為何在Reflow作業(yè)中會使用到氮氣?
許多高熱處理的制程都會利用鈍性物質(zhì)進行遮蔽,其主要的目的是為了降低作業(yè)工件面對活性環(huán)境下可能產(chǎn)生的氧化與傷害。從工業(yè)應(yīng)用的觀點來看,如果能夠在大氣中進行作業(yè)當然最為簡便,但是其所產(chǎn)生的副作用卻是我們必須要加以考慮的。 .
所謂的鈍性氣體必沒有絕對的定義,例如:某些特定的金屬處理會在含有大量氫氣的環(huán)境中進行,其目的是為了利用氫的還原性來降低作業(yè)中所產(chǎn)生的副作用。至于多數(shù)的金屬焊接作業(yè),不論是高溫或是一般的電路板焊錫焊接,幾乎都會使用隔絕氧氣的手法進行作業(yè),例如:電銲作業(yè)的銲條就使用銲藥幫助隔絕氧氣,而電路板焊錫焊接也會使用助焊劑來幫助隔絕空氣。
除了這些比較大環(huán)境的管控之外,要讓微觀的焊錫顆粒能夠幾乎完全不受氧氣所影響,適當?shù)氖褂玫獨鈦磉M行電路板焊接也是有效的想法。利用氮氣上錫可以讓電路板焊接環(huán)境保持在低氧狀態(tài)下,在上錫過程中基材金屬與焊料中的活性金屬都會被抑制氧化。這個時候如果同時并用助焊劑等物質(zhì),可以讓電路板焊接出來的接點氧化物降到最低的水平,這對于期待使用免洗制程的業(yè)者而言也是相當重要的事。
目前最普遍使用氮氣上錫的設(shè)備以Reflow上錫制程最為常見,典型的Reflow錫爐如下圖。
目前氮氣的取得以自我產(chǎn)生與外購為主,氮氣產(chǎn)生器是典型的自我生產(chǎn)氮氣設(shè)備,對于一些使用量比較小的業(yè)者可以使用氣體鋼瓶或這類設(shè)備來提供氮氣。至于用量比較大的電路板廠家,則比較恰當?shù)姆椒ㄊ遣捎玫獨馑?yīng)氮氣。業(yè)者只要規(guī)劃出設(shè)置地點,氣體業(yè)者就可以建置氮氣儲槽穩(wěn)定提供大量的氮氣,氣體業(yè)者可以定期進行液體氮氣的補充。錫爐空氣中的氧含量、凝結(jié)點的管理相當重要,各個基材金屬與焊料的氧化狀態(tài),會直接影響上錫的良莠。