一种与高熔点钎料配套使用的助焊剂及其配制方法技术

技术编号:8017385 阅读:203 留言:0更新日期:2012-11-28 23:43
本发明专利技术公开了一种与高熔点钎料配套使用的助焊剂,其中,该助焊剂包括有机活性剂、表面活性剂、松香、缓蚀剂、以及醇类溶剂,其中,按重量百分比计,该有机活性剂为5-30%、该表面活性剂为1-5%、该松香为30-60%、该缓蚀剂为0.01-0.5%,其余为醇类溶剂;本发明专利技术提供的助焊剂具有活性高、表面润湿性好、无腐蚀性、粘度适中、易清洗等优点,得到的焊点外观饱满、内部致密无孔洞缺陷;助焊剂在使用过程中,不释放有毒有害物质,满足环保要求,焊后残留物采用该常规清洗液即可清洗干净。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种助焊剂及其配制方法,具体地说,涉及。
技术介绍
在电子封装
中,集成电路内部一级封装和电子产品多步焊接时,需要使用高温钎料。而在高温环境下使用的电子设备中的封装芯片,为保证长期工作的稳定性和可靠性,也必须应用高温钎料。高温钎料的固相线温度一般高于260°C,以保证在250°C的二次回流焊条件下,焊点不发生熔化和变形。传统的助焊剂以松香为主要成份,松香是一种弱的有机酸,活性不高,而且在 260°C以上的高温条件下易发生氧化和聚合反应,影响助焊剂的使用效果。在对焊点质量要求较高的条件下,如用于高性能电子产品和精密仪器中的电子元器件的焊接时,需要助焊剂具有较高的活性,以及对被焊接表面的较好的润湿性,同时还要求助焊剂能满足环保要求,不含有毒有害物质。目前市面上的助焊剂多为针对焊接温度在260°C及以下的无铅或有铅钎料开发的配套助焊剂,此类助焊剂在用于260°C以上的高温焊接时,易出现孔洞等缺陷,不能满足焊接要求。因此,开发与高温钎料配套使用的助焊剂,尤其要满足高性能电子产品和精密仪器中的电子元器件的焊接要求,是目前电子连接领域中的一项迫切任务。
技术实现思路
为克服现有技术的不足,本专利技术提供了一种与高熔点钎料配套使用的助焊剂,所述助焊剂,具有活性高、表面润湿性好、无腐蚀性、粘度适中、易清洗等优点,用于取代目前国内市场上的传统松香型助焊剂。本专利技术的主要目的是提供一种与高熔点钎料配套使用的助焊剂,其中,所述助焊剂包括有机活性剂、表面活性剂、松香、缓蚀剂、以及醇类溶剂,其中,按重量百分比计,所述有机活性剂为5-30%、所述表面活性剂为1_5%、所述松香为30-60%、所述缓蚀剂为0.01-0. 5%,其余为醇类溶剂。优选地,所述有机活性剂选自丁二酸二乙酯、丁二酸二丁酯、丁二酸二辛酯、己二酸二乙酯、己二酸二丁酯、己二酸二辛酯中的任意一种或几种。更优选地,所述有机活性剂选自丁二酸二乙酯和/或己二酸二乙酯,丁二酸二乙酯和己二酸二乙酯质量比为I I :2。优选地,所述的表面活性剂选自烷基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、椰油酰胺丙基甜菜碱(CAB)、氟碳表面活性剂FT800中的任意一种或几种。更优选地,所述表面活性剂选自烷基酚聚氧乙烯醚和/或壬基酚聚氧乙烯醚,烷基酚聚氧乙烯醚和壬基酚聚氧乙烯醚质量比为I I :2。更优选地,烷基酚聚氧乙烯醚为op-10,壬基酚聚氧乙烯醚为TX-10。表面活性剂的主要作用是增加助焊剂的润湿性能,将上述不同类型的表面活性剂复配使用,能够产生加和增效作用,有效地提高助焊剂的最大润湿力,缩短润湿时间。优选地,所述的松香选自氢化松香、歧化松香、聚合松香中的一种或几种。优选地,所述的缓蚀剂为苯并三氮唑(BTA)和/或甲基苯并三氮唑(TTA)。缓蚀剂的主要作用是抑制助焊剂对金属的腐蚀作用。优选地,所述的溶剂为月桂醇、异丙醇、乙醇、乙二醇、丁二醇、丙三醇、戊二醇、己二醇、癸二醇、辛二醇、环己醇、聚乙二醇中的一种或几种。更优选地,所述溶剂为低沸点醇类溶剂与高沸点醇类溶剂的复配溶剂;所述低沸点醇类溶剂为乙醇和/或异丙醇,所述高沸点醇类溶剂为己二醇和/或辛二醇;所述低沸点醇类溶剂和高沸点醇类溶剂的质量比为I :2 2 :1。 优选地,所述的助焊剂还包括其他添加剂。优选地,所述的其他添加剂为防氧化剂,所述防氧化剂重量百分比为所述的助焊剂的 O. 01-0. 5%O本专利技术的另一目的是提供一种制备所述助焊剂的方法,所述制备方法包括先将松香与溶剂按比例混合,加热回流,使松香完全溶解于溶剂中;然后冷却所述松香溶液,按比例依次加入所述有机活性剂、所述表面活性剂、所述缓蚀剂、所述添加剂,搅拌至完全溶解。本专利技术的再一目的是提供一种所述助焊剂的应用方法,所述使用方法包括将所述液体助焊剂均匀涂刷在焊料带或焊料片上,或将液体助焊剂与焊料粉按一定比例混合制成焊膏,然后用于电子元器件、金属电极或其他连接物的焊接,所述焊接过程使用氮气或不用氮气保护。优选地,所述应用方法还包括后续的清洗步骤,所述清洗步骤使用清洗液浸泡5-10分钟,所述清洗浸泡过程辅以或者不辅以超声波超声1-5分钟,随后再用流水冲洗2-3分钟。本专利技术的又一目的是提供一种清洗液,所述清洗液包括柠檬酸钠、三乙醇胺、乙二醇、op-10,以及去尚子水,其中,按重量百分比计,朽1檬酸钠为2_5%、三乙醇胺为2_5%、乙二醇为5-10%、op-10为O. 5-2%,其余为去离子水。本专利技术的还一目的是提供一种制备所述清洗液的方法,所述制备方法包括将柠檬酸钠和三乙醇胺依次加入去离子水中,至全部溶解,再依次加入乙二醇、op-10,搅拌至完全溶解。本专利技术涉及的助焊剂的适用温度范围为260-350°C,在此温度范围内,助焊剂具有活性高、表面润湿性好的优点,得到的焊点外观饱满、内部致密无孔洞缺陷。助焊剂在使用过程中,不释放有毒有害物质,满足环保要求,焊后残留物采用所述常规清洗液即可清洗干净。具体实施例方式为使审查员能进一步了解本专利技术的结构、特征及其他目的,现结合所附较佳实施例详细说明如下,所说明的实施例仅用于说明本专利技术的技术方案,并非限定本专利技术。实施例I :助焊剂的配制在I升的圆底烧瓶中,加入IOOg国产氢化松香、20g异丙醇和20g己二醇,加热回流,待松香全部溶解后,冷却至40°C以下。在上述松香溶液中,依次加入40g己二醇二乙酯、5gop-10、0. 2gBTA,适当搅拌,至形成透明溶液。焊接工艺将上述助焊剂均匀涂刷在高铅焊料片表面,与银电极及端面镀银的陶瓷电容器组装在一起,在氮气保护下,在多温区的红外焊接炉中120°C温区保温I分钟,160°C温区保温5分钟,190°C温区保温I分钟,220°C温区保温I分钟,250°C温区保温I分钟,290°C温区保温I分钟,350°C温区保温I分钟,实施端面镀银的陶瓷电容器与银电极的焊接。焊后残留物的清洗焊后产品用清洗液浸泡,并辅以超声波5分钟,再用流水冲洗2-3分钟,然后烘干。清洗液的配制在2. 5升的圆底烧杯中,依次加入80g柠檬酸钠和80g三乙醇胺至1705g去离子水中,用玻璃棒搅拌至全部溶解,再依次加入120g乙二醇和15g op-10,继续 搅拌至完全溶解。实施例2:助焊剂的配制在I升的圆底烧瓶中,加入IOOg国产歧化松香、30g己二醇,加热回流,待松香全部溶解后,冷却至40°C以下。在上述松香溶液中,依次加入40g 丁二酸二乙酯、3gFT900、0. 2gBTA,适当搅拌,至形成透明粘稠溶液。焊接工艺将上述助焊剂均匀涂刷在高铅焊料片表面,与银电极及端面镀银的陶瓷电容器组装在一起,放置于预热至160°C的电阻炉中,在空气气氛下,以25°C /分钟的升温速率升温至260°C,保温3分钟,再以40°C /分钟的升温速率升温至350°C,保温I分钟,实施端面镀银的陶瓷电容器与银电极的焊接。焊后残留物的清洗焊后产品用所述清洗液(清洗液的成分及配制方法参见实施例I)浸泡,并辅以超声波5分钟,再用流水冲洗2-3分钟,然后烘干。实施例I在氮气保护条件下焊接,焊后在陶瓷电容表面有浅黄色残留物,主要成份是松香,容易清洗。实施例2没有氮气保护,焊后残留物呈黑色,主要是松香氧化和炭化的产物,清洗时需辅以超声波。清洗后的焊接实物没有显著差本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种与高熔点钎料配套使用的助焊剂,其中,所述助焊剂包括有机活性剂、表面活性剂、松香、缓蚀剂、以及醇类溶剂,其中,按重量百分比计,所述有机活性剂为5?30%、所述表面活性剂为1?5%、所述松香为30?60%、所述缓蚀剂为0.01?0.5%,其余为醇类溶剂。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:杨晓军雷永平夏志东郭福桂迪陈德庆
申请(专利权)人:北京工业大学
类型:发明
国别省市:

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