การผสมแท่งโลหะบัดกรีสองแท่งที่ทำจากโลหะบัดกรีต่างกันในเครื่องบัดกรีแบบคลื่นอย่างไม่เหมาะสมนั้นเป็นอันตรายพอๆ กับการผสมดีเซลเข้ากับน้ำมันเครื่อง บนพื้นผิว ทั้งสองปรากฏเป็นแท่งโลหะสีเทาเงิน แต่ในความเป็นจริงแล้ว อัตราส่วนตะกั่ว-ดีบุก ธาตุเงินและทองแดง และประเภทของตัวกระตุ้นล้วนแตกต่างกันโดยสิ้นเชิง เมื่ออยู่ร่วมกันในสถานะหลอมเหลว ปัญหาต่างๆ เช่น การตกตะกอนของเฟสยูเทคติกที่มีจุดหลอมเหลวต่ำ การแขวนลอยของอนุภาคโลหะที่มีจุดหลอมเหลวสูง และความไม่สมดุลของอัตราการสลายตัวของฟลักซ์จะเกิดขึ้น สัปดาห์ที่แล้วบนสาย A เราพบกับสถานการณ์ที่หลังจากผสม Sn63/Pb37 และ Sn96.5/Ag3.0/Cu0.5 แล้ว ข้อต่อบัดกรีเปลี่ยนเป็นสีเทาและไม่ผ่านการทดสอบแรงขับเป็นเวลาสามชั่วโมงติดต่อกัน
สาเหตุหลักคือเมื่อความแตกต่างของอุณหภูมิ liquidus ระหว่างแท่งบัดกรีที่แตกต่างกันเกิน 8°C โซนอุณหภูมิคงที่ 255°C ที่ตั้งไว้สำหรับเครื่องบัดกรีแบบคลื่นก็ไม่สามารถรองรับการหลอมละลายที่สมบูรณ์และปฏิกิริยาทางโลหะวิทยาที่เพียงพอของทั้งสองอย่าง จริงๆ แล้วพื้นที่รอยต่อบัดกรีบางจุดจะอยู่ในสภาพกึ่งของแข็ง ส่งผลให้มุมเปียกเพิ่มขึ้น และความน่าจะเป็นของการเชื่อมจะสูงขึ้น สิ่งที่ลำบากกว่านั้นคืออนุภาคที่ยังไม่ได้ละลายที่หลงเหลืออยู่จะกลายเป็นคราบฝังแน่นในกระบวนการทำความสะอาด PCB ในภายหลัง โดยเฉพาะอย่างยิ่งทำให้เกิดสิ่งกีดขวางการทำให้เปียกซึ่งไม่สามารถย้อนกลับได้สำหรับบอร์ดที่มีการเคลือบพื้นผิว OSP
บางคนยังคงคิดว่า"เนื่องจากพวกมันทั้งหมดมีดีบุก" จึงสามารถผสมและใช้ได้ แต่กลับพบว่าปริมาณขยะสูงกว่าปกติถึง 2.3 เท่า และความถี่ในการกำจัดขยะเปลี่ยนจากทุกๆ 4 ชั่วโมงเป็นทุกๆ 90 นาที เนื่องจากอัตราการย้ายของไอออนทองแดงในโลหะผสมบัดกรีที่แตกต่างกันจะแตกต่างกันอย่างมาก: ระบบ SnPb จะเร่งการละลายของแผ่น Cu ในขณะที่ระบบ SAC ยับยั้งกระบวนการนี้ หลังจากผสมแล้ว ไมโครโซนที่อุดมด้วยทองแดงในท้องถิ่นจะถูกสร้างขึ้น เร่งปฏิกิริยานิวเคลียสและการเติบโตของขี้โลหะโดยตรง ยิ่งไปกว่านั้น สิ่งที่เซ็นเซอร์อุณหภูมิเตาเผาป้อนกลับคืออุณหภูมิเฉลี่ย ซึ่งไม่สามารถตรวจสอบความผันผวนทางอุณหพลศาสตร์ที่แท้จริงที่เกิดจากการไล่ระดับขององค์ประกอบด้วยกล้องจุลทรรศน์ภายในบ่อหลอมเหลวได้
เราลองใช้สเปกโตรมิเตอร์บนเส้น B เพื่อวัดองค์ประกอบของสระหลอมเหลวแบบเรียลไทม์ และพบว่าหลังจากการป้อนแบบผสมเป็นเวลา 30 นาที ค่าเบี่ยงเบนของเนื้อหา Sn ถึง ±1.7% และความผันผวนของ Ag อยู่ที่ ±0.42% ความผันผวนดังกล่าวเกินข้อกำหนด ±0.15% สำหรับความสม่ำเสมอของแบตช์ของการบัดกรีโลหะผสมที่ระบุใน IPC-J-STD-006 ดังนั้นจึงไม่ใช่คำถามว่าสามารถทำได้หรือไม่ แต่หลังจากผสมแล้ว พารามิเตอร์ต่างๆ จะไม่สามารถควบคุมได้ อัตราของเสียจะเพิ่มขึ้น และจะไม่มีการตรวจสอบย้อนกลับ ค่าใช้จ่ายในการหยุดสายการผลิตเพื่อปรับเครื่องนั้นสูงกว่าส่วนต่างราคาระหว่างการซื้อแท่งบัดกรีสองแท่งในรุ่นเดียวกันมาก
หากคุณต้องการเปลี่ยนโลหะบัดกรีอัลลอยด์จริงๆ คุณต้องล้างหม้อบัดกรีทั้งหมดและทำความสะอาดชั้นผลึกที่หลงเหลืออยู่บนผนังด้านในของเบ้าหลอมอย่างทั่วถึง ใช้ดีบุกบริสุทธิ์สำหรับการเปลี่ยนผ่านสองครั้งก่อนที่จะใช้แท่งบัดกรีใหม่ มิฉะนั้น แม้แต่ส่วนที่เหลือเพียง 0.5% ขององค์ประกอบของแท่งบัดกรีเก่าก็จะลดอายุการใช้งานความต้านทานออกซิเดชันของแท่งบัดกรีชุดใหม่ลง 40% ข้อมูลนี้มาจากการติดตามบันทึกการเปลี่ยนแปลงวัสดุเป็นเวลาสามปีสำหรับเครื่องบัดกรีแบบคลื่น 27 เครื่อง ไม่ใช่ค่าทางทฤษฎีที่จำลองในห้องปฏิบัติการ
