在歐盟RoHS與中國RoHS的相繼實(shí)施與無鉛制程轉(zhuǎn)換后，新的綠色電子浪潮――無鹵素(Halogen-free)再次席卷電子電氣產(chǎn)業(yè)。此外，挪威也新出臺了有害物質(zhì)管控的指令（簡稱PoHS），在PoHS指令中，已明確限制十八種必須排除的有害物質(zhì)在相關(guān)產(chǎn)品中的使用。其中第一類群組即為溴系難燃劑，包括六環(huán)溴十二烷(HBCDD)與印刷電路板中最常用的四溴丙二酚(TBBPA)等。除了國際間將陸續(xù)訂定相關(guān)法律外，國際大廠包括ASUS、Dell、HP、Apple、Intel、AMD等公司亦聲明自2008年開始導(dǎo)入無鹵素材料。鹵化物廣泛存在于印刷電路板、焊接掩膜、模塑化合物、連接器，以及其他常見的電子產(chǎn)品中。現(xiàn)在，人們對鹵素問題的關(guān)注日益增加，并積極在電子產(chǎn)品中限制鹵素的使用。對于許多不同來源的鹵素，以及低水平鹵素含量對環(huán)境的最低限度影響，大多數(shù)機(jī)構(gòu)采用國際電化學(xué)委員會（International Electrochemical Commission，IEC）所規(guī)定的含量水平，作為其最終裝配產(chǎn)品的要求。具體要求是：氯化合物<900ppm；溴化合物<900ppm；總體鹵素1500ppm無鹵素可能會成為繼2006年7月1日RoHS（有害物質(zhì)限制）指令實(shí)施以來電子行業(yè)的又一次綠色革命。

 一、無鹵免清洗型助焊劑系列

　　隨著電子工業(yè)的迅速發(fā)展及市場的日益激烈，各個企業(yè)愈來愈重視產(chǎn)品的質(zhì)量問題，而各種金屬材料及電子元器引起的可焊性及焊后的清洗問題，是相關(guān)企業(yè)常見的技術(shù)質(zhì)量難題。助焊劑是微電子焊接過程中保證焊接質(zhì)量的關(guān)鍵材料，它既要有較高的助焊性，又不能對被焊材料產(chǎn)生腐蝕，同時還要滿足一系列的機(jī)械和電學(xué)性能的要求。因此，助焊劑的品質(zhì)直接影響焊接產(chǎn)品的質(zhì)量。

　　不同類型的助焊劑，在焊接效果、環(huán)境污染，生產(chǎn)成本及最終電器產(chǎn)品的質(zhì)量方面有很大的區(qū)別，而電子工業(yè)使用的助焊劑多為松香基助焊劑以及水溶性助焊劑，特別是松香型助焊劑，其主要成分是松香、鹵素和溶劑，這種助焊劑焊后殘留物多，有腐蝕性，需要用氟利昂，氯代烴等ODS物質(zhì)清洗劑對其進(jìn)行清洗，而此類清洗劑的大量排放會導(dǎo)致臭氧層的破壞，直接危害人類的生存環(huán)境。從保護(hù)臭氧層和滿足SMT高密度組裝要求而言，采用免清洗焊接技術(shù)是一個有效途徑，可以節(jié)省清洗設(shè)備，降低制造成本，簡化工藝流程，免除清洗劑對環(huán)境的破壞。然而實(shí)現(xiàn)免清洗工藝的有效途徑則是使用無鹵低固體含量的免清洗助焊劑。

首先，無鹵免清洗型助焊劑應(yīng)滿足以下要求：

        1、不含鹵素及其它有害物質(zhì)； 

        2、焊接表面較少殘留、無粘性、焊后表面干燥；

        3、具有優(yōu)良的焊錫性、連接性和濕潤性，焊點(diǎn)飽滿光亮、透錫性優(yōu)良，有效防止缺錫和短路（錫橋）的發(fā)生；

        4、含有多種添加劑，大大減少錫球錫珠產(chǎn)生的機(jī)率；

        5、助焊劑殘留較低、不含腐蝕性殘留物、無鉛、無鹵，完全免清洗；

        6、表面絕緣阻抗極高，在不清洗的情況下板面絕緣阻抗仍然符合IPC試驗(yàn)規(guī)范，電氣信賴度高；

        7、產(chǎn)品低煙，不污染工作環(huán)境，不影響身體健康；

        8、價格適中，無需改變工藝、更換設(shè)備，通用性極佳。

適用范圍

 　　適用于SMD元件、芯片混裝紅膠貼片基板和安裝高密度DIP元件的基板，低殘留，不含鹵素。

如：電源產(chǎn)品、電腦主板、電腦周邊產(chǎn)品、通訊類產(chǎn)品、家用電器、液晶電視、汽車電子、儀器儀表等工藝適合：噴霧、發(fā)泡、粘浸涂布，適應(yīng)全自動焊接作業(yè)。

1.1   活化劑的選擇

　　要研制性能優(yōu)良的助焊劑，首先要選擇性能好，效率高的活化劑。因此在焊接過程中活化劑立即與金屬表面氧化作用，從而將其清除，凈化了金屬表面使焊料和被焊件之間的焊點(diǎn)牢固可靠，清除假焊、虛焊現(xiàn)象，因此，活化性是助焊劑的重要成份，但一般活化性的活化率與腐蝕性成正比，這就給免清洗類無鹵助焊劑中活化劑的選擇帶來困難，這類免清洗助焊劑所用的活化劑必須具備在焊接溫度下能夠揮發(fā)或分解成無腐蝕性物質(zhì)，使無鉛焊料的潤濕能力強(qiáng)，可增強(qiáng)無鉛焊料的可焊性，能適應(yīng)各種無鉛焊料的焊接溫度，對無鉛焊料合金無腐蝕作用，因而，傳統(tǒng)的酸鹽類和無機(jī)鹽類活化劑都無法使用，經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)和測試，發(fā)現(xiàn)C2-C10的有機(jī)酸具有良好的活化性能，特別是通過理論分析，設(shè)想選用混合酸，這樣就可降低活化劑的成本，又可根據(jù)需要，通過調(diào)節(jié)各種成分的比例來控制其沸點(diǎn)，使其在焊接后能完全揮發(fā)。同方公司在品種的選用和用量上進(jìn)行多次試驗(yàn)并取得成功，可以使活化劑的揮發(fā)溫度控制在150℃-265℃，用量在0.7%-1.5%就能取得良好效果。

1.2 溶劑的選擇

　　傳統(tǒng)助焊劑所用溶劑太多是水溶性脂肪醇，一般為乙醇或異丙醇。但如果單一的異丙醇或己醇作為溶劑，要獲得很好的焊接效果，除了活化劑外，還必須加入表面活性劑、潤濕劑、發(fā)泡劑等，一般這些添加劑沸點(diǎn)較高，很難在焊后完全揮發(fā)，這就同免清洗的目的相矛盾，通過多次試制和性能測試，如果用復(fù)合溶劑即水溶性的醇和不溶于水的醚，可以解決上述問題，因所用醚具有以下特點(diǎn)：

        1）可以增加表面絕緣電阻。

        2）可以起到表面活性劑和潤濕劑的作用等。

        3）在進(jìn)入預(yù)熱區(qū)焊接前能抗較高的溫度，不會使活性物質(zhì)在沒進(jìn)行焊接前已揮發(fā)。

        4）在進(jìn)入焊接過程中能完全揮發(fā)，這樣不僅提高了助焊劑的性能而且大大簡化了助焊劑的成份。

1.3  溶劑類無鹵免清洗型助焊劑的技術(shù)指標(biāo)及物理性能。

        (1)、外觀       無色透明液體或低粘度淡黃透明液體

        (2)、相對密度   0.795-0.820

        (3)、酸值       16-25mgkoh/g

        (4)、鹵素含量   無

        (5)、固含量     1.5-8%

        (6)、擴(kuò)展率    >80%

        (7)、水卒取液電阻率  ＞1×10<SUP>5</SUP>（Ω.CM）

        (8)、表面絕緣電阻    ＞1×10<SUP>10</SUP>Ω（以JIS3283標(biāo)準(zhǔn)）

        (9)、銅片腐蝕試驗(yàn)    無腐蝕。

1.4 應(yīng)用范圍

　　適用于SMD元件、芯片混裝紅膠貼片基板和安裝高密度DIP元件的基板，低殘留，不含鹵素。

如：電源產(chǎn)品、通訊類產(chǎn)品、家用電器、液晶電視、儀器儀表等

工藝適合：噴霧、發(fā)泡、粘浸涂布，適應(yīng)于全自動化焊接。

2、無鹵免洗可成膜水基型助焊劑（TF  SJ-5505系列）

　　目前在電子工業(yè)界微電子焊接中所用的另一大類型是水基型助焊劑，該類型的助焊劑缺點(diǎn)在于使用該類助焊劑后，殘留于面板的殘留物因?yàn)橐资艹比芙猓瑢?dǎo)致絕緣電阻性能下降，而且PCB面受潮發(fā)白。這也是迄今為止水基型助焊劑不如有機(jī)溶劑型助焊劑應(yīng)用廣泛的原因之一。

　　本系列助焊劑為無鹵低固免洗可成膜的水基型助焊劑，針對VOC作溶劑存在的不足。既消除了有機(jī)溶劑的安全及污染問題，又免去普遍水基型助焊劑殘留易受潮溶解發(fā)白、導(dǎo)致絕緣阻抗下降的問題。本助焊劑在在使用之后，能在PCB焊接面形成一層保護(hù)膜，該膜為非水溶性，可防濕防潮、提高絕緣性，延長產(chǎn)品使用壽命。此系列水基助焊劑以高純度去離水為主要溶劑，精心科學(xué)配制，不含VOC，克服了VOC做溶劑的缺點(diǎn)，對人體無毒害，對環(huán)境無污染，不燃，使用更安全，達(dá)到環(huán)保要求。且有極佳的焊接性能，焊接后焊點(diǎn)飽滿、無連接，且PCB板面干凈，阻抗值高之特性。

無鉛焊錫膏系列

       隨著電子產(chǎn)品向超大規(guī)模集成化、數(shù)字化、微型化方面發(fā)展，使得表面安裝技術(shù)（SMT）成為電子組裝的主流技術(shù)，而焊錫膏印刷是SMT是第一道工序，直接決定著電子產(chǎn)品的質(zhì)量。焊錫膏由超細(xì)（20-75UM）的球形合金錫粉與焊劑系統(tǒng)組成。焊劑系統(tǒng)作為錫粉的懸浮載體，使焊錫膏具備一定的活性、粘彈性、觸變性等性能，焊劑系統(tǒng)包含溶劑、催化劑、表面活性劑、流變調(diào)節(jié)劑、熱穩(wěn)定劑等。Sn-Pb焊錫膏具有優(yōu)異的性能和低廉的成本，成為電子組裝焊接中的主要焊接材料，但由于會有大量的鉛，長期使用會對人類生活環(huán)境和安全帶來較大危害，大力發(fā)展無鉛的綠色焊錫膏便成了當(dāng)務(wù)之急。

　　無鉛焊料應(yīng)滿足以下條件：溶點(diǎn)低，合金共晶溫度近似于Sn63/Pb37的共晶溫度183℃，大致在180℃-220℃之間，無毒不污染環(huán)境，熱傳導(dǎo)率和導(dǎo)電率要與Sn63/Pb37的相當(dāng)，潤濕性、機(jī)械性能良好，焊點(diǎn)有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和抗熱老化性，要與現(xiàn)有焊接設(shè)備和工藝兼容，各焊點(diǎn)檢修容易，成本低，所選用的材料能保證充分供應(yīng)。

1、 Sn-Ag-Cu體系焊錫膏

此體系焊錫包含二大類：Sn96.5Ag3.0Cu0.5和Sn99Ag0.3Cu0.7類型其特點(diǎn)是機(jī)械性能拉伸強(qiáng)度、蠕變熱性及耐熱老化性比Sn-Pb共晶焊料好，延展性比Sn/Pb共晶焊料稍差。其熔點(diǎn)為210-230℃之間。

特點(diǎn)：

①印刷流動性好，對低至0.3mm間距焊盤也能完成精密的印刷。

②連續(xù)印刷時，其粘性變化極小，鋼網(wǎng)上的可操作壽命長，超過8小時仍不會變干，仍保持良好的印刷效果。

③印刷后數(shù)小時仍保持原來的形狀，基本無塌落，貼片元件不會產(chǎn)生偏移。

④具有極佳的焊接性能，可在不同部位表面適當(dāng)?shù)臐櫇裥浴?

⑤可適應(yīng)不同檔次焊接設(shè)備的要求，無需在充氧環(huán)境下完成焊接，在較寬的回流焊爐溫范圍內(nèi)仍可表現(xiàn)良好的焊接性。

⑥焊接殘留物極少，顏色很淡且具有較高的絕緣阻抗，腐蝕性極小，達(dá)到免洗要求。

⑦具有極佳的ICT測試性能，不會產(chǎn)生誤判。

2、Sn-Bi系錫膏

       此系焊料的錫膏特點(diǎn)是熔點(diǎn)低（138℃）對于那些耐熱性差的電子元器件焊接有利，其保存穩(wěn)定性好，潤濕性相當(dāng)優(yōu)秀。本體系焊錫膏采購用特殊助焊膏與氧化物含量極少的球形錫粉精制而成，具卓越的連續(xù)印刷解像性，此外，本體系錫膏所含有的助焊膏，采用具有高信賴度的低離子性活化劑系統(tǒng)，使其在回流之后的殘留物極小且具有相當(dāng)高的絕緣阻抗，焊后有極高的電氣穩(wěn)定性和安全可靠性。