隨著歐洲環(huán)境立法，如RoHS以及PCB市場(chǎng)力量，正在推動(dòng)走向無(wú)鉛焊料的轉(zhuǎn)化。電子產(chǎn)品導(dǎo)入無(wú)鉛制程后，由于無(wú)鉛焊料的特性，如熔點(diǎn)高、潤(rùn)濕性差、工藝窗口窄等，焊接過(guò)程出現(xiàn)了無(wú)鉛焊接特有的缺陷及水平，如錫珠、焊點(diǎn)粗糙、漏焊和少錫，以及空洞等。
　　空洞作為焊接過(guò)程中一種有爭(zhēng)議的缺陷，在共晶Sn/Pb焊料時(shí)就普遍存在，但無(wú)鉛工藝中焊接溫度的提升會(huì)進(jìn)一步加劇空洞的形成?？斩磫?wèn)題并不是BGA獨(dú)有的，在表面貼裝及通孔插裝元件的焊點(diǎn)中都可以檢查到（圖1），只是BGA區(qū)域出現(xiàn)空洞的幾率一般比較高。PCB設(shè)計(jì)、焊料選擇、焊接工藝（尤其無(wú)鉛與混裝工藝）、回流氣氛（空氣與氮?dú)猓⒒亓鲄?shù)等都會(huì)對(duì)空洞的形成與控制有不同程度的影響。
　　PCB側(cè)界面空洞
　　該類空洞是指回流焊接過(guò)程中發(fā)生在與焊料球和PCB界面直接連接的空洞，也稱為組裝界面空洞。其產(chǎn)生是由于PCB焊盤表面氧化、有雜質(zhì)或組裝工藝中殘留未排出的助焊劑可揮發(fā)物導(dǎo)致焊球內(nèi)部空洞
　　在板級(jí)系統(tǒng)組裝回流焊接過(guò)程中，將在焊料球內(nèi)部所形成的且不與界面直接連通的空洞，稱為焊球內(nèi)部空洞，如圖4所示。該類空洞通常是在回流焊接過(guò)程中，由于熔融焊料在固化過(guò)程中截留了揮發(fā)物（助焊劑或水汽）而形成。由于其未受到外部因素影響，故尺寸一般較小，且氣體受垂直方向的壓迫力較大，因此，形狀大多呈橫向橢球形。一般認(rèn)為，在回流區(qū)FLUX已經(jīng)被消耗殆盡，錫膏的粘度發(fā)生了較大變化，此時(shí)FLUX中有機(jī)物高溫裂解后產(chǎn)生的氣泡無(wú)法及時(shí)逸出，被包圍在錫球中，冷卻后就形成空洞。
　　研究發(fā)現(xiàn)，空洞的產(chǎn)生與焊料本身的表面張力有著直接的聯(lián)系。錫膏的表面張力越大，高溫裂解的氣泡被團(tuán)團(tuán)包圍在錫球之中，就越難逸出焊球。相比有鉛焊料，無(wú)鉛焊料比重小、表面張力大（無(wú)鉛：4.60*10-3N/260℃，有鉛：3.80*10-3N/260℃），已經(jīng)陷入高溫裂解的氣泡，由于無(wú)鉛焊料顆粒小、空隙少，加之較高的表面張力，逃逸到外面的幾率就更小。這也是通常無(wú)鉛工藝空洞發(fā)生幾率及嚴(yán)重程度高于有鉛的原因。

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