PCBA加工制程中SMT回流焊爐加氮?dú)?N2)最主要用途在降低焊接面氧化,提高焊接的潤濕性,因?yàn)榈獨(dú)鈱儆诙栊詺怏w(inert gas)的一種,不易與金屬產(chǎn)生化合物,也可以避免空氣中的氧氣與金屬接觸產(chǎn)生氧化的反應(yīng)。
而使用氮?dú)饪梢?span style="color:#0000ff;">改善SMT焊接性的原理(機(jī)理)是基于氮?dú)猸h(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?dú)獍言究諝庵械难鯕?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)的提昇上助益頗大。
所以其實(shí)印刷電路板(PCB)在第一面(1st side)過回流焊(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,加了氮?dú)夂缶涂梢栽诘谝幻孢^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(shí)間過久才進(jìn)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(shí)產(chǎn)生拒焊或空焊的問題。
這種時(shí)候ENIG板子的優(yōu)點(diǎn)就顯現(xiàn)出來了,因?yàn)镋NIG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)有氧化的問題。噴錫或化錫板則會(huì)因?yàn)榈谝淮位亓骱父邷?,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。
對(duì)ENIG及噴錫或化錫板焊皆有興趣的朋友可以參考本部落格的相關(guān)文章:
不過,深圳宏力捷必須要強(qiáng)調(diào)「氮?dú)獠⒉皇墙鉀Q氧化的萬靈丹」,如果零件或是電路板的表面已經(jīng)嚴(yán)重氧化,氮?dú)馐菬o法使其起死回生的,而且氮?dú)庖矁H對(duì)輕微氧化可以產(chǎn)生補(bǔ)救的效果(是補(bǔ)救,不是解決)。其實(shí),儲(chǔ)存及作業(yè)過程中只要可以確保PCB的表面處理及零件不會(huì)產(chǎn)生有氧化,加氮?dú)饣旧蠜]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,話又說回來,還真沒幾家公司可以百分百確保其PCB及零件表面處理沒有氧化的。
前說了許多氮?dú)獾膬?yōu)點(diǎn),話說回來「回流焊爐(Reflow oven)」使用氮?dú)獠⒉皇前倮鵁o害,先不說加氮?dú)狻笩X」的問題,就因?yàn)榈獨(dú)饪梢源龠M(jìn)焊錫的流動(dòng)效果,所以才會(huì)出問題,聽起來怪怪的?
電阻電容墓碑效應(yīng)因?yàn)楹稿a的流動(dòng)太好也意味著加溫效果較好,這個(gè)效果對(duì)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(yīng)(Tombstone effect)」,因?yàn)榱慵欢讼热阱a而一端未融錫,先融錫的一端內(nèi)聚力加強(qiáng)后就會(huì)開始拉扯零件,未融錫端拉不住零件,最后形成立碑,根據(jù)經(jīng)驗(yàn)?zāi)贡畣栴}特別容易發(fā)生在0603與0805大小的小電阻及電容上,因?yàn)槠涑叽缂板a膏印刷距離剛好容易立起零件。
另外,氮?dú)庖矔?huì)增加焊錫的「燈芯效應(yīng)」,讓錫膏可以沿著零件焊腳的表面爬錫更高,這對(duì)某些零件焊腳可能是加分,但是對(duì)某些連接器可能就是剪分,因?yàn)檫B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)造成其他問題,而且現(xiàn)在的連接器腳間距很窄,焊錫往上爬可能有短路的風(fēng)險(xiǎn)。
--- 來總結(jié)一下前面的觀點(diǎn) ---
回流焊加氮?dú)獾膬?yōu)點(diǎn):
? 減少過爐氧化
? 提升焊接能力
? 增強(qiáng)焊錫性
? 減少空洞率(void)。因?yàn)殄a膏或焊墊的氧化降低,空洞自然就減少了。
回流焊加氮?dú)獾娜秉c(diǎn):
? 燒錢
? 增加墓碑的機(jī)率
? 增強(qiáng)燈芯效應(yīng)
什么樣的電路板或零件適合使用氮?dú)饣亓骱福?/strong>