[发明专利]无卤素免清洗光亮型焊锡丝用松香基助焊剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种助焊剂，特别是涉及一种无卤素免清洗光亮型松香基助焊剂及其制备方法，该助焊剂应用于用于电子组装软钎焊，是无铅焊锡丝内芯的助焊剂，属于电子电气产品软钎焊材料领域。

背景技术

随着对电子工业中环境保护要求的不断提高，电子工业所用的各种材料在持续地朝着环保方向发展。电子封装微连接所用的软钎料在数十年的发展中，早期所用的锡铅钎料已在近年基本上被无铅钎料替代，自2006年起全球主要工业国的电子工业已进入无铅化时代。但适用于无铅钎料的助焊剂的发展尚还没有完全跟上无铅化或无害化的进程。目前无铅焊锡丝的主流产品是Sn‐0.7Cu、Sn‐3.0Ag‐0.7Cu、Sn‐0.3Ag‐0.7Cu等钎料，这三种无铅钎料的熔点均比共晶型锡铅钎料高40℃左右，传统的用于共晶型锡铅钎料的助焊剂已难以适应无铅钎料的软钎焊需求。

卤族元素(简称卤素，即氟、氯、溴、碘、砹)受热或燃烧后进入大气层，是消耗臭氧层的主要物质，同时也会增加降雨的酸性，腐蚀建筑并危害人体健康。国际电子工业连接协会标准《软钎焊助焊剂要求》(J‐STD‐004B)针对软钎焊用助焊剂做出了明确规定，要求助焊剂中卤族元素“氟+氯+溴+碘”含量小于500ppm。该标准已成为电子产品生产企业普遍遵守的行业标准，因此助焊剂的无卤化是必然的发展趋势。

有关无铅焊锡丝用无卤素松香基助焊剂已有一些相关报道。公开号为CN101049662A，名称为“无铅软钎焊料丝用无卤素助焊剂及制备方法”的中国发明专利申请公开了由质量百分比如下的物质组成：有机酸活化剂0.2‐3％、非离子表面活化剂0.2‐3％和余量为改性松香；该助焊剂的制备方法简单易行，但其表面活性剂选用二溴丁烯二醇、二溴乙基苯、溴代十六烷基砒啶和FSN‐100中一种或多种，均为高卤素含量化合物，且在助焊剂中的含量为0.2‐3％，卤素含量明显过高；该助焊剂在辅助完成焊接后，电路板上的卤素离子残留度高，在潮湿环境中很容易因电路板吸潮而导致板面表面绝缘电阻值过低，进而引起器件短路等失效情况。

公开号为CN101157168A，名称为“无铅焊料丝用松香型无卤素免清洗助焊剂”的中国发明专利申请公开了由质量百分比如下的物质组成：有机酸活化剂4‐18％，有机溶剂10‐30％，成膏剂1‐6％，稳定剂0.2‐3％，触变剂0.5‐5％，表面活性剂0.5‐4％，缓蚀剂0.5‐5％，改性松香为余量；该助焊剂不含卤素，焊后绝缘电阻较高，但其成膏剂使用的是聚乙二醇2000、聚乙二醇4000或聚乙二醇6000的一种或多种，而聚乙二醇在焊接过程会发生热裂解，且其产物全部具有挥发性，因此焊接过程中烟雾较大，对人体健康有一定伤害，并会对环境造成污染。

值得指出的是，采用高活性助焊剂焊接后的电子产品通常均需要采用清洗剂进行清洗。为提高清洗剂的去污能力，传统清洗剂中通常含有大量氟氯烃类物质，该类物质是臭氧层消耗和温室效应的主要源头之一。而近年来开发的新型清洗剂中则多含有丙酮、二甲苯和三氯乙烯等具有较强的挥发性物质，其对人体健康有严重危害。清洗剂是电子行业辅材中饱受诟病的物质，因此研发免清洗型电子产品用助焊剂对电子行业减少清洗剂使用量具有极为重要的意义。

此外，电子产品高性能和小型化的发展趋势使得元器件的集成度不断提高、封装体尺寸不断缩小、封装密度大幅提升，印制电路板(PCB)上元器件的引脚间距越来越小，焊接时连锡、虚焊和拉尖等缺陷产生的可能性成倍增加，这就要求助焊剂应具有提升无铅钎料润湿性能的能力，将该类焊接缺陷控制在较低的范围。

发明内容

本发明在于克服现有无铅焊锡丝用无卤素助焊剂的活性不高、烟雾较大、焊点表面不够光亮美观等技术缺陷，提供一种无卤素免清洗光亮型焊锡丝用松香基助焊剂及其制备方法，该助焊剂具有活性较高、焊接速度快、飞溅小、焊点光亮美观、焊后残留物腐蚀性低和高绝缘电阻等特点。

本发明目的通过如下技术方案实现：

一种无卤素免清洗光亮型焊锡丝用松香基助焊剂，按质量百分比计，原料配方组分组成如下：

所述的活性剂为苯甲酸、戊二酸、甲磺酸、磺基水杨酸、苯基六羧酸、顺丁烯二酸、柠檬酸、羟基苯甲酸、己二酸、己二烯酸、癸二酸和氨基磺酸中的一种或多种；

所述的表面活性剂为烷基二甲基甜菜碱、烷基二甲基磺乙基甜菜碱、十二烷基乙氧基磺基甜菜碱、十六烷基磺基甜菜碱、烷基二甲基磺丙基甜菜碱、月桂醇聚氧乙烯醚AEO、烷基酚聚氧乙烯醚OP‐10和脂肪酸甲酯聚氧乙烯醚中的一种或多种；