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땜납 페이스트에서 산소 장벽의 중요성

Monday, January 13, 2014

여러분,

1970년대 후반과 1980년대 초반의 땜납 과학자들을 잊지 마세요. 당시 SMT 기술은 각광받기 시작했으며 모두가 땜납 페이스트를 구매하기 원했습니다. 그러나 많은 땜납 과학자들은 웨이브 납땜에 관한 경험밖에 없었습니다. 웨이브 납땜에서 플럭스의 주요 기능은 PWB 패드 및 화합물에서 산화물을 제거하는 것입니다. 땜납은 용융상태이며 그 산화는 중요한 우려사항이 아닙니다. 납땜 공정에서 땜납은 기판을 수초 간 접촉할 뿐이며 이 짧은 시간에 기판에만 고온이 적용됩니다.

제가 기억하기로는, 초기 땜납 페이스트는 땜납 분말 및 웨이브 납땜에서 사용되는 것과 유사한 플럭스로 구성되었습니다. 실제로 그렇다면, 아마도 성능이 아주 좋지는 않았을 겁니다. 땜납 페이스트와 웨이브 납땜의 큰 차이점을 고려해 보세요. 땜납 페이스트의 “플럭스”는 PWB 패드, 화합물, 납, 땜납 입자 등에서 산화물을 제거해야 합니다. 뿐만 아니라, 리플로우 오븐에서 수분 간 이러한 표면 전체가 재산화되지 않도록 보호해야 합니다. 이러한 보호 기능을 위해 “플럭스”는 산화 장벽 기능을 하는 소재를 포함해야 합니다. 비청정 땜납 페이스트에 사용되는 가장 일반적인 산소 장벽 소재는 로진/레진입니다. 로진 또는 레진(합성 로진)은 일반적으로 80-90% 아비에트산을 함유한 중-고 분자량 유기화합물이며 주로 침엽수에서 채취됩니다. 로진/레진은 끈적끈적한 속성이 있으며 플럭스 활동을 하여 리플로 공정 중 중요한 산화방지 역할을 합니다.

위에서 “플럭스”에 따옴표를 붙인 이유는 일반에 알려진 땜납 페이스트의 플럭스는 실제로 여러 가지 소재의 복잡한 조합입니다.

이러한 “플럭스”의 구성 요소:

로진/레진: 산소 장벽 및 플럭스 활동
유변학적 첨가제: 최상의 프린트 속성을 제공. 예, 일시 정지에 대한 우수한 반응, 우수한 이전 효율성, 뛰어난 슬럼프 내성, 우수한 택 등
솔벤트: 기타 소재 용해
활성제: 주요 플럭스 활동 수행(산화물 제거)

이러한 복잡성과 소재의 다중 기능성 때문에 "플럭스 전달물질"로 지칭되기도 합니다.

현대의 땜납 페이스트는 우수한 산소 장벽 기능을 갖추어야 합니다. 대부분의 리플로 프로파일에서 땜납 페이스트는 수분 간 150°C 이상의 온도에 노출됩니다. 이 때 산소 장벽은 땜납 입자 및 패드와 납 표면을 보호하기 위해 필요합니다.