最近，我收到了一些询问，希望澄清“无卤”和“卤族元素-free”之间的区别。这两个术语都涉及电子组装行业中焊剂的成分。虽然有些人可能会将这两个术语互换使用而不会产生任何问题，但它们的定义并非同义。这个话题可能会让人有些困惑，因此，在本文中，我将结合行业标准和普通化学知识，概述卤化物和卤素之间的区别。
您需要了解的信息
在行业标准的背景下理解这些术语至关重要。关于“无卤 ”的标准化定义，请参阅 J-STD-004（Rev. C）。J-STD-004C将“无卤助焊剂（无卤）”定义为：其固体成分中卤素离子（F⁻、Cl⁻、Br⁻、I⁻）的总含量（按重量百分比计）低于0.05%的助焊剂。 “离子色谱法”这种分析测试方法适用于未加热状态下的助焊剂。助焊剂的卤化物含量 由助焊剂分类中的最后一个字符表示：0代表无卤 ，1代表含卤化物。
另一方面， IEC 61249 将“不含卤族元素 ”定义为：残留 中氯（所有形态）含量低于0.09%、溴（所有形态）含量低于0.09%，且氯与溴的总含量低于0.15%的材料。 对最终回流后的残留 形态的助焊剂残留 ，采用（依据J-STD-004C）“炸弹量热法”分析测试方法，随后进行离子色谱分析。卤族元素 测试为可选项目，且没有标准化的字符标识。
您需要了解的原因
之所以需要监测卤化物的浓度，是因为卤化物可能腐蚀焊料，在施加电偏压且存在湿气的情况下，这可能会导致晶枝生长 。当免洗 产品通过 J-STD-004SIR 通过ECM测试且使用得当时，这一点无需担心。 对于必须清除的助焊剂残留物（水洗 ），采用彻底、有效的清洁工艺应能防止任何腐蚀。必须重申的是，含卤化物的助焊剂本身并不对组件造成危害。仅需对卤化物的存在进行表征，以促进电化学性能可靠的器件的设计和组装。
相比之下，制造商决定仅使用不含卤族元素 的产品，则是出于环保考虑。助焊剂中的卤素通常以卤代烃的形式存在，当含有卤族元素 的助焊剂残留物的组件被不当处置时，这些卤代烃可能会污染环境。 尽管含卤族元素 的助焊剂在全球范围内被广泛使用，但个别公司可能会选择自行制定规定，拒绝使用含卤族元素 的助焊剂，以彻底避免这一问题。目前尚无政府法规明确禁止在电子产品中使用所有含卤族元素 的焊料材料。由于在技术上没有必要测定卤族元素 的含量，因此卤族元素 测试属于可选项目。
令人困惑之处
对于那些对技术有更多好奇心的人来说，这里有一个更深入的探索：
- 在普通化学中，卤素是指元素周期表第17族的元素。“卤化物”是指任何含有卤族元素 的化合物 。卤化物可分为两大类：离子键型和共价键型。在离子键型化合物 中，带相反电荷（正电荷和负电荷）的原子相互吸引。如果带负电荷的原子是卤族元素 ，则被视为“卤化物离子”。 然而，在电子行业及其相关标准中，“卤化物”一词在技术上特指“卤化物离子”。离子色谱分析无法检测所有卤化物化合物的浓度，仅能检测离子态的卤化物。
- 根据标准定义，从技术上讲，助焊剂既可归类为“无卤”，也可归类为“卤族元素-containing”。活化剂作为助焊剂的主要元器件 之一，是能够溶解并去除氧化物以实现焊接的化学物质。 通常，活化剂是卤代烃或有机酸，其中卤代烃在去除氧化物方面特别有效。如果助焊剂中含有卤代烃，由于副反应，助焊剂内部可能会形成卤离子。这就是为什么许多含助焊剂的产品（尤其是焊膏）如果含有卤代烃（卤族元素 ），就会含有卤化物（halide-containing）。然而，不应假设一种不含卤化物（无卤 ）的助焊剂也必然不含卤代烃（卤族元素 ）。
- 采用与卤族元素 含量相同的分析方法，J-STD-004将助焊剂残留物定义为“低卤族元素”，即Br ≤ 0.1%且Cl ≤ 0.1%。然而，标有“低卤族元素 ”的含助焊剂材料却很少见。
- 我经常被问到一个问题：“[产品名称] 中的‘HF’代表什么？”铟泰公司 提供许多名称中含有“HF”的焊膏和助焊剂（例如 Indium8.9HF）。HF 代表不含氟化氢（卤族元素 ）。不过，并非所有不含氟化氢（卤族元素 ）的产品名称中都含有“HF”。如果某款产品不含氟化氢（卤族元素 ），其包装上会注明“产品说明书 ”。
虽然这些信息量很大，但切勿过度纠结。对于许多装配工艺而言，无论是在无卤 与含卤化物焊料之间，还是在卤族元素-free与卤族元素-containing焊料之间进行选择，都不会对器件的性能产生决定性影响。在选择最佳焊料时，还有许多其他因素需要考虑。如果您正在选购助焊剂和焊料，我们建议您与我们的技术支持团队成员进行沟通。 我们将很乐意与您探讨您的项目，并协助您了解我们的产品组合：电子组装材料 。
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