O reFluxo de nitrogênio não envolve simplesmente encher a fornalha com gás; requer controle estável da concentração de oxigênio abaixo de 100 PPM. Caso contrário, o pó de estanho e as partículas de liga de prata-cobre na pasta de solda formarão continuamente filmes de óxido não umectantes, como SnO e CuO acima de 217°C, levando a juntas de solda cegas, altura de umedecimento insuficiente e até juntas de solda fria ou vazios. Nossas medições no local na linha JJY SMT descobriram que quando a taxa de fluxo de nitrogênio foi aumentada de 15 L/min para 25 L/min e o teor de oxigênio foi reduzido de 300 PPM para 85 PPM, a taxa de ponte de solda de dispositivos QFN com passo de 0,4 mm diminuiu em 62%, e o ângulo de molhamento médio foi reduzido em 11,3°. Isto indica que o nitrogênio não atua apenas na superfície da pasta de solda, mas participa profundamente do processo de reação dinâmica entre os produtos de ativação do fluxo e a interface metálica.
Os fluxos à base de colofónia ou de ácido orgânico contidos na própria pasta de solda são propensos à carbonização prematura devido ao superaquecimento local durante o refluxo do ar, formando uma camada de escória que dificulta o fluxo da solda fundida. In em um ambiente de nitrogênio, o fluxo se decompõe de maneira mais uniforme e sua vida útil é estendida, permitindo que a solda fundida umedeça mais completamente as almofadas de cobre nu tratadas com OSP. Certa vez, comparamos o desempenho real da mesma pasta de solda sob refluxo de ar e nitrogênio e descobrimos que, sob condições de nitrogênio, a taxa de deterioração do brilho da superfície desde a impressão da pasta de solda até antes do refluxo foi reduzida em 40%, indicando que sua capacidade de pré-proteção anti-oxidação foi efetivamente ativada. Isto tem significado prático para estender o intervalo de colocação e lidar com paradas inesperadas de linha.
No entanto, o perfil de refluxo deve ser ajustado de forma síncrona. Se a temperatura de pico ainda estiver definida para 245°C de acordo com as condições do ar, o umedecimento excessivo das juntas de solda e a subsequente marcação ou deslocamento são altamente prováveis sob nitrogênio. Geralmente reduzimos a temperatura da zona de pico em 3°C para 242°C, enquanto controlamos o tempo acima do liquidus para 65±5 segundos. Isso garante a volatilização completa do fluxo, evitando a difusão excessiva da solda que corrói a borda da folha de cobre da almofada. A pasta de solda utilizada por JJY possui teor de prata de 3,0%, com ampla faixa de coexistência sólido-líquido. Durante o refluxo de nitrogênio, se a taxa de aquecimento na zona de imersão exceder 1,2°C/s, é provável que se formem aglomerados de micro-vazios no fundo das embalagens BGA, portanto a taxa de aquecimento deve ser mantida abaixo de 0,8°C/s.
As flutuações na pureza do nitrogênio são mais críticas do que a taxa de fluxo. Verificações no local usando um analisador de oxigênio portátil descobriram que quando um leve vazamento na junta da tubulação fazia com que o teor de oxigênio subisse para 180 PPM, a proporção de umedecimento incompleto nas juntas de solda do resistor 0201 em 12 placas consecutivas aumentou de 1,2% para 9,7%, e se recuperou imediatamente após a substituição da junta de vedação. Portanto, JJY exige testes obrigatórios de teor de oxigênio na primeira parte de cada turno e bloqueia a pressão da tubulação principal de nitrogênio em 0,35 MPa, o que garante a penetração e evita perturbações na circulação de ar quente dentro do forno. Esses detalhes são o verdadeiro pré-requisito para que o refluxo de nitrogênio tenha efeito, em vez de aumentar cegamente a taxa de fluxo.




