Einführung in die Funktion des elektrischen Lötkolbenflussmittels
Das Wort „Flux“ kommt aus dem Lateinischen und bedeutet „fließendes Löten“. Die Hauptfunktionen des Flussmittels sind:
1. Chemische Aktivität
Um eine gute Lötverbindung zu erreichen, muss das zu lötende Objekt eine völlig oxidfreie Oberfläche aufweisen. Sobald das Metall jedoch der Luft ausgesetzt wird, bildet es eine Oxidschicht, die mit herkömmlichen Lösungsmitteln nicht gereinigt werden kann. In diesem Fall muss es auf der chemischen Wechselwirkung zwischen dem Flussmittel und der Oxidschicht beruhen. Nachdem das Flussmittel die Oxidschicht entfernt hat, kann eine saubere Oberfläche des zu lötenden Objekts mit dem Lot verbunden werden.
Es gibt verschiedene chemische Projektionen von Flussmittel und Oxid:
1. Die Bildung einer dritten Substanz durch chemische Wechselwirkungen;
2. Das Oxid wird durch das Flussmittel direkt abgeschält;
3. Die beiden oben genannten Reaktionen treten nebeneinander auf.
Das Kolophoniumflussmittel entfernt die Oxidschicht, was die erste Reaktion ist. Die Hauptbestandteile von Kolophonium sind Abietinsäure und isomere Diterpensäuren. Wenn das Flussmittel erhitzt wird, reagiert es mit Kupfer(II)-oxid und bildet Kupferharz (Copperabiet), das grün und transparent ist, sich leicht in nicht umgesetztem Kolophonium auflöst und zusammen mit Kolophonium entfernt werden kann. Selbst wenn Rückstände vorhanden sind, wird die Metalloberfläche nicht angegriffen.
Die Reaktion von Oxiden, die Wasserstoffgas ausgesetzt werden, ist eine typische zweite Reaktion, bei der Wasserstoff bei hohen Temperaturen mit Sauerstoff zu Wasser reagiert und dabei Oxide reduziert. Dieses Verfahren wird häufig beim Schweißen von Halbleiterteilen verwendet.
Fast alle organischen Säuren oder Mineralsäuren haben die Fähigkeit, Oxide zu entfernen, die meisten davon können jedoch nicht zum Löten verwendet werden. Flussmittel hat neben der Funktion der Oxidentfernung noch weitere Funktionen, die beim Löten berücksichtigt werden müssen.
2. Thermische Stabilität
Wenn das Flussmittel die Oxidreaktion beseitigt, muss es auch einen Schutzfilm bilden, der verhindert, dass die Oberfläche des Lots erneut oxidiert, bis sie mit dem Lot in Kontakt kommt. Daher muss das Flussmittel hohen Temperaturen standhalten und darf sich bei der Temperatur des Lötvorgangs nicht zersetzen oder verdampfen. Bei der Zersetzung entstehen lösungsmittelunlösliche Substanzen, die mit Lösungsmitteln nur schwer zu reinigen sind. Reines Kolophonium der W/W-Güteklasse zersetzt sich bei etwa 280 Grad, worauf besonders geachtet werden sollte.
3. Aktivität des Flussmittels bei verschiedenen Temperaturen
Ein gutes Flussmittel erfordert nicht nur thermische Stabilität, sondern auch seine Aktivität bei verschiedenen Temperaturen. Die Funktion von Flussmitteln besteht darin, Oxide zu entfernen, was normalerweise bei einer bestimmten Temperatur am besten funktioniert, wie z. B. RA-Flussmittel. Solange die Temperatur nicht ein bestimmtes Niveau erreicht, lösen sich Chloridionen nicht auf, um die Oxide zu reinigen. Selbstverständlich muss diese Temperatur innerhalb des Temperaturbereichs des Lötvorgangs liegen.
Bei zu hohen Temperaturen kann es auch zu einer verminderten Aktivität kommen. Wenn beispielsweise Kolophonium 600 ℉ (315 Grad) übersteigt, kommt es fast zu keiner Reaktion. Diese Eigenschaft kann auch zur Reinigung der Flussmittelaktivität genutzt werden, um Korrosion zu verhindern. Besonderes Augenmerk sollte jedoch auf die Erhitzungsdauer und -temperatur bei der Anwendung gelegt werden, um die Aktivitätsreinigung sicherzustellen.
