在PCB（Printed Circuit Board，印刷电路板）贴片焊接过程中，一个常见但容易被忽视的问题是焊接和焊点的可靠性，特别是对于无铅焊接，这个问题变得尤为重要。
问题的根源
通常，一块PCB电路板在制造过程中要经历多个工艺步骤，包括SMT（表面贴装技术）贴片加工、波峰焊、返修等。这些不同的工艺步骤可能会导致不同类型的残留物在电路板上留下，尤其是在焊接区域。
在潮湿的环境和一定的电压下，这些残留物可能会与导电体发生电化学反应，导致表面绝缘电阻（SIR）下降，进而引发一系列问题。
潜在的风险
如果电路板上存在电迁移和枝状结晶生长，可能会导致导线间的短路，俗称“漏电”。这种情况可能会严重影响电子产品的性能和可靠性，甚至导致产品故障。
保障电气可靠性的措施
为了确保电子产品的电气可靠性，有必要对不同免清洗助焊剂的性能进行评估。在同一块电路板上，尽量采用相同类型的助焊剂或者进行焊后清洗处理，以减少不同助焊剂可能引发的兼容性问题。
可靠性分析
通过对焊点的可靠性进行分析，可以更好地了解潜在的风险。以下是焊点可靠性的分析维度：
- 焊点的机械强度： 检查焊点是否足够强固，能够承受机械应力。
- 锡须、空洞和裂纹： 观察焊点是否存在锡须、空洞或裂纹等问题。
- 金属间化合物的胞性： 检查金属间化合物是否形成得合适，以确保连接可靠性。
- 机械振动失效： 考察焊点在机械振动下是否会出现失效。
- 热循环失效： 分析焊点是否能够在温度循环中保持稳定。
- 电气可靠性： 考虑焊点是否满足电气性能要求。
隐蔽缺陷的挑战
有些缺陷是隐蔽的，肉眼无法检测到。这些包括焊点的微观结构、内应力、内部空洞和裂纹，尤其是金属间化合物的厚度。即使通过SMT加工的人工或自动检查，也难以发现这些隐蔽缺陷。
因此，需要采用各种可靠性试验和分析，如温度循环、振动试验、跌落试验、高温储存试验、湿热试验、电迁移（ECM）试验、高加速寿命试验和高加速应力筛选。
最后，需要进行电性能和机械性能测试，以确保焊点的可靠性。
电子产品的长期可靠性与焊接质量密切相关，尤其是在无铅焊接时。要确保产品的电气可靠性，需要综合考虑设计、材料、工艺和管理等多个因素。
因此，我们必须从PCBA无铅产品的设计开始，就考虑到无铅材料之间的相容性，无铅与设计、无铅与工艺的相容性，并采取适当的措施来减少潜在的风险。
