Effect of flux composition on wettability in soldering of aluminum

Abstract

The effect of flux composition on wettability for soldering of aluminum has been investigated by the use of a wetting balance method. Wettability was measured mainly by the wetting time, T(sub w), using Sn-9 mass percent Zn solder and A1100 aluminum base metal. Fluxes were composed of triethanolamine-ammonium fluoroborate, and the effects of additional reagents such as metal fluoborates were investigated. Increase of solder bath temperature (T) decreased T(sub w). The plots between ln (1/T(sub w)) and 1/T showed straight relationships. The apparent activation energies calculated from the gradients of the straight lines ranged between 27.7 approximately 70.0 kJ/mol depending on the flux composition. After the wettability test, metal was precipitated on the surface of aluminum base metal from the added borofluorides in the fluxes. Precipitated metals with low melting points were found to be effective in shortening T(sub w). On the contrary, T(sub w) increased with a rise of the melting point of precipitated metal.

アルミニウムのはんだ付け時の濡れ性に及ぼすフラックス組成の影響を、濡れ天秤法によって調べた。濡れ性は主として、Sn-9mass%Znはんだと、A1100アルミニウム基板を用いて、濡れ時間(Tw)で測定した。使用するフラックスは、トリエタノールアミンほうふっ酸アンモニウムより成る。金属のほうふっ酸塩のような添加剤効果を調べた。はんだ浴の温度(T)が上がるとTwは低下した。ln(1/Tw)と1/Tをプロットすると、直線関係を示した。この直線の勾配から求めた見掛けの活性化エネルギーは、フラックスの組成によって、27.7から70.0kJ/molの範囲に変化した。濡れ性の試験後、フラックス中のほうふっ酸塩として添加した金属がアルミニウム基板上に析出した。低融点の析出金属は、Twの短縮に有効であった。反対に、析出金属の融点が高いと、Twは増加した。