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为何在Reflow作业中会使用到氮气?

发布时间:2016-08-17 点击数:1920 信息来源:磐信电路板 作者:雷勤 关键词:电路板焊锡

问:为何在Reflow作业中会使用到氮气? 
答:许多高热处理的制程都会利用钝性物质进行遮蔽,其主要的目的是为了降低作业工件面对活性环境下可能产生的氧化与伤害。从工业应用的观点来看,如果能够在大气中进行作业当然最为简便,但是其所产生的副作用却是我们必须要加以考虑的。 .
所谓的钝性气体必没有绝对的定义,例如:某些特定的金属处理会在含有大量氢气的环境中进行,其目的是为了利用氢的还原性来降低作业中所产生的副作用。至于多数的金属焊接作业,不论是高温或是一般的电路板焊锡焊接,几乎都会使用隔绝氧气的手法进行作业,例如:电銲作业的銲条就使用銲药帮助隔绝氧气,而电路板焊锡焊接也会使用助焊剂来帮助隔绝空气。
除了这些比较大环境的管控之外,要让微观的焊锡颗粒能够几乎完全不受氧气所影响,适当的使用氮气来进行电路板焊接也是有效的想法。利用氮气上锡可以让电路板焊接环境保持在低氧状态下,在上锡过程中基材金属与焊料中的活性金属都会被抑制氧化。这个时候如果同时并用助焊剂等物质,可以让电路板焊接出来的接点氧化物降到最低的水平,这对于期待使用免洗制程的业者而言也是相当重要的事。
目前最普遍使用氮气上锡的设备以Reflow上锡制程最为常见,典型的Reflow锡炉如下图。

目前氮气的取得以自我产生与外购为主,氮气产生器是典型的自我生产氮气设备,对于一些使用量比较小的业者可以使用气体钢瓶或这类设备来提供氮气。至于用量比较大的电路板厂家,则比较恰当的方法是采用氮气塔供应氮气。业者只要规划出设置地点,气体业者就可以建置氮气储槽稳定提供大量的氮气,气体业者可以定期进行液体氮气的补充。锡炉空气中的氧含量、凝结点的管理相当重要,各个基材金属与焊料的氧化状态,会直接影响上锡的良莠。

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