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制氮機在回流焊、SMT設(shè)備中的應(yīng)用
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發(fā)布時間：2020-09-10 09:19:48
為了阻斷回流焊爐內(nèi)有空氣進入防止回流焊接中的元件腳氧化。氮氣回流焊的使用主要是為了增強焊接質(zhì)量，使焊接發(fā)生在氧含量極少(100PPM以下的環(huán)境下，可避免元件的氧化問題。因此氮氣回流焊的主要問題是保證氧氣含量越低越好。
氮氣回流焊是在回流焊爐膛內(nèi)充氮氣。
隨著組裝密度的提高，精細間距Finepitch組裝技術(shù)的呈現(xiàn)，產(chǎn)生了充氮回流焊工藝和設(shè)備，改善了回流焊的質(zhì)量和成品率，已成為回流焊的發(fā)展方向。SMT制氮機氮氣回流焊有以下優(yōu)點：
1防止減少氧化
2提高焊接潤濕力，加快潤濕速度
3減少錫球的發(fā)生，防止橋接，得到較好的焊接質(zhì)量
特別重要的可以使用更低活性助焊劑的錫膏，同時也能提高焊點的性能，減少基材的變色，但是缺點是本錢明顯的增加，這個增加的本錢隨氮氣的用量而增加，當你需要爐內(nèi)達到1000ppm含氧量與50ppm含氧量，一般氮氣含量測試是由配套的線式氧含量分析儀，氧含量測試原理是由氧含量分析儀先連接通過氮氣回流焊的采集點，再采集氣體，經(jīng)過含氧量分析儀檢驗分析出含氧量數(shù)值得出氮氣含量純度范圍。
氮氣回流焊氣體采集點至少有一個，高端的氮氣回流焊氣體采集點有三個以上，焊接產(chǎn)品的要求不同對氮氣的需求是有天壤之別的現(xiàn)在錫膏制造廠商都在致力于開發(fā)在較高含氧量的氣氛中就能進行良好的焊接的免洗焊膏，這樣就可以減少氮氣的消耗。
對于回流焊中引入氮氣，必需進行本錢收益分析，收益包括產(chǎn)品的良率，品質(zhì)的改善，返工或維修費的降低等等，完整無誤的分析往往會揭示氮氣引入并沒有增加最終本錢，相反，卻能從中收益,目前罕見的有液氮，還有制氮機，氮氣選擇也比較靈活了
氮氣爐中氧含量到底多少PPM合適?
查過有關(guān)文獻1000PPM以下浸潤性會很好，表示的1000-2000PPM最常用的可是實際使用過程中大部分使用99.99%即100PPM氮氣，甚至有99.999%即10PPM而有的客戶竟然在用98%氮氣即20000PPM
另一說法OSP制程，雙面焊，有PTH時應(yīng)在500PPM以下，同時表示立碑增多，印刷精度不高，造成的
目前所使用的大多數(shù)爐子都是強制熱風循環(huán)型的這種爐子中控制氮氣的消耗不是容易的事。有幾種方法來減少氮氣的消耗量，減少爐子進出口的開口面積，很重要的一點就是要用隔板，卷簾或類似的裝置來阻擋沒有用到那局部進出口的空間，另外一種方式是利用熱的氮氣層比空氣輕且不易混合的原理，設(shè)計爐的時候就使得加熱腔比進出口都高，這樣加熱腔內(nèi)形成自然氮氣層，減少了氮氣的彌補量并維護在要求的純度上。
雙面回流焊雙面PCB已經(jīng)相當普及，并在逐漸變得復(fù)那時起來，得以如此普及，主要原因是給設(shè)計者提供了極為良好的彈性空間，從而設(shè)計出更為小巧，緊湊的低成本的產(chǎn)品。今天為止，雙面板一般都有通過回流焊接上面(元件面)然后通過波峰焊來焊接下面(引腳面)
目前的一個趨勢傾向于雙面回流焊，但是這個工藝制程仍存在一些問題。大板的底部元件可能會在第二次回流焊過程中掉落，或者底部焊接點的局部熔融而造成焊點的可靠性問題。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)有幾種方法來實現(xiàn)雙面回流焊：一種是用膠來粘住第一面元件，那當它被翻過來第二次進入回流焊時元件就會固定在位置上而不會掉落，這個方法很常用，但是需要額外的設(shè)備和操作步驟，也就增加了本錢。第二種是應(yīng)用不同熔點的焊錫合金，做第一面是用較高熔點的合金而在做第二面時用低熔點的合金，這種方法的問題是低熔點合金選擇可能受到最終產(chǎn)品的工作溫度的限制，而高熔點的合金則勢必要提高回流焊的溫度，那就可能會對元件與PCB自身造成損傷。
對于大多數(shù)元件，熔接點熔錫外表張力足夠抓住底部元件話形成高可靠性的焊點，元件重量與引腳面積之比是用來衡量是否能進行這種勝利焊接一個標準，通常在設(shè)計時會使用30g/in2這個規(guī)范，第三種是爐子低部吹冷風的方法，這樣可以維持PCB底部焊點溫度在第二次回流焊中低于熔點。但是潛在問題是由于上下面溫差的發(fā)生，造成內(nèi)應(yīng)力產(chǎn)生，需要用有效的手段和過程來消除應(yīng)力，提高可靠性。以上這些制程問題都不是很簡單的但是正在被勝利解決之中。勿容置疑，未來的幾年，雙面板會斷續(xù)在數(shù)量上和復(fù)雜性性上有很大發(fā)展。
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