一種無滷免清洗助焊劑的製作方法
2023-09-27 08:27:05 1
專利名稱：一種無滷免清洗助焊劑的製作方法
技術領域：
本發明涉及電子材料中的助焊劑。
背景技術：
助焊劑是保證焊接質量的關鍵材料，它既要有較高的助焊性，又不能對被焊材 料產生腐蝕，同時還要滿足一系列的機械、電學性能尤其是可靠性方面的要求，因此， 助焊劑的品質直接影響著焊接產品的質量。 在錫焊工藝中，由於有些含滷的化學物質具有很優秀的助焊活性和低成本優 勢，因此目前使用的助焊劑大多由松香、樹脂、含滷化物活性劑等組成，這類助焊劑可 焊性較好，成本低，但其焊後的電子產品若繼續保留了含滷化學物的活性，其離子汙染 度就會超標，繼而產生慢性電洩露與腐蝕等現象，縮短電子產品的壽命，甚至會嚴重影 響電子產品的可靠性。 為解決以上問題，需要用氟、氯取代基的烴類化合物(CFCs)類或含易揮發性有 機化合物(VOC)類清洗劑進行清洗，而CFCs的大量排放會導致臭氧層的破壞，根據蒙 特利爾公約，業界正在逐步其禁止使用。VOC發散在大氣中，大量的科學數據證明， C02， CH4等含C的各類氣體，是引起全球變暖和溫室效益、破壞境境的主要元兇。
禁用CFCs之後，曾有一段時期提出水洗的概念，水洗助焊劑也流行過一段時 間。但首先， 一是因為水在某些電子元器件縫隙的水滯留問題嚴重影響了電子產品的可 靠性要求，二是清洗過後的工業廢水的處理也是非常麻煩，因而無法推廣。
免清洗助焊劑可以降低成本，縮短生產周期，減少生產工藝流程，具有重要的 經濟效益和社會效益，已成為電子行業發展的重要方向。但迄今的許多"免清洗"概念 更多隻側重於確保電子產品的可靠性方面，環保因素方面考慮的還是不夠。
近年來開始推出一些新的國際標準(IEC61249-2-21， JPCA-ESOl， IPC4101B)， 新標準對無滷的定義更加明確， 一是對助焊劑提出了更嚴格的限制，不僅限制游離滷素 的含量，而且還限制了滷代物的含量；二是明確定義了電子焊接材料中氯元素和溴元素 的含量和滷素總含量，即溴《900PPM;氯《900PPM;溴+氯《1500PPM，所以，電子焊 接的無滷化進程對助焊劑提出了更高的要求。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種無滷免清洗助焊劑而解決現有助焊劑存
在的焊後殘留物過多和因滷素的存在帶來的電學性能可靠性不足及焊點腐蝕等難題，同
時，要兼顧到儘可能減少對環境產生的負面影響。 本發明解決上述技術問題所採用的技術方案為 —種無滷素免清洗助焊劑，各組分的重量百分比為 草酸亞錫 0.5% 5% 有機酸類活化劑 0.5 20%
助溶劑 0 3%
表面活性劑 0.1 1% 溶劑 餘量 由於有機酸類活化劑的活性明顯不如滷化物活化劑，本發明中發現選用草酸亞 錫作為活化劑，協同有機酸類活化劑使用，能夠達到較強的活化效果。草酸亞錫有較強 還原能力，可與母材和焊料表面的氧化物反應，除去母材和焊料表面的氧化膜，起到代 替滷化物活性劑的作用。 上述有機酸類活化劑可選擇丁二酸、甲基丁二酸、丁二酸酐、衣康酸、富馬 酸、己二酸、戊二酸、壬二酸、癸二酸、苯甲酸、鄰苯二甲酸、蘋果酸、硬脂酸的一種 或多種混合物。 上述助溶劑為醚類或酯類溶劑，可選擇乙二醇單丁醚，丙二醇單甲醚、二甘醇 單乙醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇單丁醚、二甘醇單丁醚、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丁 二酸二甲酯、丁二酸二乙酯的一種或多種。助溶劑可起表面活性劑和潤溼劑的作用，並 可增加表面絕緣電阻。 上述表面活性劑可選擇OP-5、 OP-7、 OP-10的一種。此類表面活性劑屬於非離 子型表面活性劑，能有效降低焊料於焊盤間的表面張力，增強潤溼性。
上述溶劑為乙醇、異丙醇、甲醇的一種或多種混合。
與現有技術相比，本發明的優點在於 由於採用草酸亞錫作為活化劑，並與有機酸活化劑協同作用，不含滷素，因此 無剌激性氣味，煙霧少，不汙染環境，潤溼力強，可焊性優越。用於焊接時，印製組件 板上固體殘留物少，版面乾淨，離子汙染度低，焊後不需清洗，且焊後印刷組件板的絕 緣電阻高，可滿足印製組件板的免清洗要求。
具體實施例方式
以下結合實施例對本發明作進一步描述。
實施例1 : 無滷免清洗助焊劑，各組分的重量百分比為 草酸亞錫 3 甲基丁二酸 1 衣康酸 0.2 富馬酸 0.2 二乙二醇二甲醚 3 OP-7 0.25 異丙醇 餘量 具體製備方法取上述各成分，在帶有攪拌器的反應釜中先加入溶劑，加熱控 制溫度在溶劑熔點下，攪拌加入草酸亞錫、有機酸活性劑、助溶劑，攪拌至溶液透明， 即為無滷免清洗助焊劑。 用日本工業標準JISZ 3197-1999對本助焊劑進行檢測，其擴展率^85%，表面絕 緣電阻值S丄R^1X10120 。
實施例2 : 無滷免清洗助焊劑，各組分的重量百分比為 草酸亞錫 0.5 丁二酸 4 己二酸 3 蘋果酸 3 OP-10 1 乙酉享 15 異丙醇 餘量 製備方法與實施例1相同。 用日本工業標準JISZ 3197-1999對本助焊劑進行檢
緣電阻值S丄R^1X10120. 實施例3 : 無滷免清洗助焊劑，各組分的重量百分比為 草酸亞錫 1.5 鄰苯二甲酸 1.5 丁二酸酐 3 壬二酸 4 OP-7 0.1 乙酉享 15 甲醇 35 異丙醇 餘量 製備方法與實施例1相同。 用日本工業標準JISZ 3197-1999對本助焊劑進行檢 緣電阻值S丄R^1X10120 。 實施例4 : 無滷免清洗助焊劑，各組分的重量百分比為 草酸亞錫 4 甲基丁二酸 5 苯甲酸 1 OP-5 0.5 乙酸丁酯 1 丁二酸二乙酯 1 異丙醇 30 甲醇 餘量 製備方法與實施例1相同。 用日本工業標準JISZ 3197-1999對本助焊劑進行檢 緣電阻值S丄R^1X10120 。 實施例5 :
其擴展率^85%，表面絕
其擴展率^85%，表面絕
其擴展率^85%，表面絕
5
無滷免清洗助焊劑，各組分的重量百分比為
草酸亞錫 5
富馬酸 2
戊二酸 2
OP-7 0.3
乙酸丁酯 1
丁二酸二乙酯 1.5 異丙醇 餘量 製備方法與實施例1相同。 用日本工業標準JISZ 3197-1999對本助焊劑進行檢測，其擴展率^85%，表面絕 緣電阻值S丄R^1X10120 。 實施例6: 無滷免清洗助焊劑，各組分的重量百分比為 草酸亞錫 3 癸二酸 10 硬脂酸 5 苯甲酸 5 OP-10 0.5 二乙二醇二甲醚 0.5 異丙醇 20 乙醇 餘量 製備方法與實施例1相同。 用日本工業標準JISZ 3197-1999對本助焊劑進行檢測，其擴展率^85%，表面絕 緣電阻值S丄R^1X10120 。 實施例7 : 無滷免清洗助焊劑，各組分的重量百分比為 草酸亞錫 1 丁二酸酐 1.5 富馬酸 2 蘋果酸 0.5 OP-5 0.3 異丙醇 餘量 製備方法與實施例1相同。 用日本工業標準JISZ 3197-1999對本助焊劑進行檢測，其擴展率^85%，表面絕 緣電阻值S丄R^1X10120 。 實施例8: 無滷免清洗助焊劑，各組分的重量百分比為 草酸亞錫 3 甲基丁二酸 0.25:0107] :0108] :0109] :o"o] :o川]
丁二酸酐 0.25 二甘醇單丁醚 1.2
乙酸丁酯 1.3 OP-7 0.8
異丙醇 餘量 製備方法與實施例1相同。 用日本工業標準JISZ 3197-1999對本助焊劑進行檢測，其擴展率^85%，表面絕 緣電阻值S丄R^1X10120 。 實施例9: 無滷免清洗助焊劑，各組分的重量百分比為 草酸亞錫 2.5 丁二酸 2.5 甲基丁二酸 0.5 己二酸 5 丁二酸二乙酯 1 OP-7 0.8 乙酉享 25 異丙醇 餘量 製備方法與實施例1相同。 用日本工業標準JISZ 3197-1999對本助焊劑進行檢測，其擴展率^85%，表面絕 緣電阻值S丄R^1X10120 。 實施例10 無滷免清洗助焊劑，各組分的重量百分比為 草酸亞錫 2.5 壬二酸 2 蘋果酸 2 二乙二醇二甲醚 0.5 二酸二乙酯 0.5 OP-10 1 甲醇 餘量 製備方法與實施例1相同。 用日本工業標準JISZ 3197-1999對本助焊劑進行檢測，其擴展率^85%，表面絕 緣電阻值S丄R^1X10120 。
權利要求
一種無滷免清洗助焊劑，其特性在於各組分的重量百分比為草酸亞錫0.5～5％，有機酸類活化劑0.5～20％，表面活性劑0.1～1％，助溶劑0～3％，餘量為溶劑。
2. 如權利要求1所述的無滷免清洗助焊劑，其特徵在於所述的有機酸類活化劑為丁二酸、甲基丁二酸、丁二酸酐、衣康酸、富馬酸、己二酸、戊二酸、壬二酸、癸二酸、苯甲酸、鄰苯二甲酸、蘋果酸、硬脂酸的二種或多種混合物。
3. 如權利要求1或2所述的無滷免清洗助焊劑，其特徵在於所述的助溶劑為醚類或酯類溶劑。
4. 如權利要求3所述的無滷免清洗助焊劑，其特徵在於所述的助溶劑為乙二醇單丁醚，丙二醇單甲醚、二甘醇單乙醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇單丁醚、二甘醇單丁醚、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丁二酸二甲酯、丁二酸二乙酯的一種或兩種混合物。
5. 如權利要求1或2所述的無滷免清洗助焊劑，其特徵在於所述的表面活性劑為0P-5、 OP-7、 OP-10中的一種。
6. 如權利要求1或2所述的種無滷免清洗助焊劑，其特徵在於所述的助溶劑為乙醇、異丙醇、甲醇的一種或多種混合物。
全文摘要
一種無滷免清洗助焊劑，各組分的重量百分比為草酸亞錫0.5～5％，有機酸活化劑0.5～20％，表面活性劑0.1～1％，助溶劑0～3％，餘量為溶劑。由於採用草酸亞錫作為活化劑，並與有機酸活化劑協同作用，不含滷素，因此無刺激性氣味，煙霧少，不汙染環境，潤溼力強，可焊性優越。用於焊接時，印製組件板上固體殘留物少，版面乾淨，離子汙染度低，焊後不需清洗，且焊後印刷組件板的絕緣電阻高，可滿足印製組件板的免清洗要求。
文檔編號B23K35/362GK101690997SQ20091030818
公開日2010年4月7日 申請日期2009年10月12日 優先權日2009年10月12日
發明者丁建設, 朱嶽恩 申請人:寧波喜漢錫焊料有限公司