无铅回流焊设备技术要求

无铅回流焊设备的技术要求

长久以来，电子产品都含有定量的铅，其主要来源是电器器件焊接所使用的有无铅焊膏。锡和铅都是地球上储量特别丰富的两种原料， 锡可很好地得到焊接合金， 而无铅的目的是降低表面张力，改善焊接的润湿性，抗氧化，降低熔点， 提高焊点强度。无铅化后， 给新的焊膏带来了挑战。目前， 表面贴装焊接所使用的焊膏是锡-银焊料，如96.5Sn3.5Ag， 焊接温度般比有无铅焊料提高10℃以上。

图1 是有无铅回流焊的典型温度曲线， 图2 是无铅回流焊的典型温度曲线。                   可见， 相对于有铅焊接， 无铅焊接有以下不同：

（1） 焊接区温度相对提高10℃左右；

（2） 预热区升温速率要低0.7~1.5℃/s；

（3） 保温区时间要短20~30s；

（4） 保温区温度大提高10℃左右；

（5） 无铅焊接高温区时间较短。

为此， 针对无铅回流焊技术要求， 对无铅回流焊设备提出了以下要求：

（1） 应增加焊接设备的温区， 以应对预热区慢速升温的要求；

（2） 保温区的温控应保证电路板进入焊接区达到所需的预备温度；

（3） 焊接区温控工艺窗口缩短， 要求温控系统具有优良快速的温度动态响应特性；

（4） 采用氮气保护、热风循环、上下红外加热的功能；

（5） 横向温度不均匀度小于1℃。

4 无铅回流焊接设备的关键技术

由于无铅焊接相对于有铅焊接的特殊要求， 特别是再留区焊接工艺窗口缩短、焊接温度动态变化较大，为保证焊接质量以及避免对元器件、电路板的损伤， 根据以上对铅回流焊接设备的技术要求， 必须突破以下关键技术：

（1） 多温区的协同温控系统及焊接区的高动态响应的温控技术；

（2） 新型热风循环、上下红外加热系统；

（3） 基于温度工作曲线的自动温控技术；

（4） 基于SPC 的焊接缺陷追踪技术。

5 结论

随着电子产品铅技术的不断推进， 无铅回流焊接设备要根据铅焊料的发展、客户的需求， 及时发现技术瓶颈， 不断研发具有多温区、节能、温控精度及响应能力好的新一代无铅回流焊接设备。

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