ฟลักซ์สังเคราะห์และฟลักซ์ขัดสนทำหน้าที่โดยพื้นฐานที่แตกต่างกันในลวดบัดกรี โดยแต่ละบทบาทตอบสนองต่อข้อจำกัดของกระบวนการที่แตกต่างกัน ความไวของวัสดุ และข้อกำหนดในการจัดการหลังการบัดกรี ดังนั้นการเลือกระหว่างบทบาททั้งสองนี้จำเป็นต้องมีการประเมินอย่างรอบคอบของห่วงโซ่การผลิตทั้งหมด แทนที่จะมุ่งเน้นไปที่ความเร็วการทำให้เปียกหรือความง่ายในการใช้งานเพียงอย่างเดียว
Rosin Flux ซึ่งได้มาจากสนขัดสนบริสุทธิ์และมักจะผสมกับสารกระตุ้นอินทรีย์ เช่น อะดิปิกหรือกรดซัคซินิก ให้ฤทธิ์ปานกลางที่สามารถขจัดชั้นออกไซด์บางๆ ออกจากพื้นผิวทองแดงและดีบุกได้อย่างน่าเชื่อถือ โดยไม่มีการกัดกร่อนที่รุนแรง ซึ่งทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการประกอบอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทั่วไปที่ความน่าเชื่อถือในระยะยาวและการทำความสะอาดหลังกระบวนการเพียงเล็กน้อยเป็นสิ่งสำคัญ แต่ความเสถียรทางความร้อนที่ค่อนข้างต่ำหมายความว่ามันเริ่มสลายตัวที่สูงกว่า 320°C และอาจทิ้งสารตกค้างเล็กน้อยหาก ร้อนเกินไปในระหว่างการสัมผัสเหล็กเป็นเวลานาน
ในทางตรงกันข้าม ฟลักซ์สังเคราะห์เป็นสูตรที่ได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมอย่างเต็มรูปแบบโดยใช้เรซินสังเคราะห์ สารกระตุ้นที่ปราศจากฮาไลด์หรือฮาโลเจนอย่างอ่อน และตัวทำละลายที่ออกแบบโดยเฉพาะ ให้การกระตุ้นที่สูงขึ้นและสม่ำเสมอมากขึ้นในช่วงอุณหภูมิที่กว้างขึ้นตั้งแต่ 180°C ถึง 380°C ซึ่งรองรับการบัดกรีอัตโนมัติความเร็วสูงและโลหะผสมที่ท้าทาย เช่น SAC305 ไร้สารตะกั่ว แต่ประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้นนี้มาพร้อมกับข้อกำหนดในการควบคุมที่เข้มงวดมากขึ้น เนื่องจากการเปิดใช้งานมากเกินไปสามารถเร่งการเติบโตระหว่างโลหะหรือกระตุ้นให้เกิดการเติบโตระหว่างโลหะ การกัดกร่อนของเดนไดรต์ภายใต้สภาวะอคติแบบชื้น หากไม่ได้กำจัดสิ่งตกค้างออกอย่างทั่วถึง
โดยทั่วไปแล้ว ความต้านทานฉนวนไฟฟ้าของสารตกค้างของ Rosin Flux จะเกิน 1010 Ω หลังจากการทำความเย็น แม้จะไม่ได้ทำความสะอาดก็ตาม เนื่องจากอนุพันธ์ของกรดอะบิเอติกมีคุณสมบัติไม่ดูดความชื้น ในขณะที่สารตกค้างของฟลักซ์สังเคราะห์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่มีเอมีนไฮโดรฮาไลด์ สามารถลดลงต่ำกว่า 108 Ω ภายใน 48 ชั่วโมงหลังจากสัมผัสกับ 85% RH เว้นแต่จะทำความสะอาดด้วยซาโปนิไฟเออร์ที่เข้ากันได้หรือ ตัวทำละลายที่มีสารตกค้างต่ำ ทำให้ Rosin Flux เหมาะสำหรับโมดูลที่ปิดผนึกอย่างแน่นหนาหรือตัวเชื่อมต่อระดับการบินและอวกาศ ซึ่งไม่สามารถเข้าถึงการทำความสะอาดได้ทางกายภาพ
การสลายตัวด้วยความร้อนของ Rosin Flux เกิดขึ้นประมาณ 315°C ทำให้เกิดเทอร์ปีนที่ระเหยได้และถ่านคาร์บอนที่อาจเปลี่ยนสีของพื้นผิว PCB ที่อยู่ติดกัน หรือรบกวนการยึดเกาะของการเคลือบตามรูปแบบ ในขณะที่สูตรฟลักซ์สังเคราะห์ได้รับการออกแบบให้ระเหยได้หมดจดที่อุณหภูมิสูงกว่า 350°C โดยมีควันหรือการสะสมคาร์บอนน้อยที่สุด ซึ่งช่วยเพิ่มการมองเห็นของผู้ปฏิบัติงานและลดการอุดตันของหัวฉีดในหัวฉีดบัดกรีแบบเลือกสรร แม้ว่าเวอร์ชันที่มีฤทธิ์สูงบางรุ่นจะสร้างก๊าซที่มีฤทธิ์กัดกร่อนเล็กน้อยซึ่งต้องใช้ไอเสียเฉพาะที่ การระบายอากาศ
ความเข้ากันได้กับส่วนประกอบที่มีระยะพิทช์ละเอียด เช่น ชิป 01005 หรือ QFN ที่มีระยะพิทช์ 0.3 มม. ชอบ Synthetic Flux เนื่องจากการซึมผ่านของออกไซด์ที่เร็วกว่าและแรงตึงผิวที่ต่ำกว่า แต่การทำงานซ้ำซ้ำบนแผ่นเดียวกันโดยใช้ Synthetic Flux จะเพิ่มความเสี่ยงที่ทองแดงจะละลายหรือการยกของแผ่นเมื่อเปรียบเทียบกับ Rosin Flux ซึ่งเคมีที่อ่อนโยนกว่าจะรักษาความสมบูรณ์ของการเคลือบโลหะตลอดวงจรความร้อนหลายรอบ
ความเสถียรในการจัดเก็บยังแตกต่างอย่างเห็นได้ชัด: ลวดบัดกรีที่ใช้ Rosin Flux ยังคงใช้งานได้นานถึง 24 เดือนในสภาพแวดล้อมที่มีไนโตรเจนแห้งแบบปิดผนึก ในขณะที่ฟลักซ์สังเคราะห์หลายรูปแบบจะลดลงอย่างเห็นได้ชัดหลังจาก 12 เดือนเนื่องจากการไฮโดรไลซิสช้าของตัวกระตุ้นอิมิดาโซลหรือการเกิดออกซิเดชันของสารยึดเกาะเรซิน โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อสัมผัสกับความชื้นโดยรอบที่สูงกว่า 60% RH ในระหว่างการจัดเก็บในคลังสินค้า
จากจุดยืนในการจัดซื้อ โดยทั่วไปลวดบัดกรี Rosin Flux จะมีราคาถูกกว่าเกรดฟลักซ์สังเคราะห์ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเท่ากันถึง 15-25% ต่อกิโลกรัม แต่ข้อได้เปรียบด้านต้นทุนที่ชัดเจนนี้จะหมดไปหากสายการประกอบต้องการขั้นตอนการทำความสะอาดเพิ่มเติม เวลาคงค้างที่นานขึ้น หรืออัตราของเสียที่สูงขึ้นจากการเปียกไม่เพียงพอกับสายออกซิไดซ์ ดังนั้นต้นทุนรวมในการเป็นเจ้าของจะต้องรวมผลกระทบต่อผลผลิต ค่าแรงในการทำงานซ้ำ และค่าใช้จ่ายในการตรวจสอบแบบอินไลน์
การตรวจสอบความถูกต้องของกระบวนการสำหรับลวดบัดกรีฟลักซ์สังเคราะห์ควรรวมการทดสอบโครมาโตกราฟีด้วยไอออนของสารตกค้างของบอร์ดหลังจากการบัดกรี โดยเฉพาะอย่างยิ่งก่อนที่จะผ่านคุณสมบัติสำหรับการใช้งาน AEC-Q200 ในยานยนต์ ในขณะที่ส่วนประกอบ Rosin Flux มักจะผ่านการตรวจสอบความสะอาด J-STD-001 ด้วยการทดสอบความต้านทานของตัวทำละลาย-สกัด (ROSE) อย่างง่ายเพียงอย่างเดียว โดยที่ไม่มีการใช้ฟลักซ์เสริมภายนอกในระหว่างการสัมผัสด้วยตนเอง
ท้ายที่สุดแล้ว การตัดสินใจไม่ได้ขึ้นอยู่กับว่าฟลักซ์ใดเหนือกว่าเชิงวัตถุ แต่ขึ้นอยู่กับว่ากระบวนการของคุณทนต่อการกักเก็บสารตกค้างหรือไม่ โปรไฟล์การระบายความร้อนของคุณควบคุมอย่างเข้มงวดเพียงใด ความสามารถในการตรวจสอบหลังการบัดกรีมีระดับใด และห่วงโซ่อุปทานของคุณรับประกันรีโอโลจีแบบล็อตต่อล็อตที่สม่ำเสมอและความลึกในการเปิดใช้งานของฟลักซ์ทั้งสองประเภทหรือไม่
