作者：盖尔-托维尔
回流焊接中的氮气通常被视为一种性能增强剂，可改善润湿、使焊点更光亮、减少缺陷。但它并非总是必要的。.
氮气可以带来真正的工艺优势，但同时也增加了成本、复杂性和基础设施要求。在许多情况下，良好的材料和适当的过程控制足以在空气中实现可靠的结果。.
那么，氮气何时才能真正发挥作用？什么时候氮只是一种额外的开销？
氮气在回流焊中的作用
氧化是回流焊过程中的一个主要问题。当锡膏经过浸泡和峰值时，暴露在 PCB 焊盘和元件引线上的金属表面会发生氧化，从而影响润湿、增加空洞和降低接点质量。.
在回流焊中引入氮气可减少烘炉气氛中的氧气含量，通常低于 1000 ppm。这将减缓关键轮廓阶段的氧化，尤其是在峰值阶段。其结果是更好的润湿、更少的空隙和更清洁的接缝，尤其是使用低活性免清洗助焊剂时。.
在使用非常精细的焊粉（如 6 型或更小的焊粉）时，氮气也是必不可少的，因为 6 型或更小的焊粉表面积更大，更容易氧化。根据助焊剂化学成分和工艺要求，即使是 5 型焊粉也可能受益于惰性气氛。.
需要在回流焊中使用氮气时
当焊接要求较高且加工余量紧张时，通常需要使用氮气。这包括
- 底部端接元件，如 QFN 和 LGA，空洞是常见问题
- 细间距封装，润湿性能至关重要
- 高可靠性行业--汽车、航空航天、医疗--对外观和结构要求严格
- 低残留或低活性助焊剂，需要在清洁的气氛中才能有效发挥作用
- 使用 T6 或更小焊粉的工艺，由于表面积增大，氧化变得更加严重
在这些情况下，氮气可以稳定过程并改善结果，而单靠空气可能无法做到这一点。.
回流炉中不需要氮气时
对于许多标准 SMT 应用（尤其是大批量消费类电子产品）而言，在回流焊中引入氮气往往会增加成本，却不会带来实际效益。.
配方良好的焊膏和经过调整的回流曲线可以在空气中产生极佳的效果，尤其是在外观不是驱动因素的情况下。.
如果您的组件
- 使用标准间距组件
- 不需要低残留或超净接头
- 在空气中具有可接受的产量
......氮可能是不必要的。.
此外，氮气也无法解决因剖析、钢网设计或 PCB 污染不佳而造成的问题。在某些情况下，氮气甚至会放大助焊剂的行为，导致意想不到的残留模式。.
需要考虑的因素
在改用氮气或决定是否继续使用氮气之前，请全面考虑一下：
- 成本：氮气生成或储罐输送、系统维护、流量控制和气体监测都会增加运营成本。.
- 助焊剂兼容性：氮会改变助焊剂的活性，有时需要调整外形以避免外观变化或残留物堆积。.
- 特定工艺值：并非所有焊接难题都与氧化有关。将氮气作为解决特定问题的一种方法，而不是默认设置。.
如果您不确定，请进行并排比较。测量空隙率、润湿性、接缝美观度以及含氮和不含氮的总产量。这些数据将为您提供一个明确的答案，说明氮在您的工艺中的价值。.
结论
回流中的氮气是一种工具，而不是一种要求。对于细间距工作、BTC、低残留助焊剂和较小的焊粉来说，氮气往往能起到明显的作用。但在许多日常工艺中，使用良好的材料和控制的空气回流已绰绰有余。.
不要假设你需要氮气。让您的工艺数据来决定。.
最初发表于《电路组装