Elemen Sb memberikan pengaruh yang nyata pada kinerja batang solder karena antimon membentuk fase intermetalik yang stabil dengan timah, memodifikasi kohesi batas butir, dan menekan penebalan lapisan intermetalik yang berlebihan pada antarmuka logam selama penyolderan dan penuaan termal berikutnya; ketika konten Sb meningkat dari 3,5% berat menjadi 6,0% berat dalam sistem biner Sn–Sb, suhu solidus meningkat sebesar 2,7°C sementara likuidus hampir tidak berubah, sehingga menghasilkan rentang pucat yang lebih sempit sehingga meningkatkan definisi cetakan namun juga meningkatkan risiko pemadatan dini dalam pencetakan stensil nada halus.
Penambahan Sb meningkatkan kekuatan tarik dan ketahanan mulur karena penguatan larutan dan pengerasan dispersi dari endapan SnSb, namun Sb yang berlebihan melebihi 7,0% berat menyebabkan kerapuhan karena dendrit SnSb primer kasar bernukleasi secara istimewa selama pendinginan lambat, menciptakan lokasi konsentrasi tegangan yang memulai retakan mikro akibat guncangan mekanis atau siklus termal; efek ini menjadi sangat parah ketika batang solder dicetak menggunakan waktu tunggu tungku yang tidak terkontrol di atas 30 menit, di mana segregasi lokal menyebabkan zona kaya Sb melebihi 9,2% berat di dekat permukaan ingot.
Konsistensi batang solder sangat bergantung pada keseragaman distribusi Sb di seluruh penampang, dan variasi batch-ke-batch yang lebih besar dari ±0,15% berat memicu penyimpangan terukur dalam keterbasahan penyolderan gelombang, dibuktikan dengan peningkatan sudut kontak dari 28° menjadi 39° pada kupon uji tembaga berlapis OSP setelah perendaman 3 detik pada suhu 255°C; ketidakkonsistenan tersebut tidak hanya berasal dari kemurnian bahan mentah tetapi juga dari penumpukan residu wadah selama peleburan kembali secara kontinyu, di mana SbO₂ teroksidasi terakumulasi pada permukaan lelehan dan menghabiskan Sb aktif yang tersedia untuk paduan.
Selama reflow, Sb memperlambat kinetika pertumbuhan Cu₆Sn₅ pada antarmuka solder-tembaga dengan mensubstitusi ke dalam kisi kristal dan menurunkan energi antarmuka, namun secara bersamaan mendorong pembentukan kekosongan Kirkendall di bagian depan reaksi ketika difusi Cu melampaui difusi Sn, khususnya di atas 210°C dan setelah waktu tunggu melebihi 90 detik; perilaku ganda ini menjelaskan mengapa sambungan solder dengan 4,8% berat Sb menunjukkan energi rekahan antar muka 22% lebih rendah setelah 1000 siklus termal antara −40°C dan 125°C dibandingkan dengan sambungan solder dengan 5,2% berat Sb, meskipun nilai kekuatan gesernya sama diukur pada suhu kamar.
Kondisi penyimpanan memengaruhi stabilitas kinerja terkait Sb karena kelembapan sekitar di atas 60% RH mempercepat oksidasi permukaan batang solder dengan Sb rendah (<4>6,5% berat) mengembangkan kulit oksida lebih tebal yang mengandung campuran fase SnO₂–Sb₂O₄ yang menolak aktivasi fluks konvensional kecuali jika digunakan fluks berbasis rosin dengan kandungan asam abietat yang tinggi.
Ketertelusuran manufaktur memerlukan kontrol ketat terhadap sumber Sb karena antimon yang diekstraksi dari skrap sekunder sering kali mengandung tingkat pengotor As, Pb, dan Bi yang bervariasi yang menyatu dengan Sb selama pemadatan, sehingga menyebabkan depresi eutektik yang tidak dapat diprediksi dan anomali peleburan terlokalisasi; Sb primer bersertifikat dengan kemurnian ≥99,99% mempertahankan suhu eutektik yang konsisten pada 231,9°C pada paduan Sn–10Sb, sedangkan batch yang tidak bersertifikat menggeser titik eutektik ke bawah sebanyak 3,4°C karena kontaminasi Bi di atas 120 PPM.
Insinyur proses harus memverifikasi konten Sb melalui XRF atau ICP-OES sebelum pelepasan bar lot karena unit XRF genggam yang dikalibrasi untuk matriks massal Sn–Pb meremehkan konsentrasi Sb dalam sistem Sn–Sb hingga 0,42% berat karena efek penyerapan matriks, dan kalibrasi terhadap bahan referensi NIST SRM 1151a Sn–Sb wajib dilakukan untuk pengukuran ketidakpastian di bawah ±0,07% berat.
Saat memilih batang solder untuk aplikasi otomotif dengan keandalan tinggi, konten Sb harus dijaga dalam kisaran 4,95–5,05% berat untuk memenuhi persyaratan kejut termal AEC-Q200, karena penyimpangan di luar jendela ini berkorelasi dengan tingkat kegagalan sambungan 17% lebih tinggi selama pengujian masa pakai yang dipercepat pada 1500 siklus, dan setiap penyimpangan yang melebihi ±0,18% berat akan membatalkan kesesuaian dengan IPC-J-STD-006C klausul 3.4.2 untuk batas toleransi unsur.
