一種熔融焊料防氧化活性粉的製作方法

2023-05-11 08:55:46

專利名稱：一種熔融焊料防氧化活性粉的製作方法
技術領域：
本發明請涉及一種熔融焊料防氧化活性粉，尤其指液態金屬焊錫(或錫合金)的抗氧化和錫渣的還原，其能提高焊錫活性，輔助提高產品的焊接質量，更重要的是能減少對焊接設備的腐蝕。其名稱也可以稱作釺焊錫表面活性劑、焊錫抗氧化粉，抗氧化還原粉等。
背景技術：
在工業生產特別在電子組裝工業中，會經常使用到液態的金屬錫(或錫合金)用來起焊接作用。但是，錫合金在高溫情況下由固態變為液態後，高溫液態錫合金極容易和空氣中的氧氣發生氧化反應產生氧化錫渣。而在當代電子焊接生產過程中，波峰焊是最普遍使用的一種焊接設備，其焊接速度快，生產效率高。但是使用波峰焊接時錫合金會不停的循環流動，使焊錫更容易與空氣發生氧化從而產生更多錫渣。特別是隨著無鉛製程的越來越普及，焊接工藝窗口溫度的升高更加劇了焊錫的氧化。錫渣的產生影響錫液流動性和錫面高度，影響焊接質量，附著於板面，造成如錫球等質量問題，直接影響電子產品的電氣可靠性能。錫渣的處理及運輸造成的額外管理問題，且對環境有一定的影響。鬆散的氧化渣使空氣更容易停留在熔融焊料內，從而加劇焊料的氧化，有用金屬被錫渣包裹，無法利用，造成極大浪費增加了廣大電子企業的生產成本。目前市場上眾多的抗氧化還原粉不能達到預期的效果，並且還會對設備具有很強大的腐蝕性，使設備保養和維護困難，縮短設備的使用壽命。為了節約焊料成本，提高焊接質量，保護環境，市面上出現了眾多防止焊錫氧化和將錫渣還原成焊錫的產品，其主要有以下幾種
I、錫渣還原粉，即將錫渣還原成焊錫，但是在實際使用過程中，效果並不理想，還原率低，煙味氣味大，有時會造成整個車間煙霧瀰漫，有些甚至在使用時會在錫渣表面產生很多的火星，有形成火災的隱患，對員工的身心健康和人身安全造成影響。2、錫渣還原機，是市面上唯一一種採購物理方法還原錫渣的設備，其還原率較高， 它是將錫渣從錫爐裡面掏出後用一臺設備專門還原錫渣，屬事後處理，未能從源頭上控制錫渣的產生，且使用錫渣還原機時，工作溫度高，耗較多的電，浪費了資源，同時在使用錫渣還原機時會產生很大的煙味和氣味，需單獨放一個車間工作，增加了成本。3、抗氧化還原劑，液體油狀產品，其抗氧化性和還原性都較好，但是由於是液體的，其容易沾在波峰焊設備上，造成清潔和保養比較困難，同時其煙大，氣味比較重，有時甚至會沾到PCB板上。4、加裝氮氣裝置，加裝氮氣裝置不僅可以從源頭上控制錫渣的產生，而且可以有效提高焊接質量，但氮氣發生器使用起來成本高，實際用起來不經濟，廣大中小電子企業從成本上無法接受。5、抗氧化粉，抗氧化粉是從源頭上控制錫渣的產生，其使用時將抗氧化粉均勻撒在焊錫的表面，會在焊錫表面形成一層保護膜使焊錫和空氣隔絕，減少焊錫的氧化，降低錫渣的產生。但目前市面上的抗氧化粉其熔點低，煙霧大，滷素含量高，對波峰焊設備具有較強的腐蝕性，影響波峰焊的使用效率和使用壽命。即使對被腐蝕波峰焊進行修補，但仍會影響其發熱性能，從而影響其焊接質量。

發明內容
為了更好的解決錫渣問題，提高產品質量，降低生產成本，同時減少對波峰焊接設備的腐蝕，本發明提供一種熔融焊料防氧化活性粉，該熔融焊料防氧化活性粉不但能有效地防止液態錫合金氧化，而且可以將錫渣中所包裹的錫合金絕大部分還原出來，有效地解決了錫渣的問題，且又能大大降低對波峰焊接設備的腐蝕，使設備保養維護更方便，錫爐保養維護更簡單。解決其技術問題所採用的技術方案是
本發明熔融焊料防氧化活性粉，其主要成分為氟硼酸銨、氟硼酸鈉、氟硼酸鉀及氯化銨中的至少一種及矽微粉。解決其技術問題所採用的技術方案還可以是本發明熔融焊料防氧化活性粉，其成分中含有娃微粉。對上述技術方案進行進一步闡述
矽微粉包覆在氟硼酸銨、氟硼酸鈉、氟硼酸鉀及氯化銨的表面。本發明中，先往矽微粉中添加適量的水或其它溶劑，使矽微粉變得粘稠狀，再使用塗覆設備或其它方法使其均勻覆蓋在氟硼酸銨、氟硼酸鈉、氟硼酸鉀及氯化銨等表面，然後烘乾或使用其它方法使其變幹以後即可。也可以在生產氟硼酸銨、氟硼酸鈉、氟硼酸鉀的反應槽中添加矽微粉溶液，等反應槽中的溶液結晶烘乾後即可。將本發明熔融焊料防氧化活性粉覆蓋在錫合金的表面，覆蓋的厚度約3-10mm，便但能有效地防止液態錫合金氧化，而且可以將錫渣中所包裹的錫合金絕大部分還原出來。本發明防止液態錫合金氧化，而且可以將錫渣中所包裹的錫合金絕大部分還原出來的機理如下
由於氟硼酸銨、氟硼酸鈉、氟硼酸鉀、氯化銨等覆蓋在熔融焊料表面時會形成一層保護膜防止焊料與空氣接觸，保護焊料不被氧化，有效減少了錫渣的產生，但是由於氟硼酸銨、 氟硼酸鈉、氟硼酸鉀及氯化銨等其熔點低，在高溫的作用下容易粘附在波峰焊爐壁四周，造成難以清理，同時由於其滷素含量高、酸性大，又粘附在波峰焊爐壁四周，故對波峰焊接設備的腐蝕性也大。為降低其滷素含量，減少對設備的粘附和腐蝕，本發明為在氟硼酸銨、氟硼酸鈉、 氟硼酸鉀、氯化銨等表面塗覆薄薄的一層矽微粉，可有效降低其齒素含量，使其齒素不與或大大減少對波峰焊接設備的接觸，使其沒有或者大大減少其對波峰焊接設備的腐蝕。經過市場調研，目前市場上防止熔融焊料氧化的產品沒有任何一種有添加矽微粉。矽微粉是一種無毒、無味、無汙染的無機非金屬材料。由於它具備耐溫性好、耐酸鹼腐蝕、導熱性差、高絕緣、低膨脹、化學性能穩定、硬度大等優良的性能，被廣泛用於化工、 電子、集成電路(1C)、電器、塑料、塗料、高級油漆、橡膠、國防等領域。在高溫狀態下，在熔融錫合金的表面覆蓋的氟硼酸銨、氟硼酸鈉、氟硼酸鉀、氯化銨隨著時間的推移也會慢慢氧化從而失效，這時需不斷添加新的氟硼酸銨、氟硼酸鈉、氟硼酸鉀、氯化銨，而由於矽微粉其熔點更高，更耐溫，更不易氧化，因而在氟硼酸銨、氟硼酸鈉、氟硼酸鉀及氯化銨表面塗覆一層矽微粉後增強了其抗氧化性，使其在高溫狀態下有效時間更長，節省了人力，節省了成本。本發明的有益效果是
A、由於滷素含量被覆蓋，使熔融焊料防氧化活性粉表面無腐蝕性，不會腐蝕波峰焊爐壁，緩蝕焊料對設備的腐蝕，減少設備維護。焊料特別是無鉛焊料的腐蝕性較大，即使是鈦合金錫爐都易洞穿，如果加了抗氧化還原粉就更容易洞穿，而本活性劑具有較強的緩蝕性，可有效降低無鉛焊料對設備的腐蝕，節省了設備維護時間，延長了設備的使用壽命。B、由於矽微粉導熱性差、高絕緣，可長久耐高溫，不氧化變質，使熔融焊料防氧化活性粉抗氧化性更好，使用量更少。同時由於其覆蓋在錫面，避免了錫合金的熱散發損失， 使工藝窗口溫度降低，有效節約了用電量。C、當在熔融焊料的表面覆蓋一層熔融焊料防氧化活性粉後，不僅可以有效防止錫渣的產生，節約焊錫用量，降低生產成本，而且還可以增強焊錫的活性，潤溼性，流動性，提高產品質量，增強其焊接力。


圖I是波峰焊爐膽受腐蝕性對比圖。圖中
A表示焊錫表面覆蓋了抗氧化還原粉後對波峰焊爐壁的腐蝕性；
B表示焊錫表面覆蓋了熔融焊料防氧化活性粉後對波峰焊爐壁的腐蝕性；
C表示焊錫表面沒有覆蓋任何抗氧化產品時波峰焊爐壁正常的腐蝕性；
橫坐標中的時間指波峰焊添加使用抗氧化還原粉和熔融焊料防氧化活性粉使用的時間以及未使用任何抗氧化產品的時間；
縱坐標中的百分比指添加使用抗氧化還原粉、熔融焊料防氧化活性粉和未使用任何抗氧化產品對波峰焊爐壁腐蝕最嚴重處的洞穿率，其比例越最高表示其腐蝕得越嚴重，波峰焊爐壁越容易被腐蝕穿透漏錫。
具體實施例方式下面，結合附圖介紹本發明的具體實施方式
。實施例一
一種熔融焊料防氧化活性粉，其主要成分為氟硼酸銨及矽微粉，氟硼酸銨及矽微粉的含量達90%以上，矽微粉包覆在氟硼酸銨鉀的表面。先往矽微粉中添加適量的水或其它溶劑，使矽微粉變得粘稠狀，再使用塗覆設備(或其它方法)使其均勻包覆在氟硼酸銨的表面， 然後乾燥(烘乾等)即可。或者在生產氟硼酸銨的反應槽中添加矽微粉溶液，待反應槽中的溶液結晶烘乾即可。實施例二
一種熔融焊料防氧化活性粉，其主要成分為氟硼酸鈉及矽微粉，氟硼酸銨及矽微粉的含量達90%以上，矽微粉包覆在氟硼酸鈉的表面。先往矽微粉中添加適量的水或其它溶劑， 使矽微粉變得粘稠狀，再使用塗覆設備(或其它方法)使其均勻包覆在氟硼酸鈉的表面，然後乾燥(烘乾等)即可。或者在生產、氟硼酸鈉的反應槽中添加矽微粉溶液，待反應槽中的溶液結晶烘乾即可。實施例三
一種熔融焊料防氧化活性粉，其主要成分為氯化銨及矽微粉，氯化銨及矽微粉的含量達90%以上，矽微粉包覆在氯化銨的表面。先往矽微粉中添加適量的水或其它溶劑，使矽微粉變得粘稠狀，再使用塗覆設備(或其它方法)使其均勻包覆在氯化銨表面，然後乾燥(烘乾等)即可。實施例四
一種熔融焊料防氧化活性粉，其主要成分為氟硼酸銨、氟硼酸鈉及矽微粉，氟硼酸銨、 氟硼酸鈉及矽微粉的含量達90%以上，矽微粉包覆在氟硼酸銨及氟硼酸鈉的表面。先往矽微粉中添加適量的水或其它溶劑，使矽微粉變得粘稠狀，再使用塗覆設備(或其它方法)使其均勻包覆在氟硼酸銨及氟硼酸鈉的表面，然後乾燥(烘乾等)即可。或者在生產氟硼酸銨及氟硼酸鈉的反應槽中添加矽微粉溶液，待反應槽中的溶液結晶烘乾即可。實施例五
一種熔融焊料防氧化活性粉，其主要成分為氟硼酸銨、氟硼酸鈉、氟硼酸鉀及矽微粉， 氟硼酸銨、氟硼酸鈉、氟硼酸鉀及矽微粉的含量達90%以上，矽微粉包覆在氟硼酸銨、氟硼酸鈉及氟硼酸鉀的表面。先往矽微粉中添加適量的水或其它溶劑，使矽微粉變得粘稠狀，再使用塗覆設備(或其它方法)使其均勻包覆在氟硼酸銨、氟硼酸鈉及氟硼酸鉀的表面，然後乾燥(烘乾等)即可。或者在生產氟硼酸銨、氟硼酸鈉及氟硼酸鉀的反應槽中添加矽微粉溶液，待反應槽中的溶液結晶烘乾即可。本發明熔融焊料防氧化活性粉使用時的操作步驟如下
a、將錫爐中的錫渣全部清除；
b、將30(T400克重量熔融焊料防氧化活性粉其均勻的撒在熔錫合金的表面(第一次)， 形成結晶層，起到抗氧化作用，以後每隔4-12小時可再加30-50克
C、在噴品周圍導流槽間每隔2 3小時重複使用4(T80克熔融焊料防氧化活性粉，如有錫渣聚集時，請充分攪拌，可將錫渣中所包裹的錫合金絕大部分還原出來；
d、過程中視產品和錫爐大小或錫渣產生量的多少，加入熔融焊料防氧化活性粉數量也酌情加減。也可以按以下操作步驟
1)、將錫爐中的錫渣全部清除；
2)、將5(T100克重量熔融焊料防氧化活性粉其均勻的撒在波峰焊爐壁的四周以及波峰焊機械泵軸與錫面的交界處，而將其它抗氧化產品撒在熔錫合金的表面，可以有效防止其它抗氧化產品對設備的腐蝕。注意事項
A、使用熔融焊料防氧化活性粉前請注意錫爐抽風口良好，抽風口氣流速每秒鐘>1.5
米;
B、由於是高溫作業，請戴好口罩、防護眼鏡及高溫橡膠手套。圖I是波峰焊爐膽受腐蝕性對比圖。從圖形象可見，焊錫表面覆蓋了本發明的熔融焊料防氧化活性粉後對波峰焊爐壁的腐蝕性最小。
權利要求
1.一種熔融焊料防氧化活性粉，其特徵在於其主要成分為氟硼酸銨、氟硼酸鈉、氟硼酸鉀、氯化銨中的至少一種及矽微粉。
2.如權利要求I所述的熔融焊料防氧化活性粉，其特徵在於其主要成分為氟硼酸銨、 氟硼酸鈉、氟硼酸鉀、氯化銨中的至少一種及矽微粉，其總含量為90% 99%。
3.如權利要求I所述的熔融焊料防氧化活性粉，其特徵在於矽微粉包覆在氟硼酸銨、 氟硼酸鈉、氟硼酸鉀及氯化銨的表面。
4.如權利要求I或3所述的熔融焊料防氧化活性粉，其特徵在於先往矽微粉中添加適量的水或其它溶劑，使矽微粉變得粘稠狀，再使用塗覆設備使其包覆在氟硼酸銨、氟硼酸鈉、氟硼酸鉀及氯化銨的表面，然後乾燥即可。
5.如權利要求I或3所述的熔融焊料防氧化活性粉，其特徵在於在生產氟硼酸銨、氟硼酸鈉、氟硼酸鉀的反應槽中添加矽微粉溶液，待反應槽中的溶液結晶烘乾即可。
6.如權利要求I或3所述的熔融焊料防氧化活性粉，其特徵在於矽微粉的主要成分為二氧化矽。
7.一種熔融焊料防氧化活性粉，其特徵在於其成分中含有矽微粉。
全文摘要
一種熔融焊料防氧化活性粉，其主要成份為氟硼酸銨、氟硼酸鈉、氟硼酸鉀、氯化銨等中的至少一種和矽微粉，其含量達90%以上，矽微粉包覆在氟硼酸銨、氟硼酸鈉、氟硼酸鉀、氯化銨的表面。本發明為粉末狀或晶體狀固體，當生產時在熔融焊料的表面覆蓋一層薄薄的的熔融焊料防氧化活性粉,可以有效隔絕熔融焊料與空氣中的氧氣接觸從而減少熔融焊料的氧化，節約熔融焊料的使用量，降低生產成本，而且還可以增強焊錫的潤溼性、流動性、活化性，提高產品質量，同時減少對設備的腐蝕便於設備的保養和維護。
文檔編號B23K35/363GK102528330SQ201210008018
公開日2012年7月4日 申請日期2012年1月12日 優先權日2012年1月12日
發明者李平榮 申請人:李平榮