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窒素は溶接プロセスでどのように使用されますか?

2022-12-14

窒素は、主に凝集エネルギーが高いため、保護ガスとして非常に適しています。高温高圧下 (> 500C、>100bar) またはエネルギーを加えた場合にのみ、化学反応が発生します。現在、効率的な窒素の製造方法が確立されています。空気中の窒素は約 78% を占め、無尽蔵、無尽蔵、優れた経済保護ガスです。フィールド窒素機械、フィールド窒素装置は、企業が窒素を使用するのに非常に便利であり、コストも低いです!

 

 窒素は溶接プロセスでどのように使用されるか

 

不活性ガスがウェーブはんだ付けで使用される前に、リフローはんだ付けでガス窒素発生器が使用されていました。これは、ハイブリッド IC 業界で、セラミック ミキサーの表面のリフローはんだ付けに窒素が長い間使用されてきたためです。他の企業が IC 製造の利点を認識したとき、この原則を PCB のはんだ付けに適用しました。この溶接では、システム内の酸素も窒素に置き換わります。ガス窒素発生装置は、リターンゾーンだけでなく、冷却工程のあらゆるゾーンに導入できます。現在、ほとんどのリフロー システムはガス窒素発生装置に対応しています。一部のシステムは、ガス注入を使用するように簡単にアップグレードできます。

 

リフロー溶接で   ガス窒素発生装置   を使用すると、次のような利点があります:

· 端子とパッドの素早いぬれ

· 溶接性のばらつきが少ない

· フラックス残渣とはんだ接合面の外観の改善

· 銅の酸化を伴わない急速冷却

 

保護ガスとしての窒素。溶接プロセスにおける主な役割は、酸素を除去し、溶接性を高め、再酸化を防ぐことです。信頼性の高い溶接には、適切なはんだの選択に加えて、一般にフラックスの協力も必要です。フラックスは主に、溶接前に SMA コンポーネントの溶接部分の酸化物を除去し、溶接部分の再酸化を防ぎ、形成します。はんだの濡れ状態が良くなり、はんだ付け性が向上します。実験は、窒素の保護下でのギ酸の添加が上記の役割を果たすことができることを証明しました。機械本体は主にトンネル型の溶接加工スロットで、上部カバーは数枚のガラスで構成されており、開くことができるため、酸素が加工スロットに侵入することはありません。窒素が溶接部に流入すると、シールドガスと空気の比重の違いを利用して、自動的に溶接部から空気を追い出します。溶接プロセス中、PCB は継続的に酸素を溶接領域に持ち込みます。したがって、酸素を出口に排出するために、窒素を溶接領域に連続的に注入する必要があります。窒素とギ酸の技術は、赤外線補強力と対流混合を伴うトンネル型リフロー溶接炉で一般的に使用されます。入口と出口は一般に開放型として設計されており、内部には複数のドアカーテンがあり、密閉性が高く、コンポーネントの予熱、乾燥、リフロー溶接冷却をすべてトンネル内で完了できます。   この混合雰囲気では、使用するはんだペーストに活性剤を含める必要がなく、はんだ付け後に PCB に残留物が残りません。酸化を減らし、溶接ボールの形成を減らし、ブリッジがなく、非常に精密スペーシング装置の溶接に有利です。清掃用具を節約し、地球環境を守ります。窒素による追加コストは、欠陥の減少と必要な省力化によるコスト削減から簡単に回収できます。

 

 

窒素保護下でのウェーブはんだ付けとリフロー溶接は、表面実装技術の主流になります。循環窒素ウェーブはんだ付け機とギ酸技術の組み合わせ、および循環窒素リフロー溶接機の非常に低活性のはんだペーストとギ酸の組み合わせにより、プロセスを除去してきれいにすることができます。今日、SMT 溶接技術の急速な発展において、主な問題は、酸化物を破壊することにより、基材の純粋な表面を取得し、信頼性の高い接続を実現する方法です。通常、フラックスを使用して酸化物を除去し、はんだの表面を湿らせて表面張力を下げ、再酸化を防ぎます。しかし同時に、フラックスは溶接後に残留物を残し、PCB コンポーネントに悪影響を及ぼします。したがって、回路基板は完全に洗浄する必要があり、SMD の小型サイズではなく、溶接ギャップがますます小さくなり、完全な洗浄が不可能になり、環境保護がより重要になります。主な洗浄剤である CFC を禁止する必要があるため、CFC は大気のオゾン層に損傷を与えます。上記の問題を解決する有効な方法は、電子アセンブリの分野で無洗浄技術を採用することです。   ガス窒素発生器   への少量の定量的 HCOOH ホルメートの添加は、副作用や残留物の懸念なしに、溶接後の洗浄なしで効果的な無洗浄技術であることが示されています。