• 多数情况下焊接缺陷率升高
• 从焊膏印刷、贴片、炉前、炉后、波峰焊后、ICT，功能测试不同阶段分别进行焊接缺陷统计分析
• 工艺问题增多，对工艺控制（SPI，AOI）等要给予更高的重视，最终产品高缺陷率对生产工艺，测试/检测方法也提出新的要求
• 为减少维修的麻烦，高诊断能力的测试/检测方法十分重要

润湿特性不同
 影响焊点形状的因素有：熔融焊料的润湿性及表面张力，焊盘与引脚镀层的材料，以及无铅焊料的润湿性没有锡铅焊料
以上几点对无铅产品焊点的形状及缺陷率产生了直接的影响。焊接缺陷增多的主要原因是无铅焊料的润湿性差，请看下面几个与焊料润湿特性相关的实例：

1、焊盘覆盖率。因为无铅焊料润湿性降低，回流后留在焊盘上的焊料不能完全覆盖焊盘。如图2所示，这只是两个空焊盘上锡铅焊料与无铅焊料的比较，左图为传统的锡铅焊料形成的焊点，很明显其焊料回流后全部覆盖焊盘；而右图的无铅焊料经回流后形成的焊点只覆盖右半部焊盘。在PCB无铅装配过程中，像右图的焊点情况通常视为合格，但这样的焊点对传统的在线测试（ICT）及功能测试结果会产生一定的影响。如果这是一个测试焊盘，探针就有可能损害到焊料未完全覆盖的裸露的焊盘部分。根据以往的测试经验，裸露焊盘部分只有助焊剂残留物覆盖，探针容易刺伤焊盘而不能形成良好接触，造成ICT及功能测试通过率降低。



2、另一个潜在的问题是弯曲变形的引脚。对于引脚稍有弯曲变形的器件，其在锡铅焊接过程中因焊料的润湿力较大，一般情况下回流后能获得合格焊点；而同样的器件在使用无铅焊料时，多数情况下产生开路或焊点可靠性降低，而不能形成合格的焊点。

3、润湿力对偏移器件的影响。如果器件贴装时偏位，使用锡铅焊料在回流过程中产生自对中能力，可以把贴装偏位的器件拉回到焊盘上，形成良好焊点；同样对无铅焊料讲，由于润湿力的降低，焊料回流过程中，不能将器件拉回到焊盘上，而焊料只是在原位熔融、固化，因此，要想在无铅焊接中得到良好的焊点，就必须提高贴片机的贴装精度或炉前进行人工校正，不然回流后偏移这一缺陷会显著增加。

4、润湿力还影响到相邻焊盘间的桥接/短路。锡铅焊料的润湿力通常可将焊料凝聚到焊盘上，消除桥接产生的机会；而无铅焊料因为润湿力差，相邻焊盘间焊料熔融后不能全部拉回到焊盘上，在相邻焊盘之间残留的焊料形成桥接，造成短路。

5、润湿力对波峰焊接的影响。在波峰焊接过程中，熔融的焊料填充到通孔中，形成焊点。锡铅焊料波峰焊接时，焊料填充满通孔，形成的焊点牢固可靠；无铅焊料用于波峰焊接时，熔融的焊料因润湿力差，不能填满通孔。图3是通过X光检测到的无铅焊料的波峰焊后情况，只有部分无铅焊料附着在了通孔壁上。



目前，使用无铅焊料带来问题的例子有很多，其中大多数经验来自大批量消费类电子产品制造领域。因为大多数消费类电子产品的板型简单，器件/焊点数量不大，器件类型的变化也不快。下面是对二种相似板型的同一种CM产品进行的试验：其中一种采用锡铅焊料，另一种采用无铅焊料，二种板子都是消费类电子产品，最小的是0.5mm间距的器件(BGA，翼型引脚元器件，SMT连接器)，板上最小的片式元件为0402（英制）。每块板上大约有1300个元器件，焊点数大约为3,000个。使用锡铅焊料的板子批量为85,000PCS,使用无铅焊料的板子批量为60,000PCS，图4是记录的二种板子的缺陷谱和缺陷数（注意，图中所示的只是对无铅工艺有重要影响的缺陷种 类）。


 

　　从图中可以看出，立碑现象变化最大，主要发生在0402元件上，开路、移位现象在锡铅焊接上也有发生，无铅焊接中只有桥接/短路发生率下降，好像与我们预料的不同。也许是无铅焊接过程控制严格的缘故吧，因为工程师对无铅生产设备，工艺都做了适当的调整。DPMO统计结果：无铅焊接缺陷率<100PPM，是很好的一个结果，对比锡铅焊接，缺陷率大约增加了1倍，但也是很奋人心了，统计结果是在同样器件上进行的。


图5是无铅焊接的一张X光图像，润湿问题前面已提过，从图中可以看出左面的二个焊盘上焊料没有散开，右面的几个焊盘也有润湿方面的问题，上面有大量的空洞出现。


通过对相对简单的PCBA无铅焊料的焊接缺陷统计得出的结论如下：

空洞：空洞产生几率显著增加，空洞对产品的影响尚需进一步研究

立碑：立碑现象显著增加