隨著電子產(chǎn)品組裝密度越來越高，承擔(dān)機(jī)械與電氣連接功能的焊點(diǎn)尺寸越來越小，而任意一個(gè)焊點(diǎn)的失效就有可能造成器件甚至系統(tǒng)的整體失效。因此焊點(diǎn)的可靠性是電子產(chǎn)品可靠性的關(guān)鍵之一。在實(shí)際中，焊點(diǎn)的失效通常由各種復(fù)雜因素相互作用引發(fā)，不同的使用環(huán)境有不同的失效機(jī)理，焊點(diǎn)的主要失效機(jī)理包括熱致失效、機(jī)械失效和電化學(xué)失效等。

熱致失效主要是由熱循環(huán)和熱沖擊引起的疲勞失效，高溫導(dǎo)致的失效同樣包括在內(nèi)。由于表面貼裝元件、PCB和焊料之間的熱膨脹系數(shù)不匹配，當(dāng)環(huán)境溫度發(fā)生變化時(shí)或元件本身功率發(fā)熱時(shí)，由于元器件與基板的熱膨脹系數(shù)不一致，焊點(diǎn)那就會(huì)產(chǎn)生熱應(yīng)力，應(yīng)力的周期性變化導(dǎo)致焊點(diǎn)的熱疲勞失效。熱疲勞失效的主要變形機(jī)理是蠕變，當(dāng)溫度超過爐點(diǎn)溫度的一半時(shí)，蠕變就成為重要的變形機(jī)理，對(duì)于錫鉛焊點(diǎn)而言，即使在室溫時(shí)已超過熔點(diǎn)溫度的一半，因此在熱循環(huán)過程中蠕變成為主要的熱變形疲勞失效機(jī)理。

相對(duì)于熱循環(huán)而言，熱沖擊造成的失效是由不同溫升速率和冷卻速率給組件帶來的較大附加應(yīng)力而產(chǎn)生的。在熱循環(huán)時(shí)，可以認(rèn)為組件各部分的溫度完全一致；而在熱沖擊條件下由于比熱、質(zhì)量、結(jié)構(gòu)和加熱方式等各種因素的影響，組件各部分溫度不相同從而產(chǎn)生附加的熱應(yīng)力。熱沖擊會(huì)導(dǎo)致許多可靠性問題，如過載中的汗點(diǎn)疲勞、敷行涂覆處的裂紋導(dǎo)致腐蝕失效和組件故障。熱沖擊還有可能導(dǎo)致在緩慢的熱循環(huán)過程中沒有出現(xiàn)的失效形式。

機(jī)械失效主要是指由機(jī)械沖擊引起的過載與沖擊時(shí)效以及由機(jī)械振動(dòng)引起的機(jī)械疲勞失效。當(dāng)印制電路組件受到彎曲，晃動(dòng)或其他的應(yīng)力作用時(shí)，將可能導(dǎo)致焊點(diǎn)失效。當(dāng)印制電路組件受到彎曲晃動(dòng)或其他的應(yīng)力作用時(shí)，將可能導(dǎo)致焊點(diǎn)失效。一般而言，越來越小的焊點(diǎn)是組件中最薄弱的環(huán)節(jié)。然而當(dāng)它連接柔性結(jié)構(gòu)如有引腳的元件到PCB上時(shí)，由于引腳可以吸收一部分應(yīng)力，故焊點(diǎn)不會(huì)承受很大的應(yīng)力。但是，當(dāng)組裝無(wú)引腳元件時(shí)特別是對(duì)于大面積的BGA器件，當(dāng)組件受到機(jī)械沖擊使，如跌落和PCB在后續(xù)的裝備和測(cè)試工序中受到了較大的沖擊和彎曲，而元件本身的剛性又比較強(qiáng)勢(shì)，焊點(diǎn)就會(huì)承受較大的應(yīng)力。特別對(duì)于無(wú)鉛焊接的便攜式電子產(chǎn)品，由于他的小體積、重量輕和易于滑落等特點(diǎn)是其在使用過程中更容易發(fā)生碰撞和跌落，而無(wú)鉛焊料相比傳統(tǒng)的鉛錫焊料較高的彈性模量和其它不同的物理、力學(xué)特征使得無(wú)鉛焊點(diǎn)抗機(jī)械沖擊能力下降。因此對(duì)于無(wú)鉛化后的便攜式電子產(chǎn)品，及跌落沖擊可靠性應(yīng)該受到重視，當(dāng)焊接部位受到由振動(dòng)產(chǎn)生的機(jī)械應(yīng)力反復(fù)作用時(shí)會(huì)導(dǎo)致焊點(diǎn)疲勞失效。即使這種應(yīng)力遠(yuǎn)低于屈服應(yīng)力水平時(shí)，也可能引起金屬材料疲勞，經(jīng)過大量小幅值、高頻率振動(dòng)循環(huán)之后，振動(dòng)疲勞失效就會(huì)發(fā)生。盡管每次振動(dòng)循環(huán)對(duì)焊點(diǎn)的破壞很小，但經(jīng)過很多次循環(huán)將會(huì)在焊點(diǎn)處產(chǎn)生裂紋。隨著時(shí)間的推移，裂紋還會(huì)隨循環(huán)次數(shù)的增加而蔓延對(duì)于無(wú)引腳元件焊點(diǎn)來說這種現(xiàn)象更為嚴(yán)重。

電化學(xué)失效是指在一定的溫度、濕度和偏壓條件下由于發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)而引起的失效。電化學(xué)失效的主要形式有：導(dǎo)電離子污染物引起的橋連，枝晶生長(zhǎng)、導(dǎo)電陽(yáng)極絲生長(zhǎng)和錫須等。離子殘留物與水汽是電化學(xué)失效的核心要素，殘留在PCB上的導(dǎo)電離子污染物可能引起焊點(diǎn)間的橋連，特別是在潮濕的環(huán)境中，離子殘留物他們能跨過金屬和絕緣表面移動(dòng)而形成短路。離子污染物可以有多種途徑產(chǎn)生，包括印制電路板制造工藝焊膏和助焊劑殘留物、手工操作污染和大氣中的污染物。在水氣和低電流的直流偏壓的綜合影響下，由于電解引起金屬?gòu)囊粋€(gè)導(dǎo)體向另一個(gè)導(dǎo)體遷移，會(huì)發(fā)生外形像樹枝和蕨類植物的金屬枝晶成長(zhǎng)。銀的遷徙是最常見的，銅、錫、鉛也容易受枝晶生長(zhǎng)的影響，只是他們慢于銀的枝晶生長(zhǎng)，同其他金屬生長(zhǎng)的情況一樣，這種失效機(jī)理能夠?qū)е露搪?、漏電和其它電故障。?dǎo)電陽(yáng)極絲生長(zhǎng)是枝晶生長(zhǎng)的特例。越過絕緣體和數(shù)個(gè)導(dǎo)體之間的離子運(yùn)輸造成金屬細(xì)絲在絕緣體表面的生長(zhǎng)，這種情形可引起鄰近導(dǎo)電線路的短路。錫須指器件在長(zhǎng)期存儲(chǔ)使用過程中，在機(jī)械、濕度、環(huán)境的作用下，會(huì)在錫鍍層的表面生長(zhǎng)出一些胡須狀的錫單晶體，其中主要成分是錫。由于錫須引起航天航空等幾起典型的重大性事故而得到廣泛關(guān)注。