在表面贴装技术(SMT)的焊接工艺(如回流焊、波峰焊)中,引入氮气环境的主要目的是减少焊接过程中的氧化反应,提高焊点质量和可靠性。氮气作为惰性气体,可降低焊料(尤其是无铅焊料)与氧气的接触概率,改善润湿性,减少气孔、桥连等焊接缺陷,同时延长设备发热元件的使用寿命。

一、纯度等级划分与适用场景

纯度等级 氮气纯度(体积分数) 典型应用场景

普通级 ≥99.9% 低端消费电子、对成本敏感的产品

工业级 ≥99.99% 汽车电子、通信设备等中等可靠性要求产品

高纯度级 ≥99.999% 航空航天、医疗设备、高端服务器等高可靠性领域


二、不同焊接工艺的氮气纯度需求差异

(一)SMT回流焊

常规无铅回流焊:工业级氮气(99.99%)即可满足多数需求,尤其适用于密脚元件(如 QFP、BGA)的焊接。

高温回流焊(如镍钯金镀层焊接):需高纯度级氮气(99.999%),以避免高温下微量氧气与特殊镀层发生反应。

(二)SMT波峰焊

单波峰焊:普通级或工业级氮气(视产品要求而定)。

双波峰焊(复杂电路板):建议采用工业级氮气,减少桥连和漏焊风险。

无铅波峰焊:因无铅焊料润湿性较差,对氮气纯度要求更高(通常≥99.99%)。


三、影响氮气纯度的常见问题与解决方案

(一)氮气纯度突然下降

可能原因:制氮机分子筛失效、管道接口泄漏、液氮储罐液位过低

解决措施:更换分子筛、用肥皂水检测漏点并密封、补充液氮

(二)露点升高

可能原因:空气湿度超标、干燥器故障、管道冷凝

解决措施:增加空气预处理装置(如冷冻式干燥机)、维修或更换干燥器、对管道进行保温处理

(三)微粒含量超标

可能原因:过滤器滤芯堵塞、焊接过程中产生助焊剂残留颗粒

解决措施:及时更换滤芯、优化助焊剂喷涂量,加强炉膛清洁


SMT 工艺中的氮气纯度需根据产品类型、焊接工艺及可靠性要求综合确定,通过合理选择气源、优化输送系统并加强实时监控,可在成本可控的前提下显著提升焊接质量,为高端电子制造提供关键保障。