很多人都認(rèn)為，只要把無(wú)鉛焊料直接添加到現(xiàn)有的波峰焊機(jī)中，就可以實(shí)現(xiàn)由錫鉛（SnPb)向無(wú)鉛的轉(zhuǎn)變。還有人認(rèn)為，認(rèn)為有必要在無(wú)鉛工藝中采用一種新型的波峰焊機(jī)。

其實(shí)由于表面貼裝元件占有優(yōu)勢(shì)地位，目前的再流焊接工藝已將重點(diǎn)放到無(wú)鉛制造中。波峰焊接也必須向無(wú)鉛技術(shù)轉(zhuǎn)變，以避免同一個(gè)組件上含鉛合金與不含鉛合金混合到一起。這也是很多生產(chǎn)者需要考慮的問(wèn)題。

對(duì)于無(wú)鉛波峰焊行業(yè)來(lái)說(shuō)，利好的是隨著無(wú)鉛生產(chǎn)的不斷增長(zhǎng)，許多制造廠家正通過(guò)不同的途徑尋求通過(guò)將現(xiàn)有的波峰焊機(jī)升級(jí)，滿足無(wú)鉛組件的需求，以節(jié)省資金的方法。而且很多都做得很成功，就像我公司深圳市偉達(dá)科電子設(shè)備有限公司。

要使無(wú)鉛峰焊接工藝獲得成功，就必須考慮改變整個(gè)工藝。因?yàn)榇蠖鄶?shù)無(wú)鉛焊料都具有良好的可焊性，但是，與錫鉛焊料比較，卻呈現(xiàn)出潤(rùn)濕性下降的特性。由于潤(rùn)濕性是焊接的一個(gè)關(guān)鍵因素，并受到多個(gè)變量的影響，因此焊接工藝需要調(diào)整，這些變化將會(huì)影響機(jī)器參數(shù)的絕大部分。公司在研發(fā)新產(chǎn)品的時(shí)候很好的考慮到了這方面。

由于無(wú)鉛合金的潤(rùn)濕特性不如錫鉛焊料的好，所以，使用優(yōu)良的焊劑化合物是至關(guān)重要的。此外，無(wú)鉛焊接所需的較高溫度，要求焊劑化合物能夠承受高達(dá)130℃的預(yù)熱溫度和280℃的液化焊料溫度下長(zhǎng)達(dá)3秒鐘。一般建議使用無(wú)揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOC free)的水基焊劑。

無(wú)鉛合金的錫含量明顯要比錫鉛焊料的高，而且無(wú)鉛合金需要更高的工藝溫度。許多產(chǎn)品都是漸進(jìn)式地轉(zhuǎn)向無(wú)鉛化，而許多制造廠家正在生產(chǎn)兼容無(wú)鉛產(chǎn)品的波峰焊機(jī)。

根據(jù)公司研發(fā)人員的不斷測(cè)試，無(wú)鉛波峰焊接的預(yù)熱要求，傳送速度為120mm/min的加熱區(qū)長(zhǎng)度需達(dá)1.8米，而傳送速度大于180mm/min的加熱區(qū)長(zhǎng)度需達(dá)2.4米。有效的升級(jí)方法是：用一種外置的焊劑噴涂機(jī)替代現(xiàn)有的焊劑噴涂機(jī)。這不僅可以改善焊劑應(yīng)用的質(zhì)量，還可以釋放波峰焊機(jī)內(nèi)的空間。

同時(shí)研發(fā)人員還發(fā)現(xiàn)，對(duì)于熔點(diǎn)為217℃的錫-銀-銅合金（SnAgCu）,焊錫鍋的溫度應(yīng)在260°-270℃之間。對(duì)于高熔點(diǎn)的合金，如錫-銅（SnCu),焊接溫度可在270°-280℃之間。

由于無(wú)鉛合金的潤(rùn)濕特性較差，需要較長(zhǎng)的接觸時(shí)間，所以，通常都要改變層流焊嘴的特性。通常會(huì)減小芯片與層流波之間的距離，以便最大限度地減少接觸點(diǎn)之間的溫度下降。增加層流波長(zhǎng)度可以改善潤(rùn)濕性，同時(shí)可以提高預(yù)熱量，產(chǎn)生類(lèi)似的效果。降低層流波的壓力頭高度，可以減小溢出焊料的距離，從而減少浮渣量。

現(xiàn)有的波峰焊機(jī)需要較新的焊劑噴淋裝置進(jìn)行升級(jí)，以適用于揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOC）水基焊劑的加工處理。超聲或噴嘴類(lèi)型的焊劑噴涂設(shè)備效果最好，因?yàn)楹竸┑囊旱纬叽缡强梢钥刂频?，而且在整個(gè)印制電路板（PCB）上可以噴涂連續(xù)均勻的圖形。使用無(wú)揮發(fā)性有機(jī)化合物的焊劑，可以獲得最小尺寸的液滴，可以得到良好的通孔滲透。

在載入芯片或?qū)恿鞑〞r(shí)，為達(dá)到較高的溫度，避免PCB過(guò)熱，常常需要一個(gè)較長(zhǎng)的預(yù)熱區(qū)。PCB頂部達(dá)到適當(dāng)?shù)念A(yù)熱溫度，對(duì)于降低焊接缺陷的影響最大。把從板子底部進(jìn)行遠(yuǎn)紅外加熱的方法，與從板子頂部進(jìn)行對(duì)流加熱的方法結(jié)合在一起，可使PCB獲得最佳得預(yù)熱效果。

與錫鉛焊料比較，大多數(shù)無(wú)鉛合金由于增加了錫的含量，在焊料液化時(shí)會(huì)很快氧化。由于工藝溫度較高，就會(huì)很快形成由錫氧（SnO and SnO2)構(gòu)成的氧化物和浮渣。焊錫鍋中的惰性氮?dú)夥帐沟靡夯噶媳M量少暴露于氧氣氛下,從而減少浮渣量。降低氧化的速率并聚焦浮渣，可明顯提高焊料性能。

裸銅上的OSP涂層很快取代了傳統(tǒng)的熱風(fēng)整平（HASL）板涂層，使得人們必須權(quán)衡鉛污染和銅污染的潛在影響問(wèn)題。由于無(wú)鉛波峰焊接得到廣泛應(yīng)用，由于無(wú)鉛合金的銅的溶解速率較高要求增加對(duì)焊錫鍋的保養(yǎng)維護(hù)，引發(fā)了一系列的問(wèn)題。

在長(zhǎng)時(shí)間的操作過(guò)程中，焊錫鍋中某些無(wú)鉛合金的流動(dòng)逐漸緩慢下來(lái)。這是由于焊錫鍋底部的銅-錫金屬間化合物（CuSn)的聚集所造成的。使用標(biāo)準(zhǔn)的錫鉛波峰焊接，其銅-錫金屬間化合物是流動(dòng)的，這類(lèi)問(wèn)題就不存在了。

在標(biāo)準(zhǔn)的錫-鉛波峰焊爐中，像銅這樣的雜質(zhì)在其聚集時(shí)與錫形成金屬間化合物。降低焊鍋的溫度，讓焊鍋閑置幾個(gè)小時(shí)，撇去其表面的浮渣，可以輕松地去除金屬間化合物。這種方法很奏效，因?yàn)殂~-錫金屬間化合物（CuSn)的密度為8.28,而錫-鉛(SnPb)的密度為8.80,銅-錫金屬間化合物可以流動(dòng)。對(duì)錫鉛焊爐進(jìn)行周期性的保養(yǎng)維護(hù)，可使銅含量保持在0.15-3%之間，這一范圍是可以接受的。錫-銅或錫-銀-銅無(wú)鉛焊料合金的密度小于錫鉛焊料的密度。

銅-錫金屬間化合物不是在表面上浮動(dòng)，而是滲透于無(wú)鉛合金中，并彌散于整個(gè)焊錫鍋中。此外，有些無(wú)鉛合金溶解銅速度也比錫-鉛的快。這是由于銅聚集和焊錫鍋的雜質(zhì)以較快的速率形成的結(jié)果，這樣，就需要經(jīng)常性地更換焊錫鍋中的焊料，或進(jìn)行徹底的清理。

根據(jù)研究結(jié)果，我們建議，當(dāng)裝有無(wú)鉛合金的焊錫鍋中的銅雜質(zhì)達(dá)到1.55%時(shí)，必須倒掉焊錫鍋合金活性就低。超過(guò)這個(gè)值，多數(shù)無(wú)鉛合金活性就低，銅雜質(zhì)高于1.9-2.0%時(shí)，就會(huì)損壞渦輪、導(dǎo)流板和焊錫鍋。

由于在高溫下，錫是有腐蝕性的，所以，許多無(wú)鉛合金會(huì)導(dǎo)致用于渦輪、導(dǎo)流板和焊錫鍋中的基體金屬腐蝕。許多基體金屬如不銹鋼或鑄鐵的表面，常常會(huì)出現(xiàn)銹斑，而且在延長(zhǎng)與無(wú)鉛合金的接觸時(shí)間后開(kāi)始溶解。這樣的瀝濾過(guò)程，將釋放出鐵（Fe)粒子，使得焊料合金遭受污染。

在使用無(wú)鉛合金時(shí)，焊錫鍋材料，如不銹鋼，僅經(jīng)幾個(gè)月的操作后就會(huì)被損壞。使用高標(biāo)號(hào)的不銹鋼在某種程度上會(huì)降低這種效應(yīng)，已有抗腐蝕的表面涂層申請(qǐng)了專(zhuān)利。然而，因?yàn)樾栌幂^高水準(zhǔn)的保養(yǎng)維護(hù)，才能去除浸入焊錫鍋底部的銅金屬間化合物，表面涂層有可能會(huì)出現(xiàn)劃痕。一段時(shí)間之后，劃痕增多會(huì)破壞表面涂層，結(jié)果導(dǎo)致基體金屬腐蝕，焊錫鍋受到污染。在沒(méi)有保護(hù)的情況下，用這些基體金屬制成的零部件，在僅僅使用了一、二年的時(shí)間后，其質(zhì)量就會(huì)下降到需要更換的程度。

傳統(tǒng)的基體金屬制造的焊料泵和導(dǎo)流板，應(yīng)用于無(wú)鉛焊接中，會(huì)頻率發(fā)生磨損，引起人們重新考慮鈦的使用問(wèn)題。改裝盒可替代渦輪、導(dǎo)流板和焊料噴嘴，其零部件都是用鈦制造的，可滿足無(wú)鉛應(yīng)用的長(zhǎng)期使用要求

可將鈦焊爐襯裝到現(xiàn)有的鑄鐵焊爐內(nèi)，這樣，現(xiàn)有的波峰焊機(jī)就可用于無(wú)鉛工藝中了可將這種鈦質(zhì)的爐襯用于各種不同類(lèi)型的波峰焊機(jī)的改裝。這種方法不存在鐵溶解的問(wèn)題，可使焊料雜質(zhì)降到最低限度，而且不需對(duì)焊錫鍋進(jìn)行周期性的傾倒。