本文回顾了在锡铅共晶焊料变为无铅焊料条件 下，回流炉参数变化对温度曲线设置的影响； 介绍了对100g和230g两种表面贴装电路板在 峰值温度下，改变温区温度、带速和静态风压的设置对 TAL(液相线以上时间)和板上温度均匀性的影响，并给出了 具体测试数据。

引言
从有铅焊料变为无铅焊料要求SMT工艺工程师为回流 炉开发新的操作方法。虽然锡膏制造商已经开发出参考曲 线，但工程师仍要对回流炉参数做一些调整，以正确地进 行控制设定。此外，无铅焊料的液相线温度抬高了峰值温 度，并接近了元器件的耐温极限，所以精确的操作方法和 精密的工艺控制非常重要。

正常情况下，回流炉在设定曲线时有两个参数需要调 整；一个是各个温区的温度，另一个是带速。某些回流炉 制造商增加了高中低风扇速度，作为附加的参数，有的制 造商一直采用闭环静压控制，以便最有效地控制曲线。 考虑到这三个可能的调整参数，我们决定研究一下在 带速、静态风压和温区温度变化时，装上元件的100g和 230g表面贴装电路板的峰值温度、TAL和均温性会发生什么样的变化。

试验部分

基准方法
我们在试验中使用一 台BTU Pyramax 98N 回流 炉，其配备边缘导轨、细 目网带和闭环静压控制。 带速定为28 IPM、静态风 压为1.0 IWC时生成无铅升 温到峰值曲线的方法作为 基准方法，参见表1。

变量和测量
我们的方案是单独改变每个参数（高和低），然后记录其对每块电路板的TAL、峰值温度和均匀性的影响。然后我们使用高低设置的所有变量进行另一轮测试，以考察综合效果。

我们为每个变量确定了高低范围，如表2所示；使用的 是Slim KIC II温度曲线系统进行数据采集。

结果和讨论

电路板重量
我们在28IPM、1.0 IWC和250℃第7温区加热到 250℃的基准工作参数下，在Pyramax 98N回流炉中对 100g和230g电路板进行焊接。图1是100g电路板的曲线结 果，图2是230g电路板的曲线结果。表3列出了电路板的峰 值温度和TAL数据。由于重量和电路板设计因素，这两块电路板的峰值温度相差5℃，TAL相差8秒。

带速
我们在基准设置的静态风压和温度设定上，把带速改 成24 IPM和32 IPM。表4记录了每块电路板的峰值温度、 TAL和均匀性数据。带速提高时，峰值温度和TAL会下降，达到峰值温度时的温度均匀性会略微下降。

温区
我们把回流炉复位到基准参数，把温区6和温区7的温 度分别提高和降低10℃。表5是得到的数据。峰值温度和TAL会随着温区温度的提高而升高，而均匀性则下降。

静态风压
我们把回流炉复位到基准参数，然后把压力从0 . 7 IWC变成1.3 IWC。(表6) 静态风压提高会使峰值温度提高大 约5℃，使TAL延长大约10秒。在静态风压较高时，峰值温度下的板子的温度均匀性明显好很多。

高低温参数组合试验
然后我们使用所有高温参数组合（低带速、高温温度 设定和高静态风压）和低温参数组合（高带速、低温温度设定和低静态风压），结果如表7所示。

在峰值温度相差30℃、TAL相差接近50秒时，所有曲 线特点都出现明显变化。均匀性在高回流炉参数时明显要 好得多。重量大电路板，在所有设置设为低时，峰值温度没有达到液相线温度。

总结
当前的高性能回流炉有三个需要调整参数，允许工程 师开发生成回流焊曲线的方法，因为在电路板重量或设计 明显不同时，适用于一种电路板的方法不一定会适用于另 一种电路板。

在对三个回流炉参数进行调整时，温度设定对峰值温 度和TAL的影响最大。改变带速也影响着峰值温度和TAL， 但程度较低；而静态风压不仅影响着峰值温度和TAL，而且 对峰值温度的板上温度均匀性影响最大。

建议
由于无铅焊接的出现及更严格的工艺要求，在开发方 法时必需对全部三个参数(温区设定、带速和静态风压)进行调整，才能得到优良的温度曲线。