Thử nghiệm dây chuyền sản xuất của chúng tôi đã phát hiện ra rằng khi sử dụng kem hàn trong quá trình hàn nóng chảy lại bằng nitơ, độ hoàn thiện bề mặt của các mối hàn sẽ tốt hơn đáng kể so với trong môi trường không khí. Điều này là do nitơ có hiệu quả ngăn chặn quá trình oxy hóa quá mức của bột thiếc và các thành phần hoạt tính trong chất trợ dung ở nhiệt độ cao, đồng thời làm giảm sức căng bề mặt giữa chất hàn nóng chảy và miếng đệm, dẫn đến làm ướt và lan rộng hoàn toàn hơn. Đặc Biệt khi xử lý PCB với lớp hoàn thiện OSP, chiều cao leo lên của mối hàn trong môi trường nitơ tăng trung bình 0,12mm và nguy cơ bắc cầu giảm khoảng 37%, điều này hoàn toàn nhất quán với dữ liệu AOI mà chúng tôi theo dõi liên tục qua 12 lô.

Hàn nóng chảy lại nitơ cũng có tác động đáng kể đến quá trình phân hủy nhiệt của nhựa gốc nhựa thông trong kem hàn. Nó làm chậm xu hướng cacbon hóa của chất trợ dung trước nhiệt độ cao nhất, làm cho cặn đồng đều hơn và dễ làm sạch hơn. In, cùng một loại kem hàn trong môi trường không khí thường phát triển các điểm cháy cục bộ trên 210oC, trực tiếp dẫn đến tỷ lệ tiếp xúc kém đối với các đầu dò kiểm tra CNTT-TT tăng lên. Chúng tôi đã từng so sánh số lượng bóng hàn của cùng một loại kem hàn không chì trong hai môi trường khí quyển: trong điều kiện nitơ, số lượng bóng hàn trung bình trên mỗi bảng giảm từ 8,6 xuống 1,3, giảm 84,9%. Kết quả này đặc Biệt nổi bật khi hàn các linh kiện 0201 sử dụng khẩu độ stencil 0,3 mm.

Tuy nhiên, phải nhấn mạnh rằng nitơ không phải là thuốc chữa bách bệnh. Nếu bản thân chất hàn có hàm lượng kim loại thấp hoặc độ ổn định độ nhớt kém thì ngay cả việc đưa nitơ có độ tinh khiết cao cũng không thể cải thiện được vấn đề sụt lún. Thay vào đó, bầu không khí khử quá mạnh có thể gây ra hiện tượng ướt quá mức dẫn đến tràn bên. Chúng tôi gặp phải một mẻ kem hàn trong đó các cạnh của mối hàn trông sáng và trắng sau khi nung chảy lại trong nitơ. Phân tích SEM-EDS đã xác nhận sự kết tủa pha thiếc bất thường, Cuối cùng bắt nguồn từ sự dao động nhiệt độ vượt quá 2oC trong quá trình vận chuyển lô đó trong dây chuyền lạnh.

In vận hành dây chuyền sản xuất thực tế, cài đặt tốc độ dòng nitơ phải phù hợp với tốc độ dây chuyền và thể tích buồng lò. Chúng tôi kết hợp tốc độ xích 1,8m/phút với tốc độ dòng khí nitơ là 25L/phút. Nếu tốc độ dòng chảy giảm xuống dưới 20L/phút, nồng độ oxy bên trong lò sẽ tăng trở lại trên 800ppm, tại thời điểm đó có thể quan sát thấy các đốm đen mờ trên tấm OSP. Ngược lại, vượt quá 30L/phút sẽ gây ra sự xáo trộn về độ đồng đều nhiệt độ, đặc Biệt dễ bị hàn nguội trên BGA mặt dưới của bảng lắp ráp hỗn hợp hai mặt. Việc kiểm tra độ tinh khiết của nitơ không thể dựa vào báo cáo của nhà máy sản xuất; Việc đo lường tại chỗ hàng ngày các giá trị đầu vào bằng máy phân tích oxy cầm tay là bắt buộc. Chúng tôi yêu cầu nghiêm ngặt rằng chỉ số tại chỗ phải duy trì ổn định ở mức 99,99% với mức dao động không vượt quá ±0,005% trước khi cho phép khởi động thiết bị.

Đối với bột hàn có chứa bạc, ưu điểm của phương pháp hàn nóng chảy lại bằng nitơ tập trung nhiều hơn vào tuổi thọ mỏi nhiệt. Chúng tôi đã tiến hành các thử nghiệm lão hóa tăng tốc: sau cùng 1000 chu kỳ -55oC/125oC, chiều dài lan truyền vết nứt của các mối hàn QFN được hàn trong môi trường nitơ ngắn hơn 42% so với trong môi trường không khí. Điều này liên quan trực tiếp đến việc ngăn chặn quá trình oxy hóa ranh giới hạt đối với hợp kim thiếc-bạc-đồng trong điều kiện lượng oxy thấp. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng việc bảo vệ bằng nitơ có thể làm trầm trọng thêm xu hướng gãy giòn của bột hàn có chứa bismuth. Do đó, trước khi chuyển sang quy trình nitơ, đường cong DSC của kem hàn và phân bố độ dày lớp IMC thực tế của các mối hàn phải được xác minh lại.