無鉛回流焊作用和一般回流焊作用差不多的，它是把無鉛電子產(chǎn)品的貼片元件安裝好的線路板送人無鉛回流焊爐膛內(nèi)經(jīng)過高溫把用來焊接貼片元件的錫膏經(jīng)過高溫熱風形成回流溫度變化的工藝熔融讓貼片元件與線路板上的焊盤結(jié)合然后冷卻在一起。沒有無鉛回流焊設(shè)備smt工藝就不可能完成讓無鉛電子元件和線路板的焊接工作。不過無鉛回流焊是焊接無鉛產(chǎn)品的，錫膏里面沒有鉛的成分，無鉛回流焊接時溫度比有鉛回流焊接高。

無鉛回流焊

一、無鉛回流焊接工藝作用對比

有鉛回流焊接焊料合金熔點低，焊接溫度低，對電子產(chǎn)品的熱損壞少；有鉛焊料合金潤濕角小，可焊性好，產(chǎn)品焊點“假焊”的可能性小；焊料合金的韌性好，形成的焊點抗震動性能好于無鉛回流焊點。

無鉛回流焊接工藝從目前的研究結(jié)果中摸索有可替代合金的熔點溫度都高于現(xiàn)有的錫鉛合金。例如從目前較可能被業(yè)界廣泛接受的“錫——銀——銅”合金看來，起熔點是217℃，這將在焊接工藝中造成工藝窗口的大大縮小。理論上工藝窗口的縮小為從錫鉛焊料的37℃降到23℃。實際上，工藝窗口的縮小遠比理論值大。因為在實際工作中我們的測溫法喊有一定的不準確性，加上DFM的限制，以及要很好地照顧到焊點“外觀”等，回流焊接工藝窗口其實只有約14℃。    

不只是無鉛回流焊接工藝窗口的縮小給工藝人員帶來巨大的挑戰(zhàn)，焊接溫度的提高也使得焊接工藝更加困難。其中一項就是高溫焊接過程中的氧化現(xiàn)象。我們都知道，氧化層會使焊接困難、潤濕不良以及造成虛焊。氧化程度除了器件來料本身要有足夠的控制外，擁護的庫存條件和時間、加工前的處理(例如除濕烘烤)以及焊接中預熱(或恒溫)階段所承受的熱能(溫度和時間)等都是決定因素。

無鉛回流焊溫度曲線

二、無鉛回流焊設(shè)備作用特點

無鉛回流焊設(shè)備要用密封和排風性能好的大型熱風回流焊設(shè)備，無鉛回流焊設(shè)備要具有以下作用特點

（1） 焊接區(qū)溫度相對提高10℃左右；

（2） 預熱區(qū)升溫速率要低0.7~1.5℃/s；

（3） 保溫區(qū)時間要短20~30s；

（4） 保溫區(qū)溫度最大提高10℃左右；

（5） 焊接高溫區(qū)時間較短。

為此， 針對無鉛回流焊技術(shù)要求， 對無鉛回流焊設(shè)備提出了以下要求：

（1） 應(yīng)增加焊接設(shè)備的溫區(qū)， 以應(yīng)對預熱區(qū)慢速升溫的要求；

（2） 保溫區(qū)的溫控應(yīng)保證電路板進入焊接區(qū)達到所需的預備溫度；

（3） 焊接區(qū)溫控工藝窗口縮短， 要求溫控系統(tǒng)具有優(yōu)良快速的溫度動態(tài)響應(yīng)特性；

（4） 采用氮氣保護、熱風循環(huán)、上下紅外加熱的功能；

（5） 橫向溫度不均勻度小于1℃。

三、無鉛回流焊各溫區(qū)段的作用

1：無鉛回流焊預熱段的目的和作用

目的是把貼好元件PCB板加熱到120-150℃左右，在這個溫度下PCB板的水分可以得到充分蒸發(fā)，并同時可以消除PCB板內(nèi)部的應(yīng)力和部分殘留氣體，為加熱段做提前加熱。預熱段的時間一般控制在1-5分鐘。具體的情況看板的大小和元器件的多少而定。

2：無鉛回流焊加熱段的目的和作用

通過預熱段處理后的PCB板，要在加熱段的過程中激活錫漿中的助焊劑，并在助焊劑的作用下去除錫漿里面和元器件表面的氧化物。為焊接過程做好準備。在這一階段中Sn95%-Ag3%-Cu2%錫-銀-銅配方貴金屬無鉛合金釬料的溫度通常設(shè)置在180-230℃之間。時間控制在1-3分鐘。目的是助焊劑能夠充分激活，并能很好地去除焊盤和釬料氧化物。在以下的溶點溫度低于160℃以下的低溫釬料配方中Sn42%-Bi58%錫-鉍配方的低溫無鉛釬料，Sn48%-In52%錫-銦配方無鉛低溫釬料，可以把加熱段的溫度設(shè)置在120-180左右。時間控制在1-3分鐘。高溫的無鉛合金釬料一般設(shè)置在220-250℃之間。如果你手頭上有所用釬料和錫漿資料的話，加熱段的溫度可以設(shè)置在低于錫漿的溶化溫度點的10℃左右為最佳。

3：無鉛回流焊焊接段的目的和作用

焊接段的主要目的是完成SMT的焊接過程，由于此階段是在整個回焊過程中的最高溫段，極容易損傷達不到溫度要求的元器件。此過程也是一個回焊的完善過程，焊錫的物理和化學的變化量最大，溶化的焊錫極容易在高溫的空氣中氧化。此階段一般是根據(jù)錫漿資料提供的溶化溫度高30-50℃左右。我們一般把它分為低溫釬料（150-180℃）、中溫釬料（190-220℃）、高溫釬料（230-260℃）?，F(xiàn)在普遍使用的無鉛釬料為高溫釬料，低溫釬料一般為貴金屬的無鉛釬料和特殊要求的低溫有鉛焊料，在通用的電子產(chǎn)品中比較少見，多用于特殊要求的電子設(shè)備上。此階段的

時間一般是根據(jù)下面的幾個要求進行設(shè)定。焊錫在高溫熔化后顯示為液態(tài)，所有的SMT元件會浮在液態(tài)焊錫的表面，在助焊劑和液態(tài)表面張力的作用下，浮動的元器件會移到焊盤的中心，會有自動歸正的作用。另外在助焊劑的濕潤下焊錫會和預案件的表面金屬形成合金層。滲透到元件結(jié)構(gòu)組織里面，形成理想的釬焊結(jié)構(gòu)，時間一般設(shè)在10-30s左右，大面積和有較大元件遮陰面的PCB板應(yīng)設(shè)置較長的時間；小面積的少零件的PCB板一般設(shè)置時間較短就可以了。為了保證回焊質(zhì)量盡可能地縮短這個階段的時間，這樣有利于保護元器件。

4：無鉛回流焊保溫段的目的和作用

保溫段的作用是讓高溫液態(tài)焊錫凝固成固態(tài)的焊接點，凝固質(zhì)量的好壞直接影響到焊錫的晶體結(jié)構(gòu)和機械性能，太快的凝固時間會使焊錫形成結(jié)晶粗糙，焊點不光潔，機械物理性能下降。在高溫和機械的沖擊下焊接點容易開裂失去機械連接和電氣連接作用，產(chǎn)品的耐久性降低。我們采用的是停止加熱，用余溫保溫一短時間。讓焊錫在溫度緩慢下降過程中凝固并結(jié)晶良好，這個溫度點一般設(shè)置在比焊錫溶點低10-20℃左右，利用自然降溫時間的設(shè)置，下降到這個溫度點后就可以進入冷卻段。

5：無鉛回流焊冷卻段的目的和作用

冷卻段的作用比較簡單，通常是冷卻到不會燙人的溫度就可以了。但為了加快操作流程，也可以下降到150℃

以下時結(jié)束該過程。但取出焊好的PCB板時，要用工具或用手帶、耐溫手套取出以防燙傷。