无铅回流焊工艺是当前表面贴装技术中最重要的焊接工艺，它已在包括手机、电脑、汽车电子、控制电路、通讯、 LED照明等许多行业得到了大规模的应用。越来越多的电子原器件从通孔转换为表面贴装，回流焊在相当范围内取代波峰焊已是焊接行业的明显趋势。

整条 SMT表面贴装线一般由钢网锡膏印刷机、贴片机和回流焊炉等三部分构成。回流焊接技术按照加热方式进行分类有：气相回流焊，红外回流焊，红外热风回流焊，激光回流焊，热风回流焊和工具加热回流焊等。

无铅的挑战压力重点在于回流焊炉。有铅锡膏的熔点为183℃，如果要形成一个好的焊点就必须在焊接时有 0.5～3.5um 厚度的金属间化合物生成，金属间化合物的形成温度为熔点以上 10～15℃，对于有铅焊接而言也就是 195～200℃（线路板上的电子原器件的最高承受温度一般为 240℃）。

无铅焊接由于无铅锡膏的熔点发生了变化，因此为焊接工艺带来了很大的变化。目前常用的无铅锡膏为Sn96Ag0.5Cu3.5 ，熔点为 217～221℃，对于无铅焊接，理想的焊接工艺窗口为 230～245℃。工艺窗口的大幅减少为保证焊接质量带来了很大的挑战，也对无铅焊接设备的稳定性和可靠性带来了更高的要求。

回流焊炉从整个无铅工艺角度看对最后的产品质量起着至关重要的作用。但是，从整条SMT生产线的投资角度看，无铅焊炉的投资往往只占到整条SMT线投资额的 10-25 ％。这也就是为什么很多电子制造商在转入无铅生产后马上将原有回流焊炉更换成更高品质回流焊炉的原因。

无铅工艺究竟对回流焊炉提出了哪些新的要求呢？

一、对焊接品质的要求

1、更小的横向温差

回流焊内的温度一般受到四个因素的影响：热风的传递、链速的控制、风速与风量的控制、设备的稳定性。

2、N2的使用

由于无铅焊料的流动性、可焊性、浸润性都不及有铅焊料，尤其是当电路板焊盘采用 OSP 工艺（有机保护膜的裸铜板）时，焊盘容易氧化，常常造成焊点的润湿角太大和焊盘露铜现象。为了提高焊点质量，我们需要在回流焊时使用N2，保护电路板焊盘在焊接中不被氧化，对提高无铅焊料的可焊性起到明显的改善效果。

焊料品质的提升、使用N2都会引起生产成本上升，无铅时代使回流焊是否充氮变成了一个热门话题。

3、有效的冷却及助焊剂管理系统

无铅生产的焊接温度明显高于有铅，这就对设备的冷却功能提出了更高的要求。

抽排风是排出助焊剂残留物的最简单的方式。但抽排风会影响到炉腔内热风气流的稳定性、能耗（包括用电和用氮）的上升。

助焊剂管理系统一般包括过滤装置和冷凝装置,过滤装置将助焊剂残留物中的固体颗粒部分进行有效分离过滤，而冷装置凝则是在热交换器中将气态的助焊剂残留物冷凝成液态，最后汇集在收集盘中集中处理。

二、对设备材料的要求

无铅生产使设备必须承受比有铅生产更高的温度腔翘曲，轨道变形，密封性能变差等一系列问题。如果由于用材和设计导致轨道在高温情况下发生变形，那么卡板和掉板情况的发生将无法避免。

SnAgcu 的无铅焊点不是共晶合金，其熔点范围为217 ℃～221℃ ，温度低于 217℃为固态，温度高于221℃为液态，当温度处在217 ℃ 至 221℃之间时合金呈现出一种不稳定状态。无铅回流焊设备的传送系统应该具备良好的免震动结构设计以避免扰动焊点的产生。

三、对降低运营成本的要求

1、炉腔的密封性

炉腔的翘曲，设备的泄漏都会直接造成用电、及N2用量的直线上升。实践证明，一个小小的泄漏，哪怕只有螺丝孔大小的漏气孔，就可能使N2消耗量从15m3/h增加到每小时 40m3/h。

2、设备的热保温性能。

回流焊炉的设备表面（回流区对应的位置）应低于 50℃。如果保温性能不佳，大量的电能转变为热能散失出来造成无谓的能源浪费。

3、抽排风

如果设备没有好的助焊剂管理系统，助焊剂的排出全靠抽排风完成，那么设备在抽出助焊剂残留的同时也排出了热量和N2，从而直接造成能耗的上升。

4、维护成本

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