一种无卤免清洗助焊剂

摘要

一种无卤免清洗助焊剂，各组分的重量百分比为：草酸亚锡0.5～5％，有机酸活化剂0.5～20％，表面活性剂0.1～1％，助溶剂0～3％，余量为溶剂。由于采用草酸亚锡作为活化剂，并与有机酸活化剂协同作用，不含卤素，因此无刺激性气味，烟雾少，不污染环境，润湿力强，可焊性优越。用于焊接时，印制组件板上固体残留物少，版面干净，离子污染度低，焊后不需清洗，且焊后印刷组件板的绝缘电阻高，可满足印制组件板的免清洗要求。

权利要求

1.一种无卤免清洗助焊剂，其特性在于：各组分的重量百分比为：草酸亚锡0.5～

5％，有机酸类活化剂0.5～20％，表面活性剂0.1～1％，助溶剂0～3％，余量为溶剂。

2.如权利要求1所述的无卤免清洗助焊剂，其特征在于：所述的有机酸类活化剂为丁二酸、甲基丁二酸、丁二酸酐、衣康酸、富马酸、己二酸、戊二酸、壬二酸、癸二酸、苯甲酸、邻苯二甲酸、苹果酸、硬脂酸的二种或多种混合物。

3.如权利要求1或2所述的无卤免清洗助焊剂，其特征在于：所述的助溶剂为醚类或酯类溶剂。

4.如权利要求3所述的无卤免清洗助焊剂，其特征在于：所述的助溶剂为乙二醇单丁醚，丙二醇单甲醚、二甘醇单乙醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇单丁醚、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丁二酸二甲酯、丁二酸二乙酯的一种或两种混合物。

5.如权利要求1或2所述的无卤免清洗助焊剂，其特征在于：所述的表面活性剂为OP-5、OP-7、OP-10中的一种。

6.如权利要求1或2所述的无卤免清洗助焊剂，其特征在于：所述的溶剂为乙醇、异丙醇、甲醇的一种或多种混合物。

说明书

一种无卤免清洗助焊剂

技术领域

[0001] 本发明涉及电子材料中的助焊剂。

背景技术

[0002] 助焊剂是保证焊接质量的关键材料，它既要有较高的助焊性，又不能对被焊材料产生腐蚀，同时还要满足一系列的机械、电学性能尤其是可靠性方面的要求，因此，助焊剂的品质直接影响着焊接产品的质量。

[0003] 在锡焊工艺中，由于有些含卤的化学物质具有很优秀的助焊活性和低成本优势，因此目前使用的助焊剂大多由松香、树脂、含卤化物活性剂等组成，这类助焊剂可焊性较好，成本低，但其焊后的电子产品若继续保留了含卤化学物的活性，其离子污染度就会超标，继而产生慢性电泄露与腐蚀等现象，缩短电子产品的寿命，甚至会严重影响电子产品的可靠性。

[0004] 为解决以上问题，需要用氟、氯取代基的烃类化合物(CFCs)类或含易挥发性有机化合物(VOC)类清洗剂进行清洗，而CFCs的大量排放会导致臭氧层的破坏，根据蒙特利尔公约，业界正在逐步其禁止使用。VOC发散在大气中，大量的科学数据证明，CO2，CH4等含C的各类气体，是引起全球变暖和温室效益、破坏境境的主要元凶。

[0005] 禁用CFCs之后，曾有一段时期提出水洗的概念，水洗助焊剂也流行过一段时间。但首先，一是因为水在某些电子元器件缝隙的水滞留问题严重影响了电子产品的可靠性要求，二是清洗过后的工业废水的处理也是非常麻烦，因而无法推广。

[0006] 免清洗助焊剂可以降低成本，缩短生产周期，减少生产工艺流程，具有重要的经济效益和社会效益，已成为电子行业发展的重要方向。但迄今的许多“免清洗”概念更多只侧重于确保电子产品的可靠性方面，环保因素方面考虑的还是不够。

[0007] 近年来开始推出一些新的国际标准(IEC61249-2-21，JPCA-ES01，IPC4101B)，新标准对无卤的定义更加明确，一是对助焊剂提出了更严格的限制，不仅限制游离卤素的含量，而且还限制了卤代物的含量；二是明确定义了电子焊接材料中氯元素和溴元素的含量和卤素总含量，即溴≤900PPM；氯≤900PPM；溴+氯≤1500PPM，所以，电子焊接的无卤化进程对助焊剂提出了更高的要求。

发明内容

[0008] 本发明所要解决的技术问题是提供一种无卤免清洗助焊剂而解决现有助焊剂存在的焊后残留物过多和因卤素的存在带来的电学性能可靠性不足及焊点腐蚀等难题，同时，要兼顾到尽可能减少对环境产生的负面影响。

[0009] 本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：

[0010] 一种无卤素免清洗助焊剂，各组分的重量百分比为：

[0011] 草酸亚锡 0.5％～5％

[0012] 有机酸类活化剂 0.5～20％

[0013] 助溶剂 0～3％

[0014] 表面活性剂 0.1～1％

[0015] 溶剂 余量

[0016] 由于有机酸类活化剂的活性明显不如卤化物活化剂，本发明中发现选用草酸亚锡作为活化剂，协同有机酸类活化剂使用，能够达到较强的活化效果。草酸亚锡有较强还原能力，可与母材和焊料表面的氧化物反应，除去母材和焊料表面的氧化膜，起到代替卤化物活性剂的作用。

[0017] 上述有机酸类活化剂可选择丁二酸、甲基丁二酸、丁二酸酐、衣康酸、富马酸、己二酸、戊二酸、壬二酸、癸二酸、苯甲酸、邻苯二甲酸、苹果酸、硬脂酸的一种或多种混合物。

[0018] 上述助溶剂为醚类或酯类溶剂，可选择乙二醇单丁醚，丙二醇单甲醚、二甘醇单乙醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇单丁醚、二甘醇单丁醚、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丁二酸二甲酯、丁二酸二乙酯的一种或多种。助溶剂可起表面活性剂和润湿剂的作用，并可增加表面绝缘电阻。

[0019] 上述表面活性剂可选择OP-5、OP-7、OP-10的一种。此类表面活性剂属于非离子型表面活性剂，能有效降低焊料于焊盘间的表面张力，增强润湿性。

[0020] 上述溶剂为乙醇、异丙醇、甲醇的一种或多种混合。

[0021] 与现有技术相比，本发明的优点在于：

[0022] 由于采用草酸亚锡作为活化剂，并与有机酸活化剂协同作用，不含卤素，因此无刺激性气味，烟雾少，不污染环境，润湿力强，可焊性优越。用于焊接时，印制组件板上固体残留物少，版面干净，离子污染度低，焊后不需清洗，且焊后印刷组件板的绝缘电阻高，可满足印制组件板的免清洗要求。

具体实施方式

[0023] 以下结合实施例对本发明作进一步描述。

[0024] 实施例1：

[0025] 无卤免清洗助焊剂，各组分的重量百分比为：

[0026] 草酸亚锡 3

[0027] 甲基丁二酸 1

[0028] 衣康酸 0.2

[0029] 富马酸 0.2

[0030] 二乙二醇二甲醚 3

[0031] OP-7 0.25

[0032] 异丙醇 余量

[0033] 具体制备方法：取上述各成分，在带有搅拌器的反应釜中先加入溶剂，加热控制温度在溶剂熔点下，搅拌加入草酸亚锡、有机酸活性剂、助溶剂，搅拌至溶液透明，即为无卤免清洗助焊剂。

[0034] 用日本工业标准JISZ 3197-1999对本助焊剂进行检测，其扩展率≥85％，表面绝12
缘电阻值S.I.R≥1×10 Ω。

[0035] 实施例2：

[0036] 无卤免清洗助焊剂，各组分的重量百分比为：

[0037] 草酸亚锡 0.5

[0038] 丁二酸 4

[0039] 己二酸 3

[0040] 苹果酸 3

[0041] OP-10 1

[0042] 乙醇 15

[0043] 异丙醇 余量

[0044] 制备方法与实施例1相同。

[0045] 用日本工业标准JISZ 3197-1999对本助焊剂进行检测，其扩展率≥85％，表面绝12
缘电阻值S.I.R≥1×10 Ω.

[0046] 实施例3：

[0047] 无卤免清洗助焊剂，各组分的重量百分比为：

[0048] 草酸亚锡 1.5

[0049] 邻苯二甲酸 1.5

[0050] 丁二酸酐 3

[0051] 壬二酸 4

[0052] OP-7 0.1

[0053] 乙醇 15

[0054] 甲醇 35

[0055] 异丙醇 余量

[0056] 制备方法与实施例1相同。

[0057] 用日本工业标准JISZ 3197-1999对本助焊剂进行检测，其扩展率≥85％，表面绝12
缘电阻值S.I.R≥1×10 Ω。

[0058] 实施例4：

[0059] 无卤免清洗助焊剂，各组分的重量百分比为：

[0060] 草酸亚锡 4

[0061] 甲基丁二酸 5

[0062] 苯甲酸 1

[0063] OP-5 0.5

[0064] 乙酸丁酯 1

[0065] 丁二酸二乙酯 1

[0066] 异丙醇 30

[0067] 甲醇 余量

[0068] 制备方法与实施例1相同。

[0069] 用日本工业标准JISZ 3197-1999对本助焊剂进行检测，其扩展率≥85％，表面绝12
缘电阻值S.I.R≥1×10 Ω。

[0070] 实施例5：

[0071] 无卤免清洗助焊剂，各组分的重量百分比为：

[0072] 草酸亚锡 5

[0073] 富马酸 2

[0074] 戊二酸 2

[0075] OP-7 0.3

[0076] 乙酸丁酯 1

[0077] 丁二酸二乙酯 1.5

[0078] 异丙醇 余量

[0079] 制备方法与实施例1相同。

[0080] 用日本工业标准JISZ 3197-1999对本助焊剂进行检测，其扩展率≥85％，表面绝12
缘电阻值S.I.R≥1×10 Ω。

[0081] 实施例6：

[0082] 无卤免清洗助焊剂，各组分的重量百分比为：

[0083] 草酸亚锡 3

[0084] 癸二酸 10

[0085] 硬脂酸 5

[0086] 苯甲酸 5

[0087] OP-10 0.5

[0088] 二乙二醇二甲醚 0.5

[0089] 异丙醇 20

[0090] 乙醇 余量

[0091] 制备方法与实施例1相同。

[0092] 用日本工业标准JISZ 3197-1999对本助焊剂进行检测，其扩展率≥85％，表面绝12
缘电阻值S.I.R≥1×10 Ω。

[0093] 实施例7：

[0094] 无卤免清洗助焊剂，各组分的重量百分比为：

[0095] 草酸亚锡 1

[0096] 丁二酸酐 1.5

[0097] 富马酸 2

[0098] 苹果酸 0.5

[0099] OP-5 0.3

[0100] 异丙醇 余量

[0101] 制备方法与实施例1相同。

[0102] 用日本工业标准JISZ 3197-1999对本助焊剂进行检测，其扩展率≥85％，表面绝12
缘电阻值S.I.R≥1×10 Ω。

[0103] 实施例8：

[0104] 无卤免清洗助焊剂，各组分的重量百分比为：

[0105] 草酸亚锡 3

[0106] 甲基丁二酸 0.25

[0107] 丁二酸酐 0.25