在歐盟RoHS與中國(guó)RoHS的相繼實(shí)施與無(wú)鉛制程轉(zhuǎn)換后，新的綠色電子浪潮――無(wú)鹵素(Halogen-free)再次席卷電子電氣產(chǎn)業(yè)。此外，挪威也新出臺(tái)了有害物質(zhì)管控的指令（簡(jiǎn)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(guó)際間將陸續(xù)訂定相關(guān)法律外，國(guó)際大廠包括ASUS、Dell、HP、Apple、Intel、AMD等公司亦聲明自2008年開(kāi)始導(dǎo)入無(wú)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(jiàn)的電子產(chǎn)品中?，F(xiàn)在，人們對(duì)鹵素問(wèn)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(duì)于許多不同來(lái)源的鹵素，以及低水平鹵素含量對(duì)環(huán)境的最低限度影響，大多數(shù)機(jī)構(gòu)采用國(guó)際電化學(xué)委員會(huì)（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(wú)鹵素可能會(huì)成為繼2006年7月1日RoHS（有害物質(zhì)限制）指令實(shí)施以來(lái)電子行業(yè)的又一次綠色革命。

 一、無(wú)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(chǎng)的日益激烈，各個(gè)企業(yè)愈來(lái)愈重視產(chǎn)品的質(zhì)量問(wèn)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(wèn)題，是相關(guān)企業(yè)常見(jiàn)的技術(shù)質(zhì)量難題。助焊劑是微電子焊接過(guò)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(duì)被焊材料產(chǎn)生腐蝕，同時(shí)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(duì)其進(jìn)行清洗，而此類清洗劑的大量排放會(huì)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(gè)有效途徑，可以節(jié)省清洗設(shè)備，降低制造成本，簡(jiǎn)化工藝流程，免除清洗劑對(duì)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(wú)鹵低固體含量的免清洗助焊劑。

首先，無(wú)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(wú)粘性、焊后表面干燥；

        3、具有優(yōu)良的焊錫性、連接性和濕潤(rùn)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(wú)鉛、無(wú)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(jià)格適中，無(wú)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(dòng)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(guò)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(wú)鹵助焊劑中活化劑的選擇帶來(lái)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(wú)腐蝕性物質(zhì)，使無(wú)鉛焊料的潤(rùn)濕能力強(qiáng)，可增強(qiáng)無(wú)鉛焊料的可焊性，能適應(yīng)各種無(wú)鉛焊料的焊接溫度，對(duì)無(wú)鉛焊料合金無(wú)腐蝕作用，因而，傳統(tǒng)的酸鹽類和無(wú)機(jī)鹽類活化劑都無(wú)法使用，經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn)和測(cè)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(guò)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(guò)調(diào)節(jié)各種成分的比例來(lái)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(rùn)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(guò)多次試制和性能測(cè)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(wèn)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(rùn)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(huì)使活性物質(zhì)在沒(méi)進(jìn)行焊接前已揮發(fā)。

        4）在進(jìn)入焊接過(guò)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(jiǎn)化了助焊劑的成份。

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

        (1)、外觀       無(wú)色透明液體或低粘度淡黃透明液體

        (2)、相對(duì)密度   0.795-0.820

        (3)、酸值       16-25mgkoh/g

        (4)、鹵素含量   無(wú)

        (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(wú)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(dòng)化焊接。

2、無(wú)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?，?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(wú)鹵低固免洗可成膜的水基型助焊劑，針對(duì)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(wèn)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(wèn)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(zhǎng)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(duì)人體無(wú)毒害，對(duì)環(huán)境無(wú)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(wú)連接，且PCB板面干凈，阻抗值高之特性。

無(wú)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(huì)有大量的鉛，長(zhǎng)期使用會(huì)對(duì)人類生活環(huán)境和安全帶來(lái)較大危害，大力發(fā)展無(wú)鉛的綠色焊錫膏便成了當(dāng)務(wù)之急。

　　無(wú)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(wú)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(rùn)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(dòng)性好，對(duì)低至0.3mm間距焊盤(pán)也能完成精密的印刷。

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

③印刷后數(shù)小時(shí)仍保持原來(lái)的形狀，基本無(wú)塌落，貼片元件不會(huì)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?rùn)濕性。

⑤可適應(yīng)不同檔次焊接設(shè)備的要求，無(wú)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(cè)試性能，不會(huì)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(duì)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(rùn)濕性相當(dāng)優(yōu)秀。本體系焊錫膏采購(gòu)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。