對流式迴焊使用氮氣的優缺點

每個考慮在焊接製程中使用氮氣的電子製造廠都會告訴您其最立即和最大的障礙在於成本。方法之一是自供應商購買氮氣或安裝製造氮氣的系統。相競爭的回流氣氛是量充足及完全免費的空氣。與零成本且即便是第二或第三世界國家都可取得的方案相比都很難競爭。氮氣，特別是高純度氮氣（低含氧量）並不具備普遍可取得性。

使用氮氣作為印刷電路板組裝回流氣氛的廠商通常也面臨與被動元件像是片狀電容器和電阻器（例如：1205s、0805s、0603s、 0402s等等）的相關挑戰。挑戰是常被稱為立碑的缺陷。無氧氣的存在，實際上就不會在熔融的焊料表面上形成氧化層。氧化層會在熔融的焊料造成低表面張力。無氧熔融焊料將具有較高的表面張力。這代表當焊料潤濕至終端時，氮氣與以空氣為回流氣氛相比將存在較大的力。無氧加熱而產生較少的氧化可以進一步加強焊料潤濕至終端上。這兩種現象都可以造成足夠的潤濕力將終端拉住而使尾端元件站著。

但氮氣回流環境絕對具有一些優點。繼續探討氮氣環境回流而使熔融焊料具有較大的表面張力，對於細間距元件的應用具有優勢。較高的表面張力可以減少橋接的發生，因為當焊料熔融時會聚結在一起而導致焊料拉回至散熱墊上。此機制可以同時有助於減輕中端晶片焊球和其他回流過程中，焊料流至不希望位置的類似缺陷。

氮氣回流與空氣回流相比，也可預期地改善潤濕能力。這是非常基本的原理。表面、元件引腳或印刷電路板散熱墊易於氧化，但若在氮氣回流環境下，由於存有稀少氧氣而不會再進一步氧化。無需靠助熔劑大力清理表面且可以儘快地產生潤濕。

氧化問題不一定侷限於元件和印刷電路板表面。它同時也會影響焊料本身。大量的印刷電路板組裝業採用銲錫膏。銲錫膏是焊料顆粒懸浮在助焊劑載體中。銲錫膏的焊料顆粒在空氣回流中會氧化，特別是若助焊劑耗盡而暴露焊料顆粒和／或助焊劑的抗氧化性不足以保護焊料顆粒時。這將導致通常名為「葡萄狀焊點」的外觀缺陷。

最終幾乎所有與氧化相關的缺陷，即便是在此未提的缺陷像是雙球效應，通常可以藉由將空氣回流改成氮氣回流而得以減緩。

按照道理，仍有一些應用不需使用氮氣。而且採用氮氣前，成本將會是讓人認真長久考量的因素。但是對於欲加強焊接製程回流的對流時，採用氮氣是個關鍵要素。