氮气回流炉
无铅锡膏可能出现熔湿的困难，因为其熔化温度通常高，而在峰值回流温度之间的温度差不是很大。另外，无铅锡膏的金属成分一般特性是可扩散性差。而且，高熔点的无铅锡膏在贴装顶面和底面 PCB 时将产生问题。在 A 面回流焊接期间，越高的温度 B 面焊盘氧化越严重。在 200 ° C 之上，氧化膜的厚度迅速增加，这可能导致在回流 B 面时熔湿性差。
具有 Sn/Zn 成分的锡膏也可能出现问题 (Zn 容易氧化 ) 。如果氧化发生，焊锡将不能与其它金属融合。因此，将要求氮气的使用，以维持无铅工艺的高生产力。
在以 IR 盘式加热器为主要热源的结合式 IR/ 强制对流系统中 ( 对流是均匀加热媒介 ) ，氮气的消耗可减少到少于现在全对流回流炉所要求的一半数量。 ( 可接纳 450mm 宽度 PCB 的炉的最大氮气消耗为每分钟 200 升 。 ) 一个可选的内部氮气发生器可消除大的氮气桶的需要。
自动过程监测
除了要求下一代的炉子技术之外，窄小的无铅工艺窗口使得必须要做连续的工艺过程监测，因为甚至很小的工艺偏离都可能造成不合规格的焊接产品。监测回流焊接工艺的最有效方法是用自动、连续实时的温度管理系统。该实时温度管理系统允许装配者通过连续的监测在回流炉中的过程温度，获得和分析其焊接过程的实时数据。这种系统通常由 30 个嵌入两个细长不锈钢探测器的热电偶组成，探测器永久地安装在刚好传送带的上方或下方。热电偶连续地监测过程温度，每五秒记录读数。这些温度在炉子控制器的 PC 屏幕上作为过程温度曲线显示出来 ( 图七 ) 。
实时温度管理系统通过产生一个由穿过式测温仪测定的温度曲线与由实时温度管理热电偶探测器所测量的过程温度之间的数学相关性，来提供对每个处理板的产品温度曲线。来自实时温度管理系统的数据也可通过互联网来发送到远方位置，最大利用这种稀有工程资源的价值。
实时连续温度记录的其它优点包括，消除使用标准穿过式温度记录器的生产停顿，和所需要的预防性维护的计划。研究已经发现，现代强制对流炉可以有效地工作时间延长，而不需要维护。实时温度管理系统的使用立即提醒使用者炉的性能变差，允许要求时的预防性维护计划。
最后，严密控制的温度过程可大大减少焊接点缺陷，和有关的昂贵的返工。事实上，实时温度管理已经成为工业范围的专用质量指示器。
回流温度曲线优化
现在先进的软件可简化转换到无铅装配的任务。在较新的软件中，有一个自动温度曲线预测工具，它允许使用者在数分钟内决定最佳的温度曲线。该工具将曲线放在由希望设定规定界限的使用者设定的窗口中央。一个例子是前面提到的梯形曲线 - 即，如果装配不能忍受高于 240 ° C 的温度但必须最少 230 ° C ，那么该自动预测工具将找出一条最佳的温度曲线，介于高限位与低限位之间的中央。
结论
无铅锡膏的使用将大大减少回流工艺窗口，特别是对于要求的峰值温度。组件之间的温度差必须减少，在连续生产期间回流炉的变化必须达到最小，为了高质量与高生产力的制造。为了达到这一点，通过回流炉的温度传导必须精确控制。一个具有单独与精密控制的各个加热单元的结合式 IR/ 强制对流系统，提供要求用来可靠地处理无铅装配的方法。当与自动温度曲线预测工具和连续实时温度管理系统相结合时，该回流技术为未来的无铅电子制造商提供零缺陷生产的潜力。