一種能夠消除錫珠的用于波峰焊用助焊劑的添加劑的製作方法
2023-05-24 22:52:06 1
專利名稱：一種能夠消除錫珠的用于波峰焊用助焊劑的添加劑的製作方法
技術領域：
本發明適用集成電路的組裝，具體來說，涉及與助焊劑相關聯和使用助焊劑的方法，即為了將電子元器件焊接組裝在線路板上，通過波峰焊進行焊接時，所使用的助焊劑中的成分，並且該成分加入助焊劑中後，可有效地防止錫珠的產生，同時不影響線路板的絕緣電阻。
背景技術：
為了將電子元器件組裝於線路板上，現行工藝是使用波峰焊焊接技術，在進行波峰焊焊接時，要使用助焊劑，助焊劑的目的有三個，一個是去掉線路板銅箔和元器件引腳的氧化層，另一個是起到保護這些新生的表面不被氧化，再一個是降低焊料的表面張力，增加焊料的潤溼性，以便很好地將元器件焊接到線路板的銅箔上。
現行的助焊劑由於焊接的條件、助焊劑的組成或線路板的回潮等因素，在利用波峰焊進行焊接時，很容易造成焊錫飛濺而產生錫珠，導致線路板的線路間短路或線路板的絕緣電阻下降。為了解決上述問題，日本專利(特開2006-7300)提出了通過添加軟化點為60-150℃的聚醯胺來阻止錫珠的產生，但是該方法由於高分子材料聚醯胺的加入，會導致焊接後在線路板上的殘留增多，雖然降低了錫錫珠產生的機率，但是因為殘留的增加，導致線路板絕緣電阻的下降。為了既能有效地阻止錫珠的產生，又不影響線路板的絕緣電阻，本研究提出了有效地解決辦法，即在助焊劑中添加有機氟類化合物，有機氟類化合物的通式為(CF3)2CF(CF2)n(CH2)2OCOCH＝CH2，其中n可取5～15。
該有機氟類化合物即可添加到松香型助焊劑中，也可添加到非松香型助焊劑。對於焊接材料而言，無論是有鉛焊料還是無鉛焊料均可適用。由於上述有機氟類化合物的添加，有效地阻止了波峰焊接時產生焊錫飛濺所導致的錫珠，同時不影響線路板的絕緣電阻。
發明內容
本發明的目的是進行波峰焊接時，通過對所使用的助焊劑添加有機氟類化合物，可有效地阻止錫珠的產生。
實現上述目的的技術方案是在本發明中向通常使用的助焊劑中加入有機氟類化合物，該有機氟類化合物的通式為(CF3)2CF(CF2)n(CH2)2OCOCH＝CH2，其中n可取5～15。由於有機氟類化合物的加入，有效地防止了錫珠的產生，且不影響線路板的絕緣電阻，使用的助焊劑可以是含有松香型或不含有松香型，同時焊接材料可為有鉛焊料或無鉛焊料。一般而言，助焊劑由有機溶劑、松香樹脂或其衍生物、有機酸活化劑等組成。
有機氟類化合物在助焊劑中的質量百分比用量為0.001％-1％。有機氟類化合物的濃度大於1％時，殘留增多焊接後的線路板表面變髒，影響線路板表面的外觀，濃度小於0.001％時，起不到有效阻止錫珠產生的作用，有機氟類化合物最佳濃度範圍為0.01％-0.5％。
焊接後錫珠產生的確認，採用了目視的方法，操作過程如下，製作10cmX10cm的實驗線路板，將線路板分別噴灑實施例或比較例的助焊劑後，通過250℃的熔融焊錫中，焊錫為63Sn/37Pb(Sn63％，Pb37％)合金焊料或不含鉛Sn/3Ag/0.5Cu(Sn 96.5％，Ag 3％和Cu0.5％)合金焊料，然後以目視的方法判斷在10cmX10cm的線路板上產生錫珠的個數。
線路板表面絕緣電阻的測試採用了國家標準錫焊用液態焊劑(GB/T 9491-2002)。另外在考察耐溼環境實驗時，參考了日本標準(JISZ3197)，即在實驗板浸入實施例或比較例的助焊劑中，在各種焊料中浸焊後，將線路板置於40℃，95％的溼度環境下，放置96小時後取出，測量其絕緣電阻，該絕緣電阻定義為溼度試驗後絕緣電阻。
具體實施例方式 本發明在考察有機氟化合物的作用時，針對助焊劑選擇了兩個常用的類型，即含有松香型和不含松香型兩種助焊劑。針對焊料的選擇，同樣選擇了較常用的兩種類型，即含鉛焊料和不含鉛焊料，其中含鉛焊料為63Sn/37Pb(Sn63％，Pb37％)合金焊料，不含鉛焊料為Sn/3Ag/0.5Cu(Sn 96.5％，Ag 3％和Cu0.5％)合金焊料。
[實施例1-5] 使用63Sn/37Pb(Sn63％，Pb37％)合金焊料，助焊劑為松香型助焊劑，其組成顯示於表1，通過目視觀察錫珠產生的個數和絕緣電阻的結果顯示於表3，n＝5。
[實施例6-10] 使用63Sn/37Pb(Sn63％，Pb37％)合金焊料，助焊劑為不含松香型，其組成顯示於表1，通過目視觀察錫珠產生的個數和絕緣電阻的結果顯示於表3，n＝10。
[實施例11-15] 使用Sn/3Ag/0.5Cu(Sn 96.5％，Ag 3％和Cu0.5％)合金焊料，助焊劑為松香型助焊劑，其組成顯示於表1，通過目視觀察錫珠產生的個數和絕緣電阻的結果顯示於表3，n＝15。
[實施例16-20] 使用Sn/3Ag/0.5Cu(Sn 96.5％，Ag 3％和Cu0.5％)合金焊料，助焊劑為不含松香型助助焊劑，其組成顯示於表1，通過目視觀察錫珠產生的個數和絕緣電阻的結果顯示於表3，n＝10。
[比較例1-4] 為了說明本發明消除錫珠效果的優異性，我們考察了與不添加有機氟化合物的通用助焊劑進行了比較，比較例的組成顯示於表2，在10cmx10cm的線路板上產生錫珠的個數和焊接後線路板的絕緣電阻的結果顯示於表3。
由表3的結果可知，實施例的絕緣電阻明顯優於比較例的絕緣電阻。
表1 含消光成分矽烷化納米二氧化矽助焊劑組成
表2 比較例助焊劑的組成
表3 實施例和比較例的消光效果和絕緣電阻的結果
權利要求
1.一種能夠消除錫珠的用于波峰焊用助焊劑的添加劑，其特徵在於所述添加劑為有機氟類化合物，有機氟類化合物的通式為(CF3)2CF(CF2)n(CH2)2OCOCH＝CH2，其中n為5～15。
2.根據權利要求1所述的添加劑，其特徵在於有機氟類化合物在助焊劑中的質量百分比用量為0.001％-1％。
3.根據權利要求1所述的添加劑，其特徵在於有機氟類化合物在助焊劑中的質量百分比用量為0.01％-0.5％。
4.根據權利要求1所述的添加劑，其特徵在於助焊劑為含有松香型或不含有松香型。
5.根據權利要求1所述的添加劑在波峰焊焊接中的應用。
全文摘要
一種能夠消除錫珠的用于波峰焊用助焊劑的添加劑，涉及波峰焊助焊劑。本發明是為了防止波峰焊接過程中產生的錫珠，在助焊劑中使用添加劑。添加劑為有機氟類化合物，有機氟類化合物的通式為(CF3)2CF(CF2)n(CH2)2OCOCH＝CH2，其中n可取5～15，添加量(質量百分比濃度)為0.001％-1％。將該添加劑加入到助焊劑中，焊接後的線路板表面錫珠的產生被有效控制，同時不影響焊接後線路板的絕緣電阻。
文檔編號B23K35/363GK101811235SQ201010166190
公開日2010年8月25日 申請日期2010年5月7日 優先權日2010年5月7日
發明者陳智棟, 王文昌, 許娟, 孔泳, 曹劍瑜 申請人:常州大學