| 八、对预热的考虑
如果说电路板厚度达到2.4mm或者更厚的话，则必须使用顶部预加热措施。对于简单的电路板而言，可以在不采用预热方法的情况下面使用无铅化波峰焊接工艺。但这不适用于较厚的PCB。为了能够确保焊剂具有充足的活性，可焊接的表面(包括顶部环状物)对最低要达到的温度有一定的要求。如果仅采用了底部的预热措施的话，庞大的热能量必须直接通过在电路板底部的焊剂，在PCB到达波峰以前，可能会使活化性能降低。顶部的预热处理有助于传递来自于PCB对面的热量，可以在不直接对焊剂进行处理的情况下，提供所需要的热能量。新型的、采用对流形式的顶部预热比起传统的远红外(infra-red 简称IR)方式，就热量的传输来说显得更为有效。
在波峰焊接过程中，预热温度是一个重要的控制参数。但预热温度作为一个关键的考虑因素时间并不长，当采用无铅化焊接工艺焊接复杂的电路板的时候，它却是非常重要的。将传输带的速度降低，可以对较厚的电路板上的孔洞提供实施填充所需要的接触时间，它可能是在预热隧道中所逗留时间的两倍。实际的加热曲线应该予以认真的考虑。这意味着要使用热电偶和数据记录来对温度情况进行测量，对于温度敏感区域或者手持式高温计不能够简化测试程序。在过去，只要顶部或者芯核的温度符合要求就可以了，并不关注加热温度曲线看上去到底如何。但是随着预热时间(隧道时间)提升到锡铅合金工艺处理方法的两倍以上时，对免清洗焊剂的活性所带来的冲击必须予以考虑。
常规的底部加热装置采用红外线对流方式。使用红外线加热区域的最大优点是它能够让焊剂扩展摊开，在电路板到达对流区域以前，可以缓慢地进行干燥，但它可能会将处于湿状的焊剂吹离组装的特定区域。从以往的经历来看，IR操纵板在工作过程中会变得相当热，在预热循环的早期会传递大量的热量。随后的对流模块可以在稍冷一点的温度下面进行操作(尽管说温度的设置不能达到立竿见影)，将热量扩散到整个PCB组件上面。在长长通道中的运行时间内，可能要重新考虑对装配组件加热曲线的设置，将IR的温度调低，允许对流模块提供大多数的热量。
九、对顶部的再流焊接
在较高的溶化温度中采用较长的接触温度会对顶部的两次再流焊接形成很大的风险。尽管说较厚的PCB组件需要拥有较大的热物质，但它吸受的热量也会加大，在靠近通孔位置处的焊盘上一般会发生两次再流焊接。当受热的焊料填充满通孔的时候，热量通过导线会传递到焊盘上面，对现有的焊点基座进行再流。靠近QFP和BGA封装器件的引脚所受到的风险最大。绝大多数的设计规则规定的通孔到焊盘的距离是基于锡铅合金工艺的。尽管对于电子组装来说，许多常规的设计工作是针对锡铅合金工艺处理方法的，但在无铅焊接工艺的环境下面它可能很容易受到伤害。当人们对复杂的PCB组件进行研究的时候，将热电偶放置在靠近借孔的焊盘上面不失是一种好方法，一般来说它的受热情况较好，最好不要将它们与功率散热片或者接地面结合在一起。
十、应对铜的分解
在无铅化焊接中，铜加速分解到富含锡合金中去，这会波及到焊料锅和PCB。随着在焊料锅中铜含量的升高，溶解的液化温度会提升，流动性会进一步的降低。随着铜从PCB、引线和圆环上洗涤出来，会变得很薄或者不再存在。
焊料锅的污染可以通过简单的工艺方法进行控制。焊料锅开始会因为所选择的合金而发生变化。建议对初始焊料样品进行分析，所采用的PCB组件应该超过8000块。当铜含量水平提升的时候，可给焊料锅装填满无铜合金(SAC300, -400 或者 -X0300)。在最简单的控制方法之中，可以先对焊料锅取样，然后在以此为依据，再填满与铜相关或者无铜的合金，这主要取决于对它的成份测量工作。对于大多数复杂的控制方案来说，抽取样品的频率可以根据以往的性能情况进行调整，再补充填满的合金可以在基于以往的性能情况和在预期产品的基础上进行预测。
随着人们对焊点完整性的重视，铜的溶解能够通过设计和实践来进行解决。在铜溶解影响下，在PCB上面最易受到伤害的位置之一是连接到圆环的走线。一般来说它的宽度大约为0.15mm(6 mils)，由于焊料掩膜的缺失，它的一部分会暴露出来。为了避免薄薄的铜片会发生熔断现象，应该采用焊料掩膜清晰的焊盘。另外，如果说采用了金属轮廓分明的焊盘，在没有焊料掩膜从而暴露出走线的地方应该被制成具有较宽的宽度。图1显示了具有较宽走线的金属轮廓分明的焊盘，在步入焊料掩膜下面时它呈现出逐步变细的状态。
焊料掩膜缺失的焊盘所具有的可靠性状况会牵涉到SMT器件，所以自然而然地会产生对PTH器件关注度增加的问题。尽管说，在这项设计实践中没有现成的可靠性数据可供参考，但它正受到人们的广泛关注，也有专家指出这里不是引起严重问题的根源所在。
尽管说较宽的走线可以在一定程度上面提供针对走线暴露部分的铜腐蚀现象的防护作用，但是在环状物遇到柱体的区域，一般会比柱体或者圆环要薄一些，所以说它非常容易受到腐蚀的侵袭。
这里有一个普遍存在的误区，那就是通过采用OSP表面处理方法可以限制铜溶化入焊料锅中的数量。冶金学家们指出仅有化学镀(electroless)将镍沉浸在金的表面处理可以将铜溶解的速率进行限制，这是因为存在有镍阻挡层的缘故。
具有较高银含量的合金，溶化铜的速度要比具有较低银含量的合金要快，试验数据能够支持这一观点。针对在印制电路板上面，在焊料掩膜缺失的情况下，较薄的和较厚的走线的实验正在不断的进行之中，研究人员以定量的方式分析表面处理的效果、合金的类型、熔化温度和停顿时间。
十一、气孔和裂缝的存在
下面的图2描述了在恶劣状态下面的气孔现象。在锡铅工艺处理过程中，气孔通常是由于在PCB层压板中存在有裂缝或者在滚镀过程中的微量污点，使得潮湿气体形成脱气所造成的，它们看上去像很微小的针孔，或者呈现出很小的、让人感觉到随时会破裂的耸起。在无铅化焊接工艺中气孔现象比在锡铅合金焊接中出现的要多。较高的熔化温度和较长的接触时间，使得PCB组件在与波峰接触的时候暴露在更高的温度峰值之中，这会产生大量的挥发现象，以及较高的内部压力。
关于无铅化焊接中的气孔现象还有许多没有得到解决的问题，根本性的问题还不知道要何时才能解决。在开展一系列调查工作的基础上面，己经推论出在PCB的制造过程中所采用的钻孔工艺是一个重要方面，是可确认的一个因素。图3显示了一块电路板的横截面图形，在图形上面显示了在它上面所产生的气孔。在孔壁上反复出现的不规则的图形可以明确地指出钻孔时处理得不是很光滑，在实施镀覆工艺的时候不能有效地覆盖掉不平整的区域。操作时间较长、温度较高的无铅化焊接工艺比起操作速度较快、温度较低的锡铅焊接工艺，就镀覆出现次品来说，可以接受的容许失误的范围要小得多。
在锡铅焊接工艺处理过程中孔壁有足够的强度，而在无铅化焊接工艺处理中强度就显得不够。许多类似的事情不断被见证和报告。在该领域具有20年工作经验的失效专家报告，几乎所有的气孔经他们的诊断是由于一些不良的PTH结构所造成的。装配厂商应该与他们的制造厂商就电路板的规范问题进行商讨，以满足高度复杂的电子装配的需要，这样将会导致对焊接工艺有更高的要求。
十二、结束语
随着无铅化焊接工艺的普及，人们对它的认识会不断的深入。就目前来看，还没有一种很理想的解决方案，可以解决现在所遇到的所有问题，但是认识一些存在的综合性问题，将会对这些问题的解决有所帮助，从而减少因这些问题就产量和可制造性所产生的冲击。
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