[发明专利]无铅焊料助焊剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及助焊剂，具体地，涉及一种无铅焊料助焊剂及其制备方法。

背景技术

焊接技术在工业中的应用非常广泛，特别在电子产品制造过程中，几乎各种焊接方法都要用到，常用的焊接多采用软钎焊，而软钎焊中，使用最普遍的、最有代表性的是锡焊。软钎焊是将电子焊件和熔点比焊件低的焊料共同加热到锡焊温度，在焊件不熔化的情况下，焊料熔化并通过助焊剂的作用浸润焊接面，依靠二者金属原子之间的扩散形成新的合金组成，完成焊件的连接。在整个焊接过程中，助焊剂中的活性物质对焊接起到了至关重要的作用，助焊剂中的活性物质能够迅速地去除及清理焊盘和元件管脚等金属焊件的氧化物，并且还能保护被焊材质在焊接完成之前不再被氧化，使焊料能够很好地与被焊接材质结合并形成牢固的焊点。活性物质的活性是指与焊点表面氧化物起化学反应的能力，它反映了助焊剂清洁金属表面和增强焊料润湿性的能力。活性物质的作用机理是：通过电负性的化学基团，如卤素离子基团、羧基、氨基、羟基等，将钎料和被焊金属表面的氧化物转化成卤素盐或有机金属盐，使其与金属表面分离开来，从而达到清洁金属表面及增强金属表面润湿能力的作用。

Sn-Ag-Cu系焊料的熔点相对较低(217-221℃)，具有相当好的物理和力学性能，可焊性也较好，是最有可能替代Sn-Pb合金的无铅焊料。因此，在电子行业中使用该无铅焊料来代替Sn-Pb焊料，实现封装材料的无铅化，成为电子行业的一大发展趋势。但在研究和使用过程中发现，与传统的Sn-Pb焊料相比，Sn-Ag-Cu系无铅焊料润湿性差，易氧化，且熔点高。熔点的升高意味着焊接温度必须提高，一方面易造成板面元件的损坏，另一方面导致助焊剂中表面活性剂的挥发，引起焊剂性能失效，起不到良好的活化和保护作用。面对无铅焊料使用面临的问题，开发和研究无铅焊料专用的助焊剂以保证无铅焊料的润湿性能是本领域急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种无铅焊料助焊剂及其制备方法，该无铅焊料助焊剂能够提高Sn-Ag-Cu系无铅焊料的润湿性且对环境友好，另外该助焊剂的制备方法步骤简单、原料易得。

为了实现上述目的，本发明提供了一种无铅焊料助焊剂，包含有机酸、非离子表面活性剂、硅烷、脂肪酸、胺基锂、三烷基硼、二硫化碳和松香。

本发明还提供了一种无铅焊料助焊剂的制备方法，包括将有机酸、非离子表面活性剂、硅烷、脂肪酸、胺基锂、三烷基硼、二硫化碳和松香混合制得无铅焊料助焊剂。

通过上述技术方案，本发明通过利用提供的无铅焊料助焊剂通过有机酸、非离子表面活性剂、硅烷、脂肪酸、胺基锂、三烷基硼、二硫化碳和松香的协同作用使得制得的无铅焊料助焊剂对于无铅焊料具有优异的湿润性，进而有利于提高无铅焊料的在工业生产中得以广泛应用。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

本发明提供了一种无铅焊料助焊剂，包含有机酸、非离子表面活性剂、硅烷、脂肪酸、胺基锂、三烷基硼、二硫化碳和松香。

在上述无铅焊料助焊剂中，各组分的具体含量可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高无铅焊料助焊剂的湿润能力，优选地，相对于10重量份的松香，有机酸的含量为15-20重量份，非离子表面活性剂的含量为7-13重量份，硅烷的含量为5-9重量份，脂肪酸的含量为11-17重量份，胺基锂的含量为0.5-1.5重量份，三烷基硼的含量为2-6重量份，二硫化碳的含量为3-5重量份。

在本发明中，有机酸的具体种类可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高无铅焊料助焊剂的湿润能力，优选地，有机酸选自苯甲酸、辛酸、邻苯二甲酸、苹果酸、丁二酸、柠檬酸、己二酸和葵二酸中的一种或多种。

在本发明中，硅烷的具体种类可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高无铅焊料助焊剂的湿润能力，优选地，硅烷为甲硅烷、乙硅烷和丙硅烷中的一种或多种。

在本发明中，脂肪酸的具体种类可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高无铅焊料助焊剂的湿润能力，优选地，脂肪酸为亚麻油、花生油酸、月桂酸和蓖麻油酸中的一种或多种。

在本发明中，非离子表面活性剂的具体种类可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高无铅焊料助焊剂的湿润能力，优选地，非离子表面活性剂为辛基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚和聚乙二醇中的一种或多种。