O reFluxo de nitrogênio não é um complemento opcional, mas um requisito rígido para lidar com a sensibilidade a altas temperaturas da solda sem chumbo. Quando a temperatura máxima sobe acima de 245°C, a taxa de oxidação da liga fundida de estanho-prata-cobre no ar aumenta exponencialmente, formando rapidamente uma película de óxido opaca na superfície da solda e enfraquecendo diretamente sua capacidade de umedecimento em pastilhas e cabos.
O teor de oxigênio deve ser reduzido abaixo de 100 PPM para ser eficaz
Nossos testes mostraram que o nível de oxigênio residual dentro do forno de refluxo JJY JN-800 atingiu até 12.000 PPM sem fornecimento de nitrogênio. Depois de ligar o nitrogênio, se a vazão estivesse abaixo de 25 L/min ou a pressão de entrada fosse insuficiente em 0,3 MPa, o conteúdo de oxigênio só poderia ser reduzido para cerca de 800 PPM, ponto em que as juntas de solda escuras e a umidade irregular nas extremidades dos componentes do CHIP ainda eram visíveis. Somente quando a pureza do nitrogênio foi controlada em 99,999%, a vazão estabilizada em 35 L/min e o corpo do forno foi vedado sem vazamentos, o teor de oxigênio medido pôde ser reduzido para 65 PPM, reduzindo a taxa de vazios na parte inferior do QFN de 18% para 4,2%.
A posição de entrada de nitrogênio determina o limite superior da eficácia da proteção
O nitrogênio deve ser introduzido desde o Início da zona de pré-aquecimento e não apenas na zona de refluxo; caso contrário, a oxidação precoce que já ocorreu na zona de imersão não poderá ser revertida. Descobrimos nas instalações de um cliente que seu tubo de nitrogênio estava conectado à porta do flange da primeira zona de temperatura na área de refluxo, resultando em uma dispersão de altura de molhamento da solda de ±0,08 mm para juntas de resistor 0402. Após redirecionar a conexão para a entrada da sétima zona de temperatura, a dispersão diminuiu para ±0,03 mm, indicando que a supressão da oxidação deve cobrir todo o caminho de aquecimento.
O consumo de nitrogênio não deve ser minimizado a todo custo
Algumas linhas de produção reduzem o fluxo de nitrogênio para menos de 15 L/min para reduzir custos, aparentemente economizando 32 yuans por turno, mas isso na verdade leva a uma média de 7,3 placas retrabalhadas adicionais por 1.000 PCBA. O módulo de circuito fechado de pressão de nitrogênio fornecido por JJY pode ajustar dinamicamente a abertura da válvula com base no feedback da concentração de oxigênio em tempo real, estabilizando a vazão média em 28 L/min enquanto mantém o conteúdo de oxigênio de 65 PPM, economizando 19% do consumo de gás em comparação com um modo fixo de alto fluxo.
A limpeza do forno afeta diretamente a eficiência da proteção contra nitrogênio
Quando a correia de malha transportadora acumula mais de 0,1 mm de resíduo de fluxo carbonizado, ela libera continuamente vestígios de produtos de decomposição orgânica contendo oxigênio em altas temperaturas, fazendo com que a concentração local de oxigênio se recupere acima de 500 PPM. Portanto, é necessário seguir rigorosamente os procedimentos operacionais de desligamento para limpeza da esteira de malha a cada 48 horas e calibração semanal do ponto zero do sensor de oxigênio; caso contrário, taxas de fluxo de nitrogênio ainda mais altas serão ineficazes.
A eficácia do refluxo de nitrogênio nunca é definida apenas pelas leituras do instrumento, mas se reflete no fato de as bordas da junta de solda estarem perfeitas sob um microscópio, se a interface da esfera de solda BGA é contínua no raio-X e na consistência do brilho da junta de solda entre a primeira e a última placas após 200 passagens consecutivas pelo forno.
