隨著(zhù)產(chǎn)品轉換到無(wú)鉛工藝之后，單板在實(shí)行設備機械應力測試（如沖擊、振動(dòng)）時(shí)，焊盤(pán)下基材開(kāi)裂形勢明顯增加，直接導致兩類(lèi)失效：smt貼片BGA焊盤(pán)與導線(xiàn)斷裂和單板內兩個(gè)存在電位差的導線(xiàn)“建立”起金屬遷移通道，分別如圖9-19和圖9-20所示。

（1）無(wú)鉛焊料硬度變高，在既定的應變水平下，傳遞到pcb焊盤(pán)界面的應力更大。

（2）PCB從熔融焊料固化到室溫的溫差ΔT變大，導致PCB和元器件之間的X/Y平面的CTE更加不匹配，用途在焊點(diǎn)上的應力更大。

（3）高T_g板材(T_g＞150℃)的脆性更大。

這三個(gè)“更大”，導致基材開(kāi)裂現象增加。

某手機板發(fā)生PCB次表層樹(shù)脂開(kāi)裂，如圖9-21所示。

在其他因素固定的情況下，高T_gFR4樹(shù)脂比標準T_gFR4樹(shù)脂材料更容易發(fā)生焊盤(pán)剝離失效。因此，在無(wú)鉛工藝中如果能夠使用中T_gFR4板材更好。

產(chǎn)品切換到無(wú)鉛后，因為無(wú)鉛焊點(diǎn)本身更剛性以及組裝溫度更高的原因，使得BGA焊點(diǎn)機械沖擊測試主要的失效模式由有鉛焊點(diǎn)的焊料開(kāi)裂變?yōu)闊o(wú)鉛焊點(diǎn)的BGA焊盤(pán)下PCB次表層樹(shù)脂的開(kāi)裂，有鉛焊點(diǎn)與無(wú)鉛焊點(diǎn)的耐應變情況如圖9-22所示。

高T_g與標準T_g板材焊盤(pán)剝離峰值拉力對比如圖9-23所示。

某公司無(wú)鉛切換后，發(fā)生幾起PCB次表層樹(shù)脂開(kāi)裂事件，說(shuō)明無(wú)鉛切換在使用大尺寸BGA方面有風(fēng)險。

為避免PCB在無(wú)鉛焊接時(shí)分層，要求提高T_d提高T_d,一般采用將普通FR-4用的極性很強、容易吸水的Dicy（雙氰胺）固化劑換為不容易吸水的PN（酚醛樹(shù)脂）固化劑并將含量由Dicy的5%增加到25%Wt的辦法，但同時(shí)使得Z向的CTE變大增加。為了降低Z向的CTE，加入了20%的SiO₂。其結果是在提高T的同時(shí)使得PCB剛性增加、韌性降低，或者說(shuō)使得PCB變脆。