带时间/温度指示的焊锡膏制造技术

一种焊锡膏产品，该产品包括放在带时间／温度指示器的容器里的焊锡膏，其中所述指示器的位置适合判断焊锡膏的累积受热情况。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
相关的专利申请这项申请是1998年10月30日申报的美国专利申请第09/183,680号的继续申请，在此通过引证将其全部教导并入。本专利技术的现有技术焊锡膏通常是在冷冻状态下保存的，以便保持其组合物的完整性并借此延长它的有效贮藏期限。需要冷冻是因为当焊锡膏长期受热时往往会出现化学变质和物理悬浮问题。此外，当焊锡膏由于受热发生变质时作为粘合剂它往往不能达到期望的性能标准。因此，焊锡膏的贮藏和处理是一个已纳入以减少表面安装技术(SMT)制造过程中的变异为动力深入研究的领域。通常，焊锡膏的容器被打上六个月以后的日期印记，以便传递焊锡膏的有效贮藏期限(即在这段持续时间内，如果得到适当的处理焊锡膏的新鲜性或完整性可以得到保证)的期满信息。六个月的持续时间是根据针对焊锡膏的整个使用期限预先设定的带安全系数的热预报提供的。但是，焊锡膏的实际贮藏期限取决于焊锡膏从它被制造出来到它在底板上回流所经历的温度变化过程的性质。为了保证焊锡膏的质量，这些温度变化必须受到监视和控制。温度变化通常是通过随着时间的推移记录保存焊锡膏的冷冻环境的温度来监视的。本专利技术的概述就其本性而言，监视焊锡膏的热历程的传统方法是不可靠的，因为它不考虑焊锡膏在运输期间和遇到意外(例如冷藏箱暂时停电)时可能遇到过高的温度。它还缺乏精确性，因为它监视的是贮藏焊锡膏容器的环境温度而不是每个焊锡膏容器的实际温度。可靠地实施传统的监视方法被进一步复杂化，因为在焊锡膏的生产、运输和贮藏各个阶段都充满了不连续性，例如，在将焊锡膏容器从运输集装箱转移到冷藏箱的时候。此外，传统的监视方法的目标是适度的。它仅仅试图按照印在容器上的截止日期保证焊锡膏的质量在六个月的持续时间里能够得到保持。这项专利技术的焊锡膏产品克服了这些局限性而且大大提高了监视焊锡膏的有效贮藏期限的能力。这种焊锡膏产品包括填充了焊锡膏的容器和位置适合判断焊锡膏的累积受热情况的时间/温度指示器。按照这项专利技术的方法，时间/温度指示器附着在所述容器上。时间/温度指示器优选一种包括指示器组合物的标签，该组合物(例如联乙炔单体)的颜色随着受热情况的变化而变化。温度越高、指示器组合物的颜色变化越快。如果温度下降，指示器颜色的变化速率将减缓。这种标签还可以包括着色的基准标记，这个基准标记是为了在焊锡膏的有效贮藏期限期满时与指示器组合物一起提供基准标记与指示器组合物之间的颜色对比而设计的。按照本专利技术的一个方面，指示器组合物是这样的，如果标签被维持在某个固定温度下，那么在指示器组合物的颜色变得比基准标记的颜色暗之前逝去的时间的对数与温度近似地呈线性函数关系。这项专利技术的时间/温度指示器提供这样的优点，即向用户提供容器内焊锡膏的保存条件的可靠易读的指示。如果这种时间/温度标签在罐装焊锡膏离开制造者之前就附着到焊锡膏罐上，那么该标签将显示这种罐装焊锡膏在运输、储存和处理过程中已经经历的温度变化历程。与常规的实践相比，这项专利技术确定截止日期的方法不是根据关于焊锡膏在整个使用期限中将经历的温度条件的脱离现场的推测，而是根据焊锡膏实际承受的那些温度。因此，消费者将知道一批在整个使用期限中始终得到适当冷藏的焊锡膏超过传统的六个月使用期限仍然可以安全地使用。反之，一批在冷冻链中曾经历过失败的焊锡膏的标签可以指示用户这批焊锡膏的有效贮藏期限已被缩短，因此这批焊锡膏应尽快用掉。这种知识可能会强调适当地利用“新鲜的”焊锡膏和提高消费者对产品质量的信任程度。附图说明图1是局部剖视图，它图解说明带时间/温度标签的焊锡膏容器并且露出容器内的焊锡膏。图2A-D图解说明新鲜程度经过一系列变化的时间/温度标签。图3图解说明时间/温度标签所指示的焊锡膏的有效贮藏期限的截止日期是固定温度的函数。在这个实例中，焊锡膏在5℃下储存时将具有6个月的有效贮藏期限。本专利技术的详细叙述现在将参照附图更具体地介绍本专利技术的方法的特征和其它细节并且在权利要求书中指出这些特征和细节。在多张附图中出现的数字代表相同的东西。应当理解展示本专利技术的具体的实施方案仅仅是为了说明的目的而不是作为对本专利技术的限制。这项专利技术的主要特征在不脱离本专利技术的范围的情况下可以在各种各样的实施方案中使用。如图1所示，本专利技术的焊锡膏产品包括装有焊锡膏12的容器10。用来判断焊锡膏的累积受热情况的时间/温度标签14附着在容器10上。焊锡膏12通常包括与适当的载体和增塑剂一起悬浮在助熔剂中的粉末状焊料。作为粉末状焊料使用的典型的合金是Sn63Pb37和Sn62Pb36A9O2。助熔剂包括基剂和活性组分。基剂形成膏体，活性组分提供具有与基剂材料无关的化学力的助熔剂。最后，提供载体和增塑剂是为了提高助熔剂的稠度。在焊接期间的回流过程中，焊锡膏12被加热，以使焊料与助熔剂发生反应。虽然在回流期间使助熔剂与焊料发生反应通常是必不可少的，但是在回流前两种成分之间的任何反应都应当受到严格的限制，因为焊料与助熔剂过早地发生反应可能使焊锡膏12不可逆地变得不适合焊接。粉末状焊料与助熔剂的反应速率取决于温度，因此在较高的温度下焊锡膏12中的反应将快得多。但是，即使在比较低的温度下焊锡膏12的反应速率比较缓慢也有必要超时地监视被冷冻的焊锡膏的质量。焊锡膏12在某个温度范围内的有效贮藏期限的时间-温度分布图可以与在不同温度下储存的焊锡膏的使用期限拟合。焊锡膏的有效贮藏期限的终点(即焊锡膏的使用期限)是用焊锡膏在坍塌度、胶粘性和/或粘度方面的有害变化表征的。使用期限可以通过实验和/或观察被确定下来，或者从公开发表的工业标准(通常可以在制造商的数据单上获得)中提取。例如，按照工业标准，人们期望生产电子产品时所用的焊锡膏在5℃下储存时具有至少六个月的有效贮藏期限，而同样的电子产品级的焊锡膏如果在环境温度(即20℃)下储存则期望它具有至少2周的有效贮藏期限。此外，人们已经观察到焊锡膏在30℃下储存时只有3天的有效贮藏期限。最后，人们观察到焊锡膏在40℃下储存时具有1天的有效贮藏期限。在贮藏期限的时间-温度分布曲线上追加的点可以用实验方法予以确定和精选。精确的截止日期从一批膏剂到另一批膏剂变化，而通常受到信赖的工业标准截止日期为了提供安全系数往往是保守的计算值。实际上，人们已观察到至少一个牌号的电子产品级的焊锡膏在5℃下具有1年的有效贮藏期限，在20℃下具有4周的有效贮藏期限。然而，可以安全地假设典型的电子产品级的焊锡膏的有效贮藏期作为长期受热的函数近似地与图3所示的曲线值吻合，该曲线跟踪Fresh-CheckC1型指示器(购自LifeLines公司)的时间/温度响应分布图。这种指示器下面将予以更详细地介绍。适合储存焊锡膏12的容器10包括500克的罐；600、1000或1400克的筒；或35或100克的注射器。容器10通常应当提供耐蒸汽的密封，以防止焊锡膏12氧化。时间-温度标签14随着温度变化而产生易察觉的变色。在任何给定的时刻标签14的颜色都是标签14曾承受的温度对时间的积分的产物。在这项专利技术中使用的时间/温度标签14的优选实施方案是可人工读数的自粘胶带，其中指示器组合物是被提供基准的环18环绕着的具有变色化学特征的内圆16。当内圆16的颜色比基准环18暗时，表明焊锡膏12和标签14两者的有效贮藏期限结束。时间/温度标签14的颜色变本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种焊锡膏产品，该产品包括：容器；装在所述容器内的焊锡膏；时间／温度指示器，该指示器的位置适合判断焊锡膏的累积受热情况。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：布赖恩M库尔，
申请(专利权)人：制造者服务有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]