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1．无铅焊接技术的发展趋势
随着欧盟RHS关于2006年7月1日无铅化期限的逼近,日本知名的电子产品制造商: PANASONIC/NATIONAL、SONY、TOSHIBA、PIONEER 、NEC等，从2000年开始导入无铅化制程，至今已基本实施无铅化制造，在日本及欧美市场上推出“绿色环保”家电产品。中国政府已于2003年3月信息产业部拟定《电子信息产品生产污染防治管理法》自2006年7月1日禁止电子产品含铅（Pb）.
因此，出于对环保的考虑，市场发展趋势是使用含铅焊料的电子产品将无法进入市场。对于电子组装企业来说，无铅焊接技术的应用已经是摆在企业面前必须解决的现实问题.
2．无铅焊接技术的工艺特点
电子产品制造业实施无铅化制程需面临以下问题：1）焊料的无铅化；2）元器件及PCB板的无铅化；3）焊接设备的无铅化。
1）焊料的无铅化
到目前为止，全世界已报道的无铅焊料成分有近百种，但真正被行业认可并被普遍采用是Sn-Ag-Cu三元合金，也有采用多元合金，添加In,Bi,Zn等成分。现阶段国际上是多种无铅合金焊料共存的局面，给电子产品制造业带来成本的增加，会出现不同的客户要求不同焊料，未来的发展趋势将趋向于统一的合金焊料。
Sn-Ag-Cu焊料主要特性：
（1） 熔点高，比Sn-Pb高约30度；
（2） 延展性有所下降，但不存在长期劣化问题；
（3） 焊接时间一般为4秒左右；
（4） 拉伸强度初期强度和后期强度都比Sn—Pb共晶优越。
（5） 耐疲劳性强。
（6） 对助焊剂的热稳定性要求更高。
（7） 高Sn含量，对Fe有很强的溶解性
鉴于无铅焊料的特性决定了新的无铅焊接工艺及设备
2）元器件及PCB板的无铅化
在无铅焊接工艺流程中，元器件及PCB板镀层的无铅化技术相对要复杂，涉及领域较广，这也是国际环保组织推迟无铅化制程的原因之一，在相当时间内，铅焊料与Sn-Pb的PCB镀层共存，设备厂商不得不从设备上克服这种现象带来的焊接缺陷。
由于无铅焊料的成份特殊，对PCB板制作工艺的要求也相对提高：PCB板及元器件的材质要求耐热性更好，同时PCB和元器件脚的材质必须在高温焊接时不被焊锡腐蚀，并且元器件脚材料的基本成份应与焊锡成份相一致等等。
4．无铅焊接工艺对波峰焊设备的要求
由于以上介绍的无铅焊接工艺的特点，在波峰焊上采用无铅焊接工艺进行焊接，预热温度、焊锡温度等工艺参数与传统的焊接工艺相比有明显的不同。如果只是将现有的波峰焊炉预热温度、焊锡温度提高，而不考虑相应的保护措施，会导致PCB板及PCB上的部分元件因温度过高而烧坏，同时会影响焊接质量。
无铅双波峰焊设备的常规温度曲线
通过上述曲线图和金属材料学知识，我们了解到为了获得可靠、最佳的焊点，温度T2最佳值应大于无铅锡的共晶温度，锡液焊接温度控制在2500C±20C（比有铅锡的温度要求更严），一般有高可靠要求的军用产品，△T＜300C，对于普通民用产品，建议温差可放宽到△T2＜500C（根据日本松下的要求）；预热温度T1比有铅焊要稍高，具体数值根据助焊剂和PCB板工艺等方面来定，但△T1必须控制在50C以内，以确保助焊剂的活化性能的充分发挥和提高焊锡的浸润性；焊接后的冷却从温度T32500C 降至温度T4100～1500C，建议按10～150C/S的降幅梯度控制；温度曲线在时间上的要求主要是预热时间t1、浸锡时间t2、t3及冷却时间t4，这些时间的具体数值的确定要考虑元器件、PCB板的耐热性及焊锡的具体成份等多方面因素，通常t1在1分钟左右，t2+t3在3～5S之间。
上述参数要求对波峰焊接设备各相关部件提出了比有铅焊更高的要求：
A、为了在有限的预热时间t1里达到预热温度T1+△T1而不造成温度冲击，根据国外的研究报告和日东实验比较，建议采用：
1、PID模拟量+远红外线辐射（菲利浦射灯+特种玻璃）加热方式+模拟量调压方式;
2、热风方式;
3、不锈钢红外线发热管方式;
这种三种预热方式可获得较佳的预热曲线；
B、为达到温度T3±20C，建议采用间接加热方式+PID模拟量控制方式（传统的直接加热方式很难做到±20C的均匀度）。
C、温度△T2优化值的获得，一般主要通过缩短两波峰的间距来实现，但两距离的缩短不是越短越好，同时还要考虑两波峰的波形不能干涉，并且第二波峰的高度不得小于6～8mm以确保锡液对PCB的板面压力。 |
