การแยกส่วน Bi ในสารบัดกรีที่อุณหภูมิต่ำเกิดขึ้นจากความไม่เข้ากันโดยธรรมชาติระหว่าง Bi และ Sn ในระบบยูเทคติก Sn-Bi โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่ออัตราการทำความเย็นในท้องถิ่นเบี่ยงเบนไปจากสภาวะในอุดมคติในระหว่างการรีโฟลว์ ทำให้เฟสที่อุดมด้วย Bi มุ่งความสนใจไปที่ขอบเขตของเกรนหรือใกล้กับจุดสิ้นสุดของส่วนประกอบ ซึ่งส่งผลโดยตรงต่อความแข็งแรงเชิงกลและความทนทานในการหมุนเวียนด้วยความร้อน เนื่องจาก Bi มีจุดหลอมเหลวสูงกว่า Sn อย่างมีนัยสำคัญและมีการแพร่กระจายต่ำกว่าในสถานะหลอมเหลว การกระจายความร้อนที่ไม่สม่ำเสมอทั่วทั้งสิ่งสะสมที่ติดด้วยสเตนซิลจะขยายความหลากหลายของโครงสร้างระดับจุลภาค เว้นแต่ว่าทั้งสูตรผสมและพารามิเตอร์กระบวนการจะซิงโครไนซ์กันอย่างแน่นหนา โปรไฟล์ความหนืดของพาหนะฟลักซ์จึงต้องรองรับการแขวนลอยของอนุภาคที่สม่ำเสมอระหว่างการจัดเก็บและการพิมพ์ ในขณะที่ทำให้สามารถยุบตัวอย่างรวดเร็วและสมมาตรระหว่างการให้ความร้อนเพื่อลดการเคลื่อนที่ของตัวถูกละลายก่อนที่นิวเคลียสจะเริ่มขึ้น
โดยทั่วไปสารบัดกรีที่อุณหภูมิต่ำจะทำงานที่อุณหภูมิต่ำกว่า 180°C โดยมีสูตรหลายสูตรที่ตั้งเป้าไปที่อุณหภูมิการไหลกลับสูงสุดระหว่าง 165°C ถึง 175°C เพื่อปกป้องส่วนประกอบที่ไวต่อความร้อน เช่น MLCC และเสาอากาศในตัว แต่หน้าต่างระบายความร้อนที่แคบนี้ทำให้เกิดข้อผิดพลาดเล็กน้อยในการควบคุมการแยกเฟส Bi เนื่องจากแม้แต่ความเบี่ยงเบน 3°C ในความเร็วของสายพานหรืออุณหภูมิโซนก็สามารถเปลี่ยนจลนศาสตร์ของการแข็งตัวได้เพียงพอที่จะส่งเสริมการแยก dendritic Bi ตามช่องทางของเหลวก่อนหน้า เมื่อใช้การไหลซ้ำของบรรยากาศไนโตรเจน การลดออกซิเจนจะปรับปรุงการทำให้เปียก แต่ยังขยายเวลาเหนือของเหลวสำหรับโซนชายขอบด้วย จึงเพิ่มโอกาสในการลอยตัวขึ้นที่ขับเคลื่อนด้วยความหนาแน่น Bi เว้นแต่การกระจายขนาดอนุภาคโลหะผสมจะถูกจำกัดให้แคบลงเหลือ D90 < 12>
เคมีของฟลักซ์มีบทบาทสำคัญในการควบคุมการแยกตัวของ Bi เนื่องจากกรดอินทรีย์และตัวกระตุ้นที่ปราศจากเฮไลด์มีอิทธิพลต่อทั้งประสิทธิภาพในการกำจัดออกไซด์และการไล่ระดับแรงตึงผิวในระหว่างการหลอมละลาย และขั้วของสารตกค้างของขัดสนที่มากเกินไปสามารถยึดกระจุก Bi ไว้ที่ส่วนต่อประสานแผ่นบัดกรี หากอายุการใช้งานของรอยเชื่อมเกิน 45 นาทีภายใต้ความชื้นโดยรอบที่สูงกว่า 60%RH ความเร็วในการพิมพ์จะต้องอยู่ระหว่าง 25 มม./วินาที ถึง 40 มม./วินาที เพื่อรักษาสมดุลประสิทธิภาพการถ่ายโอนกับการเคลื่อนตัวของอนุภาคที่เกิดจากแรงเฉือน ในขณะที่ควรรักษาความดันของไม้กวาดหุ้มยางไว้ที่ 4.5±0.3กก.f เพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้เกิดรอยเปื้อนที่บังคับเศษส่วนที่เสริมสมรรถนะด้วย Bi ไปที่ขอบของคราบ โปรไฟล์การจัดเรียงตัวใหม่ต้องการอัตราการเปลี่ยนจากจุดถึงจุดสูงสุดไม่เกิน 0.8°C/s จนถึง 150°C ตามด้วยการแช่แบบควบคุมระหว่าง 155°C และ 162°C เป็นเวลา 60–90 วินาทีเพื่อทำให้อุณหภูมิเป็นเนื้อเดียวกันทั่วกระดานก่อนเข้าสู่โซน liquidus โดยที่เวลาคงตัวที่สูงกว่า 165°C ต้องไม่เกิน 45 วินาที เพื่อป้องกันการตกตะกอนของ Bi การตรวจสอบหลังการรีโฟลว์โดยใช้ SEM-EDS แบบตัดขวางแสดงให้เห็นอย่างสม่ำเสมอว่าความรุนแรงของการแยก Bi มีความสัมพันธ์อย่างมากกับอุณหภูมิที่เกินจุดสูงสุดมากกว่าเวลาทั้งหมดเหนือของเหลว ซึ่งยืนยันว่าการเพิ่มขึ้นของความร้อนชั่วคราว ไม่ใช่ระยะเวลา เป็นตัวขับเคลื่อนหลักของความไม่เสถียรของเฟส
สภาวะการเก็บรักษาส่งผลโดยตรงต่อแนวโน้มการแยกตัว เนื่องจากอายุที่ 25°C เป็นเวลานานกว่า 72 ชั่วโมงทำให้เกิดการเกาะตัวของอนุภาค Bi ที่วัดได้ เนื่องจากการดึงดูดของ van der Waals ที่อ่อนแอ เอาชนะการรักษาเสถียรภาพของสเตอริกจากสารช่วยกระจายตัวของโพลีเมอร์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อหมายเลขล็อตของแบทช์แบบวางบ่งชี้ช่วงเวลาหลังการผสมที่เกิน 14 วัน การผสมซ้ำด้วยแรงเฉือนแบบแรงเหวี่ยงที่ 1200 รอบต่อนาทีเป็นเวลา 90 วินาทีจะทำให้การกระจายตัวมีความสม่ำเสมอเฉพาะในกรณีที่ดำเนินการก่อนเริ่มการเกิดเจล ซึ่งจะเกิดขึ้นที่อุณหภูมิ 35°C หลังจาก 120 ชั่วโมง โดยไม่คำนึงถึงระดับความหนืดเริ่มต้น การตรวจสอบสารบัดกรีที่กำลังเข้ามาจะต้องรวมการทดสอบความหนืดแบบไดนามิกตั้งแต่ 0.1 วินาที⁻¹ ถึง 100 วินาที⁻¹ ที่ 25°C เพื่อตรวจสอบว่าการฟื้นตัวของไทโซทรอปิกยังคงสูงกว่า 88% หลังจาก 300 วินาที เนื่องจากสัญญาณการฟื้นตัวที่ลดลงทำให้การห่อหุ้มอนุภาคอ่อนลง และนำหน้าแถบ Bi ที่สังเกตได้ในคราบที่พิมพ์ออกมา การเบี่ยงเบนใดๆ ในภาระโลหะที่เกินกว่า 88.5±0.3wt% จะกระตุ้นให้เกิดการกักกันทันที เนื่องจาก Sn ที่มากเกินไปจะเจือจางผลการยับยั้งโครงตาข่ายของ Bi และเร่งการแพร่กระจายตามขอบเกรนระหว่างการแข็งตัว




