專利名稱：一種含復配表面活性劑低voc免清洗助焊劑及其制備方法
技術領域：
本發明涉及一種含復配表面活性劑低VOC免清洗助焊劑及其制備方法，適用于印刷電路板(PCB)焊接面上無鉛焊料專用的一種無鹵素、低易揮發性有機物(VOC)、低固體含量、可成膜的含復配表面活性劑的水基免清洗助焊劑。
背景技術：
隨著綠色化學的發展，無鉛焊料專用的水基免清洗助焊劑，在未來電子工業中具有重要的應用價值。Sn-o. 7Cu和Sn-3. OAg-O. 5Cu是目前電子封裝較常使用的兩種無鉛焊料。Sn-0. 7Cu焊料價格便宜、延伸性和蠕變強度高、電阻低、慢冷時焊接處表面的孔洞較少，是良好的循環型制品，可用于波峰焊、浸潰焊。Sn-3. OAg-O. 5Cu焊料具有較高的剪切強度、韌性以及高溫穩定，熔融溫度范圍大，熱疲勞性好，能滿足各種形狀的需要，可用于波峰焊、浸潰焊和手工焊。隨著無鉛焊接技術的發展，與其配套使用的免清洗助焊劑，成為國內外研究的熱點。但目前表面組裝技術(SMT)產業應用的免清洗助焊劑大多是存在安全隱患、且 易造成環境污染的溶劑型免清洗助焊劑。發展“綠色”焊劑，用去離子水代替易揮發的有機化合物(volatile organic compounds, V0C)作為助焊劑溶劑載體,開發性能優良的水基免清洗助焊劑，不但能克服溶劑型免清洗助焊劑的缺點，而且能適應無鉛焊料焊接工藝，是當今微電子封裝材料領域的研究方向之一。有研究表明乙二醇對助焊劑體系潤濕性能影響較大，且能與水互溶；異丙醇在體系中既能作為助溶劑，又可作為細菌抑制劑，抑制細菌生長繁殖；乙二醇丁醚具有防白作用，能與水互溶；所以本發明優選三者作為助溶劑。水的表面張力大使助焊劑潤濕性能差，兩種或兩種以上表面活性劑互相混合時，其溶液的性質有別于單獨的表面活性劑，它們之間因分子相互作用產生增效作用，能更有效的降低水的表面張力，提高助焊劑的潤濕性能。
發明內容
本發明篩選出多種陰離子和非離子表面活性劑，制得陰離子/非離子、陰離子/陰離子表面活性劑或非離子/非離子表面活性劑復配體系，并利用復配體系之間的協同效應，有效降低焊接體系的表面張力、提高助焊劑的潤濕性。制備出適用于印刷電路板(PCB)焊接面上無鉛焊料專用低固體含量、無鹵素、低易揮發性有機物、可成膜的水基型免清洗助焊劑。本發明提供的一種含復配表面活性劑低VOC免清洗助焊劑，其組分按質量百分含量為
復配活化劑1% 2. 5%，
復配助溶劑3%，
成膜劑聚乙烯吡咯烷酮(K30)或聚乙烯醇(分子量1750±50) :0. 1% 0. 5%、或成膜劑丙三醇:0. 5 1%，
復配表面活性劑:0. 1% 0. 5%，緩蝕劑苯并三氮唑0. 01% 0. 1%,
溶劑自蒸去離子水余量。所述的復配活化劑為①丁二酸、戊二酸、衣康酸或己二酸與蘋果酸復配，其質量百分含量比為1:1 ;②丁二酸、戊二酸與蘋果酸復配，戊二酸、衣康酸與蘋果酸復配，其質量百分含量比為1:1:1 ;③丁二酸和蘋果酸、戊二酸和蘋果酸、衣康酸和蘋果酸、己二酸和蘋果酸，分別與三乙醇胺或三異丙醇胺復配，其質量百分含量比為10:10:1。所述的復配助溶劑為乙二醇丁醚、乙二醇和異丙醇，其質量百分含量比為1:1:1。所述的復配表面活性劑是由陰離子與非離子、非離子與非離子或陰離子與陰離子表面活性劑復配組成，上述陰離子表面活性劑是CO-436、Hostapal BVConc, ANPEO10-P2或 LA300SB ;非離子表面活性劑是 LCN-407、Dynol 604、C0-977、C0-630、FT900、WF-21D、PEG-400或PEG-600，其復配的質量百分含量比為I: I。 本發明還提供一種含復配表面活性劑低VOC免清洗助焊劑的制備方法，其方法如下
方法一含聚乙烯吡咯烷酮或丙三醇成膜劑的助焊劑制備在反應容器中依次加入復配活化劑、溶劑、復配助溶劑、成膜劑、緩蝕劑和復配表面活性劑，加完各組分后在室溫下攪拌至完全溶解，待混合液混合均勻后過濾得到助焊劑。方法二 含聚乙烯醇成膜劑的助焊劑制備在反應容器中依次加入復配活化劑、溶齊IJ、復配助溶劑、成膜劑、緩蝕劑和復配表面活性劑，加完各組分后在85 95°C攪拌至完全溶解，待混合液混合均勻后過濾得到助焊劑。本發明所述的含復配表面活性劑低VOC免清洗助焊劑的組分來源如下
權利要求
1.一種含復配表面活性劑低VOC免清洗助焊劑，其特征在于其組分按質量百分含量為 復配活化劑1% 2. 5%， 復配助溶劑3%， 成膜劑聚乙烯吡咯烷酮或聚乙烯醇0. 1% O. 5%、或成膜劑丙三醇0. 5 1%， 復配表面活性劑0. 1% O. 5%， 緩蝕劑苯并三氮唑0. 01% O. 1%， 溶劑自蒸去離子水余量。
2.根據權利要求I所述的免清洗助焊劑，其特征在于所述的復配活化劑為①丁二酸、戊二酸、衣康酸或己二酸與蘋果酸復配，其質量百分含量比為1:1 ;或者②丁二酸、戊二酸與蘋果酸復配，戊二酸、衣康酸與蘋果酸復配，其質量百分含量比為1:1:1 ;或者③丁二酸和蘋果酸、戊二酸和蘋果酸、衣康酸和蘋果酸、己二酸和蘋果酸，分別與三乙醇胺或三異丙醇胺復配，其質量百分含量比為10:10:1。
3.根據權利要求I所述的免清洗助焊劑，其特征在于所述的復配助溶劑為乙二醇丁醚、乙二醇和異丙醇，其質量百分含量比為1:1:1。
4.根據權利要求I所述的免清洗助焊劑，其特征在于所述的復配表面活性劑是由陰離子與非離子、非離子與非離子或陰離子與陰離子表面活性劑復配組成，上述陰離子表面活性劑是 C0-436、Hostapal BVConc,ANPEO10-P2 或 LA300SB ;非離子表面活性劑是 LCN-407、DynoI 604、C0-977、C0-630、FT900、WF-2ID、PEG-400 或 PEG-600，其復配的質量百分含量比為 I: I。
5.一種權利要求I所述的含復配表面活性劑低VOC免清洗助焊劑的制備方法，其特征在于方法如下 方法一含聚乙烯吡咯烷酮或丙三醇成膜劑的助焊劑制備，在反應容器中依次加入復配活化劑、溶劑、復配助溶劑、成膜劑、緩蝕劑和復配表面活性劑，加完各組分后在室溫下攪拌至完全溶解，待混合液混合均勻后過濾得到助焊劑； 方法二，含聚乙烯醇成膜劑的助焊劑制備，在反應容器中依次加入復配活化劑、溶劑、復配助溶劑、成膜劑、緩蝕劑和復配表面活性劑，加完各組分后在85 95°C攪拌至完全溶解，待混合液混合均勻后過濾得到助焊劑。
全文摘要
本發明公開了一種含復配表面活性劑低VOC免清洗助焊劑及其制備方法，這種助焊劑可用噴霧和浸蘸方式將其涂覆在印刷電路板焊接面上，適用于無鉛焊接工藝，該助焊劑主要由去離子水、復配活化劑、復配表面活性劑、復配助溶劑、成膜劑、緩蝕劑組成，本發明制備的含復配表面活性劑低VOC免清洗助焊劑，其VOC含量低于4.5%，固體含量低于2.5%，因而對環境友好；制備的助焊劑免清洗、絕緣電阻高、不易燃燒、存儲及運輸方便；制備工藝簡單，原料易得、價格較低、適合大量制備和工業化生產。
文檔編號B23K35/363GK102699576SQ201210114299
公開日2012年10月3日 申請日期2012年4月18日 優先權日2012年4月18日
發明者余堅, 吳青青, 孫明, 郝志峰, 鐘金春, 陳奕向, 饒耀 申請人:廣東工業大學