O controle da concentração do reFluxo de nitrogênio é essencialmente uma compensação no nível da linha de produção entre custo e rendimento. Descobrimos que quando a pureza do nitrogênio no forno aumenta de 99,2% para 99,5%, a taxa de vazios na parte inferior dos dispositivos QFN cai 12%; no entanto, quando é aumentado para 99,8%, a melhoria do vazio é de apenas 0,7%, enquanto o consumo de nitrogênio aumenta 1,6 vezes. Isso indica que 99,5% é o ponto de inflexão econômico para a maioria das placas de consumo, e é necessário cuidado extra ao exceder esse limite, especialmente ao usar pasta de solda de baixo resíduo e quando as vias da PCB não estão conectadas com máscara de solda.
Uma certa linha de produção de módulos automotivos da JiaJinYuan certa vez buscou cegamente uma concentração de nitrogênio de 99,9%, resultando em um gasto excessivo de 2.300 yuans no custo de nitrogênio por turno. Enquanto isso, o teor de oxigênio na zona de refluxo foi mantido abaixo de 100 PPM por um longo período, o que exacerbou a remoção excessiva do filme de óxido superficial OSP, causando um umedecimento deficiente nos terminais finais de alguns resistores 0201. Posteriormente, a concentração foi ajustada de volta para 99,6% e a posição da entrada de nitrogênio foi ajustada de forma síncrona para melhorar a uniformidade do fluxo de gás dentro do forno. Eventualmente, o rendimento foi estabilizado em 99,87% e o gasto mensal de nitrogênio foi reduzido em 34%.
In operação real, não se pode focar apenas nas leituras do analisador de nitrogênio; mais atenção deve ser dada às flutuações de pressão na saída do gerador de nitrogênio, microvazamentos nas juntas da tubulação e ao grau de envelhecimento das tiras de vedação da porta do forno. Certa vez, a concentração de nitrogênio subiu lentamente por três dias consecutivos, e a investigação final revelou que a configuração do ciclo de regeneração da torre de secagem de nitrogênio estava incorreta, fazendo com que o adsorvente saturasse prematuramente. A umidade misturada interferiu no sinal do sensor de oxigênio, e esse tipo de desvio oculto é mais perigoso do que o próprio valor da concentração.
Diferentes pastas de solda têm sensibilidades muito diferentes à concentração de nitrogênio. JiaJinYuan verificou três pastas de solda não limpas convencionais: uma delas, uma fórmula de liga contendo bismuto, apresenta excelente molhabilidade na concentração de 99,3%, enquanto outra pasta de solda à base de colofônia altamente ativa deve ser mantida acima de 99,7% para suprimir a descoloração da junta de solda. Portanto, a janela do processo deve ser mapeada em associação com lotes de materiais específicos, e o mesmo conjunto de parâmetros nunca deve ser utilizado para todos os números de peça.
A estrutura de laminação do PCB também afeta profundamente a eficiência do nitrogênio. Uma placa de quatro camadas com 2,0 mm de espessura pode controlar vazios BGA com concentração de 99,4%, mas quando trocada para uma placa HDI de seis camadas com 0,8 mm de espessura, a taxa de vazios subiu para 18% sob os mesmos parâmetros. A razão é que as placas finas têm pequena capacidade de calor e aquecem rapidamente, comprimindo a janela de tempo para a liberação de gases do fluxo. É necessário compensar a diminuição do benefício marginal da concentração de azoto, baixando a temperatura máxima ou prolongando o tempo de imersão.
O refluxo de nitrogênio não é um problema metafísico que possa ser resolvido simplesmente acumulando alta pureza. Requer que os engenheiros coordenem a concentração de nitrogênio, o perfil de temperatura do forno, as características da pasta de solda, a estrutura física do PCB e o status do equipamento. A falta de qualquer link anulará todas as otimizações anteriores. Os registros no local da JiaJinYuan mostram que 87% das anormalidades relacionadas ao nitrogênio, na verdade, resultam do acúmulo de água condensada nas tubulações ou do desvio de calibração dos medidores de vazão, e não da configuração da concentração em si.
