[发明专利]一种基于陶瓷电容钎焊的水溶性助焊剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种电子行业陶瓷电容焊接用的水溶性助焊剂。

背景技术

随着电子行业的快速发展，陶瓷电容等元器件的使用量和质量要求也日益增长和提高。陶瓷电容的焊接因袭以前的传统老工艺，往往采用高固含量的松香或树脂焊接，电容的银层表面会留下粘型的树脂残留。残留物质对后面的包封涂料会产生一定的影响，其可能降低电容的耐高压能力和造成环氧树脂等包封料的孔隙而带来潮解，所以用松香树脂焊接后必须采用三氯乙烯、甲苯、丙酮等溶剂来进行清洗。而此类清洗物质对大气臭氧层有强烈的破坏作用，属联合国环保所提出的必须禁止生产和使用的范畴，同时也对车间操作人员人体带来极大毒害作用。因此电子行业现在逐步对此类工艺进行整改和淘汰。针对于此，申请人投入大量人员和物力开发了一种专属于陶瓷电容焊接用的助焊剂。此助焊剂采用水溶性为思路，焊接后使用纯水加超声波清洗，其表面经水清洗后无任何残留物。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可以保证电子产品高可靠性要求的无铅焊料专用的水溶性助焊剂，特别是针对陶瓷电容等元器件的焊接。

为实现上述目的，本发明提供一种基于陶瓷电容钎焊的水溶性助焊剂，其主要由以下重量比的成分组成：助溶剂：20-40％、有机酸：1-3％、非离子表面活性剂：0.1-0.5％、有机胺类：1-2％、高沸点溶剂：5-10％、高温成膜剂：1-2％、醇类溶剂：余量。

其配置方法如下：首先在反应釜中加入计量好的醇类溶剂，开启搅拌装置，加入有机酸，再加有机胺类，混合搅拌30-60分钟，使其有机酸与有机胺反应完全。后面依次加入高温成膜剂、助溶剂、高沸点溶剂，最后加入非离子表面活性剂。混合均匀，静止后过滤的澄清溶液即为本品助焊剂。

所述的助溶剂可选用多元醇类物质，如甘油、聚乙二醇、聚丙二醇、异构醇醚、改性聚醚、二甘醇、山梨醇、季戊二醇酯等。本助焊剂中选用分子量适中的多元醇，使其具有良好的水溶性和良好的耐温性，控制其闪点在250℃以上。此类多元醇物质在本助焊剂中是一种不可缺少的介质，它带来良好的润湿性，改善锡的流动性和防止锡的氧化。而且因为闪点高，耐高温能力强，可以很好的保护银在焊接过程中的腐蚀和变色问题。多元醇类物质通常选用分子量在200-1000之间，使其抗高温和水的溶解性均良好(分子量越大其水的溶解性会变差，但同时其可以提高焊剂的耐高温性)。

所述的有机酸系一元或二元脂肪酸，以及含苯环的有机酸、酸酐等，主要有：苹果酸、柠檬酸、丁二酸、己二酸、丙酸、乳酸、苯甲酸、偏苯二甲酸、丁二酸酐、硬脂酸、油酸等。选用有机酸的原则首先必须考虑其活化能力，其次得考虑其沸点和分解温度。我们通常选用几种有机酸的复配，使其焊接活化温度范围宽，焊锡的去氧化能力强，能满足无铅焊料的焊接活性。

所述的有机胺主要系三乙醇胺、单乙醇胺、环己胺、异丙醇胺、乙二胺、十二胺、尿素等，选用胺类的目的主要是使其与酸类反应完全，提高酸类的耐高温能力。另外有机胺可以平衡PH酸度，降低酸在高温下对元器件的腐蚀，进一步保护银的表面外观，使得银表面干净光亮。

所述的高沸点溶剂主要为醇醚类物质，主要为：乙二醇乙醚、乙二醇丁醚、丙二醇乙醚、二甘醇单丁醚、四氢糠醇等。其可以提高助焊剂的高温挥发性，扩大助焊剂的温度使用范围。

所述的表面活性剂为非离子类，主要有辛基酚聚氧乙烯醚、改性的聚氧乙烯醚、异构醇醚、磷酸酯类等。这类表面活性剂具有良好的水溶性和清洗能力，可以降低助焊剂和锡料的表面张力，提高助焊剂的扩展性，提高锡料的流动性。

所述的醇类溶剂剂主要有：异丙醇、乙醇、甲醇、混合醇。

所述的高温成膜剂主要有：季戊二醇酯、DBE(混合酸二价酯)、季戊二醇等。

本发明的水溶性助焊剂没有专门规定的检验标准，但按目前认可的美国联合工业检验标准J-STD-004检验，各项技术指标均合格。完全能满足电子行业的陶瓷电容等元气件的焊接要求。

本发明的优点在于：1、其具有良好焊接性，化锡能力强，引线和银层表面结合力好，锡的流动性非常好，焊锡光亮且能完全把引线与银层之间空隙溜平。结合力良好，牛顿拉力测试合格。2、电容损耗率低，不损害电容银层表面，电容的损耗率可达其标准的十分之一。3、耐温性强，助焊剂采用多种高分子成膜物质，能很好的防止银在高温环境下腐蚀，表面无发黄和印迹生成。4、电容经清洗后可耐高压，耐压达3000-5000V以上。适用于交流高压的电容焊接。

具体实施方式