在电子焊接领域,助焊剂起着至关重要的作用,它能够帮助和促进焊接过程,同时保护焊接部位免受氧化。助焊剂根据是否含有卤素,可分为有卤助焊剂和无卤助焊剂,它们在多个方面存在明显的区别。
成分差异
有卤助焊剂
有卤助焊剂通常含有卤素元素,如氯(Cl)、溴(Br)等 。这些卤素以盐类等形式存在于助焊剂中,比如常见的氯化物、溴化物。在锡膏助焊剂里添加少量卤素盐,能显著提升其焊接活性。卤素在焊接中扮演着 “清洁者” 的角色,其强腐蚀性可以有效腐蚀并去除金属表面的氧化膜,像是电路板焊盘(PAD)以及锡粉表面的氧化物,从而为焊料的附着创造良好条件 。例如早期的松香型助焊剂,常添加氯化物来增强焊接效果,即使焊件表面存在一定程度的脏污或氧化,也能实现较为顺利的焊接连接 。
无卤助焊剂
无卤助焊剂并非完全不含卤素,而是其卤素含量严格控制在无卤指标范围内,一般要求 Cl/Br 卤素单项不超过 900ppm,总量不超过 1500ppm 。这类助焊剂摒弃了传统的卤素活性剂,采用碳酸酯、磷酸酯、有机锡化合物等环保无害的化合物取而代之。还有些无卤助焊剂使用柠檬酸、胺类等温和的有机酸作为活性剂,通过较为温和的方式渗透并去除金属表面的氧化层 。
环保性对比
有卤助焊剂
卤素在环境中存在一定危害。当有卤助焊剂在生产、使用过程中,尤其是在高温焊接时,卤素可能会释放出来。例如,含溴助焊剂在燃烧或受热分解时,会产生如溴化氢等有害气体,这些气体不仅对操作人员的身体健康有损害,排放到大气中还可能参与一系列化学反应,对环境造成负面影响 。而且有卤助焊剂的制造和处理过程往往需要特定的设备和工艺,这一过程本身也可能对环境产生间接危害。此外,有卤助焊剂焊接后的残留物中含有卤素离子,这些离子具有腐蚀性,若残留物长期存在于电子产品中,随着时间推移,可能会对电子元器件造成腐蚀,影响产品的使用寿命,最终废弃的电子产品因含有这些有害物质,在回收处理时也增加了难度和环境风险 。
无卤助焊剂
无卤助焊剂由于不含有卤素或卤素含量极低,从源头减少了对环境的危害。在使用和废弃过程中,不会产生含卤的有害气体。并且其残留物较少,且残留物多为白色透明,性质较为惰性,通常无需清洗或可免洗。这不仅减少了清洗过程中可能使用的化学清洗剂对环境的污染,同时也降低了电子产品在后续使用和回收过程中的环境风险,更加符合当下绿色环保的理念,在环境保护方面具有显著优势 。
焊接性能不同
有卤助焊剂
凭借卤素强大的腐蚀、去除氧化膜能力,有卤助焊剂能使焊料更好地与焊接物表面接触,展现出较强的上锡能力,焊接效果通常较为理想。在面对一些焊接难度较大的情况,如焊盘严重氧化、焊件表面脏污等 “恶劣” 场景时,有卤助焊剂往往能够应对自如,所以在手工焊接或者电子设备维修等对焊接灵活性要求较高的场景中应用较为广泛 。然而,其强大的腐蚀性也带来了弊端,焊接后的产品残留物具有腐蚀性,在潮湿环境下,残留物中的卤素离子可能引发电化学反应,导致焊点腐蚀,增加漏电风险,长期来看会影响电子产品的稳定性和可靠性 。
无卤助焊剂
无卤助焊剂由于采用较为温和的活性剂,其焊接活性相对有卤助焊剂较低。这就要求在焊接过程中,焊接环境要更加干净,对焊盘的清洁度以及焊接温度等工艺参数的控制要求更为精准 。不过,无卤助焊剂残留物少且性质稳定,不会对焊点造成腐蚀,在对电子产品稳定性和可靠性要求极高的领域,如汽车电子、医疗设备等,无卤助焊剂具有明显优势。因为在这些领域,电子产品需要长期稳定运行,任何潜在的腐蚀风险都可能引发严重后果 。
成本方面
有卤助焊剂
有卤助焊剂的生产成本相对较低。一方面,其使用的卤素类活性剂价格较为低廉;另一方面,经过长期发展,有卤助焊剂的生产工艺已经相当成熟,生产过程相对简单,不需要过于复杂的设备和工艺控制,这使得有卤助焊剂在市场上价格通常较为亲民,对于一些对成本敏感、追求大规模低成本生产的企业具有吸引力 。
无卤助焊剂
无卤助焊剂由于采用了更环保、性能更优的化合物作为活性剂以及其他原材料,例如一些特殊的合成树脂、触变剂等,这些材料成本较高。并且在生产过程中,为了严格控制卤素残留量,需要更为精密的生产设备和更严格的工艺控制,这无疑增加了生产的复杂性和成本。所以,一般情况下无卤助焊剂的价格要高于有卤助焊剂 。
应用场景
有卤助焊剂
在一些特定场景下仍有应用。比如在对阻燃性能要求较高的场合,有卤助焊剂中的卤素可以在一定程度上提高材料的阻燃性;对于一些焊接要求不是特别高,且对成本控制较为严格的消费类电子产品生产中,有卤助焊剂因其成本优势也可能会被选用;还有在电子设备的维修领域,由于需要应对各种复杂、可能存在氧化或脏污的焊点情况,有卤助焊剂强大的焊接活性使其能够快速解决焊接问题 。
无卤助焊剂
随着环保要求的日益提高以及对电子产品可靠性要求的不断提升,无卤助焊剂的应用越来越广泛。在 PCBA(Printed Circuit Board Assembly,印刷电路板组装)焊接领域,因其环保性和对电子产品长期稳定性的保障,受到众多企业的青睐;在汽车电子领域,汽车运行环境复杂,对电子设备的可靠性要求极高,无卤助焊剂能够满足汽车电子产品在长期使用过程中对稳定性和安全性的需求;医疗设备领域同样如此,医疗设备关乎生命健康,需要极高的可靠性和稳定性,无卤助焊剂残留物少且无腐蚀性的特点,使其成为医疗设备电子焊接的理想选择 。
综上所述,有卤助焊剂和无卤助焊剂在成分、环保性、焊接性能、成本以及应用场景等方面存在显著差异。在实际选择时,企业需要综合考虑自身产品的需求、环保要求、成本预算等多方面因素,权衡利弊后做出合适的决策 。
