Reflow nitrogen bukanlah tambahan opsional, namun merupakan persyaratan ketat untuk mengatasi sensitivitas suhu tinggi dari solder bebas timbal. Ketika suhu puncak naik di atas 245°C, laju oksidasi paduan timah-perak-tembaga cair di udara meningkat secara eksponensial, dengan cepat membentuk lapisan oksida kusam pada permukaan solder dan secara langsung melemahkan kemampuan pembasahannya pada bantalan dan kabel.
Kandungan oksigen harus dikurangi di bawah 100 PPM agar efektif
Pengujian kami menunjukkan bahwa tingkat oksigen sisa di dalam oven reflow JJY JN-800 mencapai 12000 PPM tanpa pasokan nitrogen. Setelah menyalakan nitrogen, jika laju aliran di bawah 25 L/menit atau tekanan masuk tidak mencukupi yaitu 0,3 MPa, kandungan oksigen hanya dapat diturunkan hingga sekitar 800 PPM, di mana titik sambungan solder yang gelap dan pembasahan yang tidak merata di ujung komponen CHIP masih terlihat. Hanya ketika kemurnian nitrogen dikontrol pada 99,999%, laju aliran distabilkan pada 35 L/menit, dan badan tungku disegel tanpa kebocoran, kandungan oksigen yang diukur dapat dikurangi menjadi 65 PPM, sehingga menurunkan laju kekosongan di bagian bawah QFN dari 18% menjadi 4,2%.
Posisi saluran masuk nitrogen menentukan batas atas efektivitas proteksi
Nitrogen harus dimasukkan dari awal zona pemanasan awal dan bukan hanya ke dalam zona reflow; jika tidak, oksidasi awal yang telah terjadi di zona perendaman tidak dapat dikembalikan. Kami menemukan di lokasi pelanggan bahwa pipa nitrogen mereka dihubungkan ke port flensa zona suhu pertama di area reflow, menghasilkan dispersi ketinggian pembasahan solder sebesar ±0,08 mm untuk sambungan resistor 0402. Setelah mengalihkan sambungan ke saluran masuk zona suhu ketujuh, dispersi menyempit menjadi ±0,03 mm, menunjukkan bahwa penekanan oksidasi harus mencakup seluruh jalur pemanasan.
Konsumsi nitrogen tidak boleh diminimalkan dengan cara apa pun
Beberapa lini produksi mengurangi aliran nitrogen hingga di bawah 15 L/menit untuk memangkas biaya, dan tampaknya menghemat 32 yuan per shift, namun hal ini sebenarnya menghasilkan rata-rata 7,3 papan tambahan yang dikerjakan ulang per 1000 PCBA. Modul loop tertutup tekanan nitrogen yang disediakan oleh JJY dapat secara dinamis menyesuaikan bukaan katup berdasarkan umpan balik konsentrasi oksigen real-time, menstabilkan laju aliran rata-rata pada 28 L/mnt sambil mempertahankan kandungan oksigen 65 PPM, menghemat 19% konsumsi gas dibandingkan dengan mode aliran tinggi tetap.
Kebersihan tungku secara langsung mempengaruhi efisiensi perlindungan nitrogen
Ketika sabuk jaring konveyor mengumpulkan lebih dari 0,1 mm residu fluks berkarbonisasi, sabuk tersebut secara terus menerus melepaskan sisa produk dekomposisi organik yang mengandung oksigen pada suhu tinggi, menyebabkan konsentrasi oksigen lokal meningkat kembali di atas 500 PPM. Oleh karena itu, prosedur pengoperasian mematikan untuk membersihkan sabuk jaring harus diikuti secara ketat setiap 48 jam dan mengkalibrasi titik nol sensor oksigen setiap minggu; jika tidak, laju aliran nitrogen yang lebih tinggi pun tidak akan efektif.
Efektivitas aliran ulang nitrogen tidak pernah ditentukan hanya oleh pembacaan instrumen, namun tercermin dalam apakah tepi sambungan solder rapi di bawah mikroskop, apakah antarmuka bola solder BGA kontinu dalam X-Ray, dan konsistensi kecerahan sambungan solder antara papan pertama dan terakhir setelah 200 kali berturut-turut melewati oven.
