ปัญหาเกี่ยวกับดีบุกเกือบทั้งหมดที่เราพบในสายการผลิตเกิดขึ้นในระหว่างการเก็บรักษาระยะยาวหรือภายใต้สภาวะอคติอุณหภูมิสูงและมีความชื้นสูง หลังจากการบัดกรีแบบรีโฟลว์ด้วยสารบัดกรีไร้สารตะกั่ว แทนที่จะถูกสร้างขึ้นในทันทีที่มีการไหลใหม่ สิ่งนี้บ่งชี้ว่าการเติบโตของหนวดดีบุกเป็นผลมาจากการบรรเทาความเครียดภายในอย่างต่อเนื่องและปฏิกิริยาการประสานภายในข้อต่อประสาน เมื่อปริมาณเงินในสูตรวางโลหะบัดกรีเกิน 3.0% ในขณะที่สามารถเพิ่มจุดหลอมเหลวได้ ก็จะทำให้การตกตะกอนของเฟส Ag₃Sn ที่เปราะรุนแรงขึ้น ซึ่งจะเป็นช่องทางสำหรับการย้ายทิศทางของอะตอมดีบุกแทน

ระบบยูเทคติก Sn96.5/Ag3.0/Cu0.5 ในสูตรยาประสานมีแนวโน้มสูงที่จะเกิดเดนไดรต์หยาบในระหว่างกระบวนการทำความเย็นหลังจากการรีโฟลว์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อปริมาณออกไซด์ของผงดีบุกในสารบัดกรีสูงกว่า 0.8% ฟิล์มออกไซด์จะขัดขวางการยึดเกาะทางโลหะวิทยาที่หนาแน่นของข้อต่อโลหะบัดกรี ซึ่งนำไปสู่การซ้อนทับของไมโครพอร์ขนาดเล็กในท้องถิ่นและความเค้นดึงตกค้าง ซึ่งกลายเป็นตำแหน่งพิเศษสำหรับการเริ่มต้นของวิสเกอร์ดีบุก ดังนั้นเราจึงดำเนินการวิเคราะห์ทางความร้อน DSC ร่วมกับการทดสอบองค์ประกอบ XRF ซ้ำกับสารบัดกรีทุกชุดเพื่อให้แน่ใจว่าความผันผวนของ Ag จะถูกควบคุมภายใน ±0.05% และ Cu ภายใน ±0.02%

การเลือกระบบฟลักซ์ก็มีความสำคัญไม่แพ้กัน ฟลักซ์ที่มีสารขัดสนจะผลิตสารตกค้างที่เป็นคาร์บอนจำนวนมาก และมีค่ากรดลดลงอย่างรวดเร็วเมื่อไหลกลับที่อุณหภูมิสูงกว่า 240°C ทำให้ไม่สามารถผ่านพื้นผิวดีบุกได้อย่างต่อเนื่อง ในทางกลับกัน หากฟลักซ์กรดอินทรีย์ที่ได้รับการดัดแปลงมีฤทธิ์สูงเกินไป ก็จะเกิดหลุมกัดกร่อนเฉพาะที่บริเวณขอบของรอยต่อบัดกรี ดังนั้น ในที่สุดเราจึงตัดสินใจเลือกสูตรที่มีฤทธิ์ปานกลางซึ่งมีอนุพันธ์ของเบนโซไตรอาโซล ซึ่งสามารถสร้างฟิล์มดูดซับที่สมบูรณ์ในระหว่างขั้นตอนการกักเก็บที่อุณหภูมิ 180°C ซึ่งทั้งยับยั้งการเคลื่อนตัวของไอออนดีบุกและไม่ขัดขวางการทำให้โลหะผสมเปียก

พารามิเตอร์การพิมพ์แบบวางประสานจะต้องได้รับการจัดการร่วมกับสูตรการวางแบบประสาน ตัวอย่างเช่น เมื่อความทรงกลมของผงดีบุกในสารบัดกรีต่ำกว่า 92% แม้ว่าจะมีสเตนซิลประเภท 3 และมุมปาดน้ำ 45° สารบัดกรีจะยุบตัวที่ขอบแผ่นจะยังคงเกิดขึ้น ส่งผลให้หน้าตัดของรอยประสานที่ไม่สม่ำเสมอหลังจากการรีโฟลว์ ข้อบกพร่องทางเรขาคณิตดังกล่าวจะขยายการไล่ระดับความเครียดที่ขอบเขตของเกรน ส่งผลให้หนวดดีบุกปรากฏขึ้นก่อนเวลาอันควรในระหว่างการทดสอบอคติ 72 ชั่วโมง ดังนั้นเราจึงกำหนดให้ซัพพลายเออร์จัดทำรายงานการกระจายขนาดอนุภาคเลเซอร์สำหรับสารบัดกรีแต่ละชุด โดยมีการควบคุม D50 อย่างเข้มงวดที่ 25±2μm และ D90≤38μm

ข้อมูลการทดสอบการเสื่อมสภาพแสดงให้เห็นว่าภายใต้สภาวะอคติ 85°C/85%RH + 5V โดยใช้สูตรผสมไมโครอัลลอยด์ที่มีบิสมัท 0.015% จะช่วยขยายเวลาการเริ่มต้นของวิสเกอร์ดีบุกจาก 168 ชั่วโมงสำหรับสูตรทั่วไปไปเป็นมากกว่า 520 ชั่วโมง อย่างไรก็ตาม เมื่อการเติมบิสมัทเกิน 0.02% มันจะเพิ่มสมรรถนะที่ส่วนต่อประสานประสาน และทำให้เกิดการแตกหักเปราะที่อุณหภูมิต่ำ ดังนั้น ช่วงเวลานี้จะต้องได้รับการดูแลผ่านการตรวจสอบ ICP-MS แบบเรียลไทม์ และไม่สามารถเผยแพร่ผลิตภัณฑ์ตามรายงานการตรวจสอบของโรงงานเพียงอย่างเดียว