高活性无卤素无铅焊锡线的研发

科技有限公司
企业研究开发项目立项书
项目名称：高活性无卤素无铅焊锡线的研发部门：研发部
时间：2014年3月
一、立项依据
㈠国内外现状、水平和发展趋势
焊锡丝是一种合金焊料，通常在使用电烙铁焊接时，采用焊锡丝作为焊料。

为了方便使用者，其通常被设置为粗细不一的“丝”状卷，使用者可在使用的时候将其抽出，配合电烙铁使用即可。

焊锡丝可将电子元器件固定在电路板上。

当其被加热到一定温度后，其将被熔化，使被焊接的元器件与电路板连接在一起，待熔点冷却后，即凝固形成固定的焊点。

以往采用的焊锡丝为锡铅焊丝，即焊锡丝使用约 60％的锡和 40％的铅合成，熔点较低。

但是随着对环境要求越来越严格，目前已经多采用无铅焊锡丝，由于无铅合金本身的润湿等性能的影响，使无铅焊锡丝中普遍使用卤素的活性剂，以解决焊接的润湿差、焊接不良等问题。

但是由于含卤素活性剂在焊接过程中会产生有害的气体，故已经被许多国家或地区严格限制。

随着环保要求的不断提高，越来越多的企业将卤素列为了控制对象，无卤定义，根据法规IEC 61249-2-21的要求：溴、氯含量分别小于 900ppm ，且溴与氯的含量总和小于 1500ppm，为无卤。

通常采用氧弹燃烧-英蓝技术离子色谱法进行检测。

在封闭的氧弹燃烧仓内，待测的物质被充分燃烧，并被吸收液吸收，集成英蓝技术的离子色谱对样品进行自动前处理（如英蓝超滤）之后，进入到具有季铵盐型分离柱中，根据电负性的不同，各种卤族离子被分离出来并依次定量。

目前锡线检测要求有两种，一种是锡线产品达到无卤要求，还有一种是残留物达到无卤要求。

锡线无卤是容易达到，而要求残留达到无卤则对锡线配方提出了更高要求，目前国内外也很多焊料厂家在开发残留无卤素焊锡线，但无卤后焊接性大大降低，目前市面上残留无卤的焊锡线基本都没有达到有卤的焊接效果。

随着环保要求的不断提升，需要对生产过程、生产工艺技术、生产方式和产品的结构和组成部分进行相应的研究和改善，以提升生产效率的同时减少排放或者其他废弃物的产生，保证环境，未来的产品也将随着发展往环保绿色方向发展。

㈡项目研究开发目的和意义
欧盟2008年6月18日公布REACH中第一批面向公众的SVHC调查物质，共15种物质。

2010年1月13日，欧洲化学品署(ECHA)确认15种物质被归入REACH法规授权候选清单中。

2010年6月18日，ECHA正式将第三批包含8项物质的SVHC列入候选清单提案。

这样以来，截止目前，REACH指令中高关注物质就包括38中物质均不能超标，产品中相关物质的含量不能超过0.1％。

由于焊锡丝中许多常用物质均许多常用物质均做出了严格的限制，比如：卤素、铅(Pb)等，所以现在，如果相关电子产品如果要出口的欧盟地区，其采用的焊膏或者焊锡丝必须达到 REACH 的相关要求。

同时随着我国经济的不断发展，针对环境压力的不断提升，我国也面临一样的问题。

基于上述的情况我们公司组织人员进行高活性无卤素无铅焊锡线产品的研发，目的是解决目前焊锡线产品在焊接过程产生的不良情况。

本项目的研发是受到环境的影响和市场需求的引导，市场需求特别是欧美市场对焊锡产品采用的焊锡丝或者焊锡膏的配方要求，通知随着经济的不断进步和发展，我国的环境压力和环保意识的不断提升，为长远发展我国进行环保低污染的产品研发有重要的意义。

㈢项目达到的技术水平及市场前景
本项目研发的是一种高活性无卤素无铅焊锡线产品，本产品通过对焊丝产品的成分和配方进行调整并且还对助焊剂进行相应的成分设计和调整，
使生产出来的产品符合欧盟相关指令，不含铅及相关卤素。

另外，本发明焊接的可靠性较高，不会形成不良的焊点，并且焊点饱满、光亮。

制作时，首先对焊料进行加工，熔融成块，然后对其进行拉拔成丝，同时将助焊剂注入丝体内，形成焊锡丝。

本项目设计的焊锡丝通过对助焊剂和焊锡丝本身的成分结构进行开发，使产品在焊接过程不会产生有害气体并且不会包含一些有害的物质，提升产品的环保效果，对比传统的产品在环保方面有突出的优势，适应了目前市场和行业的发展需要。

并且本项目的生产工艺和技术简单，易于使用，具备较高的市场推广价值，具备广阔的市场前景。

二、研究开发内容和目标
㈠项目主要内容及关键技术
本项目的研发解决的技术问题就是为了令焊锡丝符合欧盟相关规定，并且符合国家的环境要求和长远发展政策要求，本项目通过研发提供一种无卤素无铅焊锡丝。

本项目产品按照成分及单位质量中各成分的质量配比为：锡96-98份；铜0.6-0.7份；松香0.1-0.2份；非氟氯型环保有机溶剂0.1-0.2份；触变剂0.05-0.06份；有机活性剂0.02-0.4份；腐蚀抑制剂0.01-0.02份；表面活性剂0.01-0.02份，其中锡、铜为焊锡丝的焊料，其他为助焊剂。

助焊剂成分按照质量比例为：有机酸0.5%—10%，脂肪酸酯类表面活性剂0.5%—20%等组成，实现无卤素焊锡产品，实现焊锡过程的环保要求。

本项目的关键技术：
1、焊料采用锡和铜。

可采用单质的金属，也可采用合金，将材料熔融，除渣后，浇注成便于拉拔的块体，例如浇注成柱体；
2、松香采用常规的松香材料，其起到加大材料粘附性，而且有保护和防止焊后电路板再度氧化的作用。

3、非氟氯型环保有机溶剂：二乙二醇单丁醚、二乙二醇单己醚、乙二醇丙醚、乙二醇甲醚、丙二醇、己二醇中的一种或多种。

4、活化剂采用有机活化剂，其可以去除电路板表层及零件焊接部位的氧化物质的作用，同时具有降低锡表面张力的功效。

例如：戊二酸、乙二胺中的一种或组合。

5、触变剂采用氢化蓖麻油，其主要是调节焊锡丝的粘度以及印刷性能。

6、其他助剂，以改善焊锡丝的性能。

例如采用苯并三氮唑的腐蚀抑制剂；采用聚乙二醇辛基苯基醚的表面活性剂；粘度调节剂；焊锡丝中还加入有活性合成物。

㈡技术创新点（国家有关部门、全国（世界）性行业协会等具备相应资质的机构若颁布相关技术参数或标准，应提供。

）
本项目产品的创新点主要体现在以下几个方面：
1、本项目采用的无卤素助剂作为助焊剂，克服了传统助剂采用松香为基体的缺点，并且本助剂具备高活性，更环保，提供满足无铅焊锡丝所需的较高可焊性方面的要求。

2、焊锡丝的成份及单位质量中各成份的质量配比为：锡96-98份；铜0.6-0.7份；松香0.1-0.2份；非氟氯型环保有机溶剂0.1-0.2份；触变剂0.05-0.06份；有机活性剂0.02-0.4 份；腐蚀抑制剂0.01-0.02份；表面活性剂 0.01-0.02 份，其中锡、铜为焊锡丝的焊料，其他为助焊剂，焊接的可靠性较高，不会形成不良的焊点，并且焊点饱满、光亮。

3、活化剂采用有机活化剂，其可以去除电路板表层及零件焊接部位的
氧化物质的作用，同时具有降低锡表面张力的功效。

㈢主要技术指标或经济指标
1、焊锡丝的成份：
⑴、锡96-98份；
⑵、铜0.6-0.7份；
⑶、松香0.1-0.2份；
⑷、非氟氯型环保有机溶剂0.1-0.2份；
⑸、触变剂0.05-0.06份；
⑹、有机活性剂0.02-0.4 份；
⑺、腐蚀抑制剂0.01-0.02份；
⑻、表面活性剂 0.01-0.02 份；
⑼、焊料：锡、铜；
2、有机酸活性剂：戊二酸、乙二胺中的一种或组合；
3、触变剂：氢化蓖麻油；
4、腐蚀抑制剂：苯并三氮唑；
5、表面活性剂：聚乙二醇辛基苯基醚；
6、非氟氯型环保：二乙二醇单丁醚、乙二醇丙醚、乙二醇甲醚、丙二醇、己二醇中的一种或多种。

三、研究开发方法及技术路线
本项目主要研究一种高活性无卤素无铅焊锡线产品，此类产品能够满足在使用过程提升焊接效率，避免其他有害物质挥发或者产生，保证产品的质量，符合环保要求。

项目研究的主要方式：
1、市场产品调查，对市场使用的产品在特性、功能等方面有点和缺点进行研究和调查，收集市场数据，分析确定市场需要和项目实施的可行性；
2、按照公司流程和要求，将项目情况和调查分析情况向公司报备，由公司进行研讨审批；
3、制定项目研究的方案，对各个部分的产品进行分析，研究各个部分的结构和组成，将性能最大化；
5、制备相应结构的焊锡线，对焊锡线产品配方进行研究和确定，以及助焊剂方面的成分进行设计和研发；
6、进行试制产品并进行测试，并对配方的情况进行微调及完善；
7、项目总结，对项目研究过程进行总结，编写产品说明。

技术路线：
本项目研究的是高活性无卤素无铅焊锡线产品，具体的研发相关技术的主要路线有：
1、单位质量的本实施中各组分为：锡96份；铜0.7份；松香0. 2份；二乙二醇单丁醚0.1份；氢化蓖麻油0.05份；戊二酸0.15份；苯并三氮唑0.01份；聚乙二醇辛基苯基醚0.02份；粘度调节剂0.01份，活性合成物0.025份。

2、制作时,首先将锡、铜材料熔融、混合，并搅拌均匀，然后浇注成块状，且块状体应便于后续的拉拔作业。

3、制作助焊剂时，首先将松香熔融，然后分别加入：二乙二醇单丁醚、氢化蓖麻油、戊二酸、苯并三氮唑、聚乙二醇辛基苯基醚、粘度调节剂、活性合成物。

充分搅拌均匀后，得到助焊剂。

在对上述块状焊料进行拉拔作业时，将助焊剂注入中空锡丝内，即形
成本发明的焊锡丝。

四、现有研究开发基础
公司介绍（公司信息、规模、主营产品，公司运营情况、研发管理部门建设，研发水平和能力，获得的相关荣誉）
五、研究开发项目组人员名单
项目的主要研发成员有：
组长：
成员：
六、计划工作进度。