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制氮机在回流焊、SMT设备中的应用

目录:行业动态点击率:发布时间:2020-09-10 09:15:18

文章出处:原创责任编辑:张墨染

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       为了阻断回流焊炉内有空气进入防止回流焊接中的元件脚氧化。氮气回流焊的使用主要是为了增强焊接质量,使焊接发生在氧含量极少(100PPM以下的环境下,可避免元件的氧化问题。因此氮气回流焊的主要问题是保证氧气含量越低越好。
 
氮气回流焊是在回流焊炉膛内充氮气。
 
随着组装密度的提高,精细间距Finepitch组装技术的呈现,产生了充氮回流焊工艺和设备,改善了回流焊的质量和成品率,已成为回流焊的发展方向。SMT制氮机氮气回流焊有以下优点:
 
1防止减少氧化
 
2提高焊接润湿力,加快润湿速度
 
3减少锡球的发生,防止桥接,得到较好的焊接质量
 
特别重要的可以使用更低活性助焊剂的锡膏,同时也能提高焊点的性能,减少基材的变色,但是缺点是本钱明显的增加,这个增加的本钱随氮气的用量而增加,当你需要炉内达到1000ppm含氧量与50ppm含氧量,一般氮气含量测试是由配套的线式氧含量分析仪,氧含量测试原理是由氧含量分析仪先连接通过氮气回流焊的采集点,再采集气体,经过含氧量分析仪检验分析出含氧量数值得出氮气含量纯度范围。
 
氮气回流焊气体采集点至少有一个,高端的氮气回流焊气体采集点有三个以上,焊接产品的要求不同对氮气的需求是有天壤之别的现在锡膏制造厂商都在致力于开发在较高含氧量的气氛中就能进行良好的焊接的免洗焊膏,这样就可以减少氮气的消耗。
 
对于回流焊中引入氮气,必需进行本钱收益分析,收益包括产品的良率,品质的改善,返工或维修费的降低等等,完整无误的分析往往会揭示氮气引入并没有增加最终本钱,相反,却能从中收益,目前罕见的有液氮,还有制氮机,氮气选择也比较灵活了。
 
氮气炉中氧含量到底多少PPM合适?
 
      查过有关文献1000PPM以下浸润性会很好,表示的1000-2000PPM最常用的可是实际使用过程中大部分使用99.99%即100PPM氮气,甚至有99.999%即10PPM而有的客户竟然在用98%氮气即20000PPM
 
另一说法OSP制程,双面焊,有PTH时应在500PPM以下,同时表示立碑增多,印刷精度不高,造成的。
 
目前所使用的大多数炉子都是强制热风循环型的这种炉子中控制氮气的消耗不是容易的事。有几种方法来减少氮气的消耗量,减少炉子进出口的开口面积,很重要的一点就是要用隔板,卷帘或类似的装置来阻挡没有用到那局部进出口的空间,另外一种方式是利用热的氮气层比空气轻且不易混合的原理,设计炉的时候就使得加热腔比进出口都高,这样加热腔内形成自然氮气层,减少了氮气的弥补量并维护在要求的纯度上。
 
双面回流焊双面PCB已经相当普及,并在逐渐变得复那时起来,得以如此普及,主要原因是给设计者提供了极为良好的弹性空间,从而设计出更为小巧,紧凑的低成本的产品。今天为止,双面板一般都有通过回流焊接上面(元件面)然后通过波峰焊来焊接下面(引脚面)
 
目前的一个趋势倾向于双面回流焊,但是这个工艺制程仍存在一些问题。大板的底部元件可能会在第二次回流焊过程中掉落,或者底部焊接点的局部熔融而造成焊点的可靠性问题。已经发现有几种方法来实现双面回流焊:一种是用胶来粘住第一面元件,那当它被翻过来第二次进入回流焊时元件就会固定在位置上而不会掉落,这个方法很常用,但是需要额外的设备和操作步骤,也就增加了本钱。第二种是应用不同熔点的焊锡合金,做第一面是用较高熔点的合金而在做第二面时用低熔点的合金,这种方法的问题是低熔点合金选择可能受到最终产品的工作温度的限制,而高熔点的合金则势必要提高回流焊的温度,那就可能会对元件与PCB自身造成损伤。
 
对于大多数元件,熔接点熔锡外表张力足够抓住底部元件话形成高可靠性的焊点,元件重量与引脚面积之比是用来衡量是否能进行这种胜利焊接一个标准,通常在设计时会使用30g/in2这个规范,第三种是炉子低部吹冷风的方法,这样可以维持PCB底部焊点温度在第二次回流焊中低于熔点。但是潜在问题是由于上下面温差的发生,造成内应力产生,需要用有效的手段和过程来消除应力,提高可靠性。以上这些制程问题都不是很简单的但是正在被胜利解决之中。勿容置疑,未来的几年,双面板会断续在数量上和复杂性性上有很大发展。
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