Aspek yang paling berbahaya dari sambungan solder dingin adalah sambungan tersebut tidak menunjukkan cacat yang jelas: bola soldernya penuh, pinnya mengkilat, dan kontur sambungan soldernya jelas. Bahkan di bawah mikroskop berkekuatan tinggi, sulit untuk melihat rongga yang jelas. Namun, setelah seluruh perangkat dihidupkan dan dijalankan, dan suhu mulai meningkat, retakan mikro di dalam sambungan solder berulang kali membuka dan menutup karena ekspansi dan kontraksi termal, sehingga menyebabkan gangguan sinyal yang terputus-putus. Kami telah berulang kali mereproduksi fenomena ini di jalur SMT JJY. Motherboard yang sama lulus semua pengujian suhu ruangan, tetapi setelah 24 jam penyalaan, tingkat kehilangan paket antarmuka USB tiba-tiba meningkat menjadi 17%. Setelah mengganti pin header yang sesuai, kesalahannya hilang. Analisis penampang memastikan bahwa memang terdapat lapisan isolasi oksida setebal 0,8 μm antara Pin 3 dan bantalan.
Penyebab sambungan solder dingin tidak pernah merupakan faktor tunggal, melainkan akibat gabungan dari tiga faktor: penurunan aktivitas pasta solder, offset bukaan stensil, dan suhu puncak reflow yang tidak mencukupi. Misalnya, jika pasta solder SN96.5AG3.0CU0.5 yang biasa digunakan oleh JJY disimpan lebih dari 6 bulan, nilai asam fluks berkurang sebesar 22%. Meskipun ketebalan cetakan memenuhi standar, gaya pembasahan telah hilang sebesar 35%. Pada saat ini, meskipun kurva suhu tungku menunjukkan puncak 235°C, suhu permukaan sebenarnya dari bantalan mungkin hanya 221°C, yang jauh di bawah titik eutektik paduan perak-tembaga sebesar 227°C. Solder tidak dapat sepenuhnya meleleh dan berdifusi, dan setelah pendinginan, solder hanya membentuk tumpukan fisik, bukan ikatan metalurgi.
Kami pernah menggunakan sinar-X untuk melakukan pemindaian pengambilan sampel pada 1.200 perangkat BGA dan menemukan bahwa sambungan solder dingin terkonsentrasi di baris ke-3 hingga ke-5 bola solder di tepi PCB, sedangkan tingkat integritas di area tengah adalah 99,6%. Hal ini berhubungan langsung dengan distribusi aliran udara yang tidak merata di oven reflow. Jika deviasi kecepatan angin melebihi 0,3 m/s, hal ini akan menyebabkan sambungan solder tepi memanas, dan waktu di atas garis likuidus akan dipersingkat menjadi 0,8 detik, yang lebih rendah dari 1,2 hingga 2,5 detik yang dibutuhkan oleh jendela proses. Sistem perlindungan nitrogen yang ditingkatkan oleh JJY tahun lalu mengurangi kandungan oksigen hingga di bawah 100 PPM, dan tingkat sambungan solder dingin turun dari 0,18% menjadi 0,04%. Namun, prasyaratnya adalah tegangan stensil harus dijaga pada 38 N/cm, jika tidak, fluktuasi tekanan alat pembersih karet akan menyebabkan dispersi laju transfer pasta solder melebihi standar.
Penilaian sambungan solder dingin di tempat tidak dapat hanya mengandalkan multimeter untuk mengukur kontinuitas; beban dinamis harus diterapkan. Misalnya, berikan arus pulsa 100 mA ke pin catu daya MCU dan secara bersamaan gunakan pencitraan termal inframerah untuk menangkap gradien kenaikan suhu. Perbedaan suhu sambungan solder normal adalah ≤1,2°C, sedangkan sambungan solder dingin akan menimbulkan titik panas lokal dalam waktu 200 ms dan perbedaan suhu akan melonjak hingga di atas 5,7°C. Metode ini telah diverifikasi dalam 37 batch di stasiun pengerjaan ulang DIP JJY, dengan akurasi posisi 94%, 4,3 kali lebih cepat daripada pengujian wahana terbang sederhana. Kuncinya adalah ia melewati titik buta pengenalan AOI untuk cacat antarmuka tingkat mikron.
Perbaikan penyolderan tidak bisa begitu saja dialirkan kembali ke dalam oven. Pertama, gunakan pistol udara panas untuk memanaskan secara lokal sambungan solder yang mencurigakan pada suhu 280°C selama 12 detik, kemudian gunakan besi solder runcing 0,3 mm untuk mengoleskan sedikit pasta fluks tanpa bersih, dan terakhir perkuat dengan kawat solder berdiameter 0,15 mm. Seluruh proses harus diselesaikan dalam lingkungan nitrogen, jika tidak, lapisan oksida baru akan segera terbentuk pada permukaan sambungan Solder Baru. JJY telah mencoba tiga merek generator nitrogen yang berbeda, dan hanya satu merek dengan laju aliran stabil 12 L/mnt dan titik embun ≤ -40°C yang dapat memastikan tingkat kelulusan penyolderan perbaikan satu kali melebihi 91%.
