Selama pemecahan masalah sebenarnya di jalur produksi, kami menemukan bahwa di bawah mesin penyolderan gelombang yang sama, kecepatan rantai yang sama, dan suhu pemanasan awal, setelah mengganti batang solder SAC305 dari batch yang berbeda, tingkat kekosongan sambungan solder melonjak dari 8% menjadi 22%. Penyebab utama bukanlah penyimpangan parameter proses, namun kandungan tembaga terukur dari kumpulan batang solder ini adalah 0,72%, melebihi kisaran standar 0,6±0,05%. Hal ini menyebabkan viskositas solder cair meningkat dan resistensi gelembung meningkat. Sementara itu, sisa ion klorida di batang solder terus menerus melepaskan gas pada suhu tinggi, sehingga semakin memperburuk morfologi rongga.
Keseragaman metalurgi batang solder memiliki dampak yang lebih langsung terhadap rongga dibandingkan komposisi teoritis. Kami pernah menggunakan XRF untuk menguji tiga kumpulan batang solder dengan tampilan yang sama, dan menemukan bahwa fluktuasi kandungan perak pada posisi berbeda pada penampang satu kumpulan mencapai 0,04%. Segregasi mikro ini meningkatkan titik leleh area lokal dan menunda pembasahan, sehingga uap air yang dihasilkan oleh dekomposisi fluks tidak dapat dibuang tepat waktu, sehingga akhirnya membentuk rongga terkonsentrasi dengan diameter lebih dari 150μm pada akar sambungan solder. Untuk batch batangan solder lainnya dengan standar deviasi distribusi perak kurang dari 0,01%, tingkat kekosongan tetap stabil di bawah 6% pada kondisi kerja yang sama.
Kontrol yang tidak memadai terhadap kandungan oksigen dalam batang solder juga dapat menyebabkan rongga. Ketika atmosfir pelindung selama pengecoran batang solder tidak mencukupi, inklusi stannous oksida (SnO) memasuki bahan dasar. Oksida-oksida ini tidak dapat sepenuhnya direduksi dengan fluks berbasis rosin selama penyolderan gelombang, dan malah menjadi pusat nukleasi gelembung. Terutama di celah sempit di mana pin QFP bertemu dengan bantalan PCB, partikel oksida menghalangi penyebaran solder sekaligus memerangkap nitrogen dan uap air, sehingga membentuk gugus kosong seperti rantai. Cacat seperti ini sering disalahartikan sebagai sambungan solder dingin dalam pemeriksaan AOI.
Kami membandingkan kinerja kekosongan batang solder yang mengandung bismut dan batang solder seri SAC konvensional. Batangan solder dengan kandungan bismut 4,5% menurunkan titik leleh hingga 216℃, tetapi fase bismut terpisah pada batas butir pada akhir pemadatan, sehingga mengganggu kontinuitas logam. Hal ini menyebabkan tegangan internal tidak dapat dilepaskan secara merata selama pendinginan dan penyusutan sambungan solder, dan pori-pori mikro yang semula dapat disembuhkan ditarik dan diperluas menjadi rongga elips. Arah sumbu panjangnya sangat konsisten dengan arah pergerakan konveyor, yang menunjukkan efek penghubung antara tekanan mekanis dan cacat metalurgi.
Laporan SGS yang diberikan oleh pemasok batang solder tidak dapat menggantikan verifikasi cepat material yang masuk. Kami mensyaratkan bahwa setelah setiap kumpulan batang solder tiba di pabrik, uji tegangan permukaan dalam keadaan cair harus dilakukan. Jika data yang diukur pada 250℃ menggunakan metode pelat Wilhelmy lebih rendah dari 480mN/m, kumpulan batang solder ini memiliki risiko rongga sambungan solder yang sangat tinggi dalam penyolderan gelombang. Karena tegangan permukaan yang terlalu rendah sering kali disertai dengan penambahan unsur aktif seperti germanium dan nikel yang tidak normal. Meskipun elemen-elemen ini meningkatkan kecepatan pembasahan, elemen-elemen ini menghambat penggabungan gelembung dan proses dinamis mengambang ke atas.
