回流焊過程中為何要用氮氣,如何監(jiān)控氮氣濃度呢？

在回流焊過程中使用氮氣保護并監(jiān)控其濃度，主要基于改善焊接質(zhì)量和工藝穩(wěn)定性。具體原因及監(jiān)控方式如下：

一、使用氮氣的主要原因：

阻止氧化反應(yīng)?：高溫下空氣中的氧氣會氧化焊料、元器件引腳及PCB焊盤，導(dǎo)致潤濕性下降、焊點空洞或虛焊。氮氣作為惰性氣體可置換氧氣（氧濃度需低于1000ppm），減少氧化風(fēng)險。

提升焊料潤濕性?：氮氣環(huán)境降低液態(tài)焊料的表面張力，增強其流動性和潤濕能力，尤其對無鉛焊料（如SnAg）效果明顯，可縮小與有鉛焊料的性能差距。

減少焊接缺陷?：

降低錫球、橋接、墓碑效應(yīng)發(fā)生率；

減少焊點空洞率，提高電氣可靠性；

保護PCB雙面焊接時的表面處理（如OSP涂層）。

優(yōu)化工藝窗口?：允許降低焊接峰值溫度或縮短液相線以上時間，減輕熱應(yīng)力對元器件的損傷。

改善焊點外觀與強度?：焊點光澤度提升，快速氮氣冷卻還可細化晶粒結(jié)構(gòu)，增強機械強度。

二、氮氣濃度的監(jiān)控方法：

在線式氧含量分析儀?：

原理?：實時采集回流焊爐內(nèi)氣體，通過電化學(xué)或氧化鋯傳感器測量殘留氧濃度，換算為氮氣純度。

安裝?：在爐膛關(guān)鍵區(qū)域（如加熱區(qū)、冷卻區(qū)）設(shè)置采樣點，連續(xù)反饋數(shù)據(jù)。

兩種控制技術(shù)?：

空氣摻雜?：通過可控泄漏引入少量空氣，維持氧濃度在設(shè)定范圍（如500–1000ppm），無需實時監(jiān)測，適合產(chǎn)線穩(wěn)定的場景。

氮控制閉環(huán)系統(tǒng)?：通過氧氣分析儀GC-611實時監(jiān)測氧濃度并動態(tài)調(diào)節(jié)氮氣注入量，保持嚴格低氧環(huán)境（如<100ppm），適合高精度焊接需求，GC-611采用氧化鋯氧氣傳感器技術(shù)，測量氧濃度范圍0.01ppm-25%vol，長期的穩(wěn)定性和高精度，非常適配回流焊氮氣控制。

三、注意事項：

成本權(quán)衡?：氮氣設(shè)備購置、存儲及維護成本較高，需評估產(chǎn)品可靠性要求與經(jīng)濟效益。

濃度選擇?：消費類電子通?？刂蒲鯘舛仍?000–3000ppm；高可靠性產(chǎn)品需<1000ppm，甚至50–100ppm。

潛在風(fēng)險?：高濃度氮氣可能加劇溫度不均（增加墓碑效應(yīng)風(fēng)險），或?qū)υO(shè)備材料產(chǎn)生腐蝕。

總結(jié)?：氮氣保護通過減少氧化、提升潤濕性優(yōu)化回流焊質(zhì)量，但需結(jié)合在線監(jiān)測（如氧分析儀+閉環(huán)控制）確保濃度準(zhǔn)確，同時平衡成本與工藝需求。