無(wú)鉛不只是焊接材料（無(wú)鉛合金、助焊劑）問(wèn)題，還涉及印刷電路板設(shè)計(jì)、元器件、PCB、SMT加工設(shè)備、貼片加工工藝、焊接可靠性、成本等方面的挑戰(zhàn)。再流焊工藝是SMT加工的關(guān)鍵工序。無(wú)鉛焊料熔點(diǎn)高、濕性差給再流焊帶來(lái)了焊接溫度高、工藝窗口小的工藝難題，使再流焊容易產(chǎn)生建焊、空洞（氣孔）、損壞元器件、PCB等隱蔽的內(nèi)部缺陷。另外，由于無(wú)鉛焊接溫度高，金屬間化合物（MC）的生長(zhǎng)速度比較快，容易在界面產(chǎn)生龜裂造成失效。

無(wú)鉛再流焊工藝控制一直是SMT貼片加工廠中比較重視的一個(gè)工藝管控難點(diǎn)，在整個(gè)SMT貼片的過(guò)程中，一個(gè)優(yōu)良的無(wú)鉛焊點(diǎn)，對(duì)于整個(gè)PCBA成品的質(zhì)量都起著至關(guān)重要的作用。關(guān)于無(wú)鉛再流焊工藝控制的難點(diǎn)跟大家一起來(lái)討論一下。

一、焊點(diǎn)機(jī)械強(qiáng)度

因?yàn)殂U比較軟，容易變形，因此在SMT加工中無(wú)鉛焊點(diǎn)的硬度比Sn/Pb高，無(wú)鉛焊點(diǎn)的強(qiáng)度也比Sn/Pb高無(wú)鉛焊點(diǎn)的變形比Sn/Pb焊點(diǎn)小，但是這些井不等于無(wú)鉛的可性好。一些研究顯示，在撞擊、跌落測(cè)試中。用無(wú)鉛焊料裝配的結(jié)果比較。長(zhǎng)期的可靠性也較不確定。

據(jù)國(guó)內(nèi)外知名的SMT加工企業(yè)的可靠性試驗(yàn)，如推力試驗(yàn)、彎曲試驗(yàn)、振動(dòng)試驗(yàn)、跌落試驗(yàn)，以及經(jīng)過(guò)潮熱、高低溫度循環(huán)等可靠性試驗(yàn)。大體上都得出一個(gè)比較相近的結(jié)論：大多數(shù)消費(fèi)類產(chǎn)品。如民用、通信等領(lǐng)域。由于使用環(huán)境沒(méi)有太大的應(yīng)力。無(wú)鉛焊點(diǎn)的機(jī)械強(qiáng)度甚至比有鉛的還要高：但在使用應(yīng)力高的地方，如軍事、高低溫、低氣壓、振動(dòng)等惡劣環(huán)境下，由于無(wú)鉛蠕變大，因此無(wú)鉛比有鉛的連接可靠性差很多。

二、錫晶須問(wèn)題

晶須（ Whisker）是指從金屬表面生長(zhǎng)出的細(xì)絲狀、針狀形單晶體，它能在固體物質(zhì)的表面生長(zhǎng)，易發(fā)生在Sn、Zn、Cd、Ag等低熔點(diǎn)金屬表面，通常發(fā)生在0.5～50um、厚度很薄的金屬沉積層表面。典型的晶須直徑為1～10pm，長(zhǎng)度為1～500pm。在高溫和潮濕的環(huán)境里，在有應(yīng)力的條件下，錫晶須的生長(zhǎng)速度會(huì)加快，過(guò)長(zhǎng)的制晶須可能導(dǎo)致短路，引發(fā)電子產(chǎn)品可靠性問(wèn)題。

由于鍍Sn的成本比較低，因此，目前無(wú)鉛元件焊端和引腳表面采用鍍Sn工藝比較多，但Sn容易形成Sn須，例如，發(fā)生在間距QFP等元件引腳上的晶須容易造成短路，使電氣可靠性存在隱患。無(wú)鉛產(chǎn)品錫須生長(zhǎng)的機(jī)會(huì)和造成危害的可能性遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于有鉛產(chǎn)品，會(huì)影響電子產(chǎn)品的長(zhǎng)期可靠性。

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