最近幾年，SMT生產技術已發生了巨大的變化，其中：生產標準的改變，新型焊膏的利用、不同基材的出現，以及元器件本身材料和設計的革新都使得熱處理工藝不斷髮展。新型元器件的設計動力是來自於產品小型化的不斷驅使。這些新型元器件封裝包括：BGA（球柵陣列）、COB（裸晶片）、CSP（微型封裝）、MCM（多晶片模組），以及flip chip（倒裝片）等。產品小型化迴流焊使得元器件越做越小，並使管腳數增加，使間距變小。另外為減少成本，免清洗和低殘留焊膏使用的更加廣泛，與之相應的是氮氣的使用也隨之增加。市場對掌上型電子產品的不斷需求始終是一個強大的驅動力，它使得封裝工藝必須適應這些產品的技術要求。因此更小、更密、更輕的組裝技術，以及更短的產品週期、更多、更密的I/O引線，更強的可操控性----都把迴流焊技術提到一個新的層次上來討論。同時也對熱處理工藝的控制手段和裝置提出了新的要求。考慮到這些壓力，我們提出了一個簡單的設想圖，其中的一些方案可以回答迴流焊工藝今後會遇到的挑戰。氮氣惰性保護使用惰性氣體，一般採用氮氣，這種方法在迴流焊工藝中已被採用了相當長的一段時間，但它的價格還是一個問題。因為惰性氣體可以減少焊接過程中的氧化，因此，這種工藝可以使用活性較低的焊膏材料。這一點對於低殘留物焊膏和免清洗尤為重要。另外，對於多次焊接工藝也相當關鍵。比如：在雙面板的焊接中，氮氣保護對於帶有OSPs的板子在多次迴流工藝中有很大的優勢，因為在N2的保護下，板上的銅質焊盤與線路的可焊性得到了很好的保護。使用氮氣的另一個好處是增加表面張力，它使得製造商在選擇器件時有更大的餘地（尤其是超細間距器件），並且增加焊點表面光潔度，使薄型材料不易褪色。真正最大的好處是降低了成本。氮氣保護的費用取決於各種各樣的因素，包括氮氣在機器中使用的位置，氮氣的利用率等。當然，我們通常感覺氮氣消耗是一種工藝過程中額外的費用，因此總是想方設法減少氮氣的消耗。目前焊膏的化學成份也在不斷的改進提高，以便將來的工藝中不再使用氮氣保護；或者至少在較高的O2濃度值下（比如：1000ppm對比目前為50ppm）取得良好的焊接效果，以便減少氮氣的用量。對於是否使用氮氣的保護，我們必須綜合考慮許多問題，包括：產量要求的質量等級，以及每一對應的氮氣消耗費用。使用氮氣是有費用的問題，但是如果將它對提高產量與質量所帶來的好處計算進來，那麼它的費用是相對微不足道的。如果焊接爐不是強制迴流的那一種，並且氣流是分層狀態，那麼氮氣的消耗是比較容易控制的。但是，目前大多數爐的工作方式都是大容量回圈強制對流加熱，爐體內的氣流是在不停的流動，這給氮氣的控制與消耗提出了一個新的難題。一般，我們採取這幾種方法降低氮氣用量。首先，必須減少爐體進口的尺寸，尤其是垂直方向上的開口尺寸，使用遮擋板、捲簾幕，或者利用一些其他的東西來堵住進出口的孔隙。由遮擋板、捲簾幕向下形成的隔離區可以阻擋氮氣的外洩，並且使外部的空氣無法進入爐體內部，也有些迴流爐是採用自動的滑動門來隔離空氣。另外一種方法是基於這樣一個科學概念：被加熱的氮氣將漂浮於空氣之上，並兩種氣體不會混合。因此，迴流爐的加熱腔被設計成比進出口的位置高一些，因為氮氣會自然的與空氣分層，這樣便可以用很少的氮氣供給量來保持一個較純的濃度。雙面加工雙面板工藝越來越多的被採用，並且變得更加複雜。這是因為它能給設計者提供更大、更靈活的設計空間。雙面板大大加強了PCB的實際利用率，因此降低了製造成本。到目前為止，雙面板經常採用的工藝是上面過迴流爐，下面過波峰焊爐。今天大家都逐漸傾向於雙面都過迴流爐是一種更佳的方法。但工藝上仍有一些問題，比如：再次迴流時，底部較大的元件或許會掉下來，或者底部的焊點會部分重新熔化，以至於影響到焊點的可靠性。有幾種方法已發展出來用以完成二次迴流，其中之一將第一面的元件上膠固化，使它在翻面過二次迴流時不會從板上掉下來，並且保持正確的位置。另外一種方法是使用不同熔點的焊膏，其中第二次迴流時使用的焊膏熔點較第一次的要低。但是使用方法有一些嚴重的問題需要注意：第一個是造成了最後的成品在維修有一個“太低”的熔化溫度；第二個是如果使用更高一級的迴流溫度又會造成對元器件和基板的熱衝擊。對於大多數元件來說，二次迴流時，焊點熔錫的表面張力是足已維持元件在底部的粘力，使元件牢牢的固定在基板上。這裡有一個元件重量與引腳（焊盤）張力的比例關係，它可以計算出元件在二次迴流時能不能貼上在基板底部而不會掉落，從而不用對每一個元器件都做實際的測試。30g/in²是一個保守值，可以作為設計的標準。另外一個方法是採用一種概念：即將冷的氣體吹拂過基板底部，使底部的溫度在二次迴流時始終達不到熔點，但是由於基板上下面的溫差可能會導致有潛在的應力產生。雖然二次迴流的工藝並不簡單，但許多問題都在被不斷解決掉，今後幾年內，我們可以肯定的說，無論是在數量上還是在複雜程度上，高密度的雙面板都將有一個長遠的發展。通孔通孔迴流焊（也稱插入式或帶引針式迴流焊）工藝在最近一段時期內應用得越來越廣泛，因為它可以少過波峰焊這個工序，或者混裝板（SMT與THT）也會用到它。這樣做最主要的好處是可以利用現有的SMT裝置來組裝通孔式的接外掛，因為通孔式的接外掛有較好的焊點機械強度。在許多的產品中，表面貼裝式的接外掛不能提供足夠的機械強度。另外，在大面積的PCB上，由於平整度的關係，很難使表面貼裝式的接外掛的所有引腳都與焊盤有一個牢固的接觸。雖然好的工藝可以用來處理通孔迴流焊，但仍有一些值得討論的問題。首先是通孔迴流焊的焊膏用量特別大，因此在助焊劑揮發後形成的殘留物也很多，會造成對機器的汙染，所以助焊劑揮發管理系統有尤為重要。另外一個問題是許多通孔元器件，尤其是接外掛，並非設計成可以承受迴流焊的高溫。基於紅外迴流爐（IR）的經驗，如果用在通孔迴流焊上是錯誤的。因為它沒有考慮到熱傳遞效應對於大塊元器件與幾何形狀複雜的元器件（比如有遮敞效應的元器件）的不同，現有混裝經常使用SMD與THT元器件。但對於強制熱風迴流爐來說，它有著極高的熱傳遞效率，並不依靠紅外輻射的高溫。因此在混裝產品中，普遍使用強制熱風迴流工藝。為了得到一個滿意的焊接效果，問題的關鍵是要確保通孔迴流焊基板各部份的焊膏量都恰到好處，以及注意那些不能承受溫度變化與遮蔽效應的元器件，這個工藝發展的主要方向還是在工藝的完善與器件的改良上。柔性基板為了處理表面安裝柔性基板的焊接問題，一種專用的迴流爐也被設計出來了，和一般迴流爐最大的不同是在於它特殊的處理柔性基板的導軌。但是，這種迴流爐也必須同時滿足已連續式的柔性PCB與分離式PCB的焊接需要。在處理分離式PCB基板時，迴流爐的工作連續性並不受前道工序的影響。在卷式柔性基板的生產中，由於柔性基板是整條貫穿生產線，所以生產線上任何一處造成的停機都會使柔性基板帶停止傳遞。這樣就會產生一個問題：停在爐內的柔性基板便會因高溫而遭到破壞。因此，這種特殊的爐必須允許這樣情況發生：可以處理停在爐內的基板，並且在傳送帶恢復正常後立刻重新恢復正常的焊接操作。無鉛焊膏雖然近幾年要求使用無鉛焊膏的壓力不象以前那樣大，但人們依然關心焊膏中的含鉛量與它對環境的影響，雖然電子業的鉛汙染只佔所有鉛汙染量的百分之一以下，但有觀察家還是認為有關禁止用含鉛焊膏的法律在今後幾年中將出臺。這樣就只能努力去尋找一種可靠、經濟的替代品。許多代用品的熔點都比錫一鉛合金高大約40°C。這意味著迴流爐需要工作在一個更高的溫度環境中，這時使用氮氣保護可以部份的消除高溫所帶來的PCB氧化與破壞的影響。但是在實現無鉛生產前，工業界是必須走一段痛苦的學習過程來解決將會面臨的問題。目前大多數爐的設計工作溫度都在300°C以下，但無鉛錫膏、非低熔點錫膏，在用於BGA、雙面板、混裝板的生產時，常需要更高的溫度。有一些工藝在迴流區的溫度需要350°C～400°C左右，因此必須改進爐的設計方案以迎合這種需求。另一方面，進入高溫爐的熱敏感元件必須做改進，減少在進行高溫操作時這些元件的受熱量。垂直烘爐市場對產品小型化的要求使倒焊片與DCA（晶片直接焊裝）的應用越發的廣泛。倒焊片技術是將晶片倒裝後用焊球將其與基板直接焊接，這樣可以提高訊號傳輸速度及減少尺寸。另一種是底部填充工藝，這是將填充材料灌注入晶片與基板之間的空隙中，這是因為晶片與基板材料之間膨脹係數不一致，而填充材料則能保護焊點不受這種應力的影響。還有是球狀封頂以及圍壩填充技術，這兩種技術是用覆蓋材料將已焊接的裸晶片加以封裝的工藝。幾乎所有這幾種封裝材料都需要很長的固化時間，所以用線上式連續生產的固化爐是不實際的，平時大家經常使用“批次烘爐”，但垂直烘爐的技術也趨於完善，尤其在加熱曲線比迴流爐簡單時，垂直烘爐完全能夠勝任。垂直烘爐使用一個垂直升降的傳送系統作為“緩衝與累加器”，每一塊PCB都必須透過這一道工序迴圈。這樣的結果就是得到了足夠長的固化時間，而同時減少了佔地面積。在目前最先進的迴流爐設計思想中，如何在增加產量的同時減少裝置的維修量是一個關鍵的問題。隨著免洗焊膏與低殘留焊膏的大量使用。如何處理爐膏的助焊劑殘留物這個問題也相應變得突出起來，因為這些焊膏內有大量的高沸點的溶劑來取代原來的松香，以獲得理想的焊膏流變性。目前焊膏供應商正在研究效能更加優越的焊膏，但由於質量與工藝認證是一個費工費時的過程，所以它們的應用經常相對滯後。同時，助焊劑造成的汙染也成為迴流爐的一個重要課題。從焊膏中揮發出來的物質重新凝結在機器冷卻區表面形成汙染物，這在充氮保護裝置中表現得尤為突出，想要透過抽氣口將揮發物抽走的方法在充氮爐中是不現實的。因為抽氣口會帶走大量有用的氮氣。現在新型的助焊劑管理系統採用的方法是讓氣流在機內迴圈，經過一個凝結過濾裝置，將助焊劑凝結在上面後除去，並將乾淨的氣體（N2）放回爐內。這套系統大大減少了助焊在冷卻區及其它地方的殘留量，並且使維修和除去汙染物的工作可以在不停機的情況下進行。從助焊劑管理系統出來的冷氣流重新回到冷卻區，對於焊點的冷卻與降低PCB出口溫度都有額外的好處。另一方面，迴流的冷氣體進入爐內的其他地方還可以表現出另外一些好處，例如：分隔不同加熱區的溫度，或者擴大上下加熱區的溫差。但是不停機時間與費用是非常重要的，當公司的注意集中在執行費用上時，助焊劑管理系統就會顯得非常重要。迴流爐如果使用周圍的空氣作為冷卻介質，則可以採用大流量的方式冷卻PCB，而且效率很高。在充氮爐中，因為氣流量受到嚴格控制，所以這是另一種情況。熱量必須從系統中被抽走，通常熱交換採用的介質是氣體或液體。冷卻氣體必須迴圈使用以降低氮氣消耗。在目前的冷卻元件中，是透過一個鼓風機將氣流回圈應用，氣流在熱交換後被吹向PCB。這種冷卻方式需要定期清理鼓風機與熱交換系統上的助焊劑沈澱（雖然助焊劑管理系統已大大減少了助焊劑的沈積）。Speedline集團現已開發了一種獨特的NitroCool系統，它使用氣流放大風刀來產生高速率的氣流充當交換介質。迴圈氣流是透過風刀而不是透過熱交換器，以此來減少被阻塞的機率。在風刀上整合有自動清潔裝置，使得氣量在被阻塞物減弱之前就將助焊劑沈積物清除乾淨，因此，當其他裝置的熱交換器和鼓風機逐漸被助焊劑汙染時，這套系統可以提供一個恆定不變的冷卻速率。NitrCool系統還可以引導集中助焊劑管理系統裡冷卻的冷氣流，進一步增強冷卻的效能與效率。額外的冷卻元件使PCB出爐的溫度控制在35°～50°C之間。這樣就允許將PCB直接輸入下一工序而不需緩衝區間。另外，氮氣保護同時也可以保護PCB的可焊性（而非用熱空氣來保護PCB的可焊性），這對於使用OSP的工藝尤為重要。裝置製造費用是製造廠商最關心的一個問題，隨著工廠地價的上漲，如何有效的利用空間也變得越來越重要，通常如果要增加產量就需加長加熱區的長度。但自動寬度可調的雙軌技術的應用則可以在很小的空間裡完成同樣的工作，這種雙軌工藝技術，在印刷、點膠、貼片與迴流都已開始應用，對於減少佔地面積和節省資金都有巨大的潛力。裝置的可靠性與連續工作時間是非常值得研究的，因為許多工廠都採用三班倒與七天工作日的方式生產，極少有時間安排維修，還需處理臨時的故障。對於迴流爐的工藝及自動化操作的研究還有很長的路要走，使用複雜的軟體可以進行多工操作、通訊（透過GEM）、診斷、操作安全保護、以及線上顯示與即時幫助。在將來，單位面積的產出量將大大增加，裝置功能也大在加強，而且迴流爐也越來越依靠軟體與感測器來提高它的效能。
最近幾年，SMT生產技術已發生了巨大的變化，其中：生產標準的改變，新型焊膏的利用、不同基材的出現，以及元器件本身材料和設計的革新都使得熱處理工藝不斷髮展。新型元器件的設計動力是來自於產品小型化的不斷驅使。這些新型元器件封裝包括：BGA（球柵陣列）、COB（裸晶片）、CSP（微型封裝）、MCM（多晶片模組），以及flip chip（倒裝片）等。產品小型化迴流焊使得元器件越做越小，並使管腳數增加，使間距變小。另外為減少成本，免清洗和低殘留焊膏使用的更加廣泛，與之相應的是氮氣的使用也隨之增加。市場對掌上型電子產品的不斷需求始終是一個強大的驅動力，它使得封裝工藝必須適應這些產品的技術要求。因此更小、更密、更輕的組裝技術，以及更短的產品週期、更多、更密的I/O引線，更強的可操控性----都把迴流焊技術提到一個新的層次上來討論。同時也對熱處理工藝的控制手段和裝置提出了新的要求。考慮到這些壓力，我們提出了一個簡單的設想圖，其中的一些方案可以回答迴流焊工藝今後會遇到的挑戰。氮氣惰性保護使用惰性氣體，一般採用氮氣，這種方法在迴流焊工藝中已被採用了相當長的一段時間，但它的價格還是一個問題。因為惰性氣體可以減少焊接過程中的氧化，因此，這種工藝可以使用活性較低的焊膏材料。這一點對於低殘留物焊膏和免清洗尤為重要。另外，對於多次焊接工藝也相當關鍵。比如：在雙面板的焊接中，氮氣保護對於帶有OSPs的板子在多次迴流工藝中有很大的優勢，因為在N2的保護下，板上的銅質焊盤與線路的可焊性得到了很好的保護。使用氮氣的另一個好處是增加表面張力，它使得製造商在選擇器件時有更大的餘地（尤其是超細間距器件），並且增加焊點表面光潔度，使薄型材料不易褪色。真正最大的好處是降低了成本。氮氣保護的費用取決於各種各樣的因素，包括氮氣在機器中使用的位置，氮氣的利用率等。當然，我們通常感覺氮氣消耗是一種工藝過程中額外的費用，因此總是想方設法減少氮氣的消耗。目前焊膏的化學成份也在不斷的改進提高，以便將來的工藝中不再使用氮氣保護；或者至少在較高的O2濃度值下（比如：1000ppm對比目前為50ppm）取得良好的焊接效果，以便減少氮氣的用量。對於是否使用氮氣的保護，我們必須綜合考慮許多問題，包括：產量要求的質量等級，以及每一對應的氮氣消耗費用。使用氮氣是有費用的問題，但是如果將它對提高產量與質量所帶來的好處計算進來，那麼它的費用是相對微不足道的。如果焊接爐不是強制迴流的那一種，並且氣流是分層狀態，那麼氮氣的消耗是比較容易控制的。但是，目前大多數爐的工作方式都是大容量回圈強制對流加熱，爐體內的氣流是在不停的流動，這給氮氣的控制與消耗提出了一個新的難題。一般，我們採取這幾種方法降低氮氣用量。首先，必須減少爐體進口的尺寸，尤其是垂直方向上的開口尺寸，使用遮擋板、捲簾幕，或者利用一些其他的東西來堵住進出口的孔隙。由遮擋板、捲簾幕向下形成的隔離區可以阻擋氮氣的外洩，並且使外部的空氣無法進入爐體內部，也有些迴流爐是採用自動的滑動門來隔離空氣。另外一種方法是基於這樣一個科學概念：被加熱的氮氣將漂浮於空氣之上，並兩種氣體不會混合。因此，迴流爐的加熱腔被設計成比進出口的位置高一些，因為氮氣會自然的與空氣分層，這樣便可以用很少的氮氣供給量來保持一個較純的濃度。雙面加工雙面板工藝越來越多的被採用，並且變得更加複雜。這是因為它能給設計者提供更大、更靈活的設計空間。雙面板大大加強了PCB的實際利用率，因此降低了製造成本。到目前為止，雙面板經常採用的工藝是上面過迴流爐，下面過波峰焊爐。今天大家都逐漸傾向於雙面都過迴流爐是一種更佳的方法。但工藝上仍有一些問題，比如：再次迴流時，底部較大的元件或許會掉下來，或者底部的焊點會部分重新熔化，以至於影響到焊點的可靠性。有幾種方法已發展出來用以完成二次迴流，其中之一將第一面的元件上膠固化，使它在翻面過二次迴流時不會從板上掉下來，並且保持正確的位置。另外一種方法是使用不同熔點的焊膏，其中第二次迴流時使用的焊膏熔點較第一次的要低。但是使用方法有一些嚴重的問題需要注意：第一個是造成了最後的成品在維修有一個“太低”的熔化溫度；第二個是如果使用更高一級的迴流溫度又會造成對元器件和基板的熱衝擊。對於大多數元件來說，二次迴流時，焊點熔錫的表面張力是足已維持元件在底部的粘力，使元件牢牢的固定在基板上。這裡有一個元件重量與引腳（焊盤）張力的比例關係，它可以計算出元件在二次迴流時能不能貼上在基板底部而不會掉落，從而不用對每一個元器件都做實際的測試。30g/in²是一個保守值，可以作為設計的標準。另外一個方法是採用一種概念：即將冷的氣體吹拂過基板底部，使底部的溫度在二次迴流時始終達不到熔點，但是由於基板上下面的溫差可能會導致有潛在的應力產生。雖然二次迴流的工藝並不簡單，但許多問題都在被不斷解決掉，今後幾年內，我們可以肯定的說，無論是在數量上還是在複雜程度上，高密度的雙面板都將有一個長遠的發展。通孔通孔迴流焊（也稱插入式或帶引針式迴流焊）工藝在最近一段時期內應用得越來越廣泛，因為它可以少過波峰焊這個工序，或者混裝板（SMT與THT）也會用到它。這樣做最主要的好處是可以利用現有的SMT裝置來組裝通孔式的接外掛，因為通孔式的接外掛有較好的焊點機械強度。在許多的產品中，表面貼裝式的接外掛不能提供足夠的機械強度。另外，在大面積的PCB上，由於平整度的關係，很難使表面貼裝式的接外掛的所有引腳都與焊盤有一個牢固的接觸。雖然好的工藝可以用來處理通孔迴流焊，但仍有一些值得討論的問題。首先是通孔迴流焊的焊膏用量特別大，因此在助焊劑揮發後形成的殘留物也很多，會造成對機器的汙染，所以助焊劑揮發管理系統有尤為重要。另外一個問題是許多通孔元器件，尤其是接外掛，並非設計成可以承受迴流焊的高溫。基於紅外迴流爐（IR）的經驗，如果用在通孔迴流焊上是錯誤的。因為它沒有考慮到熱傳遞效應對於大塊元器件與幾何形狀複雜的元器件（比如有遮敞效應的元器件）的不同，現有混裝經常使用SMD與THT元器件。但對於強制熱風迴流爐來說，它有著極高的熱傳遞效率，並不依靠紅外輻射的高溫。因此在混裝產品中，普遍使用強制熱風迴流工藝。為了得到一個滿意的焊接效果，問題的關鍵是要確保通孔迴流焊基板各部份的焊膏量都恰到好處，以及注意那些不能承受溫度變化與遮蔽效應的元器件，這個工藝發展的主要方向還是在工藝的完善與器件的改良上。柔性基板為了處理表面安裝柔性基板的焊接問題，一種專用的迴流爐也被設計出來了，和一般迴流爐最大的不同是在於它特殊的處理柔性基板的導軌。但是，這種迴流爐也必須同時滿足已連續式的柔性PCB與分離式PCB的焊接需要。在處理分離式PCB基板時，迴流爐的工作連續性並不受前道工序的影響。在卷式柔性基板的生產中，由於柔性基板是整條貫穿生產線，所以生產線上任何一處造成的停機都會使柔性基板帶停止傳遞。這樣就會產生一個問題：停在爐內的柔性基板便會因高溫而遭到破壞。因此，這種特殊的爐必須允許這樣情況發生：可以處理停在爐內的基板，並且在傳送帶恢復正常後立刻重新恢復正常的焊接操作。無鉛焊膏雖然近幾年要求使用無鉛焊膏的壓力不象以前那樣大，但人們依然關心焊膏中的含鉛量與它對環境的影響，雖然電子業的鉛汙染只佔所有鉛汙染量的百分之一以下，但有觀察家還是認為有關禁止用含鉛焊膏的法律在今後幾年中將出臺。這樣就只能努力去尋找一種可靠、經濟的替代品。許多代用品的熔點都比錫一鉛合金高大約40°C。這意味著迴流爐需要工作在一個更高的溫度環境中，這時使用氮氣保護可以部份的消除高溫所帶來的PCB氧化與破壞的影響。但是在實現無鉛生產前，工業界是必須走一段痛苦的學習過程來解決將會面臨的問題。目前大多數爐的設計工作溫度都在300°C以下，但無鉛錫膏、非低熔點錫膏，在用於BGA、雙面板、混裝板的生產時，常需要更高的溫度。有一些工藝在迴流區的溫度需要350°C～400°C左右，因此必須改進爐的設計方案以迎合這種需求。另一方面，進入高溫爐的熱敏感元件必須做改進，減少在進行高溫操作時這些元件的受熱量。垂直烘爐市場對產品小型化的要求使倒焊片與DCA（晶片直接焊裝）的應用越發的廣泛。倒焊片技術是將晶片倒裝後用焊球將其與基板直接焊接，這樣可以提高訊號傳輸速度及減少尺寸。另一種是底部填充工藝，這是將填充材料灌注入晶片與基板之間的空隙中，這是因為晶片與基板材料之間膨脹係數不一致，而填充材料則能保護焊點不受這種應力的影響。還有是球狀封頂以及圍壩填充技術，這兩種技術是用覆蓋材料將已焊接的裸晶片加以封裝的工藝。幾乎所有這幾種封裝材料都需要很長的固化時間，所以用線上式連續生產的固化爐是不實際的，平時大家經常使用“批次烘爐”，但垂直烘爐的技術也趨於完善，尤其在加熱曲線比迴流爐簡單時，垂直烘爐完全能夠勝任。垂直烘爐使用一個垂直升降的傳送系統作為“緩衝與累加器”，每一塊PCB都必須透過這一道工序迴圈。這樣的結果就是得到了足夠長的固化時間，而同時減少了佔地面積。在目前最先進的迴流爐設計思想中，如何在增加產量的同時減少裝置的維修量是一個關鍵的問題。隨著免洗焊膏與低殘留焊膏的大量使用。如何處理爐膏的助焊劑殘留物這個問題也相應變得突出起來，因為這些焊膏內有大量的高沸點的溶劑來取代原來的松香，以獲得理想的焊膏流變性。目前焊膏供應商正在研究效能更加優越的焊膏，但由於質量與工藝認證是一個費工費時的過程，所以它們的應用經常相對滯後。同時，助焊劑造成的汙染也成為迴流爐的一個重要課題。從焊膏中揮發出來的物質重新凝結在機器冷卻區表面形成汙染物，這在充氮保護裝置中表現得尤為突出，想要透過抽氣口將揮發物抽走的方法在充氮爐中是不現實的。因為抽氣口會帶走大量有用的氮氣。現在新型的助焊劑管理系統採用的方法是讓氣流在機內迴圈，經過一個凝結過濾裝置，將助焊劑凝結在上面後除去，並將乾淨的氣體（N2）放回爐內。這套系統大大減少了助焊在冷卻區及其它地方的殘留量，並且使維修和除去汙染物的工作可以在不停機的情況下進行。從助焊劑管理系統出來的冷氣流重新回到冷卻區，對於焊點的冷卻與降低PCB出口溫度都有額外的好處。另一方面，迴流的冷氣體進入爐內的其他地方還可以表現出另外一些好處，例如：分隔不同加熱區的溫度，或者擴大上下加熱區的溫差。但是不停機時間與費用是非常重要的，當公司的注意集中在執行費用上時，助焊劑管理系統就會顯得非常重要。迴流爐如果使用周圍的空氣作為冷卻介質，則可以採用大流量的方式冷卻PCB，而且效率很高。在充氮爐中，因為氣流量受到嚴格控制，所以這是另一種情況。熱量必須從系統中被抽走，通常熱交換採用的介質是氣體或液體。冷卻氣體必須迴圈使用以降低氮氣消耗。在目前的冷卻元件中，是透過一個鼓風機將氣流回圈應用，氣流在熱交換後被吹向PCB。這種冷卻方式需要定期清理鼓風機與熱交換系統上的助焊劑沈澱（雖然助焊劑管理系統已大大減少了助焊劑的沈積）。Speedline集團現已開發了一種獨特的NitroCool系統，它使用氣流放大風刀來產生高速率的氣流充當交換介質。迴圈氣流是透過風刀而不是透過熱交換器，以此來減少被阻塞的機率。在風刀上整合有自動清潔裝置，使得氣量在被阻塞物減弱之前就將助焊劑沈積物清除乾淨，因此，當其他裝置的熱交換器和鼓風機逐漸被助焊劑汙染時，這套系統可以提供一個恆定不變的冷卻速率。NitrCool系統還可以引導集中助焊劑管理系統裡冷卻的冷氣流，進一步增強冷卻的效能與效率。額外的冷卻元件使PCB出爐的溫度控制在35°～50°C之間。這樣就允許將PCB直接輸入下一工序而不需緩衝區間。另外，氮氣保護同時也可以保護PCB的可焊性（而非用熱空氣來保護PCB的可焊性），這對於使用OSP的工藝尤為重要。裝置製造費用是製造廠商最關心的一個問題，隨著工廠地價的上漲，如何有效的利用空間也變得越來越重要，通常如果要增加產量就需加長加熱區的長度。但自動寬度可調的雙軌技術的應用則可以在很小的空間裡完成同樣的工作，這種雙軌工藝技術，在印刷、點膠、貼片與迴流都已開始應用，對於減少佔地面積和節省資金都有巨大的潛力。裝置的可靠性與連續工作時間是非常值得研究的，因為許多工廠都採用三班倒與七天工作日的方式生產，極少有時間安排維修，還需處理臨時的故障。對於迴流爐的工藝及自動化操作的研究還有很長的路要走，使用複雜的軟體可以進行多工操作、通訊（透過GEM）、診斷、操作安全保護、以及線上顯示與即時幫助。在將來，單位面積的產出量將大大增加，裝置功能也大在加強，而且迴流爐也越來越依靠軟體與感測器來提高它的效能。