Ujian barisan pengeluaran kami telah mendapati bahawa apabila tampal pateri digunakan dalam pematerian aliran semula nitrogen, kemasan permukaan sambungan pateri adalah lebih baik daripada persekitaran udara. Ini kerana nitrogen secara berkesan menyekat pengoksidaan serbuk timah dan komponen aktif yang berlebihan dalam fluks pada suhu tinggi, sambil mengurangkan ketegangan antara muka antara pateri cair dan pad, mengakibatkan pembasahan dan penyebaran yang lebih lengkap. Terutama apabila memproses PCB dengan kemasan OSP, ketinggian pendakian sambungan pateri di bawah atmosfera nitrogen meningkat sebanyak purata 0.12mm, dan risiko penyambungan berkurangan kira-kira 37%, yang konsisten sepenuhnya dengan data AOI yang kami jejaki secara berterusan merentas 12 kelompok.
Penyolderan aliran semula nitrogen juga mempunyai kesan yang besar pada laluan penguraian terma resin berasaskan rosin dalam pes pateri. Ia melambatkan kecenderungan pengkarbonan fluks sebelum suhu puncak, menjadikan sisa lebih seragam dan lebih mudah dibersihkan. Sebaliknya In, tampal pateri yang sama di bawah persekitaran udara sering menghasilkan bintik hangus tempatan melebihi 210 ℃, secara langsung membawa kepada peningkatan kadar sentuhan lemah untuk probe ujian ICT. Kami pernah membandingkan bilangan bola pateri untuk pes pateri bebas plumbum yang sama di bawah dua atmosfera: dalam keadaan nitrogen, purata bilangan bola pateri setiap papan menurun daripada 8.6 kepada 1.3, pengurangan sebanyak 84.9%. Keputusan ini amat ketara dalam pematerian komponen 0201 menggunakan apertur stensil 0.3mm.
Walau bagaimanapun, perlu ditekankan bahawa nitrogen bukanlah ubat penawar. Jika pes pateri itu sendiri mempunyai kandungan logam yang rendah atau kestabilan kelikatan yang lemah, walaupun memperkenalkan nitrogen ketulenan tinggi tidak dapat memperbaiki masalah kemerosotan. Sebaliknya, suasana pengurangan yang terlalu kuat boleh menyebabkan pembasahan berlebihan yang membawa kepada limpahan sisi. Kami menemui sekumpulan pes pateri di mana bahagian tepi sambungan pateri kelihatan cerah dan keputihan selepas pengaliran semula dalam nitrogen. Analisis SEM-EDS mengesahkan kerpasan fasa timah yang tidak normal, yang akhirnya dikesan kembali kepada turun naik suhu melebihi 2 ℃ semasa pengangkutan rantaian sejuk kumpulan itu.
In operasi barisan pengeluaran sebenar, tetapan kadar aliran nitrogen mesti sepadan dengan kelajuan rantai dan isipadu ruang ketuhar. Kami memadankan kelajuan rantai 1.8m/min dengan kadar aliran nitrogen 25L/min. Jika kadar alir turun di bawah 20L/min, kepekatan oksigen di dalam ketuhar akan melantun melebihi 800ppm, di mana bintik-bintik gelap samar sudah boleh diperhatikan pada pad OSP. Sebaliknya, melebihi 30L/min akan menyebabkan gangguan dalam keseragaman suhu, terutamanya terdedah kepada pematerian sejuk pada BGA bahagian bawah papan pemasangan bercampur dua muka. Ujian ketulenan nitrogen tidak boleh bergantung pada laporan kilang pengilang; pengukuran harian di tapak nilai salur masuk menggunakan penganalisis oksigen mudah alih adalah wajib. Kami dengan tegas memerlukan bacaan di tapak kekal stabil pada 99.99% dengan turun naik tidak melebihi ±0.005% sebelum membenarkan peralatan dimulakan.
Untuk pes pateri yang mengandungi perak, kelebihan pematerian aliran semula nitrogen adalah lebih tertumpu pada hayat lesu terma. Kami menjalankan ujian penuaan dipercepatkan: selepas 1000 kitaran yang sama iaitu -55℃/125℃, panjang perambatan retak sambungan pateri QFN yang dipateri di bawah nitrogen adalah 42% lebih pendek daripada persekitaran udara. Ini secara langsung berkaitan dengan penindasan pengoksidaan sempadan bijian untuk aloi timah-perak-tembaga di bawah keadaan oksigen rendah. Walau bagaimanapun, perlu diingatkan bahawa perlindungan nitrogen sebaliknya boleh memburukkan lagi kecenderungan patah rapuh pes pateri yang mengandungi bismut. Oleh itu, sebelum beralih kepada proses nitrogen, lengkung DSC pes pateri dan taburan ketebalan lapisan IMC sebenar penyambung pateri mesti disahkan semula.
