最近，我收到了幾個要求澄清 「無鹵 」和 「無鹵素 」之間區別的請求。這兩個詞彙都適用於電子組裝產業中焊接助焊劑的成分。雖然有些人可能會交替使用這兩個名詞而不會造成任何影響，但這兩個定義並非同義詞。這個主題可能會有點混亂，因此在這篇文章中，我會從工業標準和一般化學的角度來概述鹵化物和鹵素的差異。
您需要知道的事
在行業標準的背景下理解這些術語至關重要。有關「無鹵化物」的標準定義，請參考 J-STD-004 (Rev. C).J-STD-004C 將「無鹵化物」定義為混合鹵化物離子 (F-、Cl-、Br-、I-) 含量佔流量固體部分重量百分比低於 0.05% 的流量。分析測試方法「離子色譜法」是針對未加熱狀態的助熔劑進行測試。助焊劑的鹵化物含量由助焊劑分類中的最後一個字符來表示：0 代表不含鹵化物，1 代表含鹵化物。
另一方面、 IEC 61249將「無鹵素」定義為殘餘物含氯量低於 0.09%（所有形式）、含溴量低於 0.09%（所有形式），以及氯與溴合計含量低於 0.15%的材料。分析測試方法 (根據 J-STD-004C)「轟擊熱量測定法」，接著使用離子色層法，對最終以回流殘餘物形式存在的助焊劑殘餘物進行測試。鹵素測試是選擇性的，沒有標準的特性指定。
為什麼您需要知道
之所以要監控鹵化物的濃度，是因為鹵化物具有腐蝕焊料的潛力，在外加電氣偏壓和濕氣的情況下，可能會導致樹枝狀生長。當免清洗產品通過 J-STD-004 SIR & ECM 測試，並正確使用時，就不需要擔心這個問題。對於必須清洗（水溶性）的助焊劑殘留物，使用徹底、有效的清洗程序應可防止任何腐蝕。必須重申的是，含鹵化物的助焊劑並不是對組件有害的。只需對鹵化物的存在進行特性分析，即可促進電化學可靠裝置的設計與組裝。
相反，製造商決定完全使用無鹵素產品則是基於環境考量。助焊劑化學中的鹵素通常是鹵碳化合物，當含鹵素助焊劑後殘留的組件被不當處理時，有可能污染環境。雖然全球每天都在使用含鹵素的助焊劑，但個別公司可以選擇自行制定法規，拒絕使用含鹵素的助焊劑，以完全避免這個問題。目前並沒有政府法規完全禁止在電子產品中使用所有含鹵素的焊接材料。由於在技術上沒有表征鹵素含量的需要，因此鹵素測試是可選的。
令人困惑的地方
對於有更多技術好奇心的人，這裡有更深入的探索：
- 在一般化學中，鹵素是週期表第 17 族中的元素。鹵化物」是任何含鹵素的化合物。鹵化物可分為兩大類：離子結合和共價結合。在離子鍵化合物中，帶相反電荷（正電荷和負電荷）的原子會互相吸引。如果帶負電荷的原子是鹵素，就會被視為「鹵化物離子」。然而，在電子工業及其標準中，「鹵化物 」在技術上是指 "halide ion"。離子色層分析並不能檢測所有鹵化物物種的濃度，只能檢測離子鹵化物物種的濃度。
- 根據標準定義，助焊劑在技術上可分為 「無鹵 」和 「含鹵 」兩種。活化剂是助焊剂的主要成分之一，是溶解和去除氧化物以实现焊接的化学物质。通常，活化劑是鹵素或有機酸，而鹵素在去除氧化物方面特別有效。如果使用鹵化碳配制助焊劑，由於副反應，助焊劑內可能會形成鹵化物離子。這就是為什麼許多含有助焊劑的產品，特別是焊膏，如果含有鹵素，就會含有鹵化物。然而，我們不應該假設不含鹵素的助焊剂也是不含鹵素的。
- 使用相同的鹵素含量分析方法，J-STD-004 將 Br ≤ 0.1% 和 Cl ≤ 0.1% 的助焊劑定義為「低鹵」。然而，標示為 「低鹵素 」的含助熔劑材料並不常見。
- 我常被問到的一個問題是："[產品名稱]中的'HF'代表什麼？"Indium Corporation 提供許多標題中註有 "HF "的焊膏和助焊劑產品（例如 Indium8.9HF）。HF 代表無鹵素。然而，並非所有無鹵素產品的名稱中都有 "HF"。如果產品是無鹵素的，會在產品資料表上註明。
儘管需要消化的資訊很多，但重要的是不要想太多。對於許多組件而言，在無鹵素和含鹵素、或無鹵素和含鹵素之間選擇並不會決定裝置的成敗。在選擇最佳焊接材料時，還有許多因素需要考慮。如果您正在市場上尋找助焊劑和焊料，我們鼓勵您與我們的技術支援團隊成員進行交流。我們很樂意與您討論您的專案，並協助您瞭解我們的電子組裝材料組合。
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