铜溶解在锡中的问题:
最近你是否觉得天气变得更暖和呢？是否感到热浪不断袭来？我很想知道是什么原因导致天气变热的。当我在加拿大多伦多写这篇文章时，正值2006年末，白天的最高温度达到60°F。你是觉得Al Gore关于全球变暖的观点是对的呢？因为这是一个与政治无关而只是与SMT有关的论坛，所以当我们在谈论温度时所指的必定是另外一些东西。我想说的是无铅焊料，焊料中锡含量比较高，要求的工艺温度也比较高。这两点对印刷线路板（PWB）上的铜层来说非常重要，而且可能会造成灾难性后果。
让我们来看一看，当把材料焊接到铜上时，究竟发生了什么？首先，涂敷了助焊剂的组装件在预热时，助焊剂会和金属表面的氧化物发生反应，把这些氧化物除掉。随着焊料熔化，印刷线路板上的铜扩散到焊料中，而焊料中的锡也会扩散到铜中。最后，熔化的焊料凝固，会在接触面上形成铜锡金属化合物，它能起到粘接的作用，把焊料和铜牢牢地连接在一起。
在无铅时代，在新的焊料合金中锡的含量达到95-99%，远远高于传统的低共熔点锡铅合金的63%。由于锡含量比较高，从焊盘、微孔和电镀孔扩散到焊料中的铜的数量是锡铅焊膏的二到四倍之多。实际溶解率取决于许多因素：焊接时的温度、使用的焊接工艺（波峰焊、焊膏再流焊、烙铁维修、焊料喷焊），以及接触时间和预热温度。
合金设计人员也在研究这个问题，许多公司已经研制出拥有专利权的合金，这些合金通过减缓铜的溶解速度来降低这个问题的影响。例如，在CuSn低共熔点合金中加入少量的镍（Ni）能够降低铜的扩散速度，达到类似锡铅合金的水平。在SAC合金中加入锑（Sb）也可以达到同样的效果。在SAC合金中加入少量的铋，效果也很好，但是没有那么明显。
对于电路板，制造商必需通过控制孔的形成和镀铜工艺来解决铜的溶解问题。为了在钻孔或者激光烧蚀工艺处理后得到清洁的孔或者微孔，他们研制出用 清除孔或微孔上的残渣的精密控制程序，并且在孔、焊盘和微孔镀上充足的铜。电镀层的厚度不能低于25μm，以保证微孔或者导通孔上的铜在焊接过程中不会全部溶解到锡中。如果铜在焊接过程中全部溶解到锡中，电气连接就会被破坏，或者至少是削弱了。
能够承受更高的无铅焊接温度的新型层压材料的出现，使问题变得更复杂。这些新材料处理起来更加困难，而且需要对传统的环氧玻璃层压工艺做大量改动。
焊接工艺对铜的最后溶解也起重要的作用。对于焊膏再流焊而言，焊料合金中出现铜溶解的体积是有限的，也是局部的焊料合金出现铜溶解，而且可以通过研究再流焊温度曲线来缩短温度高于液相线的时间（TAL）。波峰焊是另一回事。熔化的焊料在电路板上流过，进入电镀的孔，将加快铜的溶解速度。在修理连接器的焊料喷焊工艺中也存在类似的情况。电路板设计的关键是减少散热器──散热器需要较长的焊接时间。
结论：
在无铅世界中，铜的溶解问题限制了组装件返工的次数。一旦铜走线、弯曲部分或者微孔上的铜完全溶入焊料中，电气连接和产品的可靠性就会受到影响。
正是意识到无铅返修工艺的难度，国际电子制造业促进会（iNEMI）赞助通用的无铅组装和返修项目（Assembly and Rework project），这个项目于2005年6月完成。紧接着，又展开无铅返工优化计划（Lead-free Rework Optimization Initiative），以便评价和推荐最佳的做法、对返工设备的要求和无铅返工处理的程序。
