[发明专利]一种环保助焊剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种环保型助焊剂组合物，该助焊剂组合物包括酸、表面活性剂、成膜剂以及缓蚀剂。本发明提供的环保助焊剂组合物能够满足中高速镀锡，特别是铜线镀锡的工艺要求，而且上锡均匀快速、无针孔、锡渣残留少、性能稳定，另外，本环保助焊剂绿色安全、无挥发性溶剂、腐蚀性低、对人体伤害很小，完全符合RHOS 2.0、REACH等环保法规的要求。

技术领域

本发明属于助焊剂技术领域，具体涉及一种环保助焊剂及其制备方法与应用。

背景技术

镀锡铜线是电子工业的一种基础材料，主要用于生产压敏电阻、热敏电阻等电子元器件的引线和整机线路板的跨接线，锡层的厚度、与基材的附着力等对铜线的性能(比如导电性、耐蚀性、抗氧化性能等)，以及使用寿命都会有重要影响，对镀锡铜线的锡层的性能有重要影响的除了镀锡过程，还有镀锡助焊剂性能。

热镀锡工艺需要使用助焊剂来提高焊接质量，助焊剂在镀锡工艺中以化学与物理反应为主，在1～2秒钟内起到快速镀锡的作用。助焊剂包含的化学物质必须能与金属氧化膜反应且能生成溶于助焊剂的化合物，同时能够防止氧化、减小表面张力、提高锡液表面活化性能、增加焊锡对于基体表面润滑性能。

随着电子行业的不断发展壮大，电子产品的持续更新换代和环保法规的不断升级，市场对助焊剂的要求也在日益增加，助焊剂的发展从传统的松香助焊剂到80年代出现的合成助焊剂、免洗助焊剂、水溶型助焊剂，再到现在的无铅无卤助焊剂等。所有这些类型的助焊剂，均是以醇类溶剂为基础溶剂，添加各种类型辅助性材料，如成膜剂、活性剂、高沸点溶剂、表面活性剂、缓蚀剂等，实现应用于各种工艺的适用性。所有这些类型的助焊剂存在一个共性：以醇类溶剂为基础溶剂或者以含卤无机酸为活性剂，而醇类溶剂多以乙醇、甲醇、异丙醇、或这几者的混合物为主，具有闪点低、易燃易爆等危险特性；另一方面，含卤无机酸易挥发，对人体产生健康危害，易对水体和土壤造成污染。

目前应用于镀锡铜线领域的现有助焊剂多为水基含卤助焊剂，但因其含卤，对人体伤害大，对环境破坏大，无法满足不断升级的环保法规要求，如无法满足RHOS 2.0、SONY00259、HF、REACH等要求。另外新兴的水基无卤助焊剂也会添加少量的溶剂或氟碳表面活性剂(原料含全氟辛酸PFOA)，不能满足日益增强的环保需求，且在连续的铜线镀锡过程中，水基无卤助焊剂容易炸锡且无法完全去除铜带上沾附的矿物油，由此会影响铜线镀锡的效果和产品性能稳定性。

发明内容

本发明提供了一种助焊剂组合物，以所述助焊剂组合物的总质量为100.0％计，其包括如下组分：酸2.0-10.0％、表面活性剂0.05-0.5％、成膜剂1.0-10.0％、缓蚀剂0.05-0.5％。

根据本发明的实施方案，所述助焊剂组合物包含水。示例性地，所述助焊剂组合物中，除酸、表面活性剂、成膜剂、缓蚀剂之外的余量为水。

根据本发明的实施方案，所述酸可以为有机酸，优选复配有机酸；所述酸在组合物中的质量分数可以为3.0-8.0％，例如3.5％、4％、5％、6％、7％；

根据本发明的实施方案，所述有机酸选自一元酸或二元酸中的一种、两种、三种或更多种。例如，所述有机酸中的至少一种，例如两种、三种或更多种有机酸选自甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、乙二酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸、乙醇酸、柠檬酸、苹果酸、丙酮酸、苯甲酸、水杨酸；优选地，所述复配有机酸选自两种、三种或更多种的上述有机酸。优选地，所述复配有机酸的组合可以为乙二酸和苹果酸的，丁二酸和乙醇酸的组合，乙二酸和丁二酸的组合，乙二酸、柠檬酸和丙二酸的组合，乙醇酸、丙酮酸和柠檬酸的组合，丙二酸、丁二酸和苹果酸的组合；

根据本发明的实施方案，所述复配有机酸中有机酸之间的质量比可以在较宽范围内变化。例如，当所述复配有机酸中为两种有机酸时，二者质量比为1:(0.1-10)，例如1:(0.2-6)；当所述复配有机酸中为三种有机酸时，三者质量比为1:(0.1～10):(0.1-10)，例如1:(0.2～6):(0.1-8)，例如1:(1～4):(2-5)，例如1:2:4、1:3:3、1:1:5。