Aspek yang paling berbahaya bagi sambungan pateri sejuk ialah ia tidak menunjukkan kecacatan yang jelas: bola pateri penuh, pin berkilat, dan kontur sambungan pateri jelas. Walaupun di bawah mikroskop berkuasa tinggi, sukar untuk melihat lompang yang jelas. Walau bagaimanapun, sebaik sahaja keseluruhan peranti dihidupkan dan berjalan, dan suhu mula meningkat, retakan mikro di dalam sambungan pateri akan berulang kali terbuka dan ditutup akibat pengembangan dan pengecutan haba, menyebabkan gangguan isyarat sekejap-sekejap. Kami telah berulang kali menghasilkan semula fenomena ini pada talian JJY SMT. Papan induk yang sama lulus semua ujian suhu bilik, tetapi selepas 24 jam penuaan dihidupkan, kadar kehilangan paket antara muka USB tiba-tiba meningkat kepada 17%. Selepas menggantikan pengepala pin yang sepadan, kerosakan itu hilang. Analisis keratan rentas mengesahkan bahawa memang terdapat lapisan pengasingan oksida setebal 0.8 μm antara Pin 3 dan pad.
Punca sambungan pateri sejuk bukanlah satu faktor, sebaliknya hasil gabungan tiga faktor: kemerosotan aktiviti tampal pateri, apertur stensil mengimbangi dan suhu puncak aliran semula yang tidak mencukupi. Sebagai contoh, jika pes pateri SN96.5AG3.0CU0.5 yang biasa digunakan oleh JJY disimpan selama lebih daripada 6 bulan, nilai asid fluks berkurangan sebanyak 22%. Walaupun ketebalan cetakan memenuhi standard, daya pembasahan telah hilang sebanyak 35%. Pada masa ini, walaupun lengkung suhu relau menunjukkan puncak 235°C, suhu permukaan sebenar pad mungkin hanya 221°C, iaitu jauh di bawah titik eutektik 227°C aloi tembaga-perak. Pateri tidak boleh cair dan meresap sepenuhnya, dan selepas penyejukan, ia hanya membentuk timbunan fizikal dan bukannya ikatan metalurgi.
Kami pernah menggunakan X-ray untuk melakukan imbasan pensampelan pada 1200 peranti BGA dan mendapati sambungan pateri sejuk tertumpu pada barisan ke-3 hingga ke-5 bola pateri di tepi PCB, manakala kadar integriti di kawasan tengah ialah 99.6%. Ini secara langsung berkaitan dengan pengagihan aliran udara yang tidak sekata dalam ketuhar aliran semula. Jika sisihan kelajuan angin melebihi 0.3 m/s, ia akan menyebabkan sambungan pateri tepi memanaskan ketinggalan, dan masa di atas garisan liquidus akan dipendekkan kepada 0.8 saat, iaitu lebih rendah daripada 1.2 hingga 2.5 saat yang diperlukan oleh tetingkap proses. Sistem perlindungan nitrogen yang dinaik taraf oleh JJY tahun lepas mengurangkan kandungan oksigen kepada di bawah 100 PPM, dan kadar sambungan pateri sejuk menurun daripada 0.18% kepada 0.04%. Walau bagaimanapun, prasyaratnya ialah ketegangan stensil mesti dikekalkan pada 38 N/cm, jika tidak, turun naik dalam tekanan squeegee akan menyebabkan penyebaran kadar pemindahan tampal pateri melebihi standard.
Pertimbangan di tapak bagi sambungan pateri sejuk tidak boleh bergantung semata-mata pada multimeter untuk mengukur kesinambungan; beban dinamik mesti digunakan. Contohnya, gunakan arus denyut 100 mA pada pin bekalan kuasa MCU dan pada masa yang sama gunakan pengimejan terma inframerah untuk menangkap kecerunan kenaikan suhu. Perbezaan suhu sambungan pateri biasa ialah ≤1.2°C, manakala sambungan pateri sejuk akan menghasilkan titik panas setempat dalam 200 ms dan perbezaan suhu akan melonjak ke atas 5.7°C. Kaedah ini telah disahkan dalam 37 kelompok di stesen kerja semula DIP JJY, dengan ketepatan kedudukan 94%, iaitu 4.3 kali lebih pantas daripada ujian probe terbang mudah. Kuncinya ialah ia memintas titik buta pengecaman AOI untuk kecacatan antara muka peringkat mikron.
Pembaikan pematerian tidak boleh hanya dialirkan semula dalam ketuhar. Mula-mula, gunakan pistol udara panas untuk memanaskan sambungan pateri yang mencurigakan secara tempatan pada 280°C selama 12 saat, kemudian gunakan besi pematerian runcing 0.3 mm untuk menggunakan sedikit tampalan fluks tidak bersih, dan akhirnya menguatkannya dengan wayar pateri berdiameter 0.15 mm. Keseluruhan proses mesti diselesaikan dalam persekitaran nitrogen, jika tidak, filem oksida baru akan segera terbentuk pada permukaan sambungan pateri baru. JJY telah mencuba tiga jenama penjana nitrogen yang berbeza, dan hanya satu jenama dengan kadar aliran stabil 12 L/min dan takat embun ≤ -40°C boleh memastikan bahawa kadar pas pematerian pembaikan sekali melebihi 91%.
