專利名稱：一種水清洗低溫焊膏及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬電子、化學(xué)工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種水清洗低溫焊膏及其制備方法。
背景技術(shù)：
電子元器件及組裝工藝所需要的軟釬焊膏大多為松香鹵素型的，在焊接完成后， 需要用專用的清洗劑——氯氟烴類溶劑進(jìn)行清洗，若清洗不干凈，會(huì)造成電子元器件及線路的腐蝕，焊接質(zhì)量難以保證，同時(shí)也會(huì)污染環(huán)境。20世紀(jì)80年代起，國外先進(jìn)工業(yè)國家開始研制水清洗焊膏，用于高可靠電子元器件的焊接，以滿足商業(yè)、軍事用途。國內(nèi)電子封裝和組裝行業(yè)使用的軟釬焊膏主要依賴進(jìn)口，且為松香鹵素型的，供貨周期長，定貨量受制約，電子元器件的焊接質(zhì)量得不到保證。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種水清洗低溫焊膏，該焊膏可適宜多種焊接工藝，不含鹵素，無腐蝕性，焊后殘留物少。本發(fā)明的另一目的是提供該水清洗低溫焊膏的制備方法。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下設(shè)計(jì)方案一種水清洗低溫焊膏，按重量百分比由以下組分組成焊錫合金粉 85% 90%;助焊劑10% 15% ；上述組分總量 100%。其中的焊錫合金粉，按重量百分比，由36 % 44 %的Pb、18 % 22 %的Bi和余量 Sn組成，上述組分總量100% ；其中的助焊劑，按重量百分比，由2% 10%的活性劑、 10%的成膏劑、 20% 30%的潤濕劑、2% 10%的觸變劑、50% 70%的溶劑混合而成；所述活性劑為蘋果酸、乙醇酸、氨基酸、酒石酸、芥酸、衣康酸中的至少一種；所述成膏劑為羥乙基纖維素、聚乙醇2000、聚乙醇4000、聚乙醇6000中的至少一種；所述潤濕劑為二甲基烷基甜菜堿、椰子油酰胺丙基甜菜堿中的至少一種；所述觸變劑為氫化蓖麻油、改性氫化蓖麻油和蜂蠟中的至少一種；所述溶劑為山梨糖醇、甘油、乙二醇、丁二醇、2-丁氧基乙醇、二甘醇二乙醚、二丙二醇中的至少一種。一種制備水清洗低溫焊膏的方法，該方法包括下述步驟步驟1:焊錫合金熔煉按重量百分比，分別取36%的此、2%的Bi和余量Sn，上述組分總量100%，將各組分混合，熔煉得合金；步驟2 焊錫合金粉制備
采用霧化法，以氮?dú)庾鳛殪F化氣體，將步驟1制得的合金置于壓力為0. 5MPa 1. OMPa，溫度為380°C 420°C的條件下，霧化制得合金粉末，將該合金粉末，通過篩選，制得粒度在25um 50um的焊錫合金粉；步驟3 助焊劑制備按重量百分比，分別取2% 10%的活性劑、 10%的成膏劑、20% 30%的潤濕劑、2% 10%的觸變劑、50% 70%的溶劑，各組分總量100%，將活性劑、成膏劑、潤濕劑、觸變劑加至溶劑中，加熱攪拌，待完全溶解后，混合均勻，靜置，制得助焊劑；步驟4 焊膏制備按重量百分比，分別取步驟2制得的焊錫合金粉85% 90%和步驟3制得的助焊劑10% 15%，混合均勻，即制得水清洗低溫焊膏。本發(fā)明水清洗低溫焊膏設(shè)計(jì)科學(xué)、配比合理、制備工藝簡單，可適宜多種焊接工藝。該焊膏不含鹵素、無腐蝕性，焊后殘留物少，可用無需皂化的水清洗，清洗后絕緣電阻高ο本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是1、本發(fā)明方法制造的水清洗低溫焊膏適宜多種焊接工藝，包括電子元器件、表面貼裝元器件和電子電路裝聯(lián)特殊焊接工藝。2、本發(fā)明方法制造的水清洗低溫焊膏熔點(diǎn)低，焊接速度快，縮短了對耐熱性差的電子元器件的焊接時(shí)間，不易損傷元器件。3、本發(fā)明方法制造的水清洗低溫焊膏的焊接工藝性好，具有良好的潤濕性、流動(dòng)性，焊縫缺陷少，可靠性高。4、焊接清洗后的本發(fā)明方法制造的水清洗低溫焊膏絕緣電阻高，保證了電子產(chǎn)品的使用安全。5、使用本發(fā)明方法制造的水清洗低溫焊膏，焊后清洗工藝簡單，用冷水或溫水均能潔凈焊后殘余物，成本低、無腐蝕、無毒、無污染。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合具體配料計(jì)算的實(shí)施例對本發(fā)明水清洗低溫焊膏及其制備方法作進(jìn)一步描述。實(shí)施例1 步驟1 焊錫合金熔煉按重量百分比，分別取36% 44%的Pb、18% 22%的Bi和余量Sn，各組分總量 100%，將各組分混合，熔煉得合金；步驟2 焊錫合金粉制備采用霧化法，以氮?dú)庾鳛殪F化氣體，將步驟1制得的合金置于壓力位0. 5MPa 1. OMPa，溫度為380°C 420°C的條件下，霧化制得合金粉末，將該合金粉末，通過篩選，制得粒度在25um 50um的焊錫合金粉；步驟3 助焊劑制備按重量百分比，分別取6%的蘋果酸、4%的羥乙基纖維素、20%的二甲基烷基甜菜堿、5 %的氫化蓖麻油、55 %的甘油、10 %的山梨糖醇，各組分總量100 %，將蘋果酸、羥乙基
4纖維素、二甲基烷基甜菜堿、氫化蓖麻油、山梨糖醇加至甘油中，加熱至60°C 70°C攪拌， 待完全溶解后，混合均勻，靜置，制得助焊劑；步驟4:焊膏制備按重量百分比，分別取步驟2制得的焊錫合金粉85%和步驟3制得的助焊劑 15%，混合均勻，即制得水清洗低溫焊膏。實(shí)施例2 步驟1、步驟2同實(shí)施例1，不同點(diǎn)在于步驟3助焊劑的制備及步驟4焊膏的制備。按重量百分比，分別取8%的蘋果酸、3%的羥乙基纖維素、20%的二甲基烷基甜菜堿、4%的氫化蓖麻油、55 %的甘油、10 %的山梨糖醇，各組分總量100 %，將蘋果酸、羥乙基纖維素、二甲基烷基甜菜堿、氫化蓖麻油、山梨糖醇加至甘油中，加熱攪拌，待完全溶解后， 混合均勻，靜置，制得助焊劑；步驟4 焊膏制備按重量百分比，分別取步驟2制得的焊錫合金粉88 %和步驟3制得的助焊劑 12%，混合均勻，即制得水清洗低溫焊膏。實(shí)施例3 步驟1、步驟2同實(shí)施例1，不同點(diǎn)在于步驟3助焊劑的制備及步驟4焊膏的制備。步驟3 助焊劑制備按重量百分比，分別取7%的蘋果酸、6%的羥乙基纖維素、20%的二甲基烷基甜菜堿、4%的氫化蓖麻油、55 %的甘油、8 %的山梨糖醇，各組分總量100 %，將蘋果酸、羥乙基纖維素、二甲基烷基甜菜堿、氫化蓖麻油、山梨糖醇加至甘油中，加熱攪拌，待完全溶解后，混合均勻，靜置，制得助焊劑；步驟4 焊膏制備按重量百分比，分別取步驟2制得的焊錫合金粉87%和步驟3制得的助焊劑 13%，混合均勻，即制得水清洗低溫焊膏。實(shí)施例4 步驟1、步驟2同實(shí)施例1，不同點(diǎn)在于步驟3助焊劑的制備及步驟4焊膏的制備。步驟3 助焊劑制備按重量百分比，分別取2%的蘋果酸、8%的羥乙基纖維素、30%的二甲基烷基甜菜堿、10 %的氫化蓖麻油、45 %的甘油、5 %的山梨糖醇，各組分總量100 %，將蘋果酸、羥乙基纖維素、二甲基烷基甜菜堿、氫化蓖麻油、山梨糖醇加至甘油中，加熱攪拌，待完全溶解后， 混合均勻，靜置，制得助焊劑；步驟4 焊膏制備按重量百分比，分別取步驟2制得的焊錫合金粉90%和步驟3制得的助焊劑 10%，混合均勻，即制得水清洗低溫焊膏。實(shí)施例5 步驟1、步驟2同實(shí)施例1，不同點(diǎn)在于步驟3助焊劑的制備及步驟4焊膏的制備。步驟3 助焊劑制備按重量百分比，分別取10%的蘋果酸、10%的羥乙基纖維素、10%的二甲基烷基甜菜堿、8 %的氫化蓖麻油、54%的甘油、8 %的山梨糖醇，各組分總量100 %，將蘋果酸、羥乙基纖維素、二甲基烷基甜菜堿、氫化蓖麻油、山梨糖醇加至甘油中，加熱攪拌，待完全溶解后， 混合均勻，靜置，制得助焊劑；步驟4 焊膏制備按重量百分比，分別取步驟2制得的焊錫合金粉86%和步驟3制得的助焊劑 14%，混合均勻，即制得水清洗低溫焊膏。上述實(shí)施例中僅僅舉出本發(fā)明水清洗低溫焊膏部分的實(shí)施例，在上述本發(fā)明的技術(shù)方案中所述的活性劑蘋果酸還可以由乙醇酸、氨基酸、酒石酸、芥酸、衣康酸替代，或用上述的活性劑兩種以上的組合，無論是一種還是多種，它們的總量應(yīng)在助焊劑材料中占為 2 % 10 %的重量百分比。所述的成膏劑羥乙基纖維素還可以由聚乙醇2000、聚乙醇4000、 聚乙醇6000替代，或用上述的成膏劑兩種以上的組合，無論是一種還是多種，它們的總量應(yīng)在助焊劑材料中占為 10%的重量百分比。所述的潤濕劑二甲基烷基甜菜堿可以由椰子油酰胺丙基甜菜堿替代，或用上述兩種潤濕劑的組合，無論是一種還是兩種，它們的總量應(yīng)在助焊劑材料中占為20% 30%的重量百分比。所述的觸變劑氫化蓖麻油還可以由改性氫化蓖麻油和蜂蠟替代，或用上述的觸變劑兩種以上的組合，無論是一種還是多種， 它們的總量應(yīng)在助焊劑材料中占為2% 10%的重量百分比。上述實(shí)施例中，本發(fā)明采用了兩種溶劑甘油和山梨糖醇，這兩種溶劑同時(shí)使用的效果較佳，當(dāng)然，亦可只用其中的一種，還可是乙二醇、丁二醇、2- 丁氧基乙醇、二甘醇二乙醚、二丙二醇中的一種，或所有這些溶劑中的兩種或多種組合使用，無論是一種還是多種，它們的總量應(yīng)在助焊劑材料中占為 50% 70%的重量百分比。此處不再一一列舉，故以上的說明所包含的技術(shù)方案應(yīng)視為例示性，而非用以限制本發(fā)明申請專利的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種水清洗低溫焊膏，其特征在于其組分及其重量百分比為焊錫合金粉85% 90% ；助焊劑10% 15% ；其中，所述的焊錫合金粉，按重量百分比，由36% 44%的此、18% 22%的Bi和余量Sn 組成，各組分總量100% ；所述的助焊劑，按重量百分比，由以下原料制成2% 10%的活性劑、 10%的成膏劑、20% 30%的潤濕劑、2% 10%的觸變劑、50% 70%的溶劑混合而成，各組分總量 100%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水清洗低溫焊膏，其特征在于所述的活性劑為蘋果酸、乙醇酸、氨基酸、酒石酸、芥酸和衣康酸中的至少一種；所述的成膏劑為羥乙基纖維素、聚乙醇 2000、聚乙醇4000和聚乙醇6000中的至少一種；所述的潤濕劑為二甲基烷基甜菜堿和椰子油酰胺丙基甜菜堿中的至少一種；所述的觸變劑為氫化蓖麻油、改性氫化蓖麻油和蜂蠟中的至少一種；所述的溶劑為山梨糖醇、甘油、乙二醇、丁二醇、2-丁氧基乙醇、二甘醇二乙醚和二丙二醇中的至少一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水清洗低溫焊膏，其特征在于所述的活性劑為蘋果酸；所述的成膏劑為羥乙基纖維素；所述的潤濕劑為二甲基烷基甜菜堿；所述的觸變劑為氫化蓖麻油。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的水清洗低溫焊膏，其特征在于所述的溶劑為甘油和山梨糖醇。
5.一種制備權(quán)利要求1所述的水清洗低溫焊膏的方法，該方法包括下列步驟1)按重量百分比，分別取36% 44%的Pb、18% 22%的Bi和余量Sn，上述組分總量100%，將各組分混合，熔煉得合金；2)采用霧化法，以氮?dú)庾鳛殪F化氣體，將步驟1制得的合金置于380°C 420°C溫度及 0. 5MPa 1. OMPa定壓力條件下，霧化制得粒度在25um 50um的焊錫合金粉；3)按重量百分比，分別取2% 10%的活性劑、 10%的成膏劑、20% 30%的潤濕劑、2% 10%的觸變劑、50% 70%的溶劑，各組分總量100%，將活性劑、成膏劑、潤濕劑和觸變劑加至溶劑中，加熱至60°C 70°C攪拌，待完全溶解后，混合均勻，靜置，制得助焊劑；4)按重量百分比，分別取步驟2制得的焊錫合金粉85% 90%和步驟3制得的助焊劑 10 % 15 %，完全溶解后至混合均勻，即制得水清洗低溫焊膏。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的水清洗低溫焊膏的制備方法，其特征在于所述的活性劑為蘋果酸、乙醇酸、氨基酸、酒石酸、芥酸和衣康酸中的至少一種；所述的成膏劑為羥乙基纖維素、聚乙醇2000、聚乙醇4000和聚乙醇6000中的至少一種；所述的潤濕劑為二甲基烷基甜菜堿和椰子油酰胺丙基甜菜堿中的至少一種；所述的觸變劑為氫化蓖麻油、改性氫化蓖麻油和蜂蠟中的至少一種；所述的溶劑為山梨糖醇、甘油、乙二醇、丁二醇、2-丁氧基乙醇、二甘醇二乙醚和二丙二醇中的至少一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的水清洗低溫焊膏的制備方法，其特征在于所述的溶劑為甘油和山梨糖醇。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種水清洗低溫焊膏及其制備方法，該焊膏的組分及其重量百分比為焊錫合金粉85％～90％；助焊劑10％～15％；其中的焊錫合金粉，按重量百分比，由36％～44％的Pb、18％～22％的Bi和余量Sn組成；助焊劑按重量百分比，由2％～10％的活性劑、1％～10％的成膏劑、20％～30％的潤濕劑、2％～10％的觸變劑、50％～70％的溶劑混合而成各組分總量100％。該焊膏可適宜多種焊接工藝，焊接速度快，不易損傷元器件，不含鹵素，無腐蝕性，焊后殘留物少。
文檔編號(hào)B23K35/26GK102398122SQ201010278010
公開日2012年4月4日 申請日期2010年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月8日
發(fā)明者李剛 申請人:北京有色金屬與稀土應(yīng)用研究所