Quando uma barra de solda passa por repetidos ciclos de aquecimento e solidificação, sua integridade metalúrgica se deteriora progressivamente devido à segregação irreversível de fases, ao engrossamento acelerado dos grãos Sn e ao aprisionamento persistente de resíduos de Fluxo, especialmente quando as taxas de resfriamento entre os ciclos são inconsistentes ou a umidade ambiente não é controlada durante a solidificação. O primeiro ciclo de fusão inicia a quebra eutética, o segundo amplifica o espaçamento dos braços dendríticos em até 18% e, no terceiro ciclo, aumentos mensuráveis na espessura intermetálica Cu6Sn5 ocorrem mesmo sob perfis de temperatura de pico idênticos, todos os quais comprometem a conformidade mecânica durante o ciclo térmico em PCBs implantados.
A história térmica governa diretamente a absorção de oxigênio durante cada fusão e, como as camadas superficiais de óxido não se dissolvem completamente após o reaquecimento, SnO e SnO2 residuais se acumulam a cada evento de fusão múltipla, reduzindo o volume efetivo de solda disponível para umedecimento e aumentando o rendimento de escória em uma média de 0,7% por ciclo Além da fusão inicial. Esse acúmulo de óxido também altera a dinâmica da tensão superficial, causando comportamento de espalhamento inconsistente nas almofadas de cobre com acabamento OSP e aumentando o risco de defeitos de cabeça no travesseiro durante o refluxo, particularmente com pacotes QFN de passo fino, onde as margens de volume da pasta de solda já são estreitas.
A difusão do limite do grão se intensifica a cada solidificação, promovendo a segregação localizada de Bi ou Ag se presente em variantes de liga como SAC305 ou Sn96.5Ag3.0Cu0.5, e esta distribuição não uniforme se manifesta como aglomerados de microvazios próximos às regiões interfaciais após três ou mais derretimentos, reduzindo a resistência média ao cisalhamento em 12–15 MPa em comparação com material virgem testado sob condições idênticas. Condições IPC-J-STD-006B. Crucialmente, essas alterações não são detectáveis por meio de inspeção visual de rotina ou triagem básica por XRF, exigindo corte transversal metalográfico ou mapeamento EBSD para confirmação, mas a maioria das linhas de produção não possui essa capacidade e depende, em vez disso, da observação empírica de desvios do processo.
O reprocessamento da barra de solda sem ajustar as taxas de adição de fluxo leva à retenção excessiva de haleto, especialmente ao usar ativadores à base de resina, e os íons cloreto acumulados de fundidos anteriores interagem sinergicamente com componentes de fluxo recém-introduzidos, acelerando o Início da corrosão nas bordas da junta de solda durante armazenamento em alta umidade ou testes de polarização. Um único lote submetido a quatro fusões consecutivas apresentou corrente de migração eletroquímica 40% maior sob tensão de polarização de 85°C/85% RH do que a linha de base, confirmando que o Multi Times Melting altera fundamentalmente a estabilidade eletroquímica, independentemente da composição da liga.
A viscosidade do material muda de forma mensurável após a segunda fusão devido à distribuição alterada do tamanho das partículas em lingotes refundidos, aumentando a resistência ao bombeamento em sistemas automatizados de alimentação de barras de solda em até 22% e provocando falhas de extrusão intermitentes, a menos que as configurações de torque do motoredutor sejam recalibradas manualmente. Este efeito aumenta quando a barra de solda reciclada é misturada com material virgem, porque incompatibilidades de densidade causam estratificação em reservatórios fundidos, resultando em entrega inconsistente de liga para bicos de solda ondulada e taxas de ponte elevadas em conectores de passo de 0,5 mm.
As condições de armazenamento entre os derretimentos modulam criticamente a velocidade de degradação e a exposição ao ar ambiente por mais de 90 minutos após a solidificação antes do próximo ciclo de calor aumenta o teor de óxido em 3,2x em comparação ao manuseio protegido com nitrogênio, enquanto o choque térmico repetido da têmpera rápida em banhos de água introduz microfissuras subterrâneas que se propagam durante o refluxo subsequente, enfraquecendo ainda mais a vida em fadiga. Não existe um limite padronizado da indústria para a contagem máxima permitida de fusão múltipla, mas a análise de falhas internas em doze fornecedores de EMS de nível 1 mostra que a incidência de falhas nas juntas aumenta acentuadamente Além de três ciclos completos de fundição e reformulação, especialmente em aplicações automotivas e aeroespaciais que exigem mais de 10.000 ciclos térmicos.
