典型用途:
? ? 灌充短路器中電壓氣體,大規(guī)模集成電路的釬焊保護,彩色與黑白顯象管,電視機與錄音機零部件以及制造半導體和電器用保護氣體,激光打孔等電氣元件生產(chǎn)的氮基氣氛。
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第一部分無鉛焊接與氮氣
為什么要導入無鉛工藝:
? ? 鉛是一種有毒的重金屬,人體過量吸收鉛會引起中毒,攝入低量的鉛則可能對人的智力、神經(jīng)系統(tǒng)和生殖系統(tǒng)造成影響,全球電子裝聯(lián)行業(yè)每年要消耗大約60000噸左右的焊料,而且還在逐年增加,同此形成的含鹽的工業(yè)渣滓嚴重污染環(huán)境,因此減少鉛的使用已成為全世界關(guān)注的焦點,歐洲、日本許多大公司正在大力加速無鉛替代合金的開發(fā),并已規(guī)劃在2002年開始在電子產(chǎn)品裝配中逐步減少鉛的使用。(傳統(tǒng)的焊料成份63Sn/37Pb,在目前的電子裝聯(lián)行業(yè),鉛被廣泛使用)。
歐盟組織2006年開始逐步導入無鉛工藝(醫(yī)療電子行業(yè)推遲到2008年),7月之前全面導入無鉛工藝。電子整機行業(yè)的無鉛化技術(shù)發(fā)展是國際信息產(chǎn)業(yè)工業(yè)發(fā)展的必然趨勢,我國信息產(chǎn)業(yè)部也要求在2006年7月1日前,全國實現(xiàn)電子信息產(chǎn)品的無鉛化。
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導入無鉛工藝為什么用氮氣:
無鉛化對再流焊設(shè)備提出了許多新的要求,主要包括:更高的加熱能力、空載和負載狀態(tài)下的熱穩(wěn)定性、適合高溫工作的材料、良好的熱絕緣、優(yōu)良的均溫性,氮氣防漏能力、溫度曲線的靈活性、更強的冷卻能力待。
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無鉛化電子組裝中使用氮氣的必要性有以下幾點原則:
1.滿足歐美和日本等客戶的要求時;
2.使用高溫焊膏或固體、低活性(免清洗、低殘留)焊膏時;
3.釬焊比較昂貴的集成電路元器件、小體積元器件、細間距元器件、倒裝芯片和不可以反修元器件時;
4.多次過板組裝工藝或釬焊帶有OPS鍍層的PCB多次再流時;
5.釬焊無保護膜銅焊盤或儲存時間較長的電路板或可靠性。
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? ? 由于使用了氮氣,就需要對爐子進行投資主考慮耗用的氮氣量、氮氣源選擇和氮氣的價格,而且,了解后者更為重要。事實上,在焊接工藝中使用特殊氣氛惰性氮氣氛,可以使用焊接的產(chǎn)品在焊接過程中不會產(chǎn)生缺陷,能夠一次通過測試驗收,這樣即節(jié)省了郵缺陷帶來的返修成本和勞動力成本,也節(jié)省了工藝時間。雖然選購氮氣氛需要花費一定的資金,但比起焊缺陷帶來的返修成本要低得多。
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使用氮氣對焊接的好處:
? ? 在回流焊中使用惰性氣體保護,已有較久歷史了,并已得到較大范圍的應(yīng)用,一般都是選擇氮氣保護。
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氮氣回流焊有以下優(yōu)點:
1)防止減少氧化;
2)提高焊接潤濕力,加快潤濕速度;
3)減少錫球的產(chǎn)生,避免橋接,得到列好的焊接質(zhì)量,特別重要的是,可以使用更低活性助焊劑的錫膏;
4)也能提高焊點的性能,減少基材的變色。
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第二部份無鉛焊爐用氮氣配置
對于每臺焊接爐的氮氣流量,我們通常這樣配置:
回流焊接爐:15-25m3/h;
波峰焊接爐:15-18m3/h;
另外有些特殊規(guī)格按實際流量計算。
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焊接用氮氣來源和方式
? ? 氮氣源的供應(yīng)要考慮實際生產(chǎn)量而定,對于小批量生產(chǎn),而且不間斷更換生產(chǎn)線的企業(yè),可以采用罐裝液氮作為發(fā)生器,反之就要采有氮氣發(fā)生器來提供氮氣。
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? ? 當?shù)獨馐褂昧亢艽?,而且需要貨源非常穩(wěn)定時,運用PSA技術(shù)制取氮氣的現(xiàn)場院發(fā)生器就更為安全穩(wěn)定經(jīng)濟實用了,所以大批量生產(chǎn)一般不推薦采用罐裝液氮??筛鶕?jù)實際生產(chǎn)量靈活搭配,生產(chǎn)柔性系數(shù)大,對于小批量,間斷性生產(chǎn)采用罐裝液氮較為合適。使用液氮其缺點也是很明顯的,需要停機進行氮氣更換,壓力不穩(wěn),使用到最后壓力不足,氧含量會隨之升高,而現(xiàn)場制氮裝置卻可以完全避免以上缺點。
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? ? 對于個企業(yè)來講,怎么樣進行決策,應(yīng)該根據(jù)實際的生產(chǎn)量、生活長期性等因素來決定,擇優(yōu)選擇。