在(zai)熱循(xun)環(huan)環(huan)境下(xia)，電子設備中不同材料的(de)(de)熱膨(peng)脹(zhang)(zhang)(zhang)系(xi)數的(de)(de)差別，導(dao)致(zhi)元(yuan)器件與PCB基本板(ban)(ban)連接(jie)處產(chan)(chan)生很(hen)高(gao)(gao)的(de)(de)應力和應變(bian)。典(dian)型元(yuan)器件連接(jie)如圖1所示(shi)，PCB板(ban)(ban)膨(peng)脹(zhang)(zhang)(zhang)位(wei)移XS，元(yuan)器件膨(peng)脹(zhang)(zhang)(zhang)位(wei)移XC，焊(han)(han)點(dian)高(gao)(gao)度h。PCB板(ban)(ban)的(de)(de)膨(peng)脹(zhang)(zhang)(zhang)系(xi)數大于元(yuan)器件，XS>XC，此時(shi)元(yuan)器件引(yin)線和焊(han)(han)點(dian)將承(cheng)(cheng)受應力。引(yin)線承(cheng)(cheng)受彎(wan)(wan)(wan)曲應力，產(chan)(chan)生塑性彎(wan)(wan)(wan)曲變(bian)形，若(ruo)引(yin)線存在(zai)又尖又深的(de)(de)割痕(hen)，導(dao)致(zhi)嚴重應力集中，會(hui)導(dao)致(zhi)引(yin)線斷(duan)裂(lie)失效。若(ruo)引(yin)線工藝完好正常，在(zai)很(hen)小的(de)(de)位(wei)移情況下(xia)，引(yin)線彎(wan)(wan)(wan)曲疲勞具有上百萬循(xun)環(huan)壽(shou)命(ming)，大多數電子設備在(zai)壽(shou)命(ming)期內不會(hui)遇到這樣多大的(de)(de)熱應力循(xun)環(huan)。焊(han)(han)點(dian)由于在(zai)高(gao)(gao)溫下(xia)強度較(jiao)低，在(zai)熱循(xun)環(huan)中會(hui)產(chan)(chan)生較(jiao)大的(de)(de)蠕變(bian)和應力松弛，從而產(chan)(chan)生裂(lie)紋，直至斷(duan)裂(lie)。
對于無(wu)引線的(de)元器件焊接(jie)，由于沒(mei)有(you)引線的(de)彎曲(qu)作(zuo)用，焊點(dian)承受更(geng)大(da)的(de)應變，如圖2所示。
錫鉛（Sn-Pb）焊(han)料由于其突出(chu)的(de)可(ke)(ke)焊(han)性(xing)和可(ke)(ke)靠性(xing)，目前是主要(yao)的(de)焊(han)料材料，其融化溫度TM=183℃。溫度超(chao)過20℃時(shi)，錫鉛（Sn-Pb）焊(han)料容易(yi)發生蠕變和應(ying)(ying)力松弛，溫度越(yue)過或(huo)應(ying)(ying)力水平越(yue)高時(shi)，焊(han)料的(de)蠕變和應(ying)(ying)力松弛越(yue)快。
熱循環導(dao)致(zhi)焊點合金(jin)內(nei)部產生熱應(ying)力-應(ying)變循環，同(tong)時引(yin)發焊點金(jin)屬學(xue)組織的演(yan)化（晶粒組織變粗(cu)糙）。力學(xue)和金(jin)屬學(xue)因素的共(gong)同(tong)作用，導(dao)致(zhi)宏(hong)觀表象(xiang)為焊點裂紋的萌生與擴展，引(yin)起(qi)電信(xin)號(hao)傳輸失真的失效(xiao)現(xian)象(xiang)。隨著疲(pi)勞損傷累積，焊點的疲(pi)勞壽命消耗(hao)大(da)約25%到(dao)50%之后，在(zai)晶粒交(jiao)界處(chu)形成微孔洞，這些微孔洞增長形成微裂紋，進一步(bu)增長并聚集成大(da)裂紋。
圖(tu)3表(biao)示(shi)焊(han)點粘塑性的(de)(de)(de)蠕(ru)變應力松弛(chi)的(de)(de)(de)疲(pi)勞(lao)過(guo)程(cheng)。圖(tu)中一個循環滯回環區域表(biao)示(shi)消耗一個疲(pi)勞(lao)循環。粘塑性應變能(neng)引起的(de)(de)(de)疲(pi)勞(lao)損傷，是(shi)由一個個周期積累形成(cheng)的(de)(de)(de)。在較(jiao)高(gao)溫度(du)下(xia)，幾十(shi)分鐘，在較(jiao)低的(de)(de)(de)溫度(du)下(xia)需要幾天，焊(han)點應力會完(wan)全松弛(chi)，造成(cheng)的(de)(de)(de)塑性應變，超過(guo)這(zhe)個時間將不會引起更多(duo)的(de)(de)(de)疲(pi)勞(lao)損傷。
圖(tu)3中，無引(yin)線的焊點(dian)(dian)會(hui)進入(ru)屈服(fu)階段，每(mei)(mei)個循(xun)環(huan)疲勞損(sun)傷較大(da)。有引(yin)線的焊點(dian)(dian)，由(you)于(yu)引(yin)線的應(ying)力明顯低于(yu)焊點(dian)(dian)屈服(fu)強度，大(da)大(da)減少(shao)了每(mei)(mei)個循(xun)環(huan)的疲勞損(sun)傷。
加(jia)速試驗(yan)時，為了節(jie)約時間(jian)，停留時間(jian)是不足(zu)以(yi)使得(de)應力完全松弛(chi)。其回環區域比相應的能承受(shou)完全應力松弛(chi)條(tiao)件下(xia)的回環區域小很(hen)多(duo)。在同樣的溫度循(xun)(xun)環范圍(wei)下(xia)，加(jia)速試驗(yan)的循(xun)(xun)環次數不直接(jie)等同于(yu)實際運行的循(xun)(xun)環次數。
