Barisan pengeluaran sebenar In, pes pateri tin-bismut digunakan terutamanya untuk peranti sensitif haba seperti cip pemacu kristal cecair COG, jalur fleksibel LED, modul boleh pakai dengan penderia MEMS dan kapasitor seramik berbilang lapisan (X7R/X5R). Suhu peralihan kaca bagi bungkusan plastik peranti ini biasanya di bawah 150°C. Jika pematerian aliran semula 217°C konvensional digunakan, ia boleh menyebabkan badan melepuh, pengoksidaan pin atau lenturan substrat dengan mudah. Dengan takat lebur eutektik 138°C dan tingkap julat lebur yang sempit, pes pateri tin-bismut boleh mencapai pembasahan yang stabil di bawah suasana nitrogen. Walau bagaimanapun, prasyaratnya ialah apertur stensil mesti direka bentuk kepada 0.85 kali saiz pad asal dan digunakan dengan pes pateri yang mempunyai saiz zarah di bawah 30 μm; jika tidak, kadar kecacatan keluaran cetakan akan meningkat secara mendadak kepada lebih 12%.
Kami mendapati bahawa masalah sambungan pateri sejuk bagi pes pateri suhu rendah pada pakej QFN48 bersaiz besar adalah amat ketara. Puncanya ialah kerajang kuprum kawasan besar di bahagian bawah peranti menyerap haba terlalu cepat, menyebabkan suhu puncak setempat ketinggalan di belakang pad kecil di sekeliling lebih daripada 8°C. Pada ketika ini, pes pateri bismut timah telah mula memejal dan tidak dapat menyelesaikan pampasan aliran semula sekunder. Penyelesaiannya bukan semata-mata untuk meningkatkan suhu relau, tetapi untuk mengurangkan kelajuan rantai relau yang sepadan dengan kawasan ini sebanyak 15% dan meningkatkan masa kediaman dalam zon prapemanasan, supaya keseimbangan terma keseluruhan PCB dipertingkatkan kepada ±2.5°C. Jika tidak, walaupun menggunakan fluks RMA aktiviti tinggi tidak dapat meningkatkan kadar lompang.
Kekurangan kebolehpercayaan pes pateri tertumpu pada ujian kitaran suhu -40°C hingga 125°C. Selepas 200 kitaran, fasa aloi timah-bismut mempamerkan gelinciran sempadan butiran yang jelas, dan kekuatan ricih sendi pateri melemahkan sebanyak 37%. Di bawah keadaan yang sama, SAC305 masih mengekalkan 82% daripada nilai awalnya. Apa yang lebih menyusahkan ialah pes pateri tin-bismut sangat sensitif terhadap rawatan permukaan PCB. Jika ketebalan filem OSP di bawah 0.3 μm atau turun naik ketebalan lapisan nikel ENIG melebihi ± 0.05 μm, ia akan mendorong pertumbuhan IMC antara muka yang tidak berterusan, menyebabkan ilusi sendi pateri sejuk. Jenis kecacatan ini hampir tidak dapat dikenali dalam pemeriksaan AOI dan mesti dikesan oleh tomografi sinar-X.
Pengesahan barisan pengeluaran menunjukkan bahawa pes pateri tin-bismut mempunyai risiko keserasian yang serius pada papan pemasangan bercampur dua muka. Apabila bahagian A menggunakan tampal pateri suhu rendah untuk memateri penyambung FPC dan bahagian B menggunakan SAC305 untuk memateri SOC kawalan utama, laluan kedua melalui relau akan menyebabkan sambungan pateri sisi A berulang kali mengalami proses penyatuan lebur, mempergiatkan pengasingan elemen Bi dan membentuk fasa kaya bismut yang rapuh. In projek monitor perubatan tertentu, kami terpaksa mengolah semula 176 papan utama secara berkelompok disebabkan isu ini. Penyelesaian terakhir ialah menukar bahagian B kepada proses pengaliran semula langkah dan mengurangkan ketebalan cetakan pes pateri daripada 120 μm kepada 95 μm untuk memendekkan tetingkap masa pencairan semula.
Pada masa ini, semua pembekal stensil yang mendakwa serasi dengan pes pateri tidak mendedahkan piawaian kawalan burr peringkat mikron mereka selepas pemotongan laser. In pengeluaran sebenar, burr melebihi 0.03 mm akan mencalarkan secara langsung sebatian antara logam Bi-Sn dalam zarah tampal pateri, menyebabkan pengekoran bergerigi di tepi cetakan. Jenis kecacatan ini nyata sebagai pembasahan unilateral yang tidak mencukupi selepas pematerian perintang 0402, tetapi semua ujian berfungsi lulus. Sehingga keseluruhan mesin menjalani ujian HALT barulah ia didedahkan secara tertumpu sebagai litar terbuka terputus-putus. Oleh itu, aplikasi tampal pateri tidak boleh dipisahkan daripada pengesahan gelung tertutup data ukuran sebenar daripada pengeluar stensil tertentu.
