一种焊接组合物制造技术

本发明专利技术公开了一种膏状焊接组合物。此组合物主要用于调配电子表面组装用的焊锡膏，不含有卤素，具有良好的焊接性能。由于不使用卤素材料，无腐蚀，表面绝缘电阻高，可靠性好。膏状焊接组合物特征之一是使用了浅色松香的氨基酸改性衍生物；另一特征是使用一种由盐类化合物和胺类化合物组成活化剂组合物。

【技术实现步骤摘要】
一种焊接组合物本专利技术涉及一种焊接组合物，主要用于调配焊锡膏，也可用于其他助焊用途，例如BGA植球和返修。该组合物是由松香、溶剂、活性剂、触变剂等加热 混合而成的膏状组合物，与球形锡基合金粉通过真空搅拌混合形成电子行业表 面贴装用的焊锡膏，在焊接时可以形成合金性连接。通过球形锡基合金粉和焊 接组合物而制备的焊锡膏已经广泛地用于将电子器件焊接到印刷线路板上。焊接组合物包括作为主要成份的松香或松香改性树脂、沸点为200-30(TC的 高沸点溶剂、用于提高焊接活性的活性剂(例如胺或有机酸)、触变剂及腐蚀 抑制剂等。且是通过下列方法制备的将各种材料按一定的次序按比例称好后 用加热及高剪切分散乳化设备将其溶解，并将该组合物冷却成膏状形式。焊锡膏的回流焊接已经广泛地用于将电子器件封装到印刷电路板上。具体 方法是将焊锡膏通过印刷的方式涂抹到印刷线路板的焊盘上，安放电子元器 件，然后用回流焊设备加热熔化焊锡膏并冷却，完成机械和电气的可靠连接。在这种情况下，在清除印刷线路板焊盘表面和电子元器件两侧焊端上的氧 化物并促进其与焊料润湿的焊接组合物是不可缺少的。当单独使用松香型树脂 时，助焊活性是较低，且不能充分地完成焊接作业。因此，需加入例如有机囟 化物、氢卣酸盐、有机酸、胺等活性剂。在焊接以后，由于焊接组合物残留在 焊点周围，在印刷线路板上形成残留物，且很多情况下该残留物特别是其中有 机卣化物、氢面酸盐生成的卣素离子会造成线路板的腐蚀、迁移及表面绝缘电 阻降低。为了去除残留物，一4殳是用三氯乙烷替代品或有机溶剂清洗焊接后的 印刷线路板。但是，由于三氯乙烷和挥发性有机化合物(VOC)对环境造成不 利影响，目前所述清洗剂受限。不仅如此，电子行业还将进一步限制含卣素化 合物在焊锡膏中的使用从而保证更高的可靠性。本专利技术的一个目的是提供一种用于焊锡膏的焊接组合物，其不添加任何含 卣素的材料，与用于焊锡膏的传统焊接组合物相比不会使可焊性变坏，并且焊 接后形成的残留物不含卣素离子，拥有更高的^^面绝缘电阻，不会有腐蚀和迁 移的发生。实施本专利技术的最佳方式本专利技术的焊接组合物的特征在于使用了精制浅色松香的氨基酸改性衍生物 与精制改性松香配合作为基础材料。松香的氨基酸改性衍生物优选于以下物质 中的一种或多种氢化松香酰甘氨酸、氢化松香酰谷氨酸、氢化松香酰肌氨酸、 氢化松香酰亮氨酸、氢化松香酰丙氨酸、氢化松香酰苏氨酸、氢化松香酰蛋氨 酸、氢化松香酰脯氨酸。传统上，焊锡膏用焊接组合物使用的松香树脂包括天然松香、歧化松香、聚合松香、氢化松香等。这些松香的氨基酸衍生物有多种用途，首先是部分代替传统的松香树脂作为基础材料使用；其次，改性后的松 香衍生物酸值是原来的两倍，其焊接活性大大增强，有力弥补了由于不添加卣 素造成的活性不足；三是改性后的松香衍生物可以作为很好的表面活性剂，大 大提高了焊接的润湿性和焊后焊点的光亮度。这些+>香改性衍生物优选5-50 质量％加入到焊接组合物中。本专利技术的焊接组合物的特征在于含有特定活化剂组合。用于悍锡膏的坪接 组合物要求在冷藏贮存和室温放置时其活性低，达到粘度稳定的目的，而进入 回流炉进行焊接时需表现出极强的活性。通常的焊接组合物使用有机卣化物来 达到这个目的。本专利技术不使用任何有机卣化物，使用特定活化剂组合。活化剂 组合优选一种盐(一种有机酸与胺类化合物合成的盐)和另一种胺类化合物组 成。特点是焊接组合物添加该活化剂组合制成的焊锡膏在水箱冷藏或室温印刷 时不体现活性，还取得相当好的緩蚀效果，存放寿命长，而当焊锡膏进入回流 焊炉进行回流时，在预热温度15(TC左右，该组合物中的盐化合物(该盐化合物 常温稳定，而在150。C左右时，强烈分解)分解出有机酸，分解出的有机酸与另 一种胺形成高效的活化剂，去除焊料粉末表面的氧化物，改善润湿性，实现无 卣素的可靠焊接。该活化剂组合，避免了室温下高活性材料的使用，从而解决 了高活性与粘度稳定性的矛盾。所述的活化剂组合中的盐类化合物优选于丙二 酸异丁醇胺盐、丁二酸异丁醇胺盐、己二酸异丁醇胺盐、癸二酸异丁醇胺盐、 辛二醇异丁醇胺盐中的一种或多种，添加量优选为2-6质量％;其中胺类化合 物优选于三乙醇胺、三异丙醇胺、二异丙醇胺、二乙醇胺、乙醇胺中的一种或 多种，添加量优选为2-5质量％。。本专利技术的焊接组合物可以另外含有溶剂、触变剂、腐蚀抑制剂、抗氧化剂 和表面活性剂等添加剂。本专利技术的焊接组合物可以使用沸点为200-300。C的溶剂，具体地说，醇类、 醚类、酯类，中级或高级二醇类和芳香族溶剂，这些溶剂可以单纯或以两种或 多种物质的混合物使用。具体例子包括节醇、丁醇，乙基溶纤剂，丁基溶纤剂， 丁基节必醇，二甘醇单丁基醚，二甘醇单苯基醚，二甘醇乙基醚，丙二醇单苯 基醚、二甘醇单乙基醚、二甘醇单-2-乙基乙基醚、邻苯二曱酸而辛酯、二曱苯、 2-曱基-l， 3-己二醇、2-乙基-1, 3-己二醇和它们的混合物。为了调节粘度并改进印刷性而添加的触变剂为氢化蓖麻油和酰胺化合物。 这些触变剂可以单独使用或两种或多种物质混合使用。触变剂优选以1-20质量 %的量添加，基于焊接组合物的总量计。本专利技术的焊接组合物可以添加作为抗腐蚀剂的緩蚀剂。这些緩蚀剂的实例包括1,2,3-苯骈三氮唑、苯骈咪唑和曱基苯骈三氮唑。这种緩独剂优选以0.05-10 质量％的量添加，基于焊接组合物的总量计。本专利技术的焊接组合物优选含有抗氧化剂。用作合成树脂类或类似材料的典 型抗氧化剂和可以溶解在溶剂中的抗氧化剂可以用作以上抗氧化剂。实例包括 酚类化合物、磷酸酯化合物、含硫化合物、生育酚及其衍生物、抗坏血酸及其 衍生物，这些抗氧化剂可以单独使用或结合使用。优选0.01-10质量％的量添加， 基于焊接组合物的总量计。当本专利技术的焊接组合物与锡基球形合金粉混合时，可以获得焊锡膏。这些 锡基合金粉可以是通过离心或超声雾化工艺雾化并筛分而得。锡基球形合金粉 的颗粒大小与常规所用的相同，通常为25 -45|am、 20 - 38 ju m或更细。对所 选用的焊料合金也没有特别限制，可以使用传统的Sn63Pb37、 Sn62Pb36Ag2合 金，也可以使用新型的无铅合金，例如SnAgCu、 SnAg、 SnBi、 SnBiCu、 SnBiAg、 SnBiCuSb等。这些焊料合金还可包括一个或多个Bi、 In、 Ag、 Ni、 Co、 Mo、 Fe、 P、 Ge或类似物。对在这些焊锡膏中的焊接组合物的含量没有特别限制， 且优选为8-14质量％,以焊锡膏的总量计。接下来参考实施例和比较例详细地解释本专利技术，但它们不应认为限制本专利技术。以下借助实施例和对比例来详细描述本专利技术。实施本专利技术的方式不限于实 施例l,而是举例说明该焊接组合物的生产方法。 焊接组合物的生产将精制改性松香加入洁净不锈钢容器中。在实施例1中，加入氢化松香酰 谷氨酸，然后再加入溶剂丁基卡必醇、抗氧化剂2，6-二叔丁基-对曱基苯酚、緩 蚀剂1，2,3-苯骈三氮唑，对比例2中还加入二溴丁二酸，放置于加热设备上加热 到150。C并溶解。停止加热，冷却到40-45°C, 4姿照表1所示依次称入作为触 变剂的氢化蓖麻油及硬脂酰胺、作为活性剂的三乙醇胺等剩余组分，用高剪切 分散乳化设备高速分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种膏状焊接化合物，其特征在于使用了至少一种浅色松香的氨基酸改性组合衍生物。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孙洪日，罗礼伟，
申请(专利权)人：厦门市及时雨焊料有限公司，
类型：发明
国别省市：92[中国|厦门]