环保无卤素水基助焊剂配方

在电子产品蓬勃发展的当下，电路板组装过程中对助焊剂的需求持续增长。助焊剂作为焊接工艺的关键材料，其性能优劣直接关乎焊接质量及电子产品的性能与寿命。水基助焊剂以水为主要溶剂，因能有效解决传统助焊剂的着火问题，受行业广泛关注。

 传统水基免清洗助焊剂虽能满足基本焊接需求，但弊端诸多。大多含无挥发性有机物，焊接时易产生微锡球，影响焊接效果，导致焊点连接不牢固等。此外，还存在配方复杂、性能不稳定、固体含量高以及板面残留物不易清洗等缺点，这些问题不仅增加了生产过程中的操作难度，还可能对影响电子产品的后续使用造成不良影响。

正是在这样的此行业背景下，本技术提出了一种环保无卤素水基助焊剂的制备方法，旨在以攻克传统助焊剂存在的种种难题。这种新型该助焊剂以去离子水为主要溶剂，与相比传统以醇类为溶剂的助焊剂相比，有效克服了醇类溶剂成本高昂、易燃易爆等突出问题，大大提升了生产、运输、储存和使用过程中的安全性。在成膜剂的选择上，该技术摒弃了传统的松香，转而选用更环保且无腐蚀性的材料。这一创新举措成功，避免了松香残留所带来的不良影响，如轻微腐蚀性、吸潮现象等，从而更好地保障了电路板的机械与电气性能。更为重要的是，这种此助焊剂中的活性成分不含卤素，这一特性不仅完全符合当前严格的环保要求，顺应了绿色制造的发展趋势，还能确保焊点具备可靠的性能可靠，有效提高表面绝缘电阻，降低电子产品故障风险因焊点问题引发的电子产品故障风险。同时，该助焊剂严格控制固体含量在≤5%，这一低固含量的设计能够显著减少焊后残留的离子残渣，完美满足免清洗的要求，而且不会对 影响PCB 板的外观造成任何不良影响。

可以说，这种环保无卤素水基助焊剂在充分满足助焊剂基本功能 —— ，如高效去除金属表面氧化物、可靠保护焊接区、有效改善液态钎料性能等基础上，具备绝缘电阻高、无腐蚀性、低VOC等优越性能，适应了电子产品向轻量化、微型化、折叠化、高性能、高密度发展对助焊剂的更高要求，在未来助焊剂市场有广阔应用前景。由此可见，研发配方简单、性能稳定固体含量低、板面无残留物的水基免清洗助焊剂是电子行业迫切需求，本技术的环保无卤素水基助焊剂是理想解决方案。

 水基助焊剂的发展历程与现状

 随着电子行业发展，电子产品更新换代加快，环保法规升级，市场对助焊剂要求提高，推动助焊剂技术发展。回顾助焊剂发展历程，从传统松香型助焊剂，到20世纪80年代的合成助焊剂、免洗助焊剂、水溶性助焊剂，再到如今的无铅无卤助焊剂等，每次技术革新都源于市场需求变化和环保要求提升。然而，这些助焊剂均以醇类溶剂为基础溶剂，以乙醇、异丙醇或两者混合物为主。醇类溶剂闪点低、易燃易爆，给生产和使用带来安全隐患，且对人体有伤害，不符合现代工业对安全与健康的追求。

 为克服现有有机助焊剂在安全和环保方面的缺陷，水基助焊剂应运而生。但市场上一些所谓“水基助焊剂”，并不真正符合定义。如一种公开的水基助焊剂，水组分占比仅1 - 30％，与IPC - CH—65B CN中对水基助焊剂或清洗剂“水所占重量百分比大于50％”的定义相差甚远。此外，该专利所用溶剂为异丙醇、二甲苯、异构十二烷和乙酸丁酯中的一种或一种以上混合物，占比高达31 - 90％，这些溶剂均为易燃易爆的低闪点溶剂，二甲苯对人体伤害大，不符合环保和安全要求。针对现有技术缺陷，本技术提供的水基助焊剂在配方上全新设计。包含表面活性剂、有机酸活性剂和溶剂，溶剂为去离子水，有机酸活性剂包括琥珀酸，表面活性剂包括四二乙醇二甲基醚、50％戊二醛、仲醇聚氧乙烯醚。

这种以去离子水为溶剂的水基助焊剂属于非危化品，从根本上解决了传统助焊剂安全顾虑，提高了生产、运输、储存和使用的安全性。同时，选用的有机酸活性剂和表面活性剂亲水性好，易溶于水，均为环保型活性剂，使助焊剂具备环保清洁特性在使用过程中不产生有机污染产物及危险废物，对环境更友好。

 水基助焊剂的重要作用与技术要求

 助焊剂在焊接工艺中至关重要，主要作用是清除焊料和被焊母材表面氧化物，使金属表面达到必要清洁度，为焊接创造良好条件。同时，防止焊接时表面再次氧化，降低焊料表面张力，改善液态钎料漫流性和填缝能力，优化焊接区热量传递与平衡等。助焊剂品质直接影响线路板生产过程和最终产品质量。

传统含卤及大量有机溶剂的助焊剂对环境和人体危害大。严重破坏大气层，形成光化学烟雾，影响人类健康；有机溶剂易燃性增加产品在生产、运输和使用过程中的危险性。此外，传统含卤素和含松香的助焊剂对设备有腐蚀作用，易吸潮，影响产品稳定性，导致电子产品短路、开路等失效现象，影响产品使用寿命和可靠性严重。随着轻量化、微型化、折叠化、高性能、高密度电子产品不断开发应用，对助焊剂性能提出更高、更严苛要求。目前一些阻焊剂在绝缘性和助焊性能方面无法满足新型电子产品需求，因此，研发绝缘电阻高、无需清洗、不易燃烧、无腐蚀性、低VOC且性能优越的无卤水基助焊剂成为行业发展必然趋势。本技术提出的水基助焊剂顺应这一趋势，具备绝缘电阻高、无需清洗、不易燃烧、无腐蚀性、低VOC且性能优越等特点，能很好满足现代电子产品对助焊剂的高要求。

 环保无卤素水基助焊剂的显著优势与发展前景

如前所述，助焊剂主要功能包括去除金属表面氧化物、保护焊接区、降低液态钎料表面张力等。目前市场上部分助焊剂活性成分含卤素，虽能快速去除焊盘氧化膜，增强焊料润湿性，但会带来严重问题：削弱焊点可靠性能，降低表面绝缘电阻，并对生态环境造成不利影响。随着全球环保意识提高和环保法规严格，越来越多企业选择无卤素助焊剂应对环境监管，无卤素成为助焊剂发展重要趋势。低固含量助焊剂作为近年来受市场欢迎的新型免清洗助焊剂，一般要求固体含量≤5%。避免了臭氧层损耗物质（ODS）类溶剂对生态环境的破坏，具有焊后离子残渣少、不含卤素、绝缘电阻高、不需清洗、不影响焊接后PCB板外观等优点，本技术的环保无卤素水基助焊剂符合低固含量要求。传统助焊剂多以乙醇、异丙醇等醇类作为溶剂载体，成本高、运输不便，且易燃易爆，存在安全隐患。更严重的是，醇类挥发后形成光化学烟雾，危害人类身体和生存环境。因此，用去离子水代替醇类成为助焊剂发展必然趋势。

不过，用去离子水作为溶剂面临挑战。若助焊剂粘度不够，无法有效抑制溶剂挥发速度，可能引发炸锡、飞溅现象，影响焊接质量，还可能烫伤工作人员。本技术通过科学配方设计解决了这一问题，确保助焊剂使用过程中的安全性和稳定性。此外，许多传统助焊剂使用松香作为成膜剂和载体，虽有些能达到免清洗条件，但松香残留会带来轻微腐蚀性，还会引起吸潮现象，对电路板机械与电气性能有不良影响。而本技术选用的环保无腐蚀性成膜剂，彻底避免了这些问题，进一步提升了助焊剂的性能和可靠性。

综上所述，本技术研发的环保无卤素水基助焊剂在配方设计、性能表现和环保安全等方面展现出显著优势，契合当前电子行业对助焊剂的高要求。随着电子产品市场持续扩张和技术进步，这种新型助焊剂必将在未来助焊剂市场占据重要地位，为电子制造业的绿色、高效发展提供有力支持。