無鉛回流焊屬于回流焊的一種。早期回流焊的焊料都是用含鉛的材料。隨著環(huán)保思想的深入，人們越來越重視無鉛技術(shù)（即現(xiàn)如今的無鉛回流焊接）。在材料上，尤其是焊料上的變化最大。而在工藝方面，影響最大的是焊接工藝。廣晟德這里分享從溫度曲線分析無鉛回流焊接的特點(diǎn)與對策。

一、在回流焊升溫區(qū)

有鉛焊接從25℃升到100℃sec只需要60-90sec；而無鉛焊接從25℃升到110℃需要100-200 sec，其升溫時間比有鉛要延長一倍，當(dāng)多層板、大板以及有大熱容量元器件的復(fù)雜印制電路板時，為了使整個PCB溫度均勻，減小PCB及大小元器件的溫差Δt，無鉛焊接需要緩慢升溫。由此可以看出無鉛焊接要求焊接設(shè)備升溫、預(yù)熱區(qū)長度要加長。

二、在回流焊快速升溫區(qū)，（助焊劑浸潤區(qū)）

有鉛焊接從150℃升到183℃，升溫33℃，可允許在30-60sec之間完成，其升溫速率為0.55-1℃/sec；而無鉛焊接從150℃升到217℃，升溫67℃，只允許在50-70sec之間完成，其升溫速率為0.96-1.34℃/sec,要求升溫速率比有鉛高30%左右,溫度越高升溫越困難，如果升溫速率提不上去，長時間處在高溫下會使焊膏中助焊劑提前結(jié)束活化反應(yīng)，嚴(yán)重時會PCB焊盤，元件引腳和焊膏中的焊料合金在高溫下重新氧化而造成焊接不良。為了提高助焊劑浸潤區(qū)的升溫斜率，應(yīng)增加回流區(qū)的數(shù)目或提高加熱功率。由于高溫和浸潤性差，要求提高焊膏中助焊劑的活動化溫度和活性。

三、再看回流焊回流區(qū)

有鉛的峰值溫度為210-230℃，無鉛的峰值溫度為235-245℃，由于FR-4基材PCB的極限溫度為240℃，由此可以看出有鉛焊接時，允許有30℃的波動范圍，工藝窗口比較寬松；而無鉛焊接時，只允許有5℃的波動范圍，工藝窗口非常窄。如果PCB表面溫度是均勻的，那么實(shí)際工藝允許有5℃的誤差。假若PCB表面有溫度誤差Δt>5℃，那么PCB某處已超過FR-4基材PCB的極限溫度240℃，會損壞PCB。這個例子僅僅適合簡單產(chǎn)品，對于有大熱容量的復(fù)雜產(chǎn)品?？赡苄枰?60℃才能焊好。因此FR-4基材PCB就不能滿足要求了。

在實(shí)際回流焊中，在同一塊PCB上，由于不同位置銅的分布面積不同，不同位置上元器件的大小、元器件密集程度不同，因此PCB表面的溫度是不均勻的?；亓骱笗r如果最小峰值溫度為235℃，最大峰值溫度取決于板面的溫差Δt，它取決于板的尺寸、厚度、層數(shù)、元件布局、Cu的分布以及元件尺寸和熱容量。擁有大而復(fù)雜元件（如CBGA、CCGA等）的大、厚印制板，典型Δt高達(dá)20-25℃。為了減小PCB表面的Δt，滿足微小的無鉛工藝窗口?；亓骱笭t的熱容量和橫向溫差也是保證無鉛焊接質(zhì)量很重要的因素。一般要求回流焊爐橫向溫差<2℃，為了減小爐子橫向溫差Δt，除了采取更好的爐體保溫措施，還可采用對導(dǎo)軌加熱的方法。因為導(dǎo)軌容易散熱，一般在靠近導(dǎo)軌處的溫度箭微低一些。由于無鉛比有鉛的熔點(diǎn)高34℃，因此要求無鉛焊接設(shè)備耐高溫，抗腐蝕。對于大尺寸的PCB要求設(shè)備的導(dǎo)軌增加中間支撐。

四、在回流焊冷卻區(qū)

由于回流區(qū)的峰值溫度高，為了防止由于焊點(diǎn)冷卻凝固時間長，造成焊點(diǎn)結(jié)晶顆粒長大；另外，加速冷卻可以防止產(chǎn)生偏析，避免枝狀結(jié)晶的形成，因此要求焊接設(shè)備增加冷卻裝置，使焊點(diǎn)快速降溫。