品牌:賽普氣體 | 規格:SP | 產地:蘇州 |
作用原理:PSA變壓吸附 |
氮氣回流焊是在回流焊爐膛內充氮氣,為了阻斷回流焊爐內有空氣進入防止回流焊接中的元件腳氧化。氮氣回流焊的使用主要是為了增強焊接質量,使焊接發生在氧含量極少(100PPM)以下的環境下,可避免元件的氧化問題。因此氮氣回流焊的主要問題是保證氧氣含量越低越好。
隨著組裝密度的提高,間距(Fine pitch)組裝技術的出現,產生了充氮回流焊工藝和設備,改善了回流焊的質量和成品率,已成為回流焊的發展方向。SMT制氮機氮氣回流焊有以下優點:
(1)防止減少氧化
(2)提高焊接潤濕力,加快潤濕速度
(3)減少錫球的產生,避免橋接,得到較好的焊接質量
特別重要的是,可以使用更低活性助焊劑的錫膏,同時也能提高焊點的性能,減少基材的變色,但是它的缺點是成本明顯的增加,這個增加的成本隨氮氣的用量而增加,當你需要爐內達到1000ppm含氧量與50ppm含氧量,一般氮氣含量測試是由配套的在線式氧含量分析儀,氧含量測試原理是由氧含量分析儀先連接通過氮氣回流焊的採集點,再採集氣體,經過含氧量分析儀測驗分析出含氧量數值得出氮氣含量純度範圍。
氮氣回流焊氣體採集點至少有一個,的氮氣回流焊氣體採集點有三個以上,焊接產品的要求不同對氮氣的需求是有天壤之別的。現在的錫膏制造廠商都在致力於開發在較高含氧量的氣氛中就能進行良好的焊接的免洗焊膏,這樣就可以減少氮氣的消耗。
對於回流焊中引入氮氣,進行成本收益分析,它的收益包括產品的良率,品質的改善,返工或維修費的降低等等,完整無誤的分析往往會揭示氮氣引入並沒有增加終成本,相反,我們卻能從中收益,目前常見的有液氮,還有制氮機,氮氣選擇也比較靈活了。
氮氣爐中氧含量到底多少PPM合適?
查過有關文獻1000PPM以下浸潤性會很好,表示的1000-2000PPM是常用的,可是實際使用過程中大部分使用99.99%即100PPM的氮氣,甚至有99.999%即10PPM,而有的客戶竟然在用98%的氮氣即20000PPM。
另一說法OSP制程,雙面焊,有PTH 時應在500PPM以下,同時表示立碑增多,是印刷精度不高,造成的。
在目前所使用的大多數爐子都是強制熱風循環型的,在這種爐子中控制氮氣的消耗不是容易的事。有幾種方法來減少氮氣的消耗量,減少爐子進出口的開口面積,很重要的一點就是要用隔板,卷簾或類似的裝置來阻擋沒有用到的那部分進出口的空間,另外一種方式是利用熱的氮氣層比空氣輕且不易混合的原理,在設計爐的時候就使得加熱腔比進出口都高,這樣加熱腔內形成自然氮氣層,減少了氮氣的補償量並維護在要求的純度上。
雙面回流焊雙面PCB已經相當普及,並在逐漸變得復那時起來,它得以如此普及,主要原因是它給設計者提供了極為良好的彈性空間,從而設計出更為小巧,緊湊的低成本的產品。到今天為止,雙面板一般都有通過回流焊接上面(元件面),然後通過波峰焊來焊接下面(引腳面)。
目前的一個趨勢傾向於雙面回流焊,但是這個工藝制程仍存在一些問題。大板的底部元件可能會在第二次回流焊過程中掉落,或者底部焊接點的部分熔融而造成焊點的可靠性問題。已經發現有幾種方法來實現雙面回流焊:一種是用膠來粘住第一面元件,那當它被翻過來第二次進入回流焊時元件就會固定在位置上而不會掉落,這個方法很常用,但是需要額外的設備和操作步驟,也就增加了成本。第二種是應用不同熔點的焊錫合金,在做第一面是用較高熔點的合金而在做第二面時用低熔點的合金,這種方法的問題是低熔點合金選擇可能受到終產品的工作溫度的限制,而高熔點的合金則勢必要提高回流焊的溫度,那就可能會對元件與PCB本身造成損傷。
對於大多數元件,熔接點熔錫表面張力足夠抓住底部元件話形成高可靠性的焊點,元件重量與引腳面積之比是用來衡量是否能進行這種成功焊接一個標準,通常在設計時會使用30g/in2這個標準,第三種是在爐子低部吹冷風的方法,這樣可以維持PCB底部焊點溫度在第二次回流焊中低於熔點。但是潛在的問題是由於上下面溫差的產生,造成內應力產生,需要用有效的手段和過程來應力,提高可靠性。以上這些制程問題都不是很簡單的。但是它們正在被成功解決之中。勿容置疑,在未來的幾年,雙面板會斷續在數量上和復雜性性上有很大發展
一.SMT制氮機
SMT制氮設備,是賽普公司在一般通用制氮設備的基礎上,結合SMT行業中無鉛焊接的工藝特點研制而成的配套供氮裝置。它的純度一般在99.9%∼99.999%之間,每臺焊接爐配套的制氮設備流量一般為10∼30Nm3/hr(特殊規格按實際流量計算),露點為-40℃∼-60℃,氮氣壓力約為0.5-0.6MPa。SMT制氮設備性能穩定,操作簡便,維護容易,且佔地面積小,外型美觀,有效地降低了廣大用戶的使用成本。
二、產品優勢
1、為什麼要導入無鉛焊接
鉛是一種有毒的重金屬,人體過量吸收鉛會引起中毒,攝入低量的鉛則可能對人的智力、神經係統和生殖係統造成影響。電子裝聯行業每年要消耗大約60000噸左右的焊料,而且還在逐年增加,由此形成的含鉛鹽的工業渣滓嚴重污染環境,因此減少鉛的使用已成為全關注的焦點。歐洲、日本、韓國等許多大公司正在大力加速無鉛替代合金的開發,並已規劃在2002年開始在電子產品裝配中逐步減少鉛的使用。(傳統的焊料成份含有63Sn/37Pb,在目前的電子裝聯行業,鉛被廣泛使用)。歐盟組織2006年開始導入無鉛工藝,7月1日起禁止電子產品含鉛。電子整機行業的無鉛化技術發展是國際信息產業工業發展的必然趨勢,我國信息產業部也要求在2006年7月1日前,實現電子信息產品的無鉛化。
2、導入無鉛工藝為什麼要用氮氣
無鉛化對回流焊等設備提出了許多新的要求,主要包括:更高的加熱能力、空載和負載狀態下的熱穩定性、適合高溫工作的材料、良好的熱絕緣、優良的均溫性,氮氣防漏能力、溫度曲線的靈活性、更強的冷卻能力等。在工藝過程中,使用氮氣氛圍就可以很好地滿足這些要求,避免和減少了產品在焊接過程中的產生的缺陷。
三、無鉛化電子組裝中對於氮氣的使用有以下幾個需要:
1) 滿足歐美和日韓等客戶的要求時;
2) 使用高溫焊膏或低固體、低活性(免清洗、低殘留)焊膏時;
3) 釬焊比較昂貴的集成電路元器件、小體積元器件、細間距元器件、倒裝芯片和不可以反修元器件時;
4) 多次過板組裝工藝或釬焊帶有OPS鍍層的PCB多次回流時;
5) 釬焊無保護膜銅焊盤或儲存時間較長的電路板或可靠性時。
在電子制造業開始無鉛化生產的今天,中國電子行業無鉛化也將是大勢所趨,為了滿足無鉛標準,越來越多的制造商選用了帶有氮氣焊接保護的新型回流焊爐。
為滿足SMT行業的用氮要求,賽普公司在通用制氮機基礎上,結合SMT行業無鉛焊的特點,特別開發了純度在99.99%以上的SMT制氮用氣解決方案,可以保證焊劑正確活化,降低部分焊劑的殘餘量,增強焊接質量,並使焊接表面更加美觀。
四、設備特點
1. 一次制取高純氮,氮氣純度可在99.99%∼99.999%之間自由調節;
2. 制氮效率高、壓縮空氣能耗少,節約能源,每立方米氮所耗電能量約為0.42度;
3. 款式標準,增容簡單,若需增加氮氣產量,只需將幾臺制氮機並聯即可;
4. 露點低,產品氣露點 -45℃,確保焊接質量;
5. 可加外框,外觀整潔、美觀,便於清潔管理,滿足電子行業的高清潔度要求。