[发明专利]一种免清洗无铅焊料助焊剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及无铅焊料技术领域，具体涉及一种免清洗无铅焊料助焊剂及其制备方法。

背景技术

与人类生活工作密切相关的各种电子产品在造福人类的同时，也因在电子 产品中含铅焊料的使用而日益危害人类的身体健康和生态环境。欧盟领导下的 电子电气设备废弃组织(WEEE)要求在2006年停止在电子装配工业中使用含 铅材料。美国国家电子制造协会(NEMI)为此专门实施一个名为“NEMI的焊 接无铅化计划”来系统研究无铅装配在电子工业中的使用问题；日本的主要消费 电子制造企业也纷纷承诺尽快全面实现无铅电子装配，这一切使无铅焊料的研究迫在眉睫。为迎接全球同步焊接无铅化的浪潮，避开国际上已发展的无铅焊 料专利壁垒，制定适合中国国情的无铅焊料发展战略已成为中国电子装配工业 的当务之急。而无铅焊料的研究和开发过程中要求必须有相应的助焊剂能与之配套使用。

目前，所使用的助焊剂都是适应含铅焊料的助焊剂，它的活性、润湿能力和耐温程度都是根据含铅焊料的性能研制的。无铅焊料与含铅焊料相比最明显的性能差别是，无铅焊料本身的润湿能力差，使用的焊接温度高。因此适应于含铅焊料的助焊剂，对无铅焊料不适合，一是这类助焊剂帮助无铅焊料润湿的能力不够，二是不适合无铅焊料高的焊接温度，再者，有些含铅焊料助焊剂对无铅焊料合金有腐蚀作用。另外，挥发有机化合物(VOC)的散发物对地表臭氧形成破坏作用，是环保要求逐渐禁用的物质。研制免清洗无铅焊料助焊剂，并且焊剂的溶剂逐渐以去离子水代替VOC物质是焊剂发展的必然趋势。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的问题，提供一种能有效配合无铅焊料使用的免清洗无铅焊料助焊剂，这种助焊剂对无铅焊料的润湿能力强，可增强无铅焊料的可焊性，能适应各种无铅焊料的焊接温度，对无铅焊料合金无腐蚀作用，焊后残留物少，绝缘电阻高，无须清洗，是无铅焊料理想的免清洗无铅焊料助焊剂。

为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现的：

一种免清洗无铅焊料助焊剂，该助焊剂包括以下重量份的原料：特级松香树脂10-30份、有机酸活性剂2-8份、非离子表面活性剂0.5-5份、防氧化剂0.1-2份、润湿加强剂0.1-1.5份、缓蚀剂0.05-0.5份、有机溶剂75-85份。

其中，所述的特级松香树脂为聚合松香、氢化松香、歧化松香、多元酸改性松香树脂、丙烯酸改良松香和改性水溶性松香树脂中的一种或两种以上的混合物，这些松香树脂有不同的酸值和软化点，可在不同温区起活性作用，在焊接时，在被焊金属表面上形成保护膜，防止再氧化，在焊接温度下，增强焊剂活性，降低熔融焊料的表面张力，利用各种树脂成膜的互补性，焊后在PCB板表面上形成一层均匀的松香树脂保护膜，起到耐腐蚀，防潮湿和增强电绝缘性作用。

其中，所述有机酸活性剂为丁二酸、戊二酸、衣康酸、邻羟基苯甲酸、葵二酸、庚二酸、苹果酸和琥珀酸中的一种或两种以上的混合物，这些活性剂的活性和活化温度各不相同，适当选择组合，使其在焊接过程中分段发挥活性作用，使助焊剂在整个焊接温度范围都具有足够的活性，活性物质并能在不同温度下分段气化挥发，焊后PCB板上无有机酸活性剂残留，并能除去引线脚上的氧化物和熔融焊料表面的氧化物。

其中，所述非离子表面活性剂为辛基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、异辛基酚聚氧乙烯醚、非离子氟表面活性剂、全氟辛基酰胺季胺盐中的一种或两种以上的混合物，非离子表面活性剂可以减少焊料与引线脚金属两者接触时产生的表面张力，增强表面润湿力，增强有机酸活性剂的渗透力，同时也可以起到发泡剂的作用，代替了以往含卤素的表面活性剂存在难清洗、离子残留度高和强腐蚀性等问题。

其中，所述防氧化剂为酚类化合物、改性纤维素、多元酚醛树脂、缩醛、聚醚及多元醇中的一种或两种以上的混合物，防氧化剂覆盖在焊接部位，在焊接过程中起到防氧化的作用，焊接完成后，能形成一层保护膜。

其中，所述润湿加强剂为二醇乙醚、丙二醇甲醚、二甘醇甲醚、丙二醇苯醚、乙酸丁酯、丙二酸二乙酯、己二酸二甲酯中的一种或两种以上的混合物，润湿加强剂改善助焊剂本身的流动性和润湿力，增强助焊剂在被焊接金属表面上的润湿。

其中，所述缓蚀剂为二甲基乙醇胺、二甘醇胺和异丙醇胺中的至少一种，该缓蚀剂能够有效抑制铜的再次氧化，在焊接或者焊接完成后减少助焊剂对焊盘和元器件的腐蚀。