Jika tempoh zon rendam adalah kurang daripada 60 saat, kebanyakan pes pematerian pengaliran semula tanpa plumbum tidak dapat mencapai pengaktifan fluks yang mencukupi dan penguraian kenderaan organik, mengakibatkan sisa berbintik putih pada permukaan sambungan pateri, sudut basah lebih daripada 45 darjah, dan peningkatan lebih 30% dalam kadar penggera palsu AOI. Di tapak pelanggan papan automotif di Dongguan, kami pernah memampatkan zon rendam daripada 90 saat kepada 55 saat, yang membawa kepada sambungan pateri sejuk satu sisi berturut-turut pada komponen QFN merentas tiga kelompok. Apabila zon rendam melebihi 120 saat, ketebalan lapisan IMC untuk tampal pematerian aliran semula siri SnAgCu akan menembusi nilai kritikal 3.5μm. Pemeriksaan sinar-X menunjukkan bahawa nisbah kawasan lompang di bahagian bawah sambungan pateri BGA melonjak daripada 8% kepada 22%. Sementara itu, penghitaman penamatan perintang 0402 kerap berlaku, yang berkaitan secara langsung dengan pengkarbonan resin berasaskan rosin dalam pes pateri di bawah suhu tinggi yang berterusan.
Tingkap penyesuaian zon rendam bagi pes pematerian aliran semula yang sama berbeza dengan ketara antara papan dua sisi FR-4 dan papan berbilang lapisan TG tinggi. Yang pertama boleh beroperasi secara stabil dalam julat 75 hingga 105 saat, manakala yang kedua mesti dilanjutkan kepada 85 hingga 115 saat untuk memastikan pencairan sambungan pateri yang konsisten di kawasan tengah BGA. Ini kerana lapisan kuprum tebal dan struktur kuprum yang tertimbus menyebabkan lag pengaliran haba lebih kurang 12 hingga 18 saat. Kami pernah menggunakan termokopel jenis K untuk benar-benar mengukur bahawa suhu di hujung zon rendam di bahagian ATAS papan 12 lapisan ialah 14 ℃ lebih rendah daripada suhu di bahagian BAWAH. Jika tempoh zon rendam ditetapkan secara konvensional pada masa ini, sambungan pateri sejuk pada bahagian BAWAH pes pateri pasti akan berlaku. Pes pateri jenama yang berbeza juga mempunyai sensitiviti yang berbeza sama sekali terhadap zon rendam. Siri Senju M705 menunjukkan prestasi yang stabil dalam masa 90±5 saat, manakala jika KESTREL 4413 menyimpang dari julat 85 hingga 95 saat, sisihan piawai ricih sambungan paterinya mengembang daripada 8.2N kepada 13.7N, menunjukkan bahawa pengedaran saiz zarah serbuk logam dan keluk masa volatilisasi fluks mempunyai keperluan yang lebih tinggi untuk keperluan yang lebih tinggi untuk keluk masa volatilisasi.
Untuk setiap peningkatan 0.1m/min dalam kelajuan penghantar, tempoh berkesan zon rendam sebenarnya dipendekkan kira-kira 7 saat. Ini bermakna apabila barisan pengeluaran melaraskan kelajuan penghantar daripada 1.0 kepada 1.2m/min untuk peningkatan kecekapan, zon rendam 95 saat yang ditetapkan pada asalnya adalah bersamaan dengan hanya 81 saat sahaja lagi. Kuasa zon pemanasan mesti dilaraskan ke atas secara serentak untuk pampasan; jika tidak, kebarangkalian rentetan dan penjembatan sambungan pateri akan meningkat. Di bawah suasana pelindung nitrogen, zon rendaman boleh dipendekkan dengan sewajarnya sebanyak 5 hingga 8 saat, kerana kesan perencatan pengoksidaan fluks dipertingkatkan apabila kepekatan oksigen berada di bawah 100ppm. Walau bagaimanapun, jika ketulenan nitrogen turun naik melebihi 500ppm, pengurangan tempatan yang tidak mencukupi sebaliknya akan menyebabkan sambungan tampal pateri menjadi kelabu, yang amat ketara pada barisan pengeluaran lama yang menggunakan penjana nitrogen domestik.
Kami telah mengesahkan morfologi keratan rentas sambungan pateri pada PCBA yang sama di bawah tempoh zon rendam selama 85 saat dan 105 saat. Lapisan IMC dalam bekas adalah berbentuk kerang berterusan dengan ketebalan seragam, manakala lapisan kedua menunjukkan tonjolan bergerigi dan spalling setempat, menunjukkan bahawa masa penahanan yang berlebihan telah merosakkan kestabilan fasa Cu6Sn5. Keputusan ujian kekuatan ricih sendi pateri bagi pes pateri juga mengesahkan ini: nilai purata kumpulan 105 saat adalah 11.3% lebih rendah daripada kumpulan 85 saat, dan mod kegagalan beralih daripada patah pateri pukal kepada pengelupasan antara muka. Perubahan ini lebih ketara pada pin penyambung dengan penyaduran Ni.
