최근 "무할라이드"와 "무할로겐"의 차이를 명확히 해달라는 요청을 여러 번 받았습니다. 두 용어 모두 전자 조립 산업에서 납땜 플럭스의 구성에 적용됩니다. 일부에서는 두 용어를 별다른 의미 없이 혼용하여 사용하기도 하지만, 두 용어의 정의는 동의어가 아닙니다. 이 주제는 다소 혼란스러울 수 있으므로 이 글에서는 산업 표준과 일반 화학의 맥락에서 할로겐화물과 할로겐의 차이점을 간략하게 설명하겠습니다.
알아야 할 사항
업계 표준의 맥락에서 이러한 용어를 이해하는 것이 중요합니다. "무할라이드"에 대한 표준화된 정의는 다음을 참조하세요. J-STD-004(Rev. C). J-STD-004C에서는 "무할라이드"를 플럭스의 고체 부분 중량 비율로 0.05% 미만의 결합된 할라이드 이온(F-, Cl-, Br-, I-)을 포함하는 플럭스로 정의하고 있습니다. 분석 테스트 방법인 "이온 크로마토그래피"는 가열되지 않은 상태의 플럭스에 대해 수행됩니다. 플럭스의 할로겐화물 함량은 플럭스 분류의 마지막 문자로 지정됩니다: 0은 무할라이드, 1은 할라이드 함유.
반면에 IEC 61249 에서는 "할로겐 무함유"를 염소(모든 형태) 0.09% 미만, 브롬(모든 형태) 0.09% 미만, 염소와 브롬을 합친 0.15% 미만의 잔류물이 있는 물질로 정의하고 있습니다. 분석 테스트 방법(J-STD-004C에 따른) "폭탄 열량 측정"과 이온 크로마토그래피는 최종 리플로우 잔류물 형태의 플럭스 잔류물에 대해 수행됩니다. 할로겐 테스트는 선택 사항이며 표준화된 문자 지정은 없습니다.
알아야 하는 이유
할로겐화물은 솔더를 부식시킬 수 있는 잠재력을 가지고 있어 전기적 바이어스와 습기가 있는 경우 수지상 성장을 일으킬 수 있기 때문에 할로겐화물의 농도를 모니터링합니다. 무청정 제품이 J-STD-004 SIR 및 ECM 테스트를 통과하고 올바르게 사용되는 경우 이는 문제가 되지 않습니다. 세척해야 하는 플럭스 잔류물(수용성)의 경우, 철저하고 효과적인 세척 프로세스를 사용하면 부식을 방지할 수 있습니다. 할라이드 함유 플럭스는 본질적으로 어셈블리에 유해하지 않다는 점을 다시 한 번 강조하고 싶습니다. 할로겐화물의 존재는 전기화학적으로 신뢰할 수 있는 장치의 설계와 조립을 촉진하기 위해 특성화되어야 할 뿐입니다.
반대로 제조업체가 할로겐 프리 제품을 독점적으로 사용하기로 결정한 것은 환경적 고려에 따른 것입니다. 플럭스의 화학 성분 중 할로겐은 일반적으로 할로탄소이며, 할로겐 함유 플럭스 잔류물이 있는 어셈블리를 부적절하게 폐기할 경우 환경을 오염시킬 가능성이 있습니다. 할로겐 함유 플럭스는 전 세계적으로 매일 사용되고 있지만, 개별 기업은 이 문제를 완전히 피하기 위해 할로겐 함유 플럭스 사용을 거부하는 자체 규제를 선택할 수 있습니다. 전자제품에 모든 할로겐 함유 솔더 재료의 사용을 전면적으로 금지하는 정부 규정은 없습니다. 할로겐 함량을 특성화할 기술적 필요성이 없기 때문에 할로겐 테스트는 선택 사항입니다.
혼란스러운 부분
기술적으로 더 궁금한 점이 있는 분들을 위해 더 자세히 살펴볼 수 있습니다:
- 일반 화학에서 할로겐은 주기율표의 17족에 속하는 원소입니다. "할로겐화물"은 모든 할로겐 함유 화합물입니다. 할로겐화물은 이온 결합과 공유 결합의 두 가지 주요 범주로 나눌 수 있습니다. 이온 결합 화합물에서 반대 전하(양전하와 음전하)를 가진 원자는 서로 끌어당깁니다. 음전하를 띠는 원자가 할로겐인 경우 "할로겐화 이온"으로 간주됩니다. 그러나 전자 산업과 그 표준에서 "할로겐화물"이라는 용어는 기술적으로 "할로겐화 이온"을 의미합니다. 이온 크로마토그래피 분석은 모든 할로겐화물 종의 농도를 감지하는 것이 아니라 이온성 할로겐화물 종만 감지합니다.
- 표준 정의에 따르면 플럭스는 기술적으로 "무할라이드"와 "할로겐 함유"로 분류할 수 있습니다. 플럭스의 주요 구성 요소 중 하나인 활성제는 납땜을 가능하게 하기 위해 산화물을 용해하고 제거하는 화학 물질입니다. 일반적으로 활성제는 할로탄소 또는 유기산이며, 할로탄소는 특히 산화물 제거에 효과적입니다. 할로탄소로 플럭스를 제조하면 부반응으로 인해 플럭스 내에 할로겐화 이온이 형성될 수 있습니다. 그렇기 때문에 많은 플럭스 함유 제품, 특히 솔더 페이스트가 할로겐을 함유하고 있는 경우 할로겐화물이 함유되어 있습니다. 그러나 할로겐이 없는 플럭스라고 해서 할로겐도 없다고 가정해서는 안 됩니다.
- 할로겐 함량에 대해 동일한 분석 방법을 사용하는 J-STD-004는 Br ≤ 0.1%, Cl ≤ 0.1%인 경우 플럭스 잔류물을 "저할로겐"으로 정의합니다. 하지만 플럭스 함유 물질에 "저할로겐"이라는 라벨이 붙은 경우는 드뭅니다.
- 제가 자주 받는 질문은 "[제품명]의 'HF'가 무엇을 의미하나요?"입니다. Indium Corporation은 제품명에 'HF'가 들어간 솔더 페이스트와 플럭스를 많이 제공합니다(예: Indium8.9HF). HF는 할로겐 프리를 의미합니다. 그러나 모든 할로겐 프리 제품에 이름에 "HF"가 있는 것은 아닙니다. 할로겐 프리 제품인 경우 제품 데이터 시트에 표시되어 있습니다.
소화해야 할 정보가 많지만 지나치게 생각하지 않는 것이 중요합니다. 많은 어셈블리의 경우 무할라이드와 할로겐 함유, 또는 무할로겐과 할로겐 함유 중 하나를 선택한다고 해서 디바이스의 성패가 결정되지는 않습니다. 최적의 솔더 재료를 선택할 때 고려해야 할 요소는 더 많습니다. 플럭스 및 솔더를 찾고 계신다면 기술 지원팀과 상담해 보시기 바랍니다. 귀사의 프로젝트에 대해 논의하고 전자 조립 재료 포트폴리오를 탐색할 수 있도록 기꺼이 도와드리겠습니다.
추가 읽기
J-STD-004에 의한 플럭스 특성 분석에 대한 자세한 내용은 이 문서를 참조하세요:
