在氮氣保護(hù)下進(jìn)行波峰焊和再流焊，將成為表面組裝中技術(shù)的主流，環(huán)氮波峰焊機(jī)與甲酸技術(shù)相結(jié)合，環(huán)氮再流焊機(jī)活性極低的焊膏、甲酸相結(jié)合，能去除清洗工藝。當(dāng)今迅速發(fā)展的smt焊接技術(shù)中，遇到的主要問題是如何破除氧化物，獲得基材的純凈表面，達(dá)到可靠的連接。通常，使用焊劑來去除氧化物，潤濕被焊接表面，減小焊料的表面張力，防止再氧化。但同時，焊劑在焊接后會留下殘留物，對PCB組件造成不良影響。因此，必須對電路板徹底清洗，而SMD尺寸小，不焊接處的間隙也越來越小，徹底清洗已不可能，更重要的是環(huán)保問題。在1994年際組織發(fā)現(xiàn)CFC對大氣臭氧層有破壞，作為主要清洗劑的CFC必須禁用。解決上述問題有效的辦法是在電子裝聯(lián)領(lǐng)域中采用免清洗技術(shù)。 

一 氮氣保護(hù)加甲酸的免清洗技術(shù)基本介紹 
    在氮氣中加入少量且定量的甲酸HCOOH已被證實是一種有效的免清洗技術(shù)，焊接后不用任何清洗，無任何副作用或任何對殘留物的擔(dān)心。 
    氮氣作為保護(hù)氣體極其合適，主要是它的內(nèi)聚能量高，只有在高溫和高壓下(> 500°C，>100bar)或添加能量的情況下，才會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，目前已掌握了一個生產(chǎn)氮氣的有效方法。空氣中氮氣約占78%，是一種取之不盡、用之不竭，經(jīng)濟(jì)性極好的保護(hù)氣體。 
    氮氣作為保護(hù)氣體，在焊接中的主要作用是排除焊接過程中的氧氣 ，增加可焊性，防止再氧化。 
    焊接可靠，除了選擇合適的焊料，一般還需要焊劑的配合，焊劑主要是去除焊接前SMA組件焊接部位的氧化物以及防止焊接部位的再氧化，并形成焊料優(yōu)良的潤濕條件，提高可焊性。試驗證明，在氮氣保護(hù)下加入甲酸后即能起到如上作用。另外，在氮氣保護(hù)下使用甲酸HCOOH作為活化劑焊接時，金屬氧化物的還原程序為： 
   MeO + HCOOH + 熱 Me + CO2 + H2 
   注：Me即金屬 
    此化學(xué)方程式表明，在金屬氧化物的分解過程完成后，沒有任何殘留物留下來，亦沒有留下任何對環(huán)境有害的物質(zhì)，并且，由于在缺氧環(huán)境下，還原出的金屬不會再氧化。 
    此外，甲酸在160°C以上即分解放出二氧碳和氫氣，因此，經(jīng)過波峰焊與回流焊的產(chǎn)品上無殘留甲酸。 

二 氮氣加甲酸技術(shù)用于波峰接機(jī) 
   有關(guān)保護(hù)氣體用在焊錫方面的一份報告，是德西門子公司在八十年代初發(fā)表的，經(jīng)過多年發(fā)展后，現(xiàn)已被很多廠家采用。實驗表明，通常的波峰焊接機(jī)不能改裝成氮氣保護(hù)的機(jī)器。目前，有一種產(chǎn)品是采用隧道式焊接槽結(jié)構(gòu)的環(huán)氮波峰焊接機(jī)，其機(jī)身主要是一個隧道式的焊接加工槽，上蓋由幾塊可打開的玻璃組成，確保氧氣不能進(jìn)入加工槽內(nèi)。當(dāng)?shù)獨馔ㄈ牒附?，利用保護(hù)氣體和空氣的不同比重，氮氣會自動把空趕出焊接區(qū)。 
   在焊接進(jìn)行過程中，PCB板會不斷帶入氧氣注入焊接區(qū)內(nèi)，因此要不斷將氮氣注入焊接區(qū)內(nèi)，使氧氣不斷排到出口。 
 這種系統(tǒng)的氮氣耗量為18-20M³/h，成本較高，甲酸用量少，幾乎可不計成本。  
效果： 
   1、從根本上消除了焊料的氧化，改善了液態(tài)焊料的潤濕性能。 
   2、焊后無殘留物，實現(xiàn)了徹底的免清洗工藝，節(jié)省了清洗設(shè)備的投資及清洗設(shè)備所需的材料費、操作費，保護(hù)了環(huán)境。 
   3、用氮氣后不良率降低75%。 
   4、在氮氣下形成的焊點壽命較長。 

三  氮氣加甲酸技術(shù)用于再流爐 
    氮氣加甲酸技術(shù)一般應(yīng)用于紅外加強(qiáng)力對流混合的隧道式再流焊爐中，進(jìn)口和出口一般設(shè)計成開啟式，而在其內(nèi)部有多道門簾，密封性好，能使組件的預(yù)熱、干燥、再流焊接冷卻都在隧道內(nèi)完成。在這種混合氣氛下，使用的焊膏中不需含有活化劑，焊后無殘留物留在PCB板上。 
效果： 
   1、減少氧化，減少焊球的形成，不存在橋接，對精細(xì)間距器件的焊接極為有利。 
   2、節(jié)省了清洗設(shè)備，保護(hù)了地球環(huán)境。 
   3、由氮氣所帶來的附加成本容易從節(jié)約的成本中收回，成本節(jié)約從缺陷減少及其所需人工節(jié)約而來。 
缺點： 
   1、氮氣用量16-18M³/h，成本較高。 
   2、使用時需為爐內(nèi)的殘氧濃度進(jìn)行測試，因?qū)崿F(xiàn)清洗焊接是以高純度氮氣為代價。 
   以上簡單介紹了一種技術(shù)。要提高可靠性，于96年引進(jìn)了smt生產(chǎn)線，其中的再流焊爐與波峰焊均為使用氮氣保護(hù)技術(shù)的機(jī)型，使用至今取得了較為理想的效果。由于航天產(chǎn)品數(shù)量較少，因而是我們的生產(chǎn)線多數(shù)情況下是在加工對外承接的民用消費電子產(chǎn)品，因其對可靠性并不要求萬無一失而要求加工成本要低，此時只好取消氮氣保護(hù)措施。