دلایل استفاده از گاز نیتروژن در صنایع الکترونیک

1399-1-20 ( 4 سال پیش ) دسته خبری : مونتاژ SMD

نیتروژن ارزان ترین گاز موجود است که با سطوح فلزی داغ واکنش نشان نمی دهد.

گاز نیتروژن برای صنایع الکترونیک این امکان را فراهم می آورد تا با جایگزینی اش به جای اکسیژن محیط مناسبی را برای عملیات نصب قطعات و لحیم کاری ایجاد کند.

اکسیژن دشمن عمليات لحیم کاری است و اگر با قلع ترکیب شود، اکسید قلع ایجاد و یکپارچگی عنصر را از بین میبرد.

استفاده از نیتروژن با خلوص بالا در صنعت لحیم کاری از اکسیداسیون فرایند جلوگیری کرده و نقطه جوش تمیز و با دوام ایجاد می کند.

این امر منجر به افزایش کیفیت محصول می شود. از مزایای استفاده از نیتروژن در صنعت لحیم کاری می توان به:

·      وجود ذرات مازاد قلع پس از لحیم کاری در کنار قطعات به حداقل میرسد

·      بهبود ذوب شدن و پخش شدن سلدر روی پد ها. پوشش لحیم کاری را بهبود بخشیده و سرعت  آنرا تسریع کنید

·       افزایش کیفیت اتصالات

·       تمیز کاریکمتر و نگهداری سهلتر

·       کاهش نواقص و ایرادات مونتاژ ، توپ های لحیم کاری را کاهش داده ، از پل لحیم کاری جلوگیری کنید

·      دوباره کاری های کمتر

 اشاره نمود.

این کار با تزریق نیتروژن درون محفظه دستگاه صورت میگیرد.

 از آنجا که نیتروژن از اکسیژن سبک تر است ، اکسیژن را به قسمت انتهایی محفظه وارد کرده و میزان قرار گرفتن در قسمتهای زیر را در برابر اکسیژن کاهش می دهد.

چند نکته قابل توجه:

1-  آیا نیتروژن اکسیدها را از بین می برد؟

واقعیت: نیتروژن مورد استفاده در دمای کوره هیچ خاصیتی برای از بین بردن اکسید سطح کار ندارد.

نیتروژن مانع یا باعث کند شدن اکسیداسیون قلع مذاب می شود (در صورت داشتن سطح پاک شده با مایع فلاکس) به دلیل اینکه گاز اکسید کننده نیست .

 2-  آیا نیتروژن انتقال حرارت را بهبود می بخشد؟

نیتروژن تاثیر حرارتی عملی بر روی فرآیند لحیم کاری ندارد.

انتقال حرارت در گازها با همان فشار و دما با وزن مولکولی گازها کنترل می شود از آنجا که نیتروژن دارای وزن مولکولی 28 و اکسیژن تقریباً برابر 32 است، تاثیر چندانی در اختلاف انتقال حرارت مابین آنها وجود ندارد.

در مطالعه ایی از پخش لحیم( پخش شدن سلدر روی پدها ) در محیط های مختلف اتمسفری، یکی از یافته های مهم این بود که اگر میزان اکسیژن کم باشد ، لحیم در دماهای قابل ملاحظه ی پایین  تری پخش ( پخش شدن سلدر روی پد ها )می شود.

می توان نتیجه گرفت که جو کم اکسیژن ، تأثیر مثبتی در پخش لحیم دارد. بنابراین، این عامل تعیین کننده کیفیت و فرم اتصال لحیم است. به خصوص در مورد آلیاژهای لحیم کاری بدون سرب ، استفاده از نیتروژن ممکن است توصیه شود زیرا آلیاژهای لحیم کاری Sn / Ag / Cu به طور معمول ویژگی های مرطوب کننده(پخش شوندگی) ضعیفی را نشان می دهند.

3-  نیتروژن تمام نقایص لحیم کاری را کاهش می دهد

واقعیت: نیتروژن می تواند به برخی از نقایص مربوط به خیس شدن کمک کند ، و اغلب می تواند یک فرآیند لحیم کاری را به یک روند قابل قبول تبدیل کند. در مطالعه ای که توسط دانشگاه ماساچوست انجام شده است ، با همکاری چندین شرکای صنعت ، تأثیر جو نیتروژن بر نقص های لحیم کننده مورد بررسی قرار گرفت که نتیجه آن این بود که در یک اتمسفر نیتروژن میزان نقص کل 95٪ کاهش یافته است.

بهبود کیفیت لحیم کاری: کشش سطحی بالاتر باعث افزایش سطح خیس شده 20٪ تا 30٪ می شود . در نتیجه مقاومت مفصل لحیم کاری افزایش می یابد.

کشش سطحی بالاتر در هنگام استفاده از خمیر لحیم کاری ریز توپ ( ساچمه های سلدر) لحیم کاری را به حداقل می رساند. اکسیداسیون کمتر همچنین باعث پخش سلذر بر سطح مس برهنه می شود.

مزایای دیگر: ظاهر بصری سطح مفصل لحیم کاری صاف و براق تر خواهد بود ، خصوصاً برای مونتاژ بدون سرب .

  معایب :

 نیتروژن ممکن است نه تنها ترشوندگی (ذوب شدن و پخش شدن سلدر روی پد ها ) را به صورت غیرقابل کنترل بر روی ستونهای سرب یا سطوح دیگر افزایش دهد، بلکه ممکن است باعث ایجاد اتصال کوتاه لحیم کاری شود همچنین منجر به کج شدن (مونتاژ نیمه هادی برق) یا مورب (TT) شود.

اگر سطح چاپی خمیر لحیم کاری دقیق نباشد ، کشش سطحی بالاتر می تواند منجر به تعداد بیشتر پلهای لحیم شده در سطح دستگاه بسیار خوب شود.

امکان سنگ قبری شدن قطعات به ویژه در صورتی که قطعات مورد استفاده دستگاه های بسیار ریز و یا تراشه های کوچک با لحیم کاری ضعیف باشد صادق است.

منبع / نویسنده : اینترنت / رضایی

بازگشت