利用氮气进行热对流回流焊的利与弊

所有曾考虑过在焊接工艺中使用氮气的电子制造商都会告诉您直接而且最大的障碍是成本。他们要么需要向供应商购买氮气，要么需要安装某种类型的氮气生成系统。具有竞争性的回流焊环境是空气，空气资源永远是丰富的而且是完全免费的。与这些零成本而且在世界任何地方（包括第二世界和第三世界国家）都可用的资源进行竞争是很困难的事。氮气，特别是高纯度氮气（低氧）并不是普遍可用的。

那些在印刷线路板（PWB）组装中用氮气作为回流焊环境的人同时也发现，在此过程中会出现与无源元件有关的问题，比如晶片形电容器和电阻器（如 1205s、0805s、0603s、0402s等）。这个问题就是一般俗称为元件立起的一种缺陷。在没有氧气的环境中，软焊料的表面几乎不会形成氧化表皮。这种氧化表皮为软焊料提供较低的表面张力。而无氧软焊料的表面张力较高。这就意味着，当焊料润湿到焊端时，氮气回流焊环境所展现出的力会比空气回流焊环境所展现出的力大。焊料润湿到焊端进一步得到增强，其原因是焊端在缺氧环境中受热使得氧化程度较低。这两种现象都会产生润湿力，该润湿力足以附着在焊端上，并导致元件向上立起。

但是，氮气回流焊环境也必定带来一些优点。对在氮气环境中进行回流焊时使软焊料产生较高表面张力的继续探讨会让我们看到这在细间距元件的应用中会大有利好。较高的表面张力可以降低桥接的发生率，因为焊料一旦熔化将会产生融合，这就导致焊料会回着到焊盘上。这一原理也会有利于缓和片式元件间锡珠以及在回流焊过程中不希望出现的其他类似的焊接缺陷现象。

氮气回流焊与空气回流焊相比，润湿性也预计会有所提高。在其原理中这是相当基本的。易于氧化的元件引线或印刷线路板（PCB）焊盘的表面在氮气回流焊环境中因氧气稀少而不能进一步氧化。在清理这些表面时根本就不需要再用焊剂，而且润湿作用发生得更早、更快。

氧化问题不一定局限于元件和印刷线路板（PWB）的表面。它对焊料本身也会产生影响。焊锡膏被大量使用在印刷线路板（PWB）的组装中。焊锡膏是悬浮在焊剂载体上的焊锡颗粒。焊锡膏中的焊锡颗粒在空气回流焊中受到氧化作用，特别是在助焊剂溢出而暴露在焊锡颗粒中且/或助焊剂的抗氧化性不能充分保护焊锡颗粒的情况下。这会导致产生通常被称为“葡萄效应”的外观缺陷。

最后，与氧化有关的几乎所有缺陷，甚至是在这里未提及的缺陷，如枕头效应，通常都可以通过将空气回流焊切换到氮气回流焊来减缓。

可论证的是，往往存在不需要使用氮气的应用。在使用氮气之前，其成本使得人们要考虑良久、深思熟虑。但是，对于那些寻求提高热对流回流焊工艺的某些方面的人来说，氮气的使用是关键。