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分析氮气回流焊与空气回流焊

日期:2016年9月1日 18:30

 回流焊技术在电子制造领域并不陌生,我们电脑内使用的各种板卡上的元件都是通过这种工艺焊接到线路板上的,这种设备的内部有一个加热电路,将空气或氮气加热到足够高的温度后吹向已经贴好元件的线路板,让元件两侧的焊料融化后与主板粘结。这种工艺的优势是温度易于控制,焊接过程中还能避免氧化,制造成本也更容易控制。

   氮气回流焊的使用主要是为了增强焊接质量,使焊接发生在氧含量极少(100PPM)以下的环境下,可避免元件的氧化问题。因此氮气回流焊的主要问题是保证氧气含量越低越好。氧含量的控制对用户来讲主要是保证氮气气源的纯度,一般工业用氮气纯度可达5PPM,炉内氧含量主要跟炉子的密封设计的好坏有关。炉体由于两边的进出板口会漏空气进入,因此两边的氧含量会比炉体中间区高。许多文章都专门讨论过对氧含量对焊接的影响。

   对于回流焊中引入氮气,必须进行成本收益分析,它的收益包括产品的良率,品质的改善,返工或维修费的降低等等,完整无误的分析往往会揭示氮气引入并没有增加最终成本,相反,我们却能从中收益。

但随着焊锡膏技术和元件焊脚镀层技术的不断更新,空气中回流的焊接已经占据了主流。因为空气焊接有许多优点例如取消氮气,降低成本;气体控制无需再考虑氧含量的控制;炉子的造价下降。因此目前多数的回流焊接都在使用空气回流焊,只有个别的特别怕氧化的元件才考虑用氮气焊接。

   在目前所使用的大多数炉子都是强制热风循环型的,在这种炉子中控制氮气的消耗不是容易的事。有几种方法来减少氮气的消耗量,减少炉子进出口的开口面积,很重要的一点就是要用隔板,卷帘或类似的装置来阻挡没有用到的那部分进出口的空间,另外一种方式是利用热的氮气层比空气轻且不易混合的原理,在设计炉的时候就使得加热腔比进出口都高,这样加热腔内形成自然氮气层,减少了氮气的补偿量并维护在要求的纯度上。

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