继上个四月发表的蒸汽相焊接文章之后，许多客户和其他人向我们提出了一系列问题。我们决定在本文中总结这些问题，希望能为大家提供一些答案。
1) 为什么要使用蒸汽相焊接而不是传统回流焊接系统？
蒸汽相焊接方法目前是创建优质焊接接点最简单和最可靠的系统。
其简单性和高效性等特点，正在使这种焊接系统获得应有的全球性成功。
电子行业正在认识到这一工艺的明显优势，它可以焊接所有元件，无需复杂计算或温度控制系统。蒸汽相焊接保证了所需加工条件的长期可靠重现性。
2) 蒸汽相焊接是如何工作的？
蒸汽相焊接或”蒸汽冷凝”工艺的原理是将惰性流体加热至沸点。当液体沸腾时，其上方会形成一层不含氧气或其他气体的饱和蒸汽层。随后，将电路板”浸入”蒸汽区域，蒸汽冷凝时会将焊接所需的热量传递给材料，时间严格控制在所需范围内。这个过程的化学反应完全环保；非常稳定，现代蒸汽相焊接系统中使用的流体不含氯氟烃。
3) 冷凝焊接与蒸汽相焊接有什么不同？
没有区别，它们是同一种工艺。使用相同的流体，将其加热至沸点以创建蒸汽层（或冷凝状态），从而在惰性气氛中进行焊接。差异仅在于焊接设备的设计。
4) 如何管理温度曲线过热的风险？
电路板上的最高温度等于所用液体的沸点（根据物理定律不能超过）。无论电路板在蒸汽中停留多长时间，也无论电路板的厚度如何，实际温度都不能超过蒸汽温度。例如，可以同时焊接不同的产品，如 0.5 毫米厚的电路板和 18 层电路板。对于尺寸、间距和/或颜色差异很大的元件……所有元件都将获得”最佳”焊接热量，而不会出现过热问题。蒸汽相焊接实际上消除了过热风险。物理定律控制着这个过程，因此不可能发生过热。
5) 与传统回流焊接系统相比，蒸汽相焊接过程中的氧化情况如何？
蒸汽相焊接产生 100% 惰性且无氧的饱和蒸汽，从而最大限度地减少氧化问题。蒸汽比空气重，因此会排开其上方的较轻气体。这样，蒸汽就创造了一个保护性气氛，无需使用氮气（如其他回流焊接工艺中使用的）。此外，由于工作温度低于强制对流回流系统，氧化现象也相应减少。
6) 蒸汽相焊接是否会严重加剧立碑效应？（芯片只有一端焊接而直立的现象）
确实，当我们最初开始使用这项技术时，一些芯片出现了立碑效应。
但这是一个初始问题，从技术角度很容易克服。
现今的电路板通常布满了各种不同且非常敏感的元件，如 BGA、CSP 和倒装芯片。焊点大多是隐藏的，均匀的温度曲线至关重要。
蒸汽相焊接系统由于其出色的热传递效率，是最适合的系统之一。
事实上，在传统回流焊接中，为了确保这些精密器件（BGA、QFN、倒装芯片）的隐藏中心接点得到充分加热，温度可能需要升高到比最高焊点熔点高 40°C。但遗憾的是，这样可能会因过热而对元件造成永久性损坏。
使用蒸汽相系统时，热量通过饱和蒸汽对 PCB 上的元件进行极其均匀的传导，无论元件的热质量是高还是低。
7) 在蒸汽相焊接系统中无铅焊料的焊接情况如何？
众所周知，无铅焊料所需的温度比”传统”的 Sn63/Pb37 更高：波峰焊接通常高 10%，回流焊接高约 20%。
蒸汽相焊接是”唯一一种焊接工艺”，即使使用沸点为 230°C 的液体，也能在无铅和含铅元件之间切换，而不会有电路板或元件过热的危险。
实际上，使用 Sn63/PB37 焊料的回流温度在回流阶段通常在 220 至 230°C 之间波动。
在蒸汽相系统中，如前所述，我们使用沸点为 230°C 的惰性液体，这使我们能够同时满足含铅和无铅焊料的要求，而不会出现问题！
8) 蒸汽相焊接系统中无铅焊料的润湿性如何？
无铅焊料的润湿性比 SnPb 焊料差。
能够在惰性气氛中操作非常重要且有用，因为这有助于补偿无铅焊料润湿性较差的问题。
使用传统强制对流焊接系统（回流）时，使用氮气可以改善焊点和润湿性。
而使用蒸汽相焊接系统时，它自动提供 100% 惰性环境，无需添加氮气（也无需额外成本）。这样可以确保最佳的焊接条件和整个生产过程的长期可靠性。
9) 回流过程中典型的爆米花效应在蒸汽相焊接系统中是否也会发生？
首先要指出的是，某些电子元件对湿气特别敏感（吸湿性），例如 BGA、QFP、QFN 等，但不仅是这些元件具有吸湿性，印刷电路板也是吸湿性的；也就是说会吸收湿气。在回流阶段（无论是回流焊还是蒸汽相焊），被”困”的湿气会试图逸出，在这些元件内部产生很高的压力。（根据温度的不同，压力通常在几十巴）
这是因为液体转化为蒸汽太快，可能导致基板分层，这种现象被称为”爆米花效应或分层”。
回流温度越高（例如无铅焊料），爆米花效应的风险就越大。在强制对流回流系统中，焊接峰值温度通常在 245 至 250°C 之间。
通过蒸汽相焊接系统实现的 230°C 回流温度大大缓解了这个问题……但注意问题仍然存在。实际上需要通过适当的烘烤程序预先去除器件（无论是元件还是 PCB）中的湿气。
我们收到了一个有趣的问题，回答如下
目前用于 SnPb 焊料的蒸汽相设备需要进行哪些改动才能用于无铅焊接？
不需要任何改动或增加。唯一需要做的就是可能用适当沸点的流体重新填充机器。
Prime 选择了沸点为 230°C 的 Galden。
10) 蒸汽相焊接……一些有趣的事实！
在蒸汽相焊接中，元件和电路板被浸入蒸汽中。液体在冷的电路板表面冷凝，其冷凝潜热传递给电路板，从而将产品温度提高到液体的沸点。
这是热传递效率最高的焊接系统之一。
冷凝焊接有两种可用的流体：
– 全氟碳化物（perfluorocarbons），例如 3M Fluorinet，只含碳和氟
– 全氟聚醚（perfluoropolyethers），例如 Galden PFPE，含碳、氟和氧
这两种材料都具有化学惰性，高介电强度和低粘度。它们无毒，不会产生火花或火灾危险，因此操作员的安全问题仅限于高温蒸汽。从环境角度来看，两者的臭氧消耗潜能都为零，且不被归类为挥发性有机化合物（VOCs），因为它们不会导致地面臭氧形成。这些液体的沸点可以根据所需应用选择：常用的 Fluorinert FC-70 和 Galden LS/215 的沸点都是 215°C，但全氟聚醚也有高达 260°C 沸点的型号。
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