解析smt回流焊爐加氮氣的優(yōu)缺點(diǎn)
發(fā)布時(shí)間:2022-02-24 15:23:11 分類(lèi): 新聞中心 瀏覽量:70
而使用氮氣可以改善smt焊接性的原理(機理)是基于氮氣環(huán)境下焊錫的表面張力會(huì )小于暴露于大氣環(huán)境,使得焊錫的流動(dòng)性與潤濕性得到改善。其次是氮氣把原本空氣中的氧氣(O2)及可污染焊接表面的物質(zhì)溶度降低,大大的降低了焊錫高溫時(shí)的氧化作用,尤其在第二面回流焊品質(zhì)的提升上助益頗大。所以在smt貼片打樣或加工過(guò)程中,其實(shí)印刷電路板(PCB)在第一面(1st side)過(guò)回流焊(reflow)時(shí),電路板第二面(2nd side)的表面處理實(shí)際上也同時(shí)經(jīng)歷著(zhù)相同的高溫,電路板的表面處理會(huì )因高溫而有被破壞,特別是使用OSP表面處理的板子,而且氧化作用在高溫下也正急速的進(jìn)行著(zhù),加了氮氣后就可以在第一面過(guò)回流焊時(shí)大大降低第二面表面處理的氧化程度,使其可以撐到第二面過(guò)爐得到最佳焊接效果。
另外,如果過(guò)完第一面回流焊后電路板閑置暴露于空氣中時(shí)間過(guò)久才進(jìn)行第二面回流焊,也容易造成氧化問(wèn)題而讓第二面回流焊時(shí)產(chǎn)生拒焊或空焊的問(wèn)題。
這種時(shí)候ENIG板子的優(yōu)點(diǎn)就顯現出來(lái)了,因為ENIG的表面處理為“金(Gold)”,在目前的回流焊溫度下,其第二面表面處理幾乎不會(huì )有氧化的問(wèn)題。噴錫或化錫板則會(huì )因為第一次回流焊高溫,而提前在第二面未焊接前就產(chǎn)生IMC,影響第二面回流焊的可靠度。
不過(guò),眾焱電子小編必須要強調“氮氣并不是解決氧化的萬(wàn)靈丹”,如果零件或是電路板的表面已經(jīng)嚴重氧化,氮氣是無(wú)法使其起死回生的,而且氮氣也僅對輕微氧化可以產(chǎn)生補救的效果(是補救,不是解決)。其實(shí),儲存及作業(yè)過(guò)程中只要可以確保PCB的表面處理及零件不會(huì )產(chǎn)生有氧化,加氮氣基本上沒(méi)有太大的作用,最多就是促進(jìn)焊錫的流動(dòng)、增加爬錫的高度。但是,話(huà)又說(shuō)回來(lái),還真沒(méi)幾家公司可以百分百確保其PCB及零件表面處理沒(méi)有氧化的。
前說(shuō)了許多氮氣的優(yōu)點(diǎn),話(huà)說(shuō)回來(lái)“回流焊爐(Reflow oven)”使用氮氣并不是百利而無(wú)害,先不說(shuō)加氮氣“燒錢(qián)”的問(wèn)題,就因為氮氣可以促進(jìn)焊錫的流動(dòng)效果,所以才會(huì )出問(wèn)題,聽(tīng)起來(lái)怪怪的?
因為焊錫的流動(dòng)太好也意味著(zhù)加溫效果較好,這個(gè)效果對大部分零件有好處,但是可能會(huì )惡化電阻電容這種小零件(small-chip)的“墓碑效應(Tombstone effect)”,因為零件一端先融錫而一端未融錫,先融錫的一端內聚力加強后就會(huì )開(kāi)始拉扯零件,未融錫端拉不住零件,最后形成立碑,根據經(jīng)驗墓碑問(wèn)題特別容易發(fā)生在0603與0805大小的小電阻及電容上,因為其尺寸及錫膏印刷距離剛好容易立起零件。
另外,氮氣也會(huì )增加焊錫的“燈芯效應”,讓錫膏可以沿著(zhù)零件焊腳的表面爬錫更高,這對某些零件焊腳可能是加分,但是對某些連接器可能就是剪分,因為連接器的焊腳再往上通常是與其他零件連接的接觸點(diǎn),這些接觸點(diǎn)如果吃錫可能會(huì )造成其他問(wèn)題,而且現在的連接器腳間距很窄,焊錫往上爬可能有短路的風(fēng)險。
下面就來(lái)總結一下前面的觀(guān)點(diǎn):
1、回流焊加氮氣的優(yōu)點(diǎn):
1)減少過(guò)爐氧化
2)提升焊接能力
3)增強焊錫性
4)減少空洞率(void)。因為錫膏或焊墊的氧化降低,空洞自然就減少了。
2、回流焊加氮氣的缺點(diǎn):
1)燒錢(qián)
2)增加墓碑的機率
3)增強燈芯效應
3、什么樣的電路板或零件適合使用氮氣回流焊?
1)OSP表面處理雙面回流焊的板子適合使用氮氣。
2)零件或電路板吃錫效果不好時(shí)可以使用。
3)使用氮氣后需注意墓碑不良是否增加,也要檢查連接器焊腳爬錫是否過(guò)高?