氮气在焊接中的应用
氮气在SMT技术的应用

氮气在SMT技术的应用
氮气在SMT焊接中的主要作用包括:氮保护层、屏蔽波峰、回流焊等。
无铅焊要求的温度很高,在200度以上时,焊料会加速氧化,为了提高无铅焊点焊接质量,以及焊点表面不被氧化,需要采用惰性气体保护。
氮气由于制造成本低,容易获取,成为一种合适的保护气。
回流焊中的氮气在惰性气体应用于波峰焊接制程之前,氮气就一直用于回流焊接中。
在回流焊接中使用氮气有以下优点:端子和焊盘的湿润较快;可焊性变化少;改善了助焊剂残留物和焊点表面的外观;快速冷却而没有铜氧化。
焊接中氮气的作用

焊接中氮气的作用
焊接中的氮气可以起到多种作用,主要有以下几点:
1. 保护作用:焊接时,氮气可以用来保护焊接区域,避免氧气、水蒸气等有害气体进入焊接区域,影响焊接质量。
同时,氮气可以防止焊接区域受到空气中的污染,减少氧化、腐蚀等问题。
2. 冷却作用:焊接时,氮气可以用来冷却焊接区域,特别是对
高温焊接区域。
这可以帮助焊接区域迅速冷却,减少热变形的问题,提高焊接质量。
3. 推进作用:在某些情况下,氮气可以用来推进焊接区域的熔
融池,促进焊接速度和焊接质量的提高。
4. 减少焊接针眼:焊接时,氮气可以用来减少焊接针眼的产生。
针眼是指焊接后在焊缝中留下的小孔,这会降低焊接的强度和密封性。
通过使用氮气,可以减少针眼的产生,提高焊接质量。
总之,氮气在焊接中起到了重要的作用,可以帮助焊接工人提高焊接质量和效率,减少焊接中的问题和缺陷。
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波峰焊氮气保护技术

波峰焊是一种常用的电子元件表面贴装工艺,而氮气保护技术在波峰焊中起到重要作用,能够提高焊接质量和效率。
以下是关于波峰焊氮气保护技术的一些关键信息:
1. 作用原理:氮气保护技术通过在焊接过程中提供惰性气氛,减少氧气的存在,从而防止焊接过程中电路板和焊锡受到氧化,提高焊接质量。
2. 优点:
-减少氧化:氮气可以有效减少焊接过程中的氧气含量,减少氧化产生,提高焊接质量。
-避免焊锡飞溅:氮气保护可以减少焊锡表面的氧化,降低焊锡飞溅的可能性,减少焊接缺陷。
-改善焊接环境:氮气可使焊接环境更清洁、稳定,有助于提高波峰焊的稳定性和一致性。
3. 操作方法:
-通常在波峰焊机的焊接槽部位设置氮气保护装置,通过对焊接区域进行氮气保护。
-控制氮气流量和压力,确保提供足够的氮气保护效果。
-在具体的波峰焊工艺参数中,需要考虑氮气保护的影响,调整焊接温度、速度等参数。
4. 注意事项:
-确保氮气的纯度和流量符合要求,以达到良好的保护效果。
-定期检查氮气保护设备的工作状态,确保设备正常运行。
-操作人员需要接受相关的培训,了解氮气保护技术的原理和操作方法,确保安全和有效性。
通过合理应用氮气保护技术,可以提高波峰焊的焊接质量,减少焊接缺陷,提高生产效率,是现代电子制造中常用的技术手段之一。
氮气回流焊的原理及功能介绍

氮气回流焊的原理及功能介绍
氮气回流焊是一种先进的电子元件表面贴装技术,其原理主要基于氮气和氧气的化学性质差异。
氮气是一种惰性气体,不易与其他物质发生化学反应,因此能有效防止焊料在加热过程中与氧气发生反应生成氧化物。
在焊接过程中,氮气环境能够减少焊料氧化、降低表面张力、提高润湿性和改善填充性能,从而提高焊接质量。
氮气回流焊的功能主要包括:
1、提高焊接质量:由于氮气环境中氧气含量低,可以有效减少氧化产物的生成,从而提高焊点的润湿性和附着力,使焊接质量更加可靠。
2、延长元件寿命:氮气回流焊过程中元件表面的氧化程度降低,有助于延长元件的使用寿命,减少故障率。
3、减少清洗工序:由于焊接过程中氧化程度降低,焊点表面的杂质减少,可以省去清洗工序,节约成本和时间。
4、降低生产成本:氮气回流焊技术可以降低生产过程中的废品率,提高生产效率,从而降低生产成本。
总的来说,氮气回流焊的原理和功能使其成为一种高效、可靠的电子元件表面贴装技术。
氮气保护钎焊的工作原理

氮气保护钎焊的工作原理
氮气保护钎焊是一种通过在焊接过程中注入氮气,以保护焊缝环境免受氧气和其他杂质的影响的方法。
其工作原理如下:
1. 防氧化作用:在焊接过程中,氧气是常见的氧化剂,容易与熔池中的熔融金属发生反应,导致氧化物的生成,从而降低焊缝的质量。
注入氮气可以将氧气排除在焊接区域之外,形成氮气气氛,有效防止氧气与金属的反应,保证焊缝的质量。
2. 防碳化作用:某些金属在高温下容易与碳反应,形成脆性的碳化物,从而降低焊缝的韧性和强度。
氮气保护钎焊可以通过减少焊接区域中的碳含量,降低碳化的风险,提高焊缝的质量。
3. 防裂纹作用:焊接过程中,由于金属的收缩和变形,容易产生焊接接头的应力集中。
在氮气保护下,由于气氛中没有氧气,不会产生氧化膜,减少了应力集中区域的脆性。
同时,氮气的冷却效果也可以降低焊接接头的温度梯度,减少热引起的应力,从而防止裂纹的形成。
总之,氮气保护钎焊的工作原理主要是通过排除氧气、降低碳含量、减少应力集中等方式,保护焊接接头免受氧化、碳化和裂纹等不良因素的影响,提高焊接质量。
氮气做电焊保护气的原理

氮气做电焊保护气的原理
氮气作为电焊保护气一种重要的应用方式,在现代工业生产中得到了广泛地应用和推广。
其原理是利用纯净的氮气对焊接区域进行保护,避免由空气中的氧气、氮气和水蒸气等造成的氧化、氢化和杂质等不良反应,从而实现优质的焊接效果。
具体的,氮气作为电焊保护气的原理如下:
1. 保护性覆盖
在电焊的过程中,焊接区域的温度会非常高,甚至会达到几千度的温度,这样就会导致焊接区域的金属与空气发生反应而产生氧化、氢化和其他不良反应。
因此,需要在焊接区域表面形成一层氮气的保护层,来隔绝焊接区域和空气的直接接触,从而避免了氧化、氢化等不利反应的发生。
2. 吸附和稀释
焊接过程中产生的热量和燃烧产物会使焊接区域内部的气体进行频繁的运动,这样可能会导致气体内的杂质物质进入焊接区域影响焊接质量。
而氮气作为焊接保护气,在大气压下不会发生化学反应,并且很难被吸收,因此,可以通过吸附和稀释环境中的杂质,使得焊接区域处于相对纯净的气氛中,从而避免了焊接区域的污染。
3. 冷却作用
电焊的过程中会产生较高的温度和热量,如果不及时散热,会对金属的特性和焊缝造成负面影响,从而影响焊接质量。
而氮气在焊接过程中有冷却的作用,可以降低焊接区域的温度,减少热量的影响,从而保持焊接区域在一个适宜的温度范围内。
总之,氮气作为电焊保护气的原理就是通过保护性覆盖、吸附和稀释、以及冷却的作用来防止空气中的杂质进入焊接区域,保护焊接区域并优化焊接质量,从而实现高品质的焊接过程。
回流焊氮气的作用

回流焊氮气的作用
回流焊是一种常见的电子元器件焊接技术,它可以在高温下将电子元器件与电路板焊接在一起。
在回流焊过程中,氮气被广泛应用于保护焊接区域,以确保焊接质量和稳定性。
氮气是一种无色、无味、无毒的气体,具有惰性和稳定性。
在回流焊过程中,氮气可以有效地防止氧气和水蒸气进入焊接区域,从而减少氧化和腐蚀的风险。
此外,氮气还可以降低焊接区域的温度,减少焊接区域的热应力,从而减少焊接区域的变形和裂纹。
在回流焊过程中,氮气可以通过两种方式应用:一种是在焊接区域周围形成氮气屏障,另一种是在焊接区域内部形成氮气氛围。
在第一种情况下,氮气被用作一种屏障,以防止氧气和水蒸气进入焊接区域。
在第二种情况下,氮气被用作一种保护气体,以保持焊接区域的惰性和稳定性。
回流焊氮气的应用可以提高焊接质量和稳定性,减少焊接区域的氧化和腐蚀,降低焊接区域的温度和热应力,从而减少焊接区域的变形和裂纹。
此外,氮气还可以提高焊接速度和效率,减少焊接成本和能源消耗。
回流焊氮气的应用是一种重要的焊接技术,它可以提高焊接质量和稳定性,减少焊接区域的氧化和腐蚀,降低焊接区域的温度和热应力,从而减少焊接区域的变形和裂纹。
在未来,随着电子元器件的
不断发展和应用,回流焊氮气的应用将会越来越广泛。
在氮气氛围中焊接金属的作用

在氮气氛围中焊接金属的作用在氮气氛围中焊接金属,这个听起来有点高大上的话题,实际上可有趣了!想象一下,你正坐在一台焊机旁,周围都是五光十色的金属,像个工艺品的展览。
你准备开始焊接,周围的空气却不是普通的空气,而是氮气!哎呀,这可不是普通的气体。
氮气可是个“隐形斗士”,默默无闻却能帮你解决很多焊接过程中的麻烦。
咱们先来聊聊为什么氮气能在焊接中大展拳脚。
氮气的最大优点就是能防止氧化。
这就像在金属表面罩上了一层保护膜,让氧气无处可钻,避免了金属表面变得黑乎乎的。
焊接的时候,如果氧气趁机混入,那可就麻烦了。
金属表面就像是过了一次“黑暗料理”的大餐,焊接质量大打折扣。
而有了氮气,金属在高温的焊接过程中依然保持光滑如新。
你说,这是不是就像给金属穿上了时尚的“防护服”?真是有点酷哦!再说了,焊接过程中温度可是高得吓人,金属在那儿“跳舞”,表面极易产生裂纹和气孔。
氮气的加入,恰如其分地调节了这个“舞会”的气氛,让金属在高温中更稳定。
这感觉就像是在一场派对上,有个靠谱的DJ掌控着节奏,让每个人都能尽情摇摆。
焊接出来的金属,光滑而且坚固,像个健身房里磨出来的猛男,完全没有软肋。
氮气的使用还可以提升焊接速度,简直就是焊接界的“快递小哥”。
在高温下,氮气可以加快反应速度,让焊接的过程快得让人眼花缭乱。
这就像是你在厨房里,开了火焰喷射器,结果煮饭的速度直线上升,让你早早就能端上热腾腾的美食!焊接的工人们,个个都能大显身手,干得快,活儿还漂亮,简直就是工作效率的飞跃。
氮气焊接可不是“百无禁忌”。
它也有自己的“脾气”。
比如说,有些金属在氮气的环境下,可能会出现“气泡”或者“夹杂物”。
这时候,就得小心翼翼了,得调整焊接的参数,让氮气的作用发挥得淋漓尽致。
这就像调音师在调乐器,不然演出可就得惨不忍睹。
焊接的过程就像一场戏,得找好每一个角色的位置,才能演绎出完美的画面。
再来谈谈成本的问题。
氮气的使用,可以有效减少焊接后处理的时间和费用。
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从隧道式到屏蔽式:氮气在焊接中的应用
尽管七十年代初氮气就已经应用于电子制造,但直到引入了免清洗技术,因其需要在惰性气体环境中进行焊接,氮气的使用才得到广泛的认可。
1968首次进行惰性气体实验时,波峰焊接设备都是开放式的。
既没有关于作业者安全和健康的规范,也没有密封(enclosure)的要求。
最初,在波峰焊中使用氮气仅仅是为了降低成本:
‧减少或消除氧化渣
‧减少机器的保养
‧改进免清洗焊接的性能
氮保护层
九十年代初期开发的设备已采用隧道式结构,以形成氮保护层(envelope)。
保护层包围着波峰焊接传送带,阻止空气从入口和出口进出。
隧道腔的垂直高度应尽可能低,密封框架上有窗口,便于观察焊接过程。
也可以取下窗口,接触机器的内部,对机器进行维护和调整制程流程。
在印制板进出的过程中,注入焊接系统的氮气阻止空气从开口处进入。
因此,氮气必须维持正压。
一些轻的悬挂活动门铰接在隧道的长度方向,以减少空气的侵入。
当电路组件靠近时,这些悬挂门可以向上翻转。
当氮气流出隧道进出口时,所有末端开口的隧道设计都有一些排放氮气的方法。
通常需要平衡这种“废气”,以便将房间的空气送到排气管,这样有助于防止废气从隧道中抽吸过量的氮气。
注意,此时的关键是要降低温度和减少氮气的损耗。
隧道的长度可以很短,仅履盖预热区和焊接槽;也可以是很长,从上料端到下料端。
因而,长隧道的设备实际上覆盖了助焊剂发配装置(fluxer)、预热区和波峰焊接区。
短隧道与长隧道之间的区别表现在所需氮气的量上:向系统注入杂质含量为
1ppm至2ppm的低温氮气时,焊接波峰周围的氧气杂质应低于10ppm。
与长隧道相比,短隧道消耗更多的氮气,并且对车间的空气气流更加敏感。
对空气气流的高敏感度往往会导致在波峰中所测量的纯度不稳定。
不管怎样,这种装置一直都在100ppm至200ppm的杂质含量下使用,而且它为焊接制程带来了明显的好处。
你可以对现有设备进行改装,使其可以使用氮气,但这将是一个昂贵、耗时的过程。
屏蔽波峰
惰性气体环境中的波峰焊接还有另外一种方法,即采用屏蔽(shroud)设计制成的护罩,围绕在焊嘴的周围直至焊接波峰回落到焊接槽的位置。
“喷雾器”位于护罩底部,供给氮气。
这种方法的主要优点是可以直接接触系统。
在密封的系统中,有可能使表面黏着零配件的表面达到回流焊的温度,导致焊料回流。
如果印制板翘曲或隧道出口处的“帘”接触了印制板上面的SMD,这种可能性将会增加。
另一方面,采用这种“屏蔽”技术,完全消除了波峰焊后周围区域的温度问题。
Electrovert和Soltec公司已经制造出了在开放式波峰中使用氮气的焊接系统,他们发现氧化渣的减少同隧道式焊接系统做得一样好。
“屏蔽”的结果可以与采用电镀、热涂或热风整平印制板的焊接组件所获得的结果相比。
使用这项新技术的另外一个优点是,其氮气消耗量与最昂贵的封闭式波峰焊接系统相同,甚至更低。
在用于表面黏着焊接的双波峰系统中,可以对每一个波峰使用独立的屏蔽罩和氮气供给控制。
系统中没有焊接组件时,系统可进入等待模式,将焊接波峰设置在较低的高度以减少氧化渣的生成,并停止或降低氮气的流速。
当系统探测到印制板时,它能够重新激活正常作业控制设置。
这种控制机理进一步降低了氮气消耗量。
如果能够只用一个波峰进行焊接,便可节省更多的氮气。
在隧道系统中,要求喷嘴扩展到焊料槽的边缘上方到达隧道内。
而在屏蔽系统中,喷嘴黏着在系统的下部,对于不需要氮气也能进行良好焊接的组件允许快速彻底地关闭氮气。
此外在焊料返回到焊槽中这段较短的距离也有屏蔽,焊料溅落的机会也减少了。
与隧道设计相比,屏蔽式容易改装,消耗时间也少。
大多数组件的焊接结果是相同的,而且作业成本是所有惰性气体波峰焊接中最低的。
但是,这些系统要求的维护比隧道式的要多。
回流焊中的氮气
在惰性气体应用于波峰焊接制程之前,氮气就一直用于回流焊接中。
部份原因是在表面黏着陶瓷混合电路的回流焊中,混合IC工业长期使用氮气,当其它公司看到混装IC制造的效益时,他们便将这个原理应用到了PCB焊接中。
在这种焊接中,氮气也取代了系统中的氧气。
氮气可引入到每一个区域,不只是在回流区,也用于制程的冷却过程。
现在大多数回流焊系统已经为应用氮气作好了准备;一些系统能够很容易地进行升级,以采用气体喷射。
在回流焊接中使用氮气有以下的优点:
‧端子和焊盘的润湿(wetting)较快
‧可焊性变化少
‧改善了助焊剂残留物和焊点表面的外观
‧快速冷却而没有铜氧化
基本原则
对于高质量的焊接,你很难推算出使用氮气回流焊的成本,但是,你可以容易地发现直接节约的成本。
因此,最好的回答是PCB技术的改变。
在过去的几年里,我们已经看到PCB焊料涂层(finish)对丝网印刷、黏接剂点涂和零配件的贴装产量有较大的影响。
在检查使用各种焊料镀层的成本时,你可能会发现使用氮气付出的代价是将PCB涂层改变为铜(OSP),其它所有的益处都是无代价的。
我认为免清洗技术不用氮气也可成功地完成波峰焊接。
在回流焊制程中,使用氮气对于铜基印制板是特别有益的。