ฟลักซ์: สารเคมีที่ช่วยและส่งเสริมกระบวนการเชื่อมและป้องกันการเกิดออกซิเดชัน ฟลักซ์สามารถแบ่งออกเป็นของแข็ง ของเหลว และก๊าซ ส่วนใหญ่จะมี "การนำความร้อนเสริม", "การกำจัดออกไซด์", "ลดแรงตึงผิวของวัสดุที่เชื่อม", "การกำจัดน้ำมันบนพื้นผิวของวัสดุที่เชื่อม, เพิ่มพื้นที่การเชื่อม", "ป้องกันการเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชั่น" และอื่น ๆ ด้านต่างๆ ในด้านเหล่านี้มีบทบาทสำคัญมากกว่าสองประการ: "การกำจัดออกไซด์" และ "ลดแรงตึงผิวของวัสดุที่เชื่อม"
ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับวัสดุ
ฟลักซ์มักเป็นส่วนผสมของขัดสนเป็นส่วนประกอบหลัก ซึ่งเป็นวัสดุเสริมเพื่อให้กระบวนการเชื่อมดำเนินไปอย่างราบรื่น การเชื่อมเป็นกระบวนการทางเทคโนโลยีหลักในการประกอบชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ ฟลักซ์เป็นวัสดุเสริมที่ใช้ในการเชื่อม หน้าที่หลักของฟลักซ์คือการขจัดออกไซด์บนพื้นผิวของโลหะบัดกรีและโลหะฐานที่เชื่อม เพื่อให้พื้นผิวโลหะสามารถบรรลุความสะอาดที่จำเป็นได้ ป้องกันการเกิดออกซิเดชันซ้ำของพื้นผิวระหว่างการเชื่อม ลดแรงตึงผิวของโลหะบัดกรี และปรับปรุงประสิทธิภาพการเชื่อม คุณภาพของฟลักซ์ส่งผลโดยตรงต่อคุณภาพของผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์
องค์ประกอบของส่วนผสม
ในทศวรรษที่ผ่านมา ในกระบวนการบัดกรีของการผลิตผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ โดยทั่วไปจะใช้เรซินขัดสน ซึ่งประกอบด้วยส่วนใหญ่ประกอบด้วยขัดสน เรซิน สารออกฤทธิ์ที่มีฮาไลด์ สารเติมแต่ง และตัวทำละลายอินทรีย์ แม้ว่าฟลักซ์ชนิดนี้จะมีความสามารถในการเชื่อมที่ดีและต้นทุนต่ำ แต่ก็มีสารตกค้างหลังการเชื่อมสูง สารตกค้างประกอบด้วยไอออนฮาโลเจน ซึ่งจะค่อยๆ ทำให้ประสิทธิภาพของฉนวนไฟฟ้าลดลง การลัดวงจร และปัญหาอื่นๆ เพื่อแก้ปัญหานี้ จำเป็นต้องทำความสะอาดสารตกค้างของฟลักซ์เรซินขัดสนบนกระดานพิมพ์อิเล็กทรอนิกส์ สิ่งนี้จะไม่เพียงเพิ่มต้นทุนการผลิต แต่ยังรวมถึงสารทำความสะอาดสำหรับฟลักซ์ตกค้างของระบบเรซินขัดสนซึ่งส่วนใหญ่เป็นสารประกอบฟลูออโรคลอรีน สารประกอบนี้เป็นสารทำลายชั้นโอโซนในชั้นบรรยากาศ และเป็นหนึ่งในสารต้องห้ามและถูกกำจัดออกไป กระบวนการที่หลายบริษัทยังคงใช้อยู่คือกระบวนการข้างต้นโดยใช้บัดกรี rosin tree finger flux แล้วจึงทำความสะอาดด้วยสารทำความสะอาด ซึ่งมีประสิทธิภาพต่ำและมีต้นทุนสูง
วัตถุดิบหลักของฟลักซ์แบบไม่ต้องล้างคือตัวทำละลายอินทรีย์ เรซินขัดสนและอนุพันธ์ของมัน สารออกฤทธิ์ที่พื้นผิวของเรซินสังเคราะห์ ตัวกระตุ้นกรดอินทรีย์ สารป้องกันการกัดกร่อน ตัวทำละลายร่วม สารขึ้นรูปฟิล์ม กล่าวโดยสรุป ส่วนประกอบที่เป็นของแข็งต่างๆ จะถูกละลายในของเหลวต่างๆ เพื่อสร้างสารละลายผสมที่สม่ำเสมอและโปร่งใส ซึ่งสัดส่วนของส่วนประกอบต่างๆ จะแตกต่างกันและบทบาทก็แตกต่างกัน
ตัวทำละลายอินทรีย์: คีโตน แอลกอฮอล์ และเอสเทอร์หนึ่งหรือหลายส่วนผสม ที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ เอทานอล โพรพานอล และบิวทานอล อะซิโตน, โทลูอีนไอโซบิวทิลคีโตน; เอทิลอะซิเตต บิวทิลอะซิเตต ฯลฯ ในฐานะส่วนประกอบของเหลว หน้าที่หลักของมันคือการละลายส่วนประกอบที่เป็นของแข็งในฟลักซ์ เพื่อให้เกิดเป็นสารละลายที่สม่ำเสมอ ซึ่งสะดวกสำหรับส่วนประกอบการเชื่อมที่จะเคลือบอย่างสม่ำเสมอด้วยปริมาณที่เหมาะสม ส่วนประกอบของฟลักซ์ และยังสามารถทำความสะอาดสิ่งสกปรกและน้ำมันบนพื้นผิวโลหะได้อีกด้วย
เรซินธรรมชาติและอนุพันธ์หรือเรซินสังเคราะห์
สารลดแรงตึงผิว: สารลดแรงตึงผิวชนิดฮาโลเจนมีฤทธิ์รุนแรงและมีความสามารถในการช่วยเชื่อมสูง แต่เนื่องจากไอออนของฮาโลเจนทำความสะอาดได้ยาก มีไอออนตกค้างสูง องค์ประกอบของฮาโลเจน (ส่วนใหญ่เป็นคลอไรด์) จึงมีการกัดกร่อนรุนแรง จึงไม่เหมาะสำหรับใช้เป็นวัตถุดิบสำหรับฟลักซ์ที่ไม่ได้ล้าง สารลดแรงตึงผิวที่ไม่มีฮาโลเจน มีฤทธิ์อ่อนลงเล็กน้อย แต่มีไอออนตกค้างน้อยกว่า สารลดแรงตึงผิวส่วนใหญ่เป็นสารลดแรงตึงผิวที่ไม่ใช่ไอออนิกของกลุ่มกรดไขมันหรือกลุ่มอะโรมาติก หน้าที่หลักคือลดแรงตึงผิวที่เกิดขึ้นเมื่อโลหะบัดกรีและเท้าตะกั่วสัมผัสกัน เพิ่มแรงในการทำให้พื้นผิวเปียก เพิ่มการซึมผ่านของตัวกระตุ้นกรดอินทรีย์ และยังมีบทบาทเป็นสารเกิดฟองอีกด้วย
ตัวกระตุ้นกรดอินทรีย์: ประกอบด้วยกรดอินทรีย์ dibasic หรือกรดอะโรมาติกตั้งแต่หนึ่งชนิดขึ้นไป เช่น กรดซัคซินิก กรดกลูตาริก กรดอิตาโคนิก กรดโอไฮดรอกซีเบนโซอิก กรดควอดิปิก กรดเฮปตาโนอิก กรดมาลิก กรดซัคซินิก ฯลฯ หน้าที่หลักคือการขจัดออกไซด์บนตีนผีตะกั่วและออกไซด์บนพื้นผิวบัดกรีหลอมเหลว และเป็นหนึ่งในองค์ประกอบสำคัญของฟลักซ์
สารป้องกันการกัดกร่อน: ลดวัสดุตกค้างของส่วนประกอบที่เป็นของแข็ง เช่น เรซินและตัวกระตุ้นหลังจากการสลายตัวที่อุณหภูมิสูง
ตัวทำละลายร่วม: ป้องกันแนวโน้มที่ส่วนประกอบที่เป็นของแข็ง เช่น ตัวกระตุ้นจะเปลี่ยนสีออกจากสารละลาย และหลีกเลี่ยงการกระจายตัวกระตุ้นที่ไม่ดีอย่างไม่สม่ำเสมอ
สารสร้างฟิล์ม: ในกระบวนการบัดกรีด้วยตะกั่วฟลักซ์ที่เคลือบจะตกตะกอนและตกผลึกเพื่อสร้างฟิล์มที่สม่ำเสมอ สารตกค้างหลังจากการสลายตัวที่อุณหภูมิสูงสามารถแข็งตัว แข็งตัว และลดความหนืดได้อย่างรวดเร็วเนื่องจากมีสารสร้างฟิล์ม
