Te dwa elementy mają zupełnie różne współczynniki rozszerzalności cieplnej wynoszące 4.58- 10″6 1 ° dla ceramiki i 18,5 • 10dla laminatu FR-4. Z powodu tej różnicy połączenie będzie w podwyższonej temperaturze ulegało zginaniu w kierunku zewnętrznym, a w niskiej temperaturze połączenie będzie zginane w przeciwnym kierunku. W trakcie narażania cyklami cieplnymi połączenie lutowane poddawane jest zatem ciągłemu zginaniu, co prawdopodobnie prowadzi do uszkodzenia zmęczeniowego. Ten sam mechanizm występuje we wszystkich połączeniach kondensatorów i jest oczywiste, że małe kondensatory będą generowały bardzo mały moment zginający w porów­naniu z połączeniami dużych kondensatorów, które będą z tego powodu bardziej podatne na uszkodzenia. Uszkodzenie takie można opisać jako wadę spowodowaną narastającą kruchością połączenia. Uważa się, że luty miękkie są materiałami, w któ­rych bardzo łatwo w temperaturze pokojowej może wystąpić deformacja plastyczna. Kruchość jest spowodowana powstaniem bardziej gruboziarnistej struktury pod wpływem obciążenia mechanicznego w obszarze deformacji plastycznej. Te własno­ści mechaniczne czasami są wiązane z wytrzymałością na pełzanie analizowanych stopów bezołowiowych lub ich wytrzymałością zmęczeniową.

Mechaniczne i elektryczne uszkodzenia połączeń lutowanych są bardziej spowodowane różnicami współczynników rozszerzalności cieplnej elementów składowych zespołu niż niewystarczającą ilością lutu w połączeniu. Znaczący udział w powsta­waniu uszkodzeń może mieć także laminat FR-4 ze względu na różnice współczyn­ników rozszerzalności w osiach X, Y oraz większą rozszerzalność cieplną w osi Z. Może to odgrywać istotną rolę, jeżeli w technologii montażu przewlekanego stosuje się bardziej kruche stopy bezołowiowe.

Drugim czynnikiem, który jest związany z mechanizmem uszkodzenia połączenia lutowanego, jest zjawisko niekorzystnej dyfuzji w połączeniu lutowanym. W procesie lutowania zachodzi reakcja chemiczna między stopioną cyną i miedzią. W wyniku tej reakcji formuje się warstwa międzymetaliczna składająca się z jedne­go lub więcej związków międzymetalicznych. Właściwości związków międzymeta­licznych cyny i miedzi znacznie się różnią od właściwości metali, które je tworzą. Związki te są bardziej kruche i mają niższe przewodnictwo.

Struktura i grubość warstwy międzymetalicznej jest w dużym stopniu zależna od warunków procesu lutowania. W czasie procesu chłodzenia lut zestala się od ze­wnątrz do wewnątrz, co powoduje, że obszar o największej masie w połączeniu ulega zestaleniu na końcu. W miarę jak temperatura obniża się, zmniejsza się roz­puszczalność miedzi, srebra i innych metali stanowiących zanieczyszczenia. W ten sposób obszar, który ulega zestaleniu najpóźniej, będzie miał inny skład niż pier­wotny stop bezołowiowy. Także niewielkie ilości ołowiu i bizmutu mogą się kon­centrować w małych obszarach wewnątrz połączenia. Stopy bezołowiowe SAC są wrażliwe na szybkość chłodzenia i na proces zestalania.

W obszarze między temperaturą topnienia stopu bezołowiowego a temperaturą ok. 80°C zachodzi dyfuzja w stanie stałym, której szybkość jest na tyle duża. aby jej efekty mogły być obserwowane w stosunkowo krótkim czasie. Atomy z powierzch­ni płytki i wyprowadzeń podzespołów, jak również atomy różnych zanieczyszczeń i związków wytrąconych w stopie dyfundują do obszarów, w których ich potencjał termodynamiczny będzie niższy. W niektórych przypadkach zjawisko to może mieć wpływ pozytywny (np. dyfuzja atomów niklu ze stopu SnCuNi do warstwy między­metalicznej blokująca wzrost tej warstwy).

Omówione zjawiska odzwierciedlają trudności w ustaleniu odpowiednich warun­ków prób przyspieszonego starzenia, które pozwoliłyby przewidzieć prawdziwie niezawodny czas życia wyrobu. W temperaturach poniżej temperatury topnienia mogą zachodzić procesy rekrystalizacji prowadzące do uwalniania naprężeń. Ten proces będzie przeciwdziałał kruchości wywołanej narażeniami mechanicznymi.