Perché l'azoto è necessario nei forni di riflusso

L'azoto è importante nei processi dei forni a riflusso. Contribuisce a bloccare l'ossidazione e a rendere forti i giunti di saldatura. L'azoto crea un'atmosfera inerte all'interno del forno di riflusso. Ciò significa che meno ossigeno può toccare le superfici di saldatura. In questo modo, l'ossidazione viene bloccata. Esistono meno problemi durante la saldatura, come cordoni di saldatura, vuoti e mancata bagnatura. L'uso dell'azoto nei forni a riflusso migliora la saldatura. Favorisce l'umidificazione e riduce la possibilità di graffiare.

Tipo di difetto di saldatura	Effetto dell'uso dell'azoto nel forno di riflusso	Spiegazione / Meccanismo
Perline di saldatura	Statisticamente ridotto	L'azoto blocca l'ossidazione della pasta saldante e dei pad del PCB. In questo modo si evita la formazione di strati di ossido che causano la formazione di perline.
Vuoti (piazzole QFN)	Ridotto	Una migliore bagnatura e rimozione dei gas con l'azoto riduce i vuoti nelle giunzioni non BGA.
Non bagnante	Migliorata	L'azoto aumenta l'attività del flusso e blocca l'ossidazione del pad. Questo migliora la bagnatura.

La tecnologia del forno a rifusione ad azoto, come il VS-1003-N, offre uno spazio controllato. Ciò contribuisce a realizzare saldature di alta qualità per i nuovi componenti elettronici.

Punti di forza

• Azoto nei forni di riflusso blocca l'ossidazione. Rende i giunti di saldatura più resistenti e puliti. L'uso dell'azoto riduce i problemi comuni della saldatura, come i cordoni di saldatura, i vuoti e la mancata bagnatura. L'azoto aiuta la saldatura ad aderire meglio e riduce gli errori. In questo modo i componenti elettronici funzionano meglio e durano più a lungo. L'azoto costa di più e richiede maggiore attenzione. Ma fa risparmiare denaro perché richiede meno riparazioni e produce prodotti migliori. Mantenendo il flusso di azoto puro e controllando spesso il forno, i risultati della saldatura sono buoni e costanti.

Ossidazione nel forno di riflusso

Cause dell'ossidazione

L'ossidazione avviene quando il metallo del circuito stampato entra in contatto con l'ossigeno. Quando il forno di rifusione si scalda, questa reazione è più rapida. Il calore fa sì che il metallo e l'ossigeno reagiscano più rapidamente. Si formano ossidi metallici sulla saldatura e sui conduttori. Questi ossidi possono coprire i pad e la pasta saldante. Metalli come lo stagno o il rame si uniscono all'ossigeno per formare un sottile strato di ossido.

Il flussante è molto importante nella saldatura. Quando il forno si riscalda, il flussante inizia a funzionare. Il Gli acidi presenti nel flusso aiutano a rimuovere gli ossidi metallici.. Allontanano l'ossigeno dal metallo. Questo aiuta a pulire le piazzole e la saldatura, in modo che la saldatura aderisca meglio. Ma se c'è troppo ossigeno, il flussante non riesce a pulire tutti gli ossidi. Ciò provoca un'ossidazione eccessiva e compromette la qualità del giunto di saldatura.

Azoto nel forno aiuta a fermare queste reazioni. L'azoto sostituisce la maggior parte dell'ossigeno all'interno. Questo crea un'atmosfera inerte e rallenta l'ossidazione. L'uso dell'azoto mantiene le superfici metalliche più pulite. Inoltre, aiuta a creare giunti di saldatura resistenti.

Impatto sui giunti a saldare

L'ossidazione dei giunti di saldatura può causare problemi. Se gli ossidi metallici coprono le piazzole o i conduttori, la saldatura non scorre bene. Questo crea connessioni deboli. Difetti come la mancata bagnatura, il graping e i vuoti si verificano più spesso. Questi problemi rendono il circuito stampato finito meno affidabile.

Azoto nel forno aiuta a risolvere questi problemi. Con meno ossigeno, si formano meno ossidi. I giunti di saldatura diventano più lisci e più resistenti. La qualità dei giunti di saldatura migliora. Il rischio di difetti diminuisce. Per i nuovi prodotti elettronici, l'uso dell'azoto nei forni a rifusione è importante per una buona saldatura.

Suggerimento: l'uso dell'azoto per mantenere basso il livello di ossigeno nei forni a rifusione contribuisce a migliorare la saldatura e a far durare più a lungo i componenti elettronici.

Vantaggi dell'atmosfera di azoto

Migliore bagnatura delle saldature

L'azoto aiuta a bagnare meglio la saldatura nel forno di rifusione. Quando l'azoto riempie il forno, spinge fuori l'ossigeno. In questo modo si crea un'atmosfera inerte all'interno. L'ossidazione non avviene sulla superficie della saldatura o del circuito stampato. La saldatura rimane pulita e scorre più facilmente. La minore tensione superficiale aiuta la saldatura a diffondersi e ad aderire alle piazzole. La bagnatura avviene più rapidamente e copre una superficie maggiore.

L'azoto fa anche funzionare meglio il flussante durante la saldatura. Il flussante non deve lottare continuamente contro l'ossidazione. Questo facilita la saldatura, anche per le finiture OSP. Studi dimostrano che l'azoto aiuta la saldatura a diffondersi maggiormente e bagnato meglio. Questo aspetto è molto importante per la saldatura senza piombo. Le saldature senza piombo richiedono un calore maggiore e sono più sensibili all'ossidazione. L'azoto è utile anche per le polveri di saldatura fini e i flussanti a bassa attività. Questo rende il processo più affidabile.

Nota: l'azoto consente alla saldatura di iniziare a bagnarsi a un calore inferiore. In questo modo si proteggono le parti sensibili e si ottengono buoni risultati al primo tentativo.

Meno difetti di saldatura

Forni di rifusione ad azoto contribuiscono a ridurre i difetti di saldatura. Meno ossigeno significa meno ossidi. In questo modo si eliminano problemi come ponti, tombstoning e vuoti. I dati dimostrano che l'azoto può ridurre il bridging e il tombstoning di 20%. Meno ossidazione significa anche meno formazione di scorie. La saldatura rimane più pulita e necessita di meno riparazioni.

Tipo di difetto	Diminuzione quantitativa con l'uso di azoto
Ponti e tombe	Riduzione 20%

L'azoto è utile per i pezzi a passo fine e per i dispositivi con terminazione inferiore. Questi richiedono una forte bagnatura e superfici pulite. L'azoto aiuta anche a far funzionare meglio le paste saldanti a basso residuo. L'aria pulita riduce i residui fino a 66%. In questo modo la pulizia è più semplice e i giunti di saldatura hanno un aspetto migliore.

• L'azoto nei forni di rifusione riduce l'ossidazione. Ciò significa meno sfere di saldatura e meno ponti.

• Il processo funziona bene con le paste non pulite e a basso residuo. Contribuisce a soddisfare le severe norme del settore.

• L'azoto contribuisce a ridurre i vuoti, elemento fondamentale per un'elettronica affidabile.

Affidabilità migliorata

I forni a rifusione ad azoto fanno durare più a lungo i componenti elettronici. L'azoto blocca l'ossidazione e rende più resistenti i giunti di saldatura e più brillante. Questo aspetto è molto importante per l'industria aerospaziale, le automobili e l'elettronica medica.

• L'azoto riduce le scoriein modo che la saldatura rimanga efficiente e le giunzioni forti.

• L'aria secca di azoto protegge i pezzi dall'umidità e dalle sostanze chimiche durante lo stoccaggio.

• Forni di rifusione ad azoto contribuiscono a soddisfare gli standard di alta affidabilità. Riducono i difetti e migliorano la bagnatura.

L'azoto è necessario anche per le leghe di saldatura speciali.. Queste leghe hanno bisogno di più calore e possono ossidarsi rapidamente. L'azoto mantiene pulite queste leghe e le aiuta a bagnarsi meglio. Ciò rende i giunti più affidabili e riduce i guasti nel tempo.

Suggerimento: l'uso dell'azoto nei forni di riflusso è intelligente per i produttori che vogliono una qualità costante. È ottimo per i pezzi a passo fine, le paste a basso residuo o le leghe speciali. L'azoto blocca l'ossidazione e aiuta a ottenere i migliori risultati di saldatura.

Svantaggi del forno a rifusione ad azoto

Considerazioni sui costi

L'uso dell'azoto nei forni di riflusso costa di più. Le fabbriche devono acquistare l'azoto gassoso e predisporre un sistema. La fornitura di azoto può avere un costo medio o elevato.. L'elettricità è ancora il costo maggiore per i forni di riflusso. Ma l'azoto aggiunge un altro costo importante ogni mese. La tabella seguente mostra come i costi dell'azoto si confrontano con altri fattori:

Consumabile	Uso tipico	Impatto sui costi correnti
Elettricità	Ogni operazione	Alto
Azoto gassoso	Se richiesto	Medio-Alto
Pasta saldante	Ogni lotto	Medio

Le fabbriche spendono anche per la manutenzione regolare. Devono pulire, controllare le ventole e cambiare i pezzi vecchi. In questo modo il forno funziona bene e si evitano problemi improvvisi. Con il passare del tempo, questi lavori costano di più e diventano una parte importante del budget. I forni ad azoto necessitano di controlli supplementari per verificare la presenza di perdite o cali di pressione.

Nota: Forni di rifusione ad azoto migliorano la saldatura, ma le aziende devono prevedere costi più elevati e una maggiore manutenzione.

Complessità delle apparecchiature

I forni di rifusione ad azoto utilizzano macchine più avanzate rispetto ai forni normali. Gli operatori devono imparare a controllare il flusso di azoto e a impostare la giusta temperatura.. Inoltre, devono regolare la velocità del trasportatore. Ciò significa che i lavoratori hanno bisogno di una formazione supplementare. Devono sapere come mantenere il livello di azoto costante per una buona saldatura.

Speciali sensori e strumenti aiutano a mantenere l'azoto al giusto livello. I lavoratori devono controllare spesso questi strumenti. L'uso dell'azoto aggiunge ulteriori fasi al lavoro quotidiano. La formazione insegna non solo l'uso di base del forno, ma anche come gestire materiali e controlli speciali.

Un forno ad azoto può richiedere maggiore attenzione durante l'impostazione e l'uso. I team devono prestare attenzione alle variazioni del flusso di gas o della temperatura. Questo rende le cose più difficili per i nuovi operatori finché non si abituano.

Suggerimento: la formazione dei lavoratori aiuta a mantenere una buona saldatura e un buon funzionamento del forno ad azoto.

ROI della saldatura a riflusso di azoto

Quando l'investimento ha senso

Le fabbriche vogliono sapere se vale la pena pagare di più per un forno di rifusione ad azoto. La risposta dipende da ciò che producono e da quanto producono. L'azoto nei forni a rifusione aiuta a fermare l'ossidazione. Questo rende i giunti di saldatura più resistenti e riduce i difetti. Nel tempo, le fabbriche hanno bisogno di meno rilavorazioni e hanno meno guasti. Se una fabbrica produce molte schede, i risparmi aumentano rapidamente. L'uso dell'azoto può aumentare la resa di primo passaggio da 82% a 98,3%. Ciò significa che ogni tavola richiede meno tempo per essere prodotta. I costi della manodopera possono ridursi di oltre la metà. Le fabbriche possono risparmiare fino a $800.000 all'anno sulle rilavorazioni. Questi risparmi aiutano a pagare il forno ad azoto.

Il VS-1003-N è una buona scelta per le fabbriche che desiderano saldare meglio. Questo forno controlla bene la temperatura e gestisce con attenzione il gas. Il suo design facilita il fissaggio e la pulizia. I tempi di inattività sono più brevi. Il sistema mantiene costante l'azoto. Ciò consente di ottenere sempre giunti di saldatura resistenti.

Benefici	Impatto sulla produzione
Maggiore resa al primo passaggio	Meno difetti, meno rilavorazioni
Produzione più rapida	Tempi di ciclo più brevi
Riduzione dei costi di manodopera e di rilavorazione	Più risparmi nel tempo
Qualità di saldatura costante	Migliore affidabilità dei prodotti finali

Suggerimento: l'acquisto di un forno di rifusione ad azoto come il VS-1003-N si ripaga più velocemente se si producono molte schede o se si ha bisogno di alta qualità.

Scenari di applicazione

L'azoto nei forni a rifusione è molto utile in alcuni casi. Questi includono:

1. PCB a doppia faccia, dove l'azoto blocca l'ossidazione sul primo lato durante il secondo riflusso.

2. Parti che si ossidano rapidamente, come quelle con placcatura in argento, nichel o stagno.

3. Cattive condizioni di bagnatura, che l'azoto aiuta a risolvere.

4. BGA grandi o affollati, dove l'azoto riduce i vuoti di saldatura e i circuiti aperti.

5. Campi di fascia medio-alta come l'automobile, la medicina, la difesa e l'aerospaziale, dove i componenti devono funzionare bene.

I forni ad azoto sono utili anche per i pezzi a passo fine o per le leghe speciali. In questi casi, l'azoto consente di utilizzare flussanti più delicati. Ciò significa meno pulizia e meno costi. Gli studi dimostrano che i forni ad azoto possono ridurre di oltre la metà i difetti per milione. Ciò rende i forni ad azoto una scelta intelligente per le fabbriche che desiderano alta qualità e pochi difetti.

Migliori pratiche per l'azoto nel forno di riflusso

Purezza e controllo del flusso

Le fabbriche ottengono le migliori saldature utilizzando azoto gassoso molto puro. L'azoto deve essere almeno 99,99% puro. In questo modo l'ossigeno viene mantenuto molto basso all'interno del forno. L'ossigeno basso aiuta a bloccare l'ossidazione durante la saldatura. I sensori nel forno controllano la purezza dell'azoto. Inoltre, contribuiscono a mantenere l'aria all'interno stabile e sicura. In questo modo, i giunti di saldatura risultano migliori e il numero di difetti diminuisce.

L'azoto deve fluire continuamente. Il flusso deve essere abbastanza forte da spingere fuori l'ossigeno. Se il flusso diventa debole, l'ossigeno può intrufolarsi e causare l'ossidazione. I lavoratori devono impostare l'azoto flusso in modo che l'ossigeno rimanga sotto le 500 parti per milione. In questo modo si evitano problemi come vuoti e cattiva bagnatura. Alcune fabbriche producono il proprio azoto in loco. Ciò contribuisce a mantenere costanti sia la purezza che il flusso. Inoltre, consente di realizzare giunti di saldatura resistenti e di risparmiare denaro.

Suggerimento: Controllare sempre la purezza dell'azoto e la velocità del flusso. In questo modo il forno di riflusso funziona al meglio.

Suggerimenti per la manutenzione

Una cura regolare mantiene il forno di riflusso in buone condizioni. Inoltre, mantiene costante l'aria all'interno. I lavoratori devono controllare il forno ogni giorno per individuare eventuali danni. Devono controllare che non ci siano perdite e pulire il nastro trasportatore. Ogni settimana devono controllare e resettare i sensori di temperatura. Devono inoltre controllare le parti di riscaldamento e pulire i filtri. Ogni mese, gli addetti devono oliare le parti mobili, controllare il pannello di controllo e pulire l'interno del forno. Ogni tre mesi, infine, devono effettuare un controllo completo. Ciò significa controllare il movimento del calore e riparare il flusso di azoto.

Intervallo	Attività di ispezione e manutenzione
Giornaliero	Verificare la presenza di danni; controllare l'alimentazione di azoto e le perdite; pulire il nastro trasportatore.
Settimanale	Controllare e ripristinare i sensori di temperatura; esaminare le parti del riscaldamento; pulire i filtri.
Mensile	Oliare le parti mobili; controllare il pannello di controllo; pulire l'interno del forno.
Trimestrale	Controllo completo con prova di calore; correzione del flusso di azoto; controllo del sistema di scarico.

I lavoratori devono anche prestare attenzione alle variazioni del flusso di gas o dei livelli di ossigeno. I filtri ostruiti o le perdite possono far entrare l'ossigeno. Questo può danneggiare il processo di saldatura. Una cura regolare aiuta a prevenire questi problemi e a mantenere buoni i risultati.

L'azoto nei forni a riflusso aiuta le fabbriche a realizzare giunti di saldatura migliori. Gli studi dicono i tassi di difettosità possono diminuire di 75%. Anche la resa del primo passaggio migliora con l'azoto. Le fabbriche dovrebbero pensare ai costi più elevati e alla riduzione dei difetti. Dovrebbero anche pensare alla migliore qualità ottenuta. Forni avanzati come il VS-1003-N offrono un maggiore controllo. Questi forni aiutano a gestire assemblaggi difficili. Ogni stabilimento deve valutare le proprie esigenze. Dovrebbe utilizzare le migliori pratiche per ottenere il massimo da questa tecnologia.

FAQ

Cosa fa l'azoto in un forno di riflusso?

L'azoto crea un'aria speciale all'interno del forno. Quest'aria non contiene molto ossigeno. L'ossigeno non può toccare la saldatura. I giunti di saldatura rimangono puliti e resistenti. I componenti elettronici funzionano meglio e durano più a lungo.

L'azoto è sempre necessario per la saldatura a riflusso?

Non tutti i progetti hanno bisogno di azoto. Alcuni prodotti ne hanno più bisogno. I prodotti ad alta affidabilità, le parti a passo fine o le leghe speciali ricevono un aiuto maggiore. Le tavole normali potrebbero non aver bisogno di azoto.

Quanto deve essere puro l'azoto per ottenere i migliori risultati?

L'azoto deve essere molto puro, almeno 99,99%. In questo modo l'ossigeno rimane molto basso. I giunti a saldare non si ossidano.

L'uso dell'azoto aumenta i costi di produzione?

Sì, l'uso dell'azoto costa di più. Le fabbriche devono acquistare gas e attrezzature speciali. Ma un minor numero di difetti e di rilavorazioni può far risparmiare denaro in seguito.

I lavoratori possono utilizzare qualsiasi forno di rifusione con azoto?

No, non tutti i forni possono utilizzare l'azoto. Solo i forni realizzati per l'azoto sono sicuri. Il VS-1003-N è un esempio. Controlla molto bene l'azoto e il gas.