PR, 产品研发(R&D), 公司新闻, 行业趋势

改性松香树脂在助焊剂配方中的应用

改性松香树脂在助焊剂配方中的应用

By:


一般而言,助焊剂具有去除PCB表面氧化物的能力。松香作为助焊剂的主要成分之一(通常成分占比约1~45%的质量分数),其主要成分——树脂酸,在230~270℃时具有良好的去氧化物功能。当助焊剂冷却至70℃以下时又凝固回固体,易于保存。同时熔化后的松香会在PCM和焊点金属的表面会形成黏性保护层,因此长期被作为助焊剂的首选材料。但初级松香缺点较为明显,改性松香(氢化松香、马来松香、聚合松香、浅色松香等)是如今市场的主流选择。

表1. 改性松香和初级松香在助焊剂应用中的比较
初级松香 改性松香
初级松香+异丙醇(isopropyl alcohol) 改性松香+羧酸(carboxylic acid)+微量金属元素(锡、银、铜等)
色泽深 色泽浅
残留物有粘性 可通过配方改良为免清洁型
发烟量大 发烟量较小
活性更强

对存放较久或者氧化程度较深的印制电路板进行助焊时,需要加入活化剂提高松香活性。一般选用盐酸或氢溴酸的胺盐。胺的碱性可以把酸的酸性进行中和。但氯和溴等卤素物质会引起腐蚀和绝缘电阻下降。因此无卤素(halogen free)助焊剂可取代传统活化剂。无卤素助焊剂以小分子有机酸的清除能力可以满足焊接要求,同时在焊接温度下可部分升华或者汽化,其残留物的绝缘电阻较高。

锡膏是由焊锡粉(solder powder)、助焊剂、表面活性剂、触变剂等物质混合制备而成,应用于回流焊时对PCB表面电阻、电容、IC等电子元器件的焊接。其中触变剂用于调节锡膏的粘度和印刷性能,防止在印刷过程中出现拖尾、黏连等现象;溶剂是锡膏在搅拌时更为均匀,同时影响锡膏的使用寿命;活化剂可去除PCB铜模焊盘表层及零件焊接部位的氧化物质,并降低锡、铅的表面张力;松香树脂可保护PCB在焊后再度氧化,并起到增粘剂的作用,提高锡膏粘附性,固定电子元件。

非松香、改性树脂体系的助焊剂产品是近年来焊料产业的又一大突破。比较传统松香或改性树脂体系的助焊剂,非松香型产品具有固含量小;对PCB表面无腐蚀性;焊接温度下易分解、升华或挥发;焊后无残留等特点。更易符合特殊产业对离子净度的要求标准。此类产品的配方一般以活性剂(0.5~3.0%)、成膜剂(0.2~2.0%)、助溶剂(5~20%)和溶剂(75~90%)混合。例如选用脂肪族二元酸、芳香酸或氨基酸作为活性剂;选用烃、醇或酯类物质作为成膜剂;选用醚、酯或萜烯类化合物作为助溶剂。添加助溶剂的目的是提高活性剂、成膜剂和缓蚀剂的溶解性,使之不产生沉积现象,并且增加焊剂的浸润性。α-蒎烯β-蒎烯或松节油是较常应用于助溶剂的萜烯类化合物。

表2. 助焊剂配方常见的成分组成
配方组成 质量分数(%) 成分物质
活性剂 0.5~3.0% 丁二酸、已二酸、癸二酸、反丁烯二酸、苯甲酸、水杨酸、谷氨酸、赖氨酸
成膜剂 0.2~2.0% 松香酸甘油脂、硬脂酸甘油脂、甘油、聚乙二醇、凡士林、石蜡
助溶剂 5~20% 醋酸乙酯、醋酸丁酯、乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、乙二醇丁醚、α-蒎烯、β-蒎烯、松节油
溶剂 75~90% 乙醇、异丙醇

松香芯焊锡丝内有添加松香成分(助焊剂),助焊剂可以更好的帮助产品焊接。松香在松香芯焊锡丝配方中起到多种作用:除去焊锡焊盘处的氧化物;促进锡的湿润扩展;降低焊锡的表面张力;清洁焊锡的表面;将金属表面包裹起来,杜绝其与空气的接触,以防止再次氧化。总的来说比实心焊锡丝的更容易粘住电子元件,并减少助焊剂的涂抹量。

  • 粘接元件
  • 清洁氧化物
  • 润湿、延展锡料和PCB表面
  • 形成抗氧化有机涂层

比较初级松香在SMT领域的应用,改性松香等松香深加工衍生品为下游助焊剂、焊锡丝等产品的研发配方提供了多元化的选择。从发烟量、气味、色泽、酸值、粘度、软化点等指标角度为下游研发提供了丰富的基础原料。欲了解更多改性松香树脂应用在SMT领域的解决方案请浏览SMT专题