李 娜，袁 吉，田晓明

（陕西铁路工程职业技术学院机电工程系，陕西 渭南 714000）

0 前言

鉴于对人类身体健康和生活环境的保护，无铅焊料的应用越来越广泛[1]。无铅合金熔点为217℃，比锡铅焊料熔点183℃高了近34℃，这一变化会造成元器件过热，不利于实现元器件与PCB基板的可靠连接，所以有必要通过添加托盘工装来改善PCB组件的温度分布状况[2]。

目前，人们对回流焊过程中的PCB组件温度场进行了大量的研究，但在实际应用时还存在一定的局限性，对添加工装的PCB组件回流焊模拟仿真的报道较少，而且对焊料的研究以SnPb钎料为主，对于无铅钎料的研究相对较少。在此着重对添加工装的无铅PCB组件回流焊过程的温度分布进行研究。

1 回流焊系统的热传递方程

本仿真模拟的回流焊炉是目前华为公司使用的十温区回流焊炉，如图1所示。

主要考虑对流和辐射两种热传递方式，需对对流系数进行修订。一般气体强迫对流传热系数为20～100 W/（m2·k），根据厂家提供的实际热风对流速度和具体工艺参数，取近似对流传热系数为一定值，其值为hc=23.6 W/（m2·k）。将辐射边界转化为对流边界，参考天津大学黄丙元[3]的硕士论文，经过辐射转化的对流系数hr为

式中 hr为经过辐射转换的对流传热系数[单位：J/（m2·k）]；σ为斯蒂芬-波尔兹曼常数或黑体辐射常数，σ=5.67×10-8W/（m2·k4）；ε1，ε2分别是炉腔和PCB及其组件上某一点的发射系数；T1为炉腔壁的绝对温度（单位：K）；T2为PCB及其组件上某一点的绝对温度（单位：K）。

将对流和辐射所转化的对流系数相加即得到叠加后的对流系数