인듐 코퍼레이션(Indium Corporation)에서 기술 지원 엔지니어로 근무를 시작한 첫 몇 주 동안, 저는 플럭스를 언제 사용해야 하는지, 그리고 플럭스가 솔더 접합을 만드는 데 왜 필수적인지 알아내기 위해 광범위한 조사를 진행하고 팀원들과 상의했습니다.
플럭스는 가열되면 납땜 가능한 표면의 산화물을 제거하는 데 도움을 주는 화합물로, 부품들이 서로 결합할 수 있도록 하는 데 필수적입니다. 거의 모든 금속과 합금은 시간이 지남에 따라 산화막이 형성되기 때문에, 수작업으로 납땜을 하든 리플로우 오븐을 사용하든 플럭스는 가장 중요한 재료 중 하나입니다. 이 때문에 많은 사람들이 다음과 같은 질문을 합니다. “어떤 종류의 플럭스를 사용해야 할까요?”
플럭스에는 ‘노클린(no-clean)’과 ‘수용성’이라는 두 가지 주요 유형이 있습니다.
노클린 플럭스는 플럭스 조성의 일부로 로진이나 수지를 사용합니다. 이들은 일반적으로 활성도가 낮은 플럭스입니다. 납땜 단계가 끝나면 플럭스 내의 로진/수지가 남아 있는 플럭스 활성제를 둘러싸서 비활성 상태로 만듭니다. 이러한 작용으로 인해 플럭스 잔여물을 세척할 필요가 없어지므로 “노클린”이라는 이름이 붙었습니다. 그렇다고 해서 세척이 불가능하다는 의미는 아니지만, 플럭스 잔여물을 완전히 제거하려면 일반적으로 화학적 호환성이 있는 세정제를 사용해야 합니다. 플럭스를 부분적으로만 세척할 경우 제품의 수명 주기 동안 신뢰성 문제가 발생할 수 있습니다.
수용성 플럭스는 일반적으로 활성도가 매우 높아 (이러한 활성도 덕분에) 산화물을 탁월하게 제거해 주지만, 사용 후에는 철저한 세척이 필요합니다. 이름에서 알 수 있듯이, 이 플럭스는 탈이온수로 씻어낼 수 있습니다. 산화 정도가 심한 재료를 다루거나, 납땜 후 부품을 완전히 세척해야 하는 프로젝트에 사용하기에 매우 적합한 플럭스입니다.
어떤 종류의 플럭스를 선택해야 할지 파악하는 것이 첫 번째 중요한 단계입니다. 또한 분류 기준에 따라 플럭스를 선택해야 할 수도 있습니다. 즉, 도면에 명시된 내용이나 주석에 기재된 플럭스 분류에 따라 선택해야 할 수 있습니다. 플럭스는 J-STD-004와 같은 산업 표준에 따라 분류됩니다. 플럭스를 분류하는 데에는 세 가지 핵심 요소가 있습니다: 플럭스 조성, 플럭스 활성도, 할로겐화물 함량입니다.
플럭스 조성:
- 로진(RO): 일반적으로 침엽수에서 추출한 천연 로진을 정제하여 만든 것입니다. 이러한 유형의 플럭스는 대개 노클린(no-clean) 플럭스이며, 납땜이 용이한 표면에 사용됩니다.
- 수지(RE): 플럭스 활성을 높이기 위해 다른 유기 화합물과 혼합된 천연 또는 합성 수지로 만들어집니다. 다른 유기 화합물과 혼합할 수 있는 특성 덕분에, 수지는 특정 용도에 맞게 설계될 수 있습니다.
- 유기성(OR): 수지나 로진이 전혀 포함되어 있지 않습니다. 산화물을 빠르고 효율적으로 제거하지만, 전도성 잔류물을 남기므로 이를 반드시 제거해야 합니다. 수용성이므로 DI(이온 제거)수로 쉽게 세척할 수 있습니다.
- 무기질(IN): 부식성이 매우 강하며, 스테인리스강과 같이 납땜이 매우 까다로운 금속을 납땜하는 데 사용됩니다. 일반적으로 전자 부품 조립에는 사용되지 않습니다. 이 플럭스는 반드시 완전히 제거해야 합니다.
플럭스 활성도 및 할라이드 함량:
플럭스 활성도는 플럭스의 부식 활성도에 기초하며, 이는 할로겐화물 함량에 의해 발생할 수 있습니다. 다량의 할로겐화물은 높은 수준의 부식을 유발하며, 플럭스 등급이 높을수록 해당 플럭스를 세척해야 한다는 것을 나타내는 좋은 지표가 됩니다. 플럭스 활성도를 측정하는 기준은 구리 거울 시험으로, 이 시험을 통해 플럭스가 구리 거울과 어떻게 상호작용하는지 확인할 수 있습니다. 이 시험에서 ‘낮음(L)’은 침투가 전혀 없는 경우를, ‘중간(M)’은 침투율이 50% 이하인 경우를, ‘높음(H)’은 침투율이 50%를 초과하거나 구리 거울이 완전히 제거된 경우를 나타냅니다.
어떤 플럭스를 선택해야 할지 더 궁금한 점이 있으시면, 당사 기술 지원 엔지니어링 팀에 문의하여 도움을 받으시기 바랍니다!
