸。

溶剂是选自乙二醇、丙二醇、丙三醇、己二醇、二甘醇、三甘醇中的一种及一种以上。

溶剂应当对焊接表面具有良好的保护作用，又要有适当的粘度。助焊剂中的有机溶剂

通常在焊接预热和保温阶段就有一部分挥发和分解，其余部分在焊接阶段发挥作用。传统助焊剂所用溶剂大多是水溶性的脂肪醇，一般为乙醇、异丙醇等低沸点易挥发的醇，不利于环保。且低沸点的醇粘度低，挥发迅速，制备焊膏很容易变干，存储寿命低。高沸点的醇保护效果较好，粘度较大，焊后残留物较多；因此，使用单一的溶剂乙醇、异丙醇或丙三醇很难获得良好的焊接效果，所以考虑使用多组分溶剂进行复配。

PEG是平均相对分子质量在400-1000之间的聚乙二醇，作为成膜剂。