[发明专利]无卤助焊膏及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于助焊膏及其制备技术领域，尤其涉及一种无卤助焊膏及其制备方法。

背景技术

锡膏是电子产品中主要的焊接材料，被广泛的应用在电子产品的生产中，它主要由占90％左右的焊粉和占10％左右的助焊膏合成，助焊膏主要作用是利用含有的活性物质清除焊料和被焊母材表面的氧化物，降低焊料表面张力，提高焊料的润湿性能，使洁净的金属表面接触、反应，达到对被焊元件良好焊接的目的。助焊膏对提高电子产品焊接质量和可靠性起着至关重要的作用。

传统助焊膏的活性物质一般选用有机胺的卤酸盐作为活性剂，如二甲胺盐酸盐、二乙胺盐酸盐、二乙胺溴酸盐、环己胺溴酸盐等，该类活性剂具有活性高、表面活性优良、助焊效果好等优点，但该类物质容易吸湿，并且卤素离子容易腐蚀焊粉，造成锡膏稳定性变差。如果卤素含量过大，在焊接过程中会产生大量刺激性气味的烟雾，污染环境，并且造成焊后的残留腐蚀焊点，影响焊点可靠性。

另外，多数卤化物属环境荷尔蒙物质，对免疫系统、内分泌系统具有毒害作用，对生物体具有致癌作用及其它毒性反应(精神和心理疾患)，严重影响生物体的生殖和发育。在燃烧时卤化物释放出的大量卤素气具有很强的毒性，影响人的呼吸系统，其形成的致癌物质“二噁英”被称为“世纪之毒”。这些卤素气在与水蒸汽结合时，会生成腐蚀性有害气体(卤化氢)，形成酸雨，对一些设备及建筑物造成腐蚀。因此国际上的一些组织已经颁布了一些法规来限制卤化物的使用，如RoHs限制两种特定卤化物(多溴联苯(PBB)、多溴二苯醚(PBDE))，将要推出的RoHs 2.0也将对其它卤化物做出了严格的限制，REACH法规和加州法规也对多种卤化物进行了一定的规范和限制。虽然对焊锡膏和助焊膏中卤素的限制当前还没有见到国际标准或国家标准，但一些知名的电子产品生产企业已经先后引入了无卤制程，对原材料以及辅料中的卤素含量进行了严格的限制，在电子产品的无卤化进程中起到了带头作用，如诺基亚、苹果、索尼、惠普、三星、联想等企业，要求氯和溴的含量均要小于900PPM，两者之和小于1500PPM。作为电子产品不可或缺的重要焊接材料，锡膏及助焊膏的无卤化成为当前发展的必然趋势。

早在十几年前，IPC、IEC、JIS等组织就已经按照卤化物含量和其腐蚀性危害程度，将助焊膏分为L，M，H三个等级。IPC/J-STD-004规定的无卤助焊膏标准仅要求助焊膏中不含离子键的卤化物，助焊膏中卤化物总含量(Cl+Br+F+I)小于500PPM，才能被定义为L0级“无卤助焊膏”，测定方法规定为滴定测试或离子色谱法(IC)，但这两种方法都只能测出离子键的卤化物。目前，大部分的助焊膏在降低离子键卤素活性剂用量的前提下，却通常会添加一定量的共价键卤化物，如中国专利公开号为CN1562554A、CN101269448A、CN101062536A中所用的二溴丁二酸、二溴丁烯二醇、5-氯代水杨酸等。共价键卤化物在焊接过程中，会释放出具有活性的卤素离子或卤化氢气体，可以有效的去除焊接表面的氧化物。相对于离子键卤化物，虽然共价键卤化物具有良好的可靠性，但依然会对人体和环境造成污染，并且影响电子产品的可靠性。而滴定法和离子色谱法是无法测出共价键卤化物的，所以按照IPC/J-STD-004标准测定的L0级助焊膏，未必一定是不含卤素(Halogen-free)的助焊膏。确定助焊膏是不是真正不含卤素，可采用“氧弹燃烧法”测试，这是一种环境测试程序，可见于BS EN 14582：2007，EPASW-846 5050/9056和JPCA ES-01-2003等标准中。

无卤活性剂通常选用有机羧酸，如丁二酸、戊二酸、己二酸、癸二酸、水杨酸等，相对于含卤的活性剂，该类活性剂活性和腐蚀性较低，使锡膏和焊点具有更高的可靠性，但对焊粉氧化层的去除能力和对焊点润湿性的提高不足。因此，如何使这些活性剂表现出更强的活性，能够达到含卤活性剂的焊接效果，是无卤助焊膏研制的关键问题。

助焊膏的制备工艺对其活性的发挥具有明显的影响，国内外对这方面的研究和报道甚少。本发明通过制备工艺的改进，确保了助焊膏具有更高的活性，这也是本发明的一个创新点。

发明内容

本发明旨在提供一种真正不含卤素的助焊膏及其生产工艺。使用该助焊膏生产的锡膏具有良好的润湿性和高可靠性。

本发明所述的无卤助焊膏，其特征在于由下列重量配比组成：松香和/或松香衍生物30～60％，活性剂5～20％，触变剂5～12％，表面活性剂0.3～2％，缓蚀剂0.1～1.5％，溶剂30～60％；所述配比之和为100％。