无铅焊接和回流配置文件指南

欧盟的RoHS标准要求所有电子产品无铅，铅含量低于0.1%。美国、加拿大、中国和其他地区也实施了类似的无铅标准。符合无铅标准涵盖各个方面，包括无铅组件，无铅pcb和无铅回流焊接工艺。

无铅回流焊是无铅PCB组装中的关键过程。本文旨在提供无铅回流焊的全面概述，涵盖诸如无铅回流焊概况，可靠的无铅组装解决方案以及与无铅回流焊相关的优势等主题。

什么是无铅回流焊？

无铅回流焊接是一种用于电子制造的焊接工艺，用于在不使用铅基焊料的情况下将组件连接到印刷电路板 (pcb)。它涉及将通常由锡，银和铜合金组成的无铅焊膏熔化到PCB的表面上，以在组件和电路板之间建立电连接。

在无铅回流焊接过程中，PCB组件通过回流炉，在那里经历受控的加热和冷却循环。这些循环确保焊膏熔化、流动和固化，在元件和PCB之间形成可靠的焊点。

无铅回流焊是在专门的无铅回流焊炉中进行的全自动工艺，配备有十个温度室 (相比之下，锡铅回流焊炉中有八个)。回流炉通过加热氮气来升高温度。在无铅回流过程中，印刷电路板组件 (PCBAs) 通过传送带运输，并经过四个不同的阶段:

1.预热阶段

在无铅回流焊炉的预热阶段，pcba以一致的速率缓慢加热，以消除焊膏中的水分和溶剂。这种准备有助于防止热冲击和对表面贴装器件 (SMD) 组件的潜在损坏，并确保在PCB焊盘上正确焊接，同时避免非焊接区域中的焊球和飞溅。

无铅回流预热温度通常在150 °C至190 °C的范围内，预热斜率为约0.75 °C/秒至2 °C/秒。预热阶段持续约60秒至120秒。

2.浸泡阶段

在回流浸泡阶段，焊膏去除水分，激活焊剂，并促进焊接。该阶段还用于从部件和PCB焊盘的表面去除氧化物。与预热阶段相比，均热阶段期间的温度以较慢的速率增加。

无铅回流浸泡温度达到约217 °C，温度增加斜率为约0.5 °C/秒至1 °C/秒。浸泡阶段通常持续60秒至120秒。

3.回流焊阶段

回流焊阶段是当焊膏完全回流时，允许合金粉末熔化并浸泡PCB焊盘和组件。无铅回流温度范围为约240 °C至248 °C。回流炉保持峰值温度一段时间，以确保整个PCBA的温度均匀，最大限度地减少问题，如墓碑。

无铅回流阶段通常持续40秒至70秒，峰值温度持续约10秒至30秒。

4.冷却阶段

在回流冷却阶段期间，回流炉区中的温度从峰值逐渐降低至约75 °C。该冷却过程允许焊料固结，确保良好焊接的部件和PCB焊盘。冷却斜率应约为预热斜率的两倍，以防止PCB部件弯曲并最大程度地减少焊点上的毛刺。

无铅回流曲线

基于从连接到DATAPAQ的回流炉温度测试板收集的温度数据建立无铅回流焊焊接曲线，该温度测试板穿过回流炉。

无铅回流曲线包括回流过程中概述的四个阶段。其规格取决于诸如焊膏熔点和PCB层压板的最大耐温性等因素。

通常遇到的无铅焊膏包含Sn96.5Ag3Cu0.5合金粉末，熔点为217 °C。使用这种焊膏的典型无铅回流曲线如下:

为了更好地了解上述无铅回流曲线，请参阅以下规格表:

无铅回流曲线是根据PCB基板，铜厚度，组件的热阻和焊膏的熔点等因素定制的。

作为OEM制造商、研究机构或企业家，您可以依靠Hvttec等真空回流炉制造商来处理复杂的无铅回流型材规格。凭借他们的专业知识和经验，这些制造商可以设计出符合您特定要求的配置文件，让您专注于项目的其他方面。

无铅回流焊与锡铅回流焊

无铅回流焊与传统的锡铅回流焊在几个关键方面有所不同:

1.无铅回流需要使用无铅焊膏，例如锡-铜合金或锡-银合金焊膏。
2.无铅回流温度通常比传统锡铅回流焊接中使用的温度高约30 °C。
3.无铅回流炉能够处理无铅和铅锡组装过程。相反，铅-锡回流炉不能适应无铅PCB组件。
4.虽然锡铅回流焊允许30 °C的回流温度波动范围，但无铅回流焊仅允许5 °C的波动范围。
5.与锡-铅回流焊接相比，无铅回流焊接通常涉及更高的加热速率。因此，无铅回流焊接比锡铅回流焊接提出了更大的挑战。

无铅回流焊的优点

与传统的锡铅PCB回流焊相比，无铅回流焊具有以下几个优点:

1.在无铅回流过程中，氮气流动更均匀，从而减少了pcb板上的温度变化，并获得了优异的焊接效果。
2.无铅回流炉用途广泛，可用于无铅回流，锡铅回流，芯片老化和红胶固化。
3.与锡铅回流焊相比，无铅回流焊的温度控制更精确，波动约为 ± 2 ℃。
4，无铅回流焊无毒，比锡铅回流焊产生的污染少，有利于氮气的回收利用。