[发明专利]无铅药芯焊锡丝用的固体助焊剂及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种无铅药芯焊锡丝用的固体助焊剂及制备方法，尤其是一种用于Sn-Cu共晶钎料药芯焊锡丝的固体助焊剂及其制备方法。

背景技术

近年来随着电子产品日益高速发展，与此同时，随着人们环保意识的增强，电子组装的无铅钎焊已经成为共识，无铅钎焊对助焊剂的要求也就更为严格。无铅焊料的使用使得手工烙铁焊接时，烙铁的温度从锡铅钎料焊接时280度左右大幅度提高到340-380度。传统松香基助焊剂中松香的最高活性温度仅为300℃，超过315度松香将完全失去助焊活性，影响钎料的润湿；另一方面，在高温环境下松香助焊剂的残留物会碳化变黑，严重影响高温电子产品的焊点外观。为此，开发具有更高活性温度及残留物热稳定性更好的助焊剂，配合无铅药芯焊锡丝的使用成为当务之急。

发明内容

为了解决上述无铅焊锡丝助焊剂活性温度低以及残留物变色问题，本发明提供一种无铅药芯焊锡丝用固体助焊剂及其制备方法。本发明的助焊剂可以在烙铁头温度高达340-380度的情况下仍然保持良好的助焊能力，同时焊后残留物少，在170度的环境温度下助焊剂残留物不碳化、变色。尤其适用于高温电子产品的手工烙铁焊。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是提供无铅药芯焊锡丝用固体助焊剂，其特征是：所述无铅药芯焊锡丝用固体助焊剂的物质成分按总量百分比计有：载体77-89％、活化剂9-20％、表面活性剂0.5-1.5％、缓蚀剂0.5-1.5％。

同时提供一种无铅药芯焊锡丝用固体助焊剂的制备方法。

本发明的有益效果是该助焊剂在150℃-380℃的宽泛范围内保持较高的活性，满足烙铁手工焊工艺的要求。焊接残留物在170℃高温环境下应无明显发黑变色。该助焊剂的熔化范围在110℃-130℃，在该温度范围内具有良好的流动性，便于药芯焊锡丝制备中的灌芯操作；在80度以下完全凝固为白色或浅黄色固体状，在拉丝操作及使用过程中药芯不会流出。

具体实施方式

结合实施例对本发明的无铅药芯焊锡丝用的固体助焊剂及制备方法实现过程加以说明。

本发明的无铅药芯焊锡丝用固体助焊剂，所述无铅药芯焊锡丝用固体助焊剂的物质成分按总量百分比计有：载体77-89％、活化剂9-20％、表面活性剂0.5-1.5％、缓蚀剂0.5-1.5％。

所述的载体为松香、聚乙二醇(PEG)和十八酸的混合物，在助焊剂中的重量百分比计：松香为30-40wt％、聚乙二醇(PEG)为15-20wt％、十八酸为25-35wt％。所述的活化剂为己二酸和癸二酸的混合物，在助焊剂中的重量百分比计：己二酸为8-10wt％，癸二酸为1-10wt％。所述表面活性剂采用阳离子型表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和非离子型表面活性剂OP-10二者中的至少一种。所述缓蚀剂至少为至少为苯并三氮唑、乙二醇苯唑、三乙胺中的一种。

本发明的无铅药芯焊锡丝用固体助焊剂的制备方法包括以下步骤：

(1)按上述的载体成分加入容器内，在30-60分钟内加热至110-130度，不断进行搅拌，至完全溶化并形成均一的液体状；

(2)在温度为110-130度范围内加入活化剂成分，并充分搅拌时间为30-60分钟，至完全溶解到载体中，形成均匀的液体状；

(3)然后加入缓蚀剂和表面活性剂成分，并保持110-130度的温度条件下继续搅拌至均匀液体状，自然冷却至80度以下，即可凝固为乳白色或浅黄色固体助焊剂。

上述步骤(1)所述松香最好为36wt％，聚乙二醇(PEG)18wt％，十八酸为35wt％。所述松香在室温下要保持无色或白色，耐热温度要达到260度以上；松香为水白松香、氢化松香、酯化松香中的一种。

焊后松香的残留物在超过150度的温度下会发黑变色，因此要选用耐热温度在300度以上的松香才可以保证残留物不变色，同时，松香的用量不能太高，超过40wt％，即使采用耐热温度在300度以上的松香，残留物也会出现较明显的发黑现象。另一方面，松香兼具有活性剂和成膜剂的作用，其含量低于30wt％将使助焊剂的活性和成膜性能下降。本专利优选日本荒川生产的超浅色KR-610酯化松香，耐热温度达到300度，具有良好的耐高温性能，残留物在170度温度下30分钟不变黑。