[其他]活性芯软钎焊丝

说明书

本发明是关于供电气、电子设备和仪表软钎焊用的活性芯软钎焊丝的配方。

活性芯软钎焊丝是将焊料拉制成空心线，同时压入焊剂，钎焊时焊剂从钎焊丝中流出，清洗被钎焊部位表面，降低熔融焊料的表面张力，使焊料与被钎焊金属充分润湿并紧密结合。该产品的技术关键是活性芯（即焊剂）的配方。这里引用美国专利US4523712和US4495007所描述的用于印刷线路板软钎焊的焊剂的组成：

例1：水白松香23

壬二酸3

二溴苯乙烯0.6

异丙醇73.4

例2：松香11.5

二聚亚麻酸8.5

壬二酸1.5

二溴苯乙烯0.6

异丙醇77.9

上述焊剂可以采用发泡、喷雾、涂刷或浸渍等方法，用于印刷线路板的软钎焊，但是将它做为活性芯软钎焊丝焊剂有以下缺点：其一，拉制活性芯软钎焊丝时，焊剂必需加热到约140℃并保持一段时间，上述焊剂没有添加抗氧化剂，在高温下焊剂中的活性剂易氧化变质，减少或丧失助焊活性。其二，根据测试，上述焊剂的铺展率小于90%，在手工钎焊的条件下，钎焊速度较慢。

本发明的任务是：第一，研制适当的抗氧化剂，它不仅在活性芯软钎焊丝制造中能保护焊剂在高温下不被氧化，而且在钎焊温度下能保护焊料，防止渣生成。第二，研制更有效的活性剂，使焊剂的铺展率达到并超过90%，并扩大应用范围，使其对铜及铜合金、银、锌、铁等材料都具有优良的钎接能力。第三，达到钎焊迅速，不产生刺激性气体，焊点饱满均匀，且呈现柔和的光泽，避免焊点太亮刺激操作者的眼睛。

为完成以上任务，本发明的技术解决方案是：第一，通过实验，研制芳香醛，例如甲氧基羟基苯甲醛、二甲氧基苯甲醛等做为抗氧化剂，芳香醛具有三种功能：在制造活性芯软钎焊丝时，能保护熔融焊剂中的活性剂不被氧化;在钎焊时能保护焊料，减少渣生成;并能产生香味，使手工钎焊条件得到改善。第二，通过一系列软钎焊助焊机理探讨实验证实，当焊剂中同时含有有机含氮化合物的氢卤酸盐和脂肪酸时，这两类化合物配合作用的效果比单纯用一种更佳，能使活性芯软钎焊丝的铺展率比单独使用其中一种（百分含量相同）提高2-3%，使钎焊迅速完成，此外，对铜及铜合金、银、锌、铁等材料均具有良好的钎焊效果。第三，现有的活性芯软钎焊丝产品钎焊后焊点很光亮，刺激操作者的眼睛。有的焊剂加入大量有机酸盐或氧化铝、二氧化硅、氧化钛的细微粉末做为消光剂，前者钎焊后留下有机酸盐残渣，影响电性能，后者与松香不互溶，且降低产品的可焊性。本发明所研制的活性剂有机含氮化合物的氢卤酸盐和脂肪酸，在钎焊时能生成新的化合物。助焊机理实验证实，有机含氮化合物的氢卤酸盐在钎焊温度下分解生成有机含氮化合物。此中间产物与被钎焊金属表面的氧化膜反应生成一种络合物。脂肪酸在钎焊温度下与被钎焊金属表面的氧化膜反应，生成相应的脂肪酸盐。新生成的络合物和脂肪酸盐冷却后成为极细微颗粒附着在焊点表面，能对光线形成不规则反射，从而消除焊点表面刺眼的光泽，达到消光的目的，不必再添加消光剂，简化了配方和生产工艺。

本发明选择锡61-50%，铅39-50%做为焊料成分。焊剂芯选用松香、改性松香、抗氧化剂、有机含氮化合物的氢卤酸盐、脂肪酸等，拉制成活性芯软钎焊丝，其配方为：

焊料97-99

焊剂（固体）1-3

焊料成分及重量百分比为：

锡50-61

铅39-50

焊剂成分及重量百分比为：

特级松香50-95

改性松香5-50

抗氧化剂0.1-5

有机含氮化合物氢卤酸盐0.1-5

脂肪酸0.2-5

其中，改性松香可选用：歧化松香、氢化松香、聚合松香、136松香甘油酯、138松香季戊四醇酯、424松香马来酸酯、210松香改性酚醛树脂等;抗氧化剂可选用：苯甲醛、甲氧基苯甲醛、二甲氧基苯甲醛、甲氧基羟基苯甲醛、苯基丙烯醛、3，4-亚甲二氧基苯甲醛等;有机含氮化合物氢卤酸盐可选用：盐酸三甲胺、盐酸三乙胺、正丁胺氢溴酸盐、己胺氢溴酸盐、环己胺氢溴酸盐、盐酸苯肼、盐酸谷氨酸、盐酸二乙醇胺、三乙醇胺氢溴酸盐、溴代十六烷基吡啶等;脂肪酸为含六个到廿个碳原子的一元和多元酸，脂肪酸可选用：己酸、十二酸、十四酸、软脂酸、硬脂酸、油酸、花生酸、己二酸、辛二酸、癸二酸等。