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ろう付けとは、2つ以上の金属部品を接合する金属接合プロセスであり、接合部に溶加材を流し込むことで接合する。溶加材は、接合する金属よりも融点が低い。
ろう付け工程では、フィラーメタルは毛細管現象によって密着した部品間の隙間に流れ込みます。フィラーメタルは、適切な雰囲気（通常はフラックス）で保護された状態で、その融点（液相線）よりわずかに高い温度に加熱されます。その後、フィラーメタルは母材の上に流れ込み（濡れと呼ばれるプロセス）、冷却されてワークピース同士が接合されます。[ 1 ]
ろう付けは溶接とは異なり、ワークピースを溶かす必要はありません。溶接では、溶加材を使わずに元の金属片同士を融合させることができます。
ろう付けは、より高い温度を使用する点ではんだ付けとは異なります。充填金属で接合するという原理は同じですが、はんだは特定の組成と低い融点を持つため、電子機器などの繊細な部品でも最小限の冶金反応で作業できます。はんだ付けによる接合部は強度が劣ります。[ 2 ]
ろう付けは、同種または異種の金属を非常に高い強度で接合する技術である。
ろう付けは、溶接などの他の金属接合技術に比べて多くの利点があります。ろう付けは接合部の母材を溶融しないため、公差をより厳密に制御でき、二次仕上げを必要とせずにきれいな接合部が得られます。さらに、異種金属や非金属（金属化セラミックなど）もろう付けできます。[ 3 ]一般的に、ろう付けはろう付けされた部品が均一に加熱されるため、溶接よりも熱による歪みが少なくなります。複雑な多部品アセンブリも費用対効果の高いろう付けが可能です。溶接接合部は、場合によっては表面を平らに研磨する必要がありますが、ろう付けではきれいな接合部が得られるため、この費用のかかる二次工程は不要です。もう1つの利点は、保護目的でろう付け部にコーティングやクラッドを施すことができることです。最後に、ろう付けは大量生産に容易に適応でき、個々のプロセスパラメータの変動に対する感度が低いため、自動化も容易です。[ 4 ] [ 5 ]
主な欠点の 1 つは、使用するフィラー金属が柔らかいため、溶接接合に比べて接合部の強度が低いことです。[ 1 ]ろう付け接合部の強度は、母材金属の強度より低いものの、フィラー金属の強度よりは高いと考えられます。[ 6 ]もう 1 つの欠点は、ろう付け接合部が高温で損傷する可能性があることです。[ 1 ]ろう付け接合部を工業環境で行う場合、母材金属の清浄度が非常に高い必要があります。一部のろう付け用途では、清浄度を制御するために適切なフラックス剤を使用する必要があります。接合部の色は母材金属の色と異なることが多く、美観上の欠点となります。
高品質のろう付け接合部では、部品が母材表面に密着し、母材表面が非常に清浄で酸化物がないことが求められます。ほとんどの場合、最適な毛細管現象と接合強度を得るためには、接合クリアランスを0.03 ～ 0.08 mm (0.0012 ～ 0.0031インチ)にすることが推奨されます。 [ 7 ]ただし、一部のろう付け作業では、接合クリアランスが0.6 mm (0.024インチ)程度になることも珍しくありません。ろう付け面の清浄度も重要であり、汚染があると濡れ性 (流れ) が悪くなる可能性があります。ろう付け前に部品を洗浄する主な方法は、化学洗浄と研磨洗浄または機械洗浄の 2 つです。機械洗浄の場合は、適切な表面粗さを維持することが重要です。同じ形状の滑らかな表面よりも粗い表面の方が濡れやすいためです。[ 7 ]
もう一つ考慮すべき点は、温度と時間がろう付け接合部の品質に及ぼす影響です。ろう材の温度が上昇すると、ろう材の合金化作用と濡れ性も高まります。一般的に、ろう付け温度はろう材の融点以上でなければなりません。しかし、接合部の設計者が温度を選択する際には、いくつかの要因が影響します。最適な温度は通常、以下の目的で選択されます。
場合によっては、作業者は設計上の他の要素（例えば、異なるろう材の使用を可能にするため、冶金学的影響を制御するため、または表面汚染を十分に除去するため）に対応するために、より高い温度を選択することがあります。ろう付け接合部に対する時間の影響は、主にこれらの影響の程度に影響します。しかし、一般的に、ほとんどの生産プロセスは、ろう付け時間とそれに伴うコストを最小限に抑えるように選択されます。ただし、非生産環境では、時間とコストよりも他の接合部特性（例えば、強度、外観）が優先される場合があるため、必ずしもそうとは限りません。
ろう付け作業を行うための加熱方法は数多くあります。加熱方法を選択する上で最も重要な要素は、接合部全体に効率的に熱を伝達し、使用する個々の母材の熱容量の範囲内でそれを行うことです。ろう付け接合部の形状も考慮すべき重要な要素であり、必要な生産速度と生産量も同様です。ろう付け方法を分類する最も簡単な方法は、加熱方法ごとにグループ化することです。最も一般的なものをいくつか示します。[ 1 ] [ 9 ]
これらの加熱方法は、局所加熱技術と拡散加熱技術に分類され、用途に応じて利点が異なります。[ 10 ]
トーチろう付けは、機械化されたろう付け方法の中で最も一般的な方法です。少量生産や特殊な作業に最適で、一部の国ではろう付けの大部分を占めています。トーチろう付けには、主に3つの種類があります。[ 11 ]手動、機械式、自動トーチろう付け。
手動トーチろう付けは、ろう付けする接合部の上または近くにガス炎を置いて熱を加える手順です。トーチは、操作が完全に手動か、ある程度自動化されているかに応じて、手で持つか、固定位置に保持するかのいずれかになります。手動ろう付けは、最も一般的には、少量生産の場合、または部品のサイズや形状により他のろう付け方法が不可能な用途で使用されます。[ 11 ]主な欠点は、この方法に関連する高い労働コストと、高品質のろう付け接合部を得るために必要なオペレーターのスキルです。酸化を防ぐために、フラックスまたは自己フラックス材料の使用が必要です。銅のトーチろう付けは、酸素と他の可燃性ガスではなく、酸素と水素ガスを使用するトーチでろう付けする場合は、フラックスを使用せずに実行できます。
機械トーチろう付けは、繰り返しろう付け作業が行われる場合によく使用されます。この方法は、自動化された作業と手動作業の両方を組み合わせたもので、多くの場合、作業員がろう付け材料、フラックス、治具部品を配置し、機械機構が実際のろう付けを実行します。[ 11 ]この方法の利点は、手動ろう付けに必要な高い労力とスキルを削減できることです。また、保護雰囲気がないため、この方法ではフラックスの使用が必要であり、小規模から中規模の生産量に最適です。
自動トーチろう付けは、機械の積み込みと積み下ろしを除いて、ろう付け作業における手作業をほぼ不要にする方法です。この方法の主な利点は、高い生産性、均一なろう付け品質、および運用コストの削減です。使用される装置は基本的に機械トーチろう付けで使用されるものと同じですが、主な違いは、機械が部品の準備において作業者を置き換えることです。[ 11 ]
炉ろう付けは、大量生産や未熟練労働者の利用に適していることから、工業用ろう付け作業で広く用いられている半自動プロセスです。炉ろう付けには、他の加熱方法に比べて大量生産に最適な多くの利点があります。主な利点の1つは、治具や自己位置決めが容易な小型部品を大量に製造できることです。[ 12 ]また、このプロセスでは、制御された加熱サイクル（局所的な加熱で変形する可能性のある部品の使用が可能）や、ろう付け後の洗浄が不要という利点もあります。一般的に使用される雰囲気には、不活性雰囲気、還元雰囲気、真空雰囲気などがあり、いずれも部品を酸化から保護します。その他の利点としては、大量生産時の単位コストが低いこと、温度制御が精密であること、複数の接合部を一度にろう付けできることなどが挙げられます。炉は通常、炉の種類や用途に応じて、電気、ガス、または油で加熱されます。ただし、この方法の欠点としては、設備投資コストが高いこと、設計上の考慮事項がより複雑になること、消費電力が高いことなどが挙げられます。[ 12 ]
ろう付け作業で使用される炉には、主にバッチ式、連続式、雰囲気制御式レトルト炉、真空炉の4種類があります。
バッチ式炉は初期設備コストが比較的低く、各部品を個別に加熱できます。自由にオン/オフできるため、使用していないときの運転コストを削減できます。これらの炉は中量から大量生産に適しており、ろう付けできる部品の種類に関して高い柔軟性を提供します。[ 12 ]部品の酸化と清浄度を制御するために、制御雰囲気またはフラックスを使用できます。
連続式炉は、炉内を同サイズの部品が安定して流れる場合に最適です。[ 12 ]これらの炉はコンベアで部品を供給し、加熱ゾーンを制御された速度で移動させることがよくあります。連続式炉では、制御雰囲気または事前塗布フラックスを使用するのが一般的です。特に、これらの炉は人手による作業が非常に少ないという利点があり、大規模な生産作業に最適です。
レトルト型炉は、他のバッチ型炉とは異なり、「レトルト」と呼ばれる密閉されたライニングを使用します。レトルトは通常、ガスケットで密閉されるか、溶接で閉じられ、目的の雰囲気で完全に満たされ、従来の加熱要素によって外部から加熱されます。[ 12 ]高温になるため、レトルトは通常、酸化に強い耐熱合金で作られています。レトルト炉は、バッチ式または半連続式で使用されることがよくあります。
真空炉は、酸化物防止の比較的経済的な方法であり、雰囲気炉ではろう付けできない非常に安定した酸化物（アルミニウム、チタン、ジルコニウム）を持つ材料のろう付けに最もよく使用されます。真空ろう付けは、雰囲気炉に適さない耐火材料やその他の特殊な合金の組み合わせにも広く使用されています。フラックスや還元雰囲気がないため、真空中でろう付けする場合、部品の清浄度が重要になります。真空炉の主な 3 つのタイプは、単壁ホット レトルト、二重壁ホット レトルト、およびコールド ウォール レトルトです。ろう付けの一般的な真空レベルは、1.3 ～ 0.13パスカル(10 −2～ 10 −3 Torr ) から 0.00013 Pa (10 −6 Torr) 以下までです。[ 12 ]真空炉は、最も一般的にはバッチ式であり、中量および大量生産に適しています。
銀ろう付け（硬ろう付けとも呼ばれる）は、銀合金を主成分とするろう材を用いたろう付け方法です。これらの銀合金は、銀と銅、亜鉛、カドミウムなどの他の金属を様々な割合で配合したものです。
ろう付けは、工具業界で、鋸刃などの工具に「超硬合金」（超硬合金、セラミック、サーメットなど）の先端部を固定するために広く用いられています。「プレティニング」と呼ばれる工程がよく行われます。これは、ろう付け合金を超硬合金の先端部に溶かし、それを鋼材の隣に置いて再び溶かすというものです。プレティニングによって、超硬合金は濡れにくいという問題を回避できます。
ろう付けされた硬質金属接合部の厚さは通常 2 ～ 7ミルです。ろう付け合金は材料を接合し、熱膨張率の差を補償します。また、硬質超硬チップと硬質鋼の間にクッションの役割も果たし、衝撃を緩和してチップの脱落や損傷を防ぎます。これは、自動車のサスペンションがタイヤや車体の損傷を防ぐのとよく似ています。最後に、ろう付け合金は他の 2 つの材料を接合して複合構造を形成します。これは、木材と接着剤の層が合板を作るのとよく似ています。多くの業界におけるろう付け接合部の強度基準は、接合部がどちらの母材よりも強く、応力がかかったときに接合部よりも先に母材のどちらかが破損することです。銀ろう付けは、銅ニッケル合金の応力誘起粒界割れなど、特定の合金に欠陥を引き起こす可能性があります。
銀ろう付けの特別な方法の一つはピンろう付けまたはピンろう付け。これは特にケーブルを鉄道線路に接続するため、または陰極防食のために開発された方法です。この方法では、銀とフラックスを含むろう付けピンを使用し、ケーブルラグの穴の中でそれを溶融させます。装置は通常、バッテリーで駆動します。
ろう付け溶接とは、フラックスを塗布した青銅または真鍮の溶加棒を用いて鋼材を接合する溶接方法です。ろう付け溶接に必要な装置は、基本的にろう付け溶接で使用される装置と同じです。ろう付け溶接は通常、ろう付け溶接よりも高い熱を必要とするため、アセチレンまたはメチルアセチレンプロパジエンガス（MAPPガス）が燃料として一般的に使用されます。この名称は、毛細管現象を利用しないことに由来しています。
ろう付け溶接は、溶融溶接に比べて多くの利点があります。異種金属の接合が可能で、熱による歪みを最小限に抑え、長時間の予熱の必要性を軽減できます。さらに、接合する金属は溶融しないため、部品は元の形状を保ち、フィレットの形成によってエッジや輪郭が侵食されたり変化したりすることはありません。ろう付け溶接のもう一つの利点は、溶融溶接でしばしば発生する蓄積応力を解消できることです。これは、大型鋳物の修理において非常に重要です。欠点としては、高温にさらされた際の強度低下と、高応力に対する耐性の低さが挙げられます。
超硬合金、サーメット、セラミック製の刃先にメッキを施し、鋼材に接合することで、刃先付き帯鋸が作られる。メッキはろう付け合金の役割を果たす。
鋳鉄の「溶接」は通常、ろう付け作業であり、主にニッケル製の溶加棒が使用されますが、鋳鉄棒を用いた真の溶接も可能です。ダクタイル鋳鉄管は「カド溶接」と呼ばれる方法もあり、これは、ハブパイプとネオプレンガスケットシールと同様に、鉄の接合部と平行に、事前に金属面を削り取った鉄に小さな銅線を溶着させて接合部を接続するプロセスです。この作業の目的は、銅線に沿って電気を流し、寒冷地で地下パイプを保温することです。
真空ろう付けは、極めてクリーンで優れた、フラックスフリーのろう付け接合部を実現し、高い完全性と強度を誇るという大きな利点を持つ材料接合技術です。ただし、真空チャンバー内で作業を行う必要があるため、コストが高くなる場合があります。真空中で加熱することでワークピースの温度均一性が維持され、加熱・冷却サイクルが緩やかになるため残留応力が大幅に低減されます。これにより、材料の熱的特性と機械的特性が著しく向上し、独自の熱処理能力が実現します。その一例として、単一の炉内熱サイクルで金属接合プロセスを実行しながら、ワークピースの熱処理や時効硬化を行うことが可能です。
真空ろう付けが最も一般的に行われる製品には、アルミニウム製コールドプレート、プレートフィン式熱交換器、フラットチューブ式熱交換器などがあります。[ 13 ]
真空ろう付けは炉内で行われることが多く、ワークピース全体がろう付け温度に達するため、一度に複数の接合部を製作することが可能です。真空中では他の多くの方法が使えないため、熱は放射によって伝達されます。
浸漬ろう付けは、空気が遮断されるため酸化物の形成が防止され、アルミニウムのろう付けに特に適しています。接合する部品を固定し、ろう付け剤を接合面に塗布します。通常はスラリー状です。次に、アセンブリを溶融塩（通常はNaCl、KCl、その他の化合物）の浴槽に浸します。溶融塩は、熱伝達媒体とフラックスの両方の役割を果たします。浸漬ろう付けされた部品の多くは、航空宇宙産業の熱伝達用途に使用されています。[ 14 ]
ろう付け用充填材としては、用途や施工方法に応じて様々な合金が使用されます。一般的に、ろう付け用合金は、所望の特性を持つ合金を形成するために3種類以上の金属から構成されます。特定の用途に適した充填材は、母材への濡れ性、必要な使用条件への耐性、母材よりも低い温度、または非常に特定の温度での溶融性といった特性に基づいて選択されます。
ろう付け合金は一般的に、棒状、リボン状、粉末状、ペースト状、クリーム状、ワイヤー状、および成形品（プレス加工されたワッシャーなど）として入手可能です。[ 15 ]用途に応じて、充填材は所定の場所に予め配置することも、加熱サイクル中に塗布することもできます。手動ろう付けの場合、加熱中に塗布しやすいワイヤー状や棒状のものが一般的に使用されます。炉ろう付けの場合は、通常、プロセスが高度に自動化されているため、合金は事前に配置されます。[ 15 ]使用される一般的な充填金属の種類には、
ろう材の中には、三つ葉状のものがあり、これは基材金属の箔の両面にろう材の層を積層したものです。中心の金属は銅であることが多く、その役割は合金の担体として機能すること、異種材料（例えば、超硬チップと鋼製ホルダー）の熱膨張率の差などによる機械的応力を吸収すること、そして拡散バリアとして機能すること（例えば、アルミニウム青銅と鋼をろう付けする際に、アルミニウムが鋼に拡散するのを防ぐこと）です。
ろう付け合金はいくつかの異なるグループに分けられ、同じグループの合金は類似した特性と用途を持つ。[ 17 ]
添加剤や不純物の中には、非常に低い濃度で作用するものがあります。プラスの効果とマイナスの効果の両方が観察されます。ストロンチウムは0.01%の濃度でアルミニウムの結晶粒構造を微細化します。ベリリウムとビスマスは同程度の濃度で酸化アルミニウムの不動態層を破壊し、濡れ性を促進します。炭素は0.1%の濃度でニッケル合金の耐食性を低下させます。アルミニウムは0.001%、リンは0.01%の濃度で軟鋼を脆化させる可能性があります。[ 19 ]
真空ろう付けなどの場合、高純度金属や合金が使用されることがあります。市販品では、純度99.99%および99.999%のものが入手可能です。
ろう付けの際には、接合部の汚染や母材金属の溶解によって有害な不純物が混入しないよう注意しなければならない。
固相線温度と液相線温度の範囲が広い合金は、「マッシュ状」の状態を経て溶融する傾向があり、この状態では合金は固体と液体の混合物となります。一部の合金は液化、つまり固体部分から液体部分が分離する傾向があり、このような合金では、この影響を避けるために、溶融範囲での加熱を十分に速く行う必要があります。一部の合金は塑性範囲が広く、合金のごく一部だけが液体で、材料の大部分が高温域で溶融します。これらは大きな隙間を埋めたり、フィレットを形成したりするのに適しています。流動性の高い合金は、狭い隙間に深く浸透したり、狭い公差でタイトな接合部をろう付けしたりするのに適していますが、大きな隙間を埋めるのには適していません。溶融範囲が広い合金は、不均一なクリアランスの影響を受けにくくなります。
ろう付け温度が十分に高ければ、ろう付けと熱処理を単一の工程で同時に行うことができる。
共晶合金は、半溶融領域がなく、単一の温度で溶融します。共晶合金は優れた広がり性を持ち、半溶融領域の非共晶合金は高粘度であると同時に母材を侵食するため、広がり力はそれに応じて低下します。微細な結晶粒径により、共晶合金は強度と延性の両方が向上します。非常に正確な溶融温度により、接合プロセスは合金の融点よりわずかに高い温度でのみ実行できます。凝固時には、合金が固体のように見えるがまだ固体ではない半溶融状態はありません。このような状態での操作によって接合部が乱される可能性は低減されます（合金が母材を溶解して特性を大きく変化させていないと仮定した場合）。共晶挙動は、はんだにとって特に有益です。[ 19 ]
溶融前に微細な結晶粒構造を持つ金属は、大きな結晶粒を持つ金属よりも優れた濡れ性を示す。合金添加剤（例えば、アルミニウムにストロンチウムを添加する）を添加することで結晶粒構造を微細化し、急速冷却によってプリフォームや箔を作製することができる。非常に急速な冷却によって非晶質金属構造が得られる場合があり、これはさらなる利点を持つ。[ 19 ]
良好な濡れ性を得るためには、母材金属がろう付け合金の少なくとも1つの成分に少なくとも部分的に溶解する必要があります。そのため、溶融した合金は母材金属を侵食して溶解し、その過程で母材金属の組成をわずかに変化させます。この組成変化は、合金の融点の変化とそれに伴う流動性の変化に反映されます。例えば、銀と銅の両方を溶解する合金もあります。溶解した銀は融点を下げて流動性を高めますが、銅は逆の効果をもたらします。
融点変化を利用することができる。合金に溶解した基金属を添加することで再溶解温度を上げることができるため、同じろう材を用いた段階ろう付けが可能になる。[ 23 ]
母材金属を著しく侵食しない合金は、薄板のろう付けにより適している。
ろう付け部の微細構造が不均一だと、母材の溶融が不均一になり、局所的な浸食が発生する可能性がある。
適切な金属を合金に添加することで、基材金属の濡れ性を向上させることができます。錫は鉄、ニッケル、その他多くの合金の濡れ性を向上させます。銅は銀が侵食しない鉄系金属を濡らすため、銅銀合金は銀単独では濡れない鋼をろう付けすることができます。亜鉛は鉄系金属の濡れ性を向上させ、インジウムも同様です。アルミニウムはアルミニウム合金の濡れ性を向上させます。セラミックスの濡れ性を向上させるには、セラミックスと化学化合物を形成できる反応性金属（チタン、バナジウム、ジルコニウムなど）をろう材に添加することができます。
基材金属の溶解は、ろう付け合金に有害な変化を引き起こす可能性があります。例えば、アルミニウム青銅から溶解したアルミニウムはろう材を脆化させる可能性がありますが、ろう材にニッケルを添加することでこれを相殺できます。
この影響は双方向に作用し、ろう付け合金と母材金属の間には有害な相互作用が生じる可能性があります。ろう付け合金にリンが存在すると、鉄とニッケルの脆いリン化物が形成されるため、リン含有合金はニッケル合金や鉄合金のろう付けには適していません。ホウ素は母材金属、特に結晶粒界に拡散しやすく、脆いホウ化物を形成する可能性があります。炭素は一部の鋼に悪影響を与える可能性があります。
ろう材と母材の間、特に異なる母材同士をろう付けする場合は、ガルバニック腐食を避けるよう注意が必要です。合金界面に脆い金属間化合物が形成されると、接合部の破損につながる可能性があります。これについては、はんだの項でより詳しく説明します。
潜在的に有害な相は、合金の体積全体に均一に分布している場合もあれば、ろう付けベース界面に集中している場合もある。界面金属間化合物の厚い層は、一般的に破壊靭性が低く、その他の機械的特性も劣るため、通常は有害であると考えられている。ただし、ダイアタッチなどの状況では、シリコンチップは通常、機械的な負荷にさらされないため、それほど問題にならない。[ 19 ]
濡れると、ろう付け材は母材金属から元素を遊離させる可能性がある。例えば、アルミニウム-シリコンろう付け材は窒化シリコンを濡らし、表面を解離させてシリコンと反応させ、窒素を遊離させる。この窒素は接合界面に沿って空隙を生じさせ、強度を低下させる可能性がある。チタン含有ニッケル-金ろう付け材は窒化シリコンを濡らし、その表面と反応して窒化チタンを形成し、シリコンを遊離させる。シリコンは脆いニッケルシリサイドと共晶金-シリコン相を形成する。結果として得られる接合部は弱く、予想よりもはるかに低い温度で溶融する。[ 19 ]
金属は一方の合金から他方の合金へ拡散し、脆化や腐食を引き起こす可能性がある。例えば、アルミニウム青銅と鉄合金を接合する際に、アルミニウムがアルミニウム青銅から鉄合金へ拡散する現象が挙げられる。拡散防止層、例えば銅層（例えばトリメットストリップ内）を用いることで、これを防ぐことができる。
貴金属の犠牲層を母材金属上に酸素バリアとして使用することで、酸化物の形成を防ぎ、フラックスレスろう付けを容易にすることができる。ろう付け中、貴金属層は充填金属に溶解する。ステンレス鋼への銅またはニッケルめっきも同様の機能を果たす。[ 19 ]
銅のろう付けにおいて、還元雰囲気（あるいは還元炎）は、金属中に存在する酸化第一銅の介在物である酸素残留物と反応し、水素脆化を引き起こす可能性があります。高温の炎や雰囲気中に存在する水素は酸化物と反応し、金属銅と水蒸気（蒸気）を生成します。この水蒸気泡が金属組織内に高圧を及ぼし、亀裂や接合部の気孔を引き起こします。無酸素銅はこの影響を受けにくいですが、電解銅や高導電性銅など、入手しやすいグレードの銅は影響を受けやすいです。脆化した接合部は、変形や劣化の兆候が全くないまま、突然破損する可能性があります。
ろう付け作業が不活性雰囲気または還元雰囲気環境（窒素など）内で行われない限り、金属が加熱されている間に酸化物が形成されるのを防ぐために、ホウ砂などのフラックスが必要です。フラックスは、ろう付け面に残った汚染物質を除去する役割も果たします。フラックスは、フラックスペースト、液体、粉末、またはフラックスと充填金属粉末を組み合わせた既製のろう付けペーストなど、さまざまな形態で使用できます。フラックスは、フラックスをコーティングしたろう付け棒、またはフラックス芯を使用して塗布することもできます。いずれの場合も、加熱された接合部に塗布するとフラックスが接合部に流れ込み、接合部に入り込む溶融充填金属によって押し出されます。接合部に残ったフラックスは腐食の原因となり、接合部の検査を妨げ、その後の表面仕上げ作業を妨げる可能性があるため、サイクルが完了したら余分なフラックスを除去する必要があります。リンを含むろう付け合金は、銅同士を接合する場合に自己フラックス性を発揮します。[ 24 ]フラックスは一般的に、特定の母材に対する性能に基づいて選択されます。効果を発揮するには、フラックスは母材と使用するフィラー金属の両方と化学的に適合していなければなりません。自己フラックス性のリン系フィラー合金は、鉄やニッケルに使用すると脆いリン化物を生成します。[ 24 ]一般的に、長いろう付けサイクルでは、短いろう付け作業よりも活性フラックスを少なくする必要があります。[ 25 ]
ろう付け作業には高温が必要なため、酸素を含む雰囲気中では金属表面の酸化が起こります。そのため、空気以外の雰囲気環境を使用する必要が生じる場合があります。一般的に使用される雰囲気は次のとおりです。[ 26 ] [ 27 ]
ろう付けプリフォームは、電子機器やシステムの製造におけるさまざまな接合用途に使用される、高品質で精密な金属プレス加工品です。ろう付けプリフォームの一般的な用途には、電子回路の取り付け、電子機器のパッケージング、優れた熱伝導性と電気伝導性の提供、電子接続のインターフェースの提供などがあります。正方形、長方形、円盤状のろう付けプリフォームは、シリコンダイを含む電子部品をプリント基板などの基板に取り付けるためによく使用されます。長方形のフレーム状のプリフォームは、電子パッケージの構築によく必要であり、ワッシャー状のろう付けプリフォームは、リード線や気密フィードスルーを電子回路やパッケージに取り付けるために一般的に使用されます。一部のプリフォームは、ダイオード、整流器、光電子デバイス、および部品のパッケージングにも使用されます。[ 28 ]
ろう付け作業では、有害な化学物質の蒸気にさらされる可能性があります。米国国立労働安全衛生研究所は、これらの蒸気への曝露を許容曝露限界以下のレベルに抑えることを推奨しています。[ 29 ]