smt回流焊爐加氮氣(N2)最主要用途在降低焊接面氧化,提高焊接的潤濕性,因為氮氣屬于惰性氣體(inert gas)的一種,不易與金屬產生化合物,也可以避免空氣中的氧氣與金屬接觸產生氧化的反應。
而使用氮氣可以改善smt焊接性的原理(機理)是基于氮氣環境下焊錫的表面張力會小于暴露于大氣環境,使得焊錫的流動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溶度降低,大大的降低了焊錫高溫時的氧化作用,尤其在第二面回流焊品質的提升上助益頗大。所以在smt貼片打樣或加工過程中,其實印刷電路板(PCB)在第一面(1st side)過回流焊(reflow)時,電路板第二面(2nd side)的表面處理實際上也同時經歷著相同的高溫,電路板的表面處理會因高溫而有被破壞,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行著,加了氮氣后就可以在第一面過回流焊時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爐得到最佳焊接效果。
另外,如果過完第一面回流焊后電路板閑置暴露于空氣中時間過久才進行第二面回流焊,也容易造成氧化問題而讓第二面回流焊時產生拒焊或空焊的問題。
這種時候ENIG板子的優點就顯現出來了,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有氧化的問題。噴錫或化錫板則會因為第一次回流焊高溫,而提前在第二面未焊接前就產生IMC,影響第二面回流焊的可靠度。
下面就來總結一下前面的觀點:
1、回流焊加氮氣的優點:
1)減少過爐氧化
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。
1、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高?