一种自动焊接机器人用焊锡丝中无卤助焊剂及制备方法技术

技术编号:12670970 阅读:147 留言:0更新日期:2016-01-07 15:44
本发明专利技术涉及一种自动焊接机器人用焊锡丝中无卤助焊剂及制备方法,其特征在于它由高温溶剂、高沸点有机溶剂、活性剂、非离子表面活性剂、缓蚀剂和改性松香组成,本发明专利技术的助焊剂对Sn‐Cu系和Sn‐Ag‐Cu系无铅焊料有极佳的助焊效果,在自动焊接器人焊后极大降低了连锡、拉尖、空焊、锡珠等焊点质量缺陷、可有效去除氧化膜、实现快速助焊,而且完全不添加含卤素化合物,对健康和环境无公害的优点及效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种自动焊接机器人用焊锡丝中无卤助焊剂,属电子焊接材料领域。 本专利技术还涉及无卤助焊剂的制备方法。 技术背景 随着电子工业的高速发展,由于人工焊接效率低下,劳动力成本越来越高,许多公 司逐渐用自动焊接机器人来替代人工进行焊锡丝焊接。自动焊接机器人焊接效率比人工 高,成本优势明显,用锡量精准,废渣量降低,但也显著存在一些缺点,无法像人一样对焊点 的质量缺陷进行判定并补锡。目前在自动焊接机器人使用焊锡丝中的助焊剂大多使用含卤 素化合物或盐类物质,因该类助焊剂焊后卤素残留物多,给产品的使用可靠性带来了极大 的安全隐患,特别在高温和高湿度情况下,像我国南方地区雨季时环境湿度高且空气湿度 大的情况,该类含卤素助焊剂使电子产品的可靠性面临着巨大的考验。卤素残留物常常在 电场环境中发生定向移动,造成表面绝缘电阻降低,容易引发元器件引脚间短路,最终导致 元器件失效。 根据工业4. 0的发展趋势,自动焊接机器人较快速的普及化,这就对焊料品质提 出了更高的要求。由于焊锡丝生产工艺过程中需注入熔融助焊剂,在挤压的过程中由于助 焊剂粘度大、流动性差,容易导致助焊剂间断与分布不均匀的现象。该现象在焊锡丝焊接的 过程当中容易发生连锡、拉尖、空焊、锡珠等质量缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的正是为了克服上述已有技术的缺点和不足从而提供了一种自动焊 接机器人用焊锡丝中无卤助焊剂,使用该助焊剂在自动焊接机器人作业过程中不易出现间 断、不均匀现象;同时由于不含卤素,残留低,绝缘电阻高,有效解决了焊后焊点的可靠性。 本专利技术还提供该无卤助焊剂的制备方法。 本专利技术的目的通过下列技术方案实现: -种自动焊接机器人用焊锡丝中无卤助焊剂,它由下述重量百分比的原料组分组 成: 高温溶剂 3-6% 高沸点有机溶剂 1-2% 活性剂 2-4? 非离子表面活性剂 0.1-2% 缓蚀剂 0.01-0.5% 改性松香 85,5-93,89%〇 所述高温溶剂优选为二甘醇、二甘醇单甲醚、丙二醇丁醚、丁二酸二乙酯、戊二酸 二乙酯和己二酸二乙酯中的一种或几种。 所述高沸点有机溶剂为二乙二醇单己醚、三乙二醇单丁醚、三乙基卡必醇醚或三 乙二醇乙醚中的一种或几种。 所述活性剂为AEO-9、NP-9、FC-4430(美国3M公司)和FSN-100 (美国杜邦公 司)中的一种或几种。 所述非离子表面活性剂为辛基酚聚氧乙烯醚、异辛基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧 乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、聚乙二醇单脂酸酯或聚乙二醇单油脂酸酯 中的一种或几种。 所述缓蚀剂为苯并三氮唑、甲基苯并三唑、羟基苯并三唑或三乙胺中的一种或几 种。 所述改性松香为水白松香、氢化松香、聚合松香、亚克力松香、歧化松香和丙烯酸 改性松香中的一种或几种。 -种自动焊接机器人用焊锡丝中无卤助焊剂的制备方法,它按下述步骤进行: 将85. 5 - 93. 89%改性松香加入到容器内加热并搅拌至完全熔化,在130 - 150°C 温度下依次加入2 - 4%的活性剂、0. 1 - 2%的非离子表面活性剂、0. 01 - 0. 5%的缓蚀剂、 3 - 6%的高温溶剂和1 - 2%的高沸点有机溶剂,继续搅拌30 - 45分钟,静置3 - 5分钟,用 200目滤网过滤后制成一种自动焊接机器人用焊锡丝中无卤助焊剂无卤助焊剂。把上述制 成的助焊剂灌入挤压机松香桶中,以130 - 140°C的温度,0. 15 - 0. 2MPa的气压进行挤压到 焊锡丝中,助焊剂占焊料合金的重量百分比为2. 3 - 2. 7%,通过拉丝机拉出不同规格的焊 锡丝。 本专利技术选择的原料,其中的高温溶剂与高沸点有机溶剂能够使活性剂、非离子表 面活性剂和缓蚀剂在改性松香中均匀分布,避免在焊接过程中因为活性剂分布不均匀而飞 溅到线路板上,从而减少残留物对线路板的腐蚀,进而提高表面绝缘阻抗;活性剂在焊接时 可以降低熔融焊料的表面张力,提高润湿力,增强焊料的可焊性能;非离子表面活性剂能够 有效清除焊料表面的氧化膜。降低焊料的表面张力,改善焊料的润湿性,提高焊料的铺展能 力,促进焊料的流动与铺展,获得良好的钎焊接头,并且此类非离子表面活性剂不含卤素, 对环境友好,同时焊后稳定性高,不电离,表面绝缘电阻高,也不易受酸碱的影响;缓蚀剂能 够在焊后与少量残留的活性物质发生氧化还原反应,减少助焊剂残留物对线路板的腐蚀, 提高线路板表面绝缘电阻,从而提高可靠性;改性松香在焊接过程中会在焊点表面形成致 密的保护膜将焊点包裹起来,隔绝空气,防止焊点的再次氧化,并且焊后常温下呈固态,性 能稳定不导电,表面绝缘电阻提高。 由于采用上述技术方案使本专利技术技术与现有的技术相比具有如下优点和效果: a)、本专利技术的助焊剂对Sn - Cu系和Sn - Ag - Cu系无铅焊料有极佳的助焊效果,在 自动焊接机器人焊后极大降低了连锡、拉尖、空焊、锡珠等焊点质量缺陷。该助焊剂不仅可 有效去除氧化膜、实现快速助焊,而且完全不添加含卤素化合物,对健康和环境无公害; b)、本专利技术的助焊剂添加的高温溶剂、高沸点有机溶剂可改善活性剂、非离子表面 活性和缓蚀剂在改性松香中的分布,使得焊接过程中助焊剂飞溅极低,焊后残留物少,表 面绝缘电阻高,保证了电子产品的焊后可靠性,能够满足现代电子工业对可靠性的严格要 求;而通过高温溶剂、高沸点有机溶剂、活性剂、非离子表面活性、缓蚀剂和改性松香物质的 组合制备出的助焊剂,在温度不太高的条件下挤压到焊锡丝里后填充饱满,均匀,可使焊锡 丝润湿铺展性好;在自动焊接机器人焊后极大降低了连锡、拉尖、空焊、锡珠等焊点质量缺 陷; c)、本专利技术的助焊剂为不含有卤素,扩展率多80%,绝缘电阻显著大于 彡1. 0*10η Ω,飞溅轻微,铜板不腐蚀。【具体实施方式】 实施例1 : 原料及质量百分比组成如下: 二甘醇 3 kg 三乙二醇单丁醚 1,81电 FC4430 2kg 壬基酚聚氧乙烯醚 Ifcg 聚乙二醇单油脂酸酯 Ikg 苯并三氮唑 〇.4kg 氢化松香 90.8kg, 将90. 8kg的氢化松香加入到容器内加热并搅拌至完全熔化,在130°C温度下依次 加入2kg的FC4430、Ikg的壬基酸聚氧乙稀醚、Ikg的聚乙二醇单油脂酸酯、0. 4kg的苯并三 氮唑、3kg的二甘醇和I. 8kg的三乙二醇单丁醚,继续搅拌30分钟,静置3分钟,用200目滤 网过滤后制成一种自动焊接机器人用焊锡丝中无卤助焊剂无卤助焊剂。把上述制成的助焊 剂灌入挤压机松香桶中,以130°C的温度,0. 15MPa的气压进行挤压到焊锡丝中,助焊剂占 焊料合金的重量百分比为2. 4%,通过拉丝机拉出Φ0. 6mm线径的焊锡丝,性能测试结当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自动焊接机器人用焊锡丝中无卤助焊剂,其特征在于它由下述重量百分比的原料组分组成:

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:方喜波梁静珊熊有德方瀚宽方瀚楷
申请(专利权)人:广东中实金属有限公司
类型:发明
国别省市:广东;44

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