技术领域
[0001] 本
发明涉及一种无铅焊锡膏用无卤助焊剂。
背景技术
[0002] 绿色环保、节能低
碳逐渐成为未来工业的发展趋势，在
电子电路封装技术领域，焊锡膏的无铅无卤化则顺应了这一潮流，正逐渐成为人们关注和研究的焦点。大量应用的SnPb系含卤焊锡膏则有悖于环保的要求，其中的Pb会给环境带来很大的危害，如果人从污染的环境中吸收过多的铅元素，中枢神经和肝脏会受到较大的影响，而重金属Pb从人体内排出又是一个漫长的过程。
[0003] 焊锡膏主要成分之一的助焊剂中所含的卤素化合物则起着增加
焊接效果的作用，然而，当含有卤素化合物的电子产品被废弃焚烧后，其中所含的多溴联苯醚可长期稳定的存在于自然界中，并可能通过地下
水等途径进入食物链，最终被人体进食而吸收，这些污染物由于其本身的理化特性会长期储存在人体脂肪中，给人造成持续的健康危害。
[0004] 目前的无铅焊锡膏主要有SnAg系、Sn（Ag）Bi系、SnAgCu系、Sn（Ag）Zn系，这些焊锡膏的
焊接性能与
润湿性比SnPb系焊锡膏差，而当它们的助焊剂中缺少促进焊接性能的卤素化合物时，润湿性和焊接性能就更差。卤素化合物的存在有可能降低焊后残留物的绝缘
电阻。目前针对无铅焊锡膏的无卤助焊剂的研究也并不多见，见诸报道的文献或
专利很少。
发明内容
[0005] 本发明的目的是提供一种无铅焊锡膏用无卤助焊剂。
[0006] 本发明所采取的技术方案是：
[0007] 一种无铅焊锡膏用无卤助焊剂，其包括以下
质量百分比的原料：8-12质量份的
有机酸活性剂、36-50质量份的改性松香、4.5-13.5质量份的触变剂、1.5-8.8质量份的
增粘剂、0.5-2质量份的抗
氧剂、0.5-2质量份的pH调节剂、0.2-1质量份的
表面活性剂、0.1-0.3质量份的螯合剂，10.4-48.7质量份的
有机溶剂。
[0008] 其包括以下质量份的原料：9-10.5质量份的有机酸活性剂、36-50质量份的改性松香、4.5-12.5质量份的触变剂、3-8.8质量份的增粘剂、0.5-1质量份的抗氧剂、0.5-1质量份的pH调节剂、0.4-1质量份的炔
酮类表面活性剂、0.1-0.25质量份的螯合剂、25.5-35.15质量份的
有机溶剂，所述的表面活性剂为Surfynol465、Surfynol604、Dynol604中的至少一种，所述的螯合剂为Tekuran DO。
[0009] 所述的有机酸活性剂为脂肪族二元酸、羟基酸、
芳香酸、
氨基酸，特别是
丙二酸、丁二酸、
己二酸、癸二酸、环己烷双乙酸、月桂酸、月桂二酸中的至少一种。
[0010] 所述的改性松香为氢化松香、KE604、聚合松香中的至少一种。
[0011] 所述的触变剂为脱水
蓖麻油、氢化蓖麻油、酰胺化合物中的至少一种。
[0012] 所述的增粘剂包括氢化松香甘油酯、苯代三聚氰胺、芥酸酰胺、EB-7。
[0013] 所述的抗
氧化剂为苯并三氮唑、抗氧剂1010、抗氧剂246、9,10-二氢-9-氧杂-10-膦杂菲-10-氧化物中的至少一种。
[0014] 所述的pH调节剂为二苯胍、三异丙醇胺中的至少一种，所述的有机溶剂为丁基溶纤剂、甲基卡必醇、乙基卡必醇、丁基卡必醇、二甘醇二乙醚、己基二甘醇、衣康酸二甲酯、二甘醇己醚中的至少一种。
[0015] 本发明的有益效果是：本助焊剂不含卤素化合物，绿色环保，可以显著提高焊后残留物的绝缘电阻，同时促进润湿，提高焊锡膏的焊接性能，另外，使用含本发明助焊剂的焊锡膏，焊后残余物色浅、清亮。
附图说明
[0016] 图1为含卤素助焊剂涂敷到陶瓷片上的实物效果图。
[0017] 图2、3为本发明的助焊剂涂敷到陶瓷片上的实物效果图。
具体实施方式
[0018] 一种无铅焊锡膏用无卤助焊剂的制备方法，包括以下步骤：
[0019] 1）将高沸点溶剂加入到干净的带搅拌的搪瓷釜内，再将改性松香压碎加入到溶剂中，加热、搅拌、溶解、澄清；
[0020] 2）再依次加入触变剂、增粘剂、pH调节剂、表面活性剂、螯合剂，搅拌至固体物质全部溶解，最后加入抗氧剂，混合均匀后放入5升烧杯内封口静置，
冰水冷却得到无铅焊锡膏用无卤助焊剂。
[0021] 下面
实施例的制备方法如前所述，进一步结合实施例对本发明的配方做进一步的说明，下面实施例中所用的炔酮类表面活性剂Surfynol465、Surfynol604、Dynol604产自美国气体化学公司，所用的螯合剂Tekuran DO产自日本长濑产业株式会社，所用的改姓松香KE604产自日本荒川化学株式会社，所用的增粘剂EB-7产自荷兰EFKA公司。
[0022] 实施例1：
[0023] 无卤助焊剂的配方如下：
[0024] 原料 质量份
[0025] 改性松香KE604 26
[0026] 聚合松香135 10
[0027] 丙二酸 0.5
[0028] 己二酸 1.0
[0029] 环己烷双乙酸 3.0
[0030] 月桂二酸 6.0
[0032] 己基双羟基硬酯酸酰胺 4.5
[0033] 氢化蓖麻油 2.0
[0034] 脱水蓖麻油 2.0
[0035] 苯代三聚氰胺 1.0
[0036] 氢化松香甘油酯 4.0
[0037] EB-7 0.5
[0038] 二苯胍 1.0
[0039] 抗氧剂1010 1.0
[0040] Dynol604 0.5
[0041] 螯合剂Tekuran DO 0.15
[0042] 衣康酸二甲酯 7.0
[0043] 二甘醇己醚 25.85
[0044] 实施例2 ：
[0045] 无卤助焊剂的配方如下：
[0046] 原料 质量份
[0047] 改性松香KE604 33
[0048] 聚合松香135 12
[0049] 丙二酸 0.5
[0050] 己二酸 2.0
[0051] 环己烷双乙酸 2.0
[0052] 月桂酸 2.0
[0053] 月桂二酸 4.0
[0054] 乙二撑双硬脂酸酰胺 3.0
[0055] 己基双羟基硬酯酸酰胺 4.0
[0056] 氢化蓖麻油 1.5
[0057] 脱水蓖麻油 1.5
[0058] 芥酸酰胺 0.5
[0059] 苯代三聚氰胺 0.3
[0060] 氢化松香甘油酯 5.0
[0061] EB-7 0.2
[0062] 三异丙醇胺 1.0
[0063] 苯并三氮唑 0.5
[0064] Surfynol465 0.2
[0065] Surfynol604 0.2
[0066] 螯合剂Tekuran DO 0.2
[0067] 衣康酸二甲酯 6.0
[0068] 二甘醇己醚 20.4
[0069] 实施例3：
[0070] 无卤助焊剂的配方如下：
[0071] 原料 质量份
[0072] 改性松香KE604 35
[0073] 聚合松香135 15
[0074] 丙二酸 0.1
[0075] 己二酸 3.0
[0076] 环己烷双乙酸 1.0
[0077] 月桂酸 1.0
[0078] 月桂二酸 5.0
[0079] 乙二撑双硬脂酸酰胺 3.0
[0080] 己基双羟基硬酯酸酰胺 3.0
[0081] 氢化蓖麻油 2.0
[0082] 脱水蓖麻油 2.0
[0083] 氢化松香甘油酯 3.0
[0084] EB-7 0.2
[0085] 三异丙醇胺 1.5
[0086] Surfynol465 0.5
[0087] Surfynol604 0.5
[0088] 螯合剂Tekuran DO 0.2
[0089] 衣康酸二甲酯 5.0
[0090] 二甘醇己醚 19.0
[0091] 实施例4：
[0092] 无卤助焊剂的配方如下：
[0093] 原料配比 质量份
[0094] 氢化松香 26
[0095] 聚合松香135 10
[0096] 丙二酸 0.5
[0097] 己二酸 2.0
[0098] 环己烷双乙酸 5.0
[0099] 月桂二酸 3.0
[0100] 乙二撑双硬脂酸酰胺 3.0
[0101] 己基双羟基硬酯酸酰胺 4.0
[0102] 氢化蓖麻油 4.0
[0103] 氢化松香甘油酯 4.5
[0104] EB-7 0.75
[0105] 三异丙醇胺 1.0
[0106] 抗氧剂1010 0.5
[0107] Surfynol465 0.2
[0108] Surfynol604 0.3
[0109] 螯合剂Tekuran DO 0.1
[0110] 衣康酸二甲酯 6.0
[0111] 二甘醇己醚 29.15
[0112] 实施例5：
[0113] 无卤助焊剂的配方如下：
[0114] 原料配比 质量份
[0115] 改性松香KE604 20
[0116] 氢化松香 15
[0117] 聚合松香135 10
[0118] 丙二酸 0.5
[0119] 丁二酸 0.5
[0120] 己二酸 1.0
[0121] 环己烷双乙酸 3.0
[0122] 月桂二酸 5.0
[0123] 乙二撑双硬脂酸酰胺 3.0
[0124] 己基双羟基硬酯酸酰胺 4.0
[0125] 氢化蓖麻油 4.0
[0126] 氢化松香甘油酯 2.0
[0127] EB-7 1.0
[0128] 二苯胍 0.5
[0129] 三异丙醇胺 0.5
[0130] 抗氧剂1010 1.0
[0131] Surfynol465 0.2
[0132] Surfynol604 0.3
[0133] 螯合剂Tekuran DO 0.2
[0134] 衣康酸二甲酯 6.0
[0135] 二甘醇二乙醚 22.3
[0136] 实施例6：
[0137] 无卤助焊剂的配方如下：
[0138] 原料配比 质量份
[0139] 改性松香KE604 20
[0140] 氢化松香 10
[0141] 聚合松香135 15
[0142] 丙二酸 0.5
[0143] 己二酸 1.5
[0144] 月桂酸 2.0
[0145] 月桂二酸 5.0
[0146] 乙二撑双硬脂酸酰胺 2.0
[0147] 己基双羟基硬酯酸酰胺 4.0
[0148] 氢化蓖麻油 4.0
[0149] 脱水蓖麻油 1.0
[0150] 芥酸酰胺 0.4
[0151] 苯代三聚氰胺 0.35
[0152] 氢化松香甘油酯 6.0
[0153] 二苯胍 0.5
[0154] 抗氧剂245 0.5
[0155] 抗氧剂1010 0.5
[0156] Surfynol465 0.5
[0157] Surfynol604 0.5
[0158] 螯合剂Tekuran DO 0.25
[0159] 衣康酸二甲酯 5.0
[0160] 二甘醇二乙醚 20.5
[0161] 实施例7：
[0162] 无卤助焊剂的配方如下：
[0163] 原料配比 质量份
[0164] 改性松香KE604 25
[0165] 氢化松香 10
[0166] 聚合松香135 10
[0167] 丙二酸 1.0
[0168] 己二酸 2.0
[0169] 月桂酸 3.0
[0170] 月桂二酸 2.0
[0171] 乙二撑双硬脂酸酰胺 5.0
[0172] 己基双羟基硬酯酸酰胺 1.0
[0173] 氢化蓖麻油 3.0
[0174] 芥酸酰胺 0.5
[0175] 苯代三聚氰胺 0.5
[0176] 氢化松香甘油酯 5.0
[0177] EB-7 1.0
[0178] 抗氧剂245 0.25
[0179] 抗氧剂1010 0.5
[0180] Surfynol465 0.5
[0181] 螯合剂Tekuran DO 0.10
[0182] 衣康酸二甲酯 4.0
[0183] 二甘醇己醚 25.65
[0184] 对比例1：
[0185] 一种含卤助焊剂的配方如下：
[0186] 原料 质量份
[0187] 改性松香KE604 36
[0188] 聚合松香135 10
[0189] 己二酸 1.0
[0190] 月桂二酸 6.0
[0191] 二溴丁烯二醇 2.0
[0192] 乙二撑双硬脂酸酰胺 4.0
[0193] 己基双羟基硬酯酸酰胺 4.0
[0194] 氢化蓖麻油 2.0
[0195] 脱水蓖麻油 2.0
[0196] 氢化松香甘油酯 4.0
[0197] EB-7 0.5
[0198] 二苯胍 1.0
[0199] 抗氧剂1010 1.0
[0200] 美国杜邦FSN100 0.5
[0201] 衣康酸二甲酯 6.0
[0202] 二甘醇己醚 20.0
[0203] 本发明无铅低
银焊锡膏用无卤素助焊剂的评价：评价标准为国标GB/T9491-2002和IPC-TM-650，卤素按BS EN 14582:2007评定；焊剂
粘度由MALCOM PCU203锡膏粘度测定仪测定。评价结果见表1。
[0204] 表1：实施例1-实施例7、对比例1的无铅
焊膏用无卤素助焊剂评价结果[0205]助焊剂 卤素含量 扩展率（%）
铜镜实验 绝缘电阻（Ω） 焊剂粘度（20℃，Pa.s）实施例10 82 pass 3.1×1012 20.4
实施例20 83 pass 3.7×1012 33.4
实施例30 83 边缘有露底 3.9×1012 24.6
实施例40 81 pass 3.0×1012 16.9
实施例50 83 pass 3.8×1012 16.5
实施例60 82 pass 5.2×1012 48.8
实施例70 83 pass 3.6×1012 66.2
对比例115000ppm 83 边缘露底 1.7×1011 35.6
[0206] 从表1可以看出，使用含本助焊剂的焊膏进行焊接后，焊后残留物的绝缘电阻均12
大于3×10 欧姆，卤素含量均为0，绿色环保。焊剂粘度均在16Pa·s以上，对于润湿性，GB/T9491-2002和IPC-TM-650对无铅焊膏扩展率的要求是≥75%，而实施例1-7的扩展率均在80%以上，具有较好的润湿性。图1为对比例1的含卤素助焊剂涂敷到陶瓷片上的实物效果图，图2、3分别为本发明实施例1、2的助焊剂涂敷到陶瓷片上的实物效果图。可以看出，本发明的助焊剂
颜色清亮，因此，使用含本发明助焊剂的焊锡膏时，焊后残余物色浅、清亮。
