[发明专利]一种水溶性助焊剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于电子器件焊接材料及工艺领域，具体涉及一种水溶性助焊剂及其制备方法。

背景技术

电子器件在浸焊和波峰焊时必须使用助焊剂。应用最广的助焊剂有两类：一类是松香型的助焊剂；一类是水溶性助焊剂。松香型助焊剂的可焊性好，但需应用大量有机溶剂。这些有机溶剂不利于环境保护和人体健康。因此近年来，水溶性助焊剂在电子行业中的应用愈来愈受到关注。

目前采用的水溶性助焊剂存在两大缺点：1，焊后的表面绝缘电阻较低，2，焊点强度不够高，故必需进行改进。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种表面绝缘电阻高、工艺性能好、焊点强度高、可靠性好的水溶性助焊剂及其制备方法。

实现本发明目的的技术方案如下：

一种水溶性助焊剂，该助焊剂中含有纳米氧化物，所述助焊剂的成分及重量百分比为：

亚克力4～8%；

乙醇胺5～10%；

二甲胺盐酸盐0.2～2%；

乙醇2～10%；

纳米氧化物0.1～0.5%；

去离子水余量。

而且，所述的纳米氧化物为ZnO和SiO₂的混合物。

而且，所述的混合物ZnO和SiO₂的比例为1:1。

而且，所述的ZnO的颗粒度为80～300nm。

而且，所述的SiO₂的颗粒度为10～80nm。

一种制备水溶性助焊剂的方法，步骤如下：

将亚克力、乙醇胺、二甲胺盐酸盐、乙醇和去离子水倒在容器中用高速剪切机剪切，然后加入纳米氧化物搅拌30min，静置后即得本发明的水溶性助焊剂。

本发明的优点及有益效果如下：

1、亚克力与乙醇胺起反应生成一种松香酸胺，它具有松香的特性，又能溶化于水，可去除金属表面的氧化物，焊后助焊剂的残余膜具有良好的绝缘性。

2、水溶性助焊剂中加有纳米ZnO和SiO₂。利用了纳米级颗粒的“界面效应”和“小尺寸效应”的特性，钎焊时熔态焊料合金先析出在被焊金属表面上，纳米粒子随后沉积在焊料以及被焊材料表面的晶粒孔隙中。由于ZnO和SiO₂两种纳米粒子的复合配方发挥了协同效应，促进了嵌镶结构的形成。在焊料与母材表面形成了牢固的纳米氧化物附着，进一步提高了焊后助焊剂残余的绝缘电阻。

3、纳米粒子改变了水溶性助焊剂的成膜状态，防止焊接时工件和焊料的氧化。

4、纳米ZnO和SiO₂具有很好的抗氧化性，可防止焊接时工件和焊料的氧化。

5、纳米ZnO和SiO₂可提高表面绝缘电阻。

因此，本发明的水溶性助焊剂具有焊接时去金属表面氧化物强，焊后表面绝缘性高，焊点强度好，焊点表面光亮，焊点结晶细小等优点。

附图说明

图1为利用助焊剂焊接后采用透射电镜扫描的焊接点。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明进一步说明，下述实施例是说明性的，不是限定性的，不能以下述实施例来限定本发明的保护范围。

实施例1

一种水溶性助焊剂，具体成分如下：

制备方法：

将亚克力，乙醇胺，二甲胺盐酸盐，乙醇，去离子水放在容器中用高速剪切机剪切，然后加入纳米ZnO和SiO₂，搅拌30min，静置后即制得本发明的水溶性助焊剂。

实施例2

一种水溶性助焊剂，具体成分如下：

制备方法同实施例1。

实施例3

一种水溶性助焊剂，具体成分如下：

制备方法同实施例1。

发明实施例的性能指标见表1

表1发明实施例的性能指标

表面绝缘电阻按GB/T9491规定的测试方法进行。

扩展率试验按GB/T15829-1995规定的测试方法进行，所用无铅焊料为Sn-0.7Cu-0.03Ni，焊接槽温度265℃。

附图显示焊接面的焊接非常好，已经进行了分子层面的结合。