In aktwal na mga linya ng produksyon, ang tin-bismuth Solder Paste ay pangunahing ginagamit para sa mga heat-sensitive na device tulad ng COG liquid crystal driver chips, LED flexible strips, wearable modules na may MEMS sensors, at multilayer ceramic capacitor (X7R/X5R). Ang glass transition temperature ng mga plastic na pakete ng mga device na ito ay karaniwang mas mababa sa 150°C. Kung ginagamit ang karaniwang 217°C Reflow Soldering, madali itong magdulot ng body blistering, pin oxidation, o substrate warpage. Sa 138°C na eutectic melting point nito at makitid na melting range na window, ang tin-bismuth solder paste ay makakamit ang matatag na basa sa ilalim ng nitrogen atmosphere. Gayunpaman, ang kinakailangan ay ang stencil aperture ay dapat na idinisenyo sa 0.85 beses sa orihinal na laki ng pad at ginamit kasama ng solder paste na may maliit na butil na mas mababa sa 30 μm; kung hindi, ang rate ng depekto sa pagpapalabas ng pag-print ay tataas nang husto sa higit sa 12%.

Nalaman namin na ang cold solder joint na problema ng low-temperature solder paste sa malalaking laki ng QFN48 packages ay partikular na kitang-kita. Ang pangunahing dahilan ay ang malaking-lugar na copper foil sa ilalim ng device ay masyadong mabilis na sumisipsip ng init, na nagiging sanhi ng lokal na peak temperature na nahuhuli sa mga nakapalibot na maliliit na pad ng higit sa 8°C. Sa puntong ito, ang tin-bismuth solder paste ay nagsimula nang tumigas at hindi makumpleto ang pangalawang reflow compensation. Ang solusyon ay hindi lamang para pataasin ang temperatura ng furnace, ngunit bawasan ang bilis ng furnace chain na tumutugma sa lugar na ito ng 15% at dagdagan ang oras ng paninirahan sa preheating zone, upang ang kabuuang thermal balance ng PCB ay mapabuti sa loob ng ±2.5°C. Kung hindi man, kahit na ang paggamit ng high-activity RMA Flux ay hindi maaaring mapabuti ang void rate.

Ang mga pagkukulang sa pagiging maaasahan ng solder paste ay puro sa -40°C hanggang 125°C temperature cycle test. Pagkatapos ng 200 cycle, ang tin-bismuth alloy phase ay nagpapakita ng halatang grain boundary slip, at ang solder joint shear strength attenuates ng 37%. Sa ilalim ng parehong mga kondisyon, ang SAC305 ay nagpapanatili pa rin ng 82% ng paunang halaga nito. Ang mas mahirap ay ang tin-bismuth solder paste ay lubhang sensitibo sa paggamot sa ibabaw ng PCB. Kung ang kapal ng pelikula ng OSP ay mas mababa sa 0.3 μm o ang pagbabagu-bago ng kapal ng ENIG nickel layer ay lumampas sa ± 0.05 μm, ito ay mag-udyok sa hindi tuloy-tuloy na paglaki ng interfacial IMC, na magdulot ng malamig na solder joint illusion. Ang ganitong uri ng depekto ay halos hindi nakikilala sa AOI inspection at dapat na matatagpuan sa pamamagitan ng X-ray tomography.

Ipinapakita ng pag-verify ng production line na ang tin-bismuth solder paste ay may malubhang panganib sa compatibility sa mga double-sided mixed assembly board. Kapag ang A-side ay gumagamit ng mababang-temperatura na solder paste upang maghinang ng mga konektor ng FPC at ang B-side ay gumagamit ng SAC305 upang ihinang ang pangunahing control SOC, ang pangalawang pagdaan sa furnace ay magiging sanhi ng A-side solder joints na paulit-ulit na sumailalim sa proseso ng pagtunaw-pagpapatibay, na nagpapatindi sa Bi na paghihiwalay ng elemento at bumubuo ng isang malutong na bahagi ng bismuth. In isang partikular na proyektong medikal na monitor, kinailangan naming muling isagawa ang 176 pangunahing board sa mga batch dahil sa isyung ito. Ang pangwakas na solusyon ay upang baguhin ang B-side sa isang hakbang na proseso ng reflow at bawasan ang kapal ng pag-print ng solder paste mula 120 μm hanggang 95 μm upang paikliin ang window ng remelting time.

Sa kasalukuyan, ang lahat ng mga supplier ng stencil na nagsasabing tugma sa solder paste ay hindi isiniwalat ang kanilang mga pamantayan sa pagkontrol sa antas ng micron ng burr pagkatapos ng pagputol ng laser. Ang aktwal na produksyon ng In, ang mga burr na higit sa 0.03 mm ay direktang makakamot sa mga Bi-Sn intermetallic compound sa mga particle ng solder paste, na magdudulot ng tulis-tulis na trailing sa gilid ng pag-print. Ang ganitong uri ng depekto ay nagpapakita bilang hindi sapat na unilateral wetting pagkatapos ng 0402 resistor soldering, ngunit ang lahat ng mga functional na pagsubok ay pumasa. Ito ay hindi hanggang ang buong makina ay sumasailalim sa HALT testing na ito ay puro nakalantad bilang pasulput-sulpot na mga bukas na circuit. Samakatuwid, ang application ng solder paste ay hindi dapat ihiwalay mula sa closed-loop na pag-verify ng aktwal na data ng pagsukat mula sa mga partikular na tagagawa ng stencil.