电子封装用无铅药芯焊锡丝配套助焊剂的研制

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1、硕士学位论文电子封装用无铅药芯焊锡丝配套助焊剂的研制作者姓名黄永灿学科专业化学工程指导教师程江教授所在学院化学与化工学院论文提交日期2015年5月DevelopmentofaSolderingFluxforLead-freeSolderWiresinSolderingProcessofElectronicPackagingADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：HuangYongcanSupervisor：Prof.ChengJiangSouthChin

2、aUniversityofTechnologyGuangzhou,China分类号：TN604学校代号：10561学号：201220118869华南理工大学硕士学位论文电子封装用无铅药芯焊锡丝配套助焊剂的研制作者姓名：黄永灿指导教师姓名、职称：程江教授申请学位级别：硕士学科专业名称：化学工程研究方向：电子封装材料及工程论文提交日期：2015年6月8日论文答辩日期：2015年6月2日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员：主席：楼宏铭委员：程江杨卓如文秀芳皮丕辉华南理工大学学位论文原创性声明本人郑

3、重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研宄所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研宄做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：M日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，艮P:研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属华南理工大学。学校有权保存并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许学位论文被查阅（除在保密

4、期内的保密论文外）；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。本学位论文属于：□保密，在____年解密后适用本授权书。逆不保密，同意在校园网上发布，供校内师生和与学校有共享协议的单位浏览；同意将本人学位论文提交中国学术期刊(光盘版）电子杂志社全文出版和编入CNH《中国知识资源总库》，传播学位论文的全部或部分内容。(请在以上相应方框内打“V”）作者签名:忒知

5、曰期：扣/4气。了9指导教师签名：日期初以丨与摘要无卤素免清洗松香基

6、助焊剂具有环保、安全和焊接可靠性高等优点，在无铅焊锡丝中的应用逐渐增多，但目前针对焊锡丝用无卤素环保助焊剂的研究尚不多见，缺乏能够完全替代传统高卤素助焊剂的产品。本论文工作深入研究了助焊剂载体、活性剂、表面活性剂、高沸点溶剂和成膜性增塑剂组分对无卤素免清洗松香基助焊剂性能的影响，并采用手工焊接方式对焊锡丝助焊剂进行实际效果考察，最后对助焊剂配方体系进行优化。通过Sn-0.7Cu无铅焊料的扩展率、焊后表面绝缘电阻、最大分解压力、正交试验、热重法、烟雾量及刺激性等测试研究了载体、活性剂、表面活性剂、高沸点溶剂及成膜性增塑

7、剂对松香基助焊剂活性的影响。研究结果表明：（1）以质量比为2:3的125松香和无色氢化松香复配作为助焊剂载体时，可赋予其扩展率较高、烟雾量适中、最大分解压力较小且焊后电气性能优异等优势；（2）活性剂的最佳用量为4.0wt%-6.0wt%，在优选总量为5.0wt%的条件下，采用丁二酸胺：癸二酸：戊二酸为1:2:6，不同活性梯度的有机酸及有机胺类活性剂复配有利于助焊剂获得较宽的活性作用温度区间，有效提升无铅钎料对基底的润湿能力。（3）1.5wt%的氟碳类表面活性剂FSN-100加入量可以使助焊剂获得较佳的润湿性能。（4）

8、采用乙二醇丁醚为主，DBE为辅的高沸点溶剂，优化后确定二者最佳比例为4:1，添加总量为3wt%。将自制助焊剂制成无铅药芯焊锡丝，采用手工焊接方式检验助焊剂的实际使用效果发现自制助焊剂具有上锡速度慢且飞溅略多等不足。通过寻找到一种高活性的碘酸盐D2，添加0.7wt%含量到原助焊剂体系中，在兼顾其他性能方面的前提下可显著提升焊接速度；添加成膜性增塑剂氢化松香甲基酯对无铅焊锡丝的飞溅及焊后电气性能都有较好的改善作用，其含量以7.0wt%为宜。将优化后的助焊剂与合作公司及日本某知名品牌同类型的商品助焊剂进行综合性能对比，本研

9、究自制助焊剂的综合性能良好。关键词：药芯焊锡丝；松香基助焊剂；扩展率；焊后表面绝缘电阻；助焊剂飞溅IABSTRACTTheuseofcleaning-freeandzero-halogenrosin-basedfluxisgraduallyincreasinginthelead-freeelectronicspackagingfield,owi