플럭스(FLUX)의 특성과 단점

플럭스(융제)

 

야금에서 플럭스는 화학 세정제, 흐르는 용제 또는 정화제입니다. 플럭스(융제)는 한번에 둘 이상의 기능을 가질 수 있습니다. 그것들은 추출 금속학과 금속 결합에 모두 사용된다.

 

가장 초기에 알려진 플럭스는 탄산 음료, 칼륨, 숯, 코크스, 붕산, 납, 인 이 함유된 광물들이었다. 철광석은 또한 구리를 제련할 때 플럭스로도 사용되었다. 이 물질들은 다양한 기능을 수행했는데, 가장 단순한 환원제는 용해된 금속의 표면에 산화물이 형성되는 것을 막는 반면, 다른 것들은 용해된 금속을 긁어낼 수 있는 슬래그에 불순물을 흡수했습니다. 세척제로서 플럭스는 결합할 금속에서 산화물을 제거하여 납 땜, 브레이징 및 용접을 용이하게 합니다. 일반적인 플럭스는 구리와 주석의 납 땜을 위한 염화 암모늄 또는 수지 산(로진에 포함됨), 아연 도금 철(및 기타 아연 표면)을 위한 염산과 아연, 브레이징, 브레이징 및 브레이징을 위한 용강 철 금속 및 단조를 위한 붕산이다.

 

용해 과정에서, 무기 염화물, 불소(불소 참조), 석회석 및 기타 재료는 인 등 화학 불순물의 금속을 제거하고 용련 온도에서 슬래그를 더 많이 생성하기 위해 용련로 또는 큐폴라의 내용물에 첨가할 때"플럭스"로 지정됩니다. 슬래그는 회분, 플럭스 및 기타 불순물의 액체 혼합물입니다. 이러한 온도에 따른 슬래그 점도의 감소와 용련 시의 슬래그 흐름의 증가는 금속 공학에서 플럭스의 원래 근원입니다. 플럭스는 또한 주조 공장에서 알루미늄과 같은 용해된 비철 금속에서 불순물을 제거하거나 티타늄과 같은 바람직한 미량 원소를 추가하는 데 사용됩니다.

 

고온 금속 접합 프로세스(용접, 브레이징 및 납 땜)에서 플럭스는 실온에서 거의 불활성이지만 고온에서는 강력하게 감소하여 base및 필러 재료의 산화를 방지하는 물질입니다. 플럭스의 역할은 일반적으로 이중적입니다. 용해된 금속 표면에 이미 존재하는 산화물을 용해하면 습식을 촉진하고 뜨거운 표면을 코팅하여 산화를 방지함으로써 산소 장벽 역할을 합니다.

 

예를 들어, 주석 납 땜 땜납은 구리에 매우 잘 부착되지만 다양한 구리 산화물에는 잘 부착되지 않으며, 납 땜 온도가 빠르게 형성됩니다. 산화 금속의 형성을 방지함으로써 플럭스는 산화된 표면에서처럼 구슬을 형성하는 대신 깨끗한 금속 표면에 납을 부착할 수 있습니다.

 

일부 용도에서는 용해된 플럭스(융제)가 납 땜 도구나 용융 솔더(땜납)로 조인트를 가열하는 데 도움이 되는 열 전달 매체 역할도 합니다.

 

부드러운 납 땜을 위한 플럭스(융제)는 일반적으로 유기적인 성질이지만, 보통 할로겐 화물 및/또는 산에 기반을 두고 있지 않은 용도에도 사용됩니다. 브레이징을 위한 플럭스는 상당히 높은 온도에서 작동하므로 대부분 무기물이 아닙니다. 유기 화합물은 예를 들어 저온에서 플럭스가 고착되어 쉽게 도포될 수 있습니다.

 

[특성]

 

플럭스에는 다음과 같은 몇가지 중요한 특성이 있습니다.

활동 - 금속 표면의 기존 산화물을 용해하고 솔더(땜납)로 습윤 상태를 촉진하는 능력. 높은 활성 플럭스는 대개 산성 및/또는 부식성이 있습니다.

부식성 - 플럭스와 그 잔류물에 의한 부식 촉진. 대부분의 활성 플럭스는 실온에서 부식성이 있으므로 세심한 제거가 필요합니다. 활동과 부식성이 연결되어 있기 때문에 결합할 표면의 준비는 더 낮은 플럭스를 사용할 수 있어야 합니다. 일부 수용성 플럭스(융제)잔류물은 전기 저항에 문제를 일으켜 부식에 기여하는 흡습성입니다. 할로겐 화물과 미네랄 산이 들어 있는 플럭스는 부식성이 매우 높으므로 철저한 제거가 필요합니다. 일부 플럭스(융제), 특히 붕소 기반 브레이징은 제거하기 어려운 매우 단단한 유리와 같은 코팅을 형성합니다.

청소성 - 납 땜 작업 후 플럭스와 그 잔류물 제거의 어려움 고체 함량이 높은 플럭스(융제)는 더 많은 양의 잔류물을 남기는 경향이 있으며, 일부 차량의 열 분해로 인해 세척이 어렵고 중합되거나 심지어는 타 버린 침전물이 형성될 수도 있습니다(특히 손 납 땜의 문제). 일부 플럭스(융제)잔류물은 유기 용제에 용해되거나 물에 용해되는 경우도 있으며, 둘 모두에 용해되는 경우도 있습니다. 일부 플럭스는 충분히 휘발성이거나 세척 단계가 필요 없는 휘발성 제품에 대한 열 분해를 거치기 때문에 깨끗하지 않습니다. 다른 플럭스는 부식되지 않은 잔류물을 그대로 남아 있을 수 있습니다. 그러나 플럭스(융제)잔여물은 이후의 작동을 방해할 수 있습니다. 이 잔여물은 컨포멀 코팅의 접착력을 손상시키거나, 테스트 장비의 커넥터와 접촉 패드에 바람직하지 않은 절연 작용을 할 수 있습니다.

잔류 가용접 - 플럭스(융제)잔류물 표면의 점착. 제거하지 않은 플럭스(융제)잔여물은 매끄러운 단단한 표면이어야 합니다. 젖은 표면은 먼지와 입자를 축적하는 경향이 있으며, 이로 인해 전기 저항에 문제가 발생합니다. 입자 자체가 전도성을 띠거나 또는 흡습성 또는 부식성을 띨 수 있습니다.

변동성 - 예열 단계에서 용제를 쉽게 제거할 수 있도록 이 속성을 균형 있게 조정해야 하지만 프로세스 장비에서 용제를 너무 자주 다시 사용할 필요는 없습니다.

점도 - 적용하기 쉬워야 하지만 원하지 않는 위치로 확산하지 않고 제자리에 유지할 수 있을 정도로 두꺼운 솔더 페이스트에 특히 중요합니다. 납 땜 페이스트는 납 땜 전과 납 땜 중 전자 부품을 제자리에 유지하기 위한 임시 접착제 역할도 할 수 있습니다. 예를 들어 폼에 의해 도포되는 플럭스는 낮은 점도를 필요로 합니다.

인화성 - 특히 글리콜 기반 차량 및 유기 용제에 적합합니다. 플럭스 증기는 자동도가 낮은 경향이 있으며 플럭스가 뜨거운 표면에 접촉할 경우 섬광의 위험이 있습니다.

고체 - 플럭스(융제)내의 고체 물질의 백분율. 때로는 1-2%정도의 낮은 고형물을 함유하는 플럭스(융제)를 낮은 플럭스(융제), 저 저항 플럭스(융제)또는 깨끗한 플럭스(융제)가 없는 플럭스라고 합니다. 그들은 흔히 소량의 로진이나 다른 레진을 첨가하여 약한 유기산으로 구성되어 있다.

전도도 - 일부 플럭스는 적절하게 세척하지 않으면 납 땜한 후에도 전도성을 유지하여 임피던스가 높은 회로에서 무작위로 오작동을 일으킵니다. 다양한 유형의 플럭스는 이러한 문제를 일으킬 가능성이 있습니다.

주석 기반 솔더의 표면은 주로 주석 산화물로 코팅됩니다. 합금의 경우에도 표면 층은 주석에 의해 상대적으로 농축되는 경향이 있습니다. 인듐과 아연 기반 솔더의 플럭스는 일반적인 주석 및 주석 기반 솔더의 플럭스와는 구성이 다릅니다. 이는 납 땜 온도와 관련 산화물의 화학적 특성이 다르기 때문입니다.

 

플럭스의 성분은 기본 금속과 그 표면 준비(표면 산화물의 성분과 두께 결정), 솔더(습식 특성과 납 땜 온도 결정), 부식 저항 및 제거 용이성 등 필요한 특성에 맞게 구성됩니다.

 

유기 플럭스는 납 땜 및 납 땜 흐름을 저해하는 경향이 있으므로 화염 납 땜 및 화염 브레이징에 적합하지 않습니다.

일부 금속은 공기 중에서 "분해 불가능"으로 분류되며 납 땜이나 특수 플럭스 및/또는 보호 기체를 사용하기 전에 다른 금속으로 코팅해야 합니다. 이러한 금속은 베릴륨, 크롬, 마그네슘, 티타늄, 그리고 몇몇 알루미늄 합금이다.

고온 납 땜의 플럭스는 저온에서 사용되는 플럭스와 다릅니다. 더 높은 온도에서는 비교적 가벼운 화학 물질도 충분한 산화 작용을 하지만 금속 산화율은 상당히 높아집니다. 따라서 차량의 장벽 기능이 보크 사이트 활동보다 더 중요해 집니다. 이 용도에는 종종 높은 분자량의 탄화 수소가 사용된다. 예열 단계 중에 비등하는 낮은 분자량의 희석제가 일반적으로 적용을 돕기 위해 사용된다.

 

[단점​]

 

플럭스에는 몇가지 심각한 단점이 있습니다.

- 부식성(corrosivity), 대부분 활성제의 공격적인 화합물로 인한 것임. 플럭스(융제)잔류물의 흡습성 특성은 영향을 악화시킬 수 있으며 전자 회로 기판의 테스트 접점에 축적된 절연 잔류물로 인해 발생하는 테스트 장비의 간섭이 발생한다.

- 플럭스의 층 또는 잔여물이 너무 두껍거나 부적절하게 배치된 경우 기계 비전 시스템과의 간섭

- 레이저 다이오드의 면, 커넥터와 기계적 스위치의 접점, MEMS어셈블리와 같은 민감한 부품의 오염

- 납 땜 온도가 보드 소재의 유리 전이 온도보다 높기 때문에 인쇄 회로 기판의 전기적 특성의 열화와 플럭스 구성 요소(예:글리콜 또는 염화물과 브롬화 이온)가 매트릭스로 확산될 수 있습니다. 예를 들어 폴리 에틸렌 글리콜이 함유된 수용성 플럭스는 그러한 영향을 미치는 것으로 입증되었습니다. 플럭스(융제)잔류물에 의한 고주파 회로

- 표면 절연 저항의 열화, 재료의 벌크 저항보다 3배 낮은 경향이 있음

- 이온 잔류물, 표면 수분 및 바이어스 전압의 도움을 받아 근처 트레이스 사이에 수염의 전기 유도 및 성장

- 납 땜 시 방출되는 연기는 건강에 부정적인 영향을 미치며, 가공 시 휘발성 유기 화합물이 화력을 발휘할 수 있습니다.
보드의 후처리에 필요한 용제는 비용이 많이 들고 환경에 악영향을 미칠 수 있습니다. 특별한 경우에는 굴곡 없는 기법을 사용하는 것이 타당할 정도로 단점이 충분히 심각하다.