Di jalur produksi SMT yang sama, dilarang keras mencampurkan kawat solder bertimbal dan solder bebas timah. Ini bukan rekomendasi proses tetapi garis merah yang tegas, karena komposisi paduan, suhu titik leleh, nilai fluks asam, dan kandungan ion sisa dari kedua jenis kawat solder pada dasarnya tidak kompatibel. Setelah tercampur, pembasahan sambungan solder yang tidak merata, percikan bola solder, residu solder dingin, dan fenomena lainnya akan terjadi selama tahap reflow, terutama pada komponen berukuran kecil seperti 0201 dan 0402, di mana masalah akan muncul lebih cepat dan intensif.
Titik leleh eutektik solder bebas timbal adalah 217°C, sedangkan titik leleh kawat solder timbal 63/37 tradisional hanya 183°C. Saat berpindah jalur produksi, jika residu pada ujung solder, pot solder, pengikis, atau stensil tidak dibersihkan secara menyeluruh, solder dengan titik leleh rendah akan meleleh sebelum waktunya di zona suhu tinggi dan mencemari permukaan bantalan, mengakibatkan ikatan metalurgi sambungan solder yang tidak mencukupi selama penyolderan bebas timah berikutnya. Kami pernah melihat di jalur produksi pelanggan bahwa tiga chip berturut-turut di bagian bawah BGA memiliki tingkat kekosongan melebihi 35%. Penyebab utamanya adalah peralihan sebelumnya menggunakan kawat solder bertimbal tanpa melakukan pembuangan terak pot solder dan pembilasan pipa.
Sistem fluks bahkan merupakan kontradiksi yang tidak dapat didamaikan. Kabel solder bertimbal umumnya menggunakan fluks berbasis rosin atau asam organik lemah dengan suhu aktivasi sekitar 150°C, sedangkan solder bebas timah umum dipasangkan dengan fluks tanpa pembersihan yang sangat aktif dengan suhu permulaan aktivasi setinggi 180°C atau lebih. Setelah pencampuran, fluks suhu rendah akan terkarbonisasi dan gagal pada bagian suhu tinggi, sedangkan fluks suhu tinggi tidak dapat aktif pada bagian suhu rendah. Hasilnya adalah permukaan sambungan solder menjadi hitam, sudut pembasahan lebih dari 90 derajat, dan pertumbuhan lapisan IMC yang sangat tipis dan terputus-putus.
Risiko yang lebih tersembunyi berasal dari residu ionik. Kandungan ion klorida dalam fluks kawat solder bertimbal sering kali mencapai 300μg/g atau lebih, sedangkan solder bebas timbal mengharuskannya dikontrol dalam 100μg/g. Setelah pencampuran, PCBA sangat rentan terhadap migrasi elektrokimia di lingkungan bersuhu tinggi dan lembab. Kami melacak dua kumpulan motherboard, dan setelah 72 jam penuaan daya, arus bocor antara pin IC yang berdekatan meningkat tajam sebanyak 12 kali lipat. Pembongkaran mengungkapkan bahwa pencampuran kabel solder menyebabkan Cl? pengayaan di sekitar sambungan solder, menyebabkan korsleting dendrit.
Jika lini produksi perlu menangani produk bertimbal dan bebas timbal, pot solder perlu diisolasi secara fisik, mengatur kurva kontrol suhu secara mandiri, menggunakan tangki pembersih stensil khusus, dan menerapkan manajemen ujung solder bernomor. Bahkan sumbu solder dan strip karet pengikis harus diberi kode warna. Jika tidak, meskipun besi solder listrik yang sama digunakan untuk menyolder dua jenis PCBA secara bergantian, paduan timah-timah yang disimpan di dinding bagian dalam ujung solder akan terus mengendapkan elemen timbal selama operasi bebas timah berikutnya. Pengujian XRF menunjukkan tingkat pelampauan kandungan timbal pada sambungan solder mencapai 67%.
