องค์ประกอบ Sb มีอิทธิพลอย่างเด่นชัดต่อประสิทธิภาพของแท่งโลหะบัดกรี เนื่องจากพลวงจะสร้างเฟสระหว่างโลหะกับดีบุกที่เสถียร แก้ไขการเกาะกันของขอบเขตของเกรน และยับยั้งการเพิ่มความหนาของชั้นโลหะระหว่างโลหะมากเกินไปที่ส่วนต่อประสานของโลหะในระหว่างการบัดกรีและการเสื่อมสภาพจากความร้อนในภายหลัง เมื่อเนื้อหา Sb เพิ่มขึ้นจาก 3.5 wt% เป็น 6.0 wt% ในระบบไบนารี่ของ Sn–Sb อุณหภูมิโซลิดัสจะเพิ่มขึ้น 2.7°C ในขณะที่ของเหลวยังคงไม่เปลี่ยนแปลง ส่งผลให้ช่วงแป้งเปียกที่แคบลง ซึ่งปรับปรุงความคมชัดในการพิมพ์ แต่ยังเพิ่มความเสี่ยงของการแข็งตัวก่อนกำหนดในการพิมพ์ลายฉลุแบบละเอียด
การเติม Sb ช่วยเพิ่มความต้านทานแรงดึงและความต้านทานการคืบเนื่องจากการเสริมความแข็งแกร่งของสารละลายและการแข็งตัวของการกระจายตัวจากการตกตะกอน SnSb แต่ Sb ที่มากเกินไปเกิน 7.0% โดยน้ำหนักทำให้เกิดความเปราะบางเนื่องจากนิวเคลียส SnSb หลักหยาบพิเศษในระหว่างการทำความเย็นช้า สร้างไซต์ความเข้มข้นของความเครียดที่เริ่มต้น microcracks ภายใต้แรงกระแทกทางกลหรือการหมุนเวียนความร้อน ผลกระทบนี้จะรุนแรงโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อมีการหล่อแท่งโลหะบัดกรีโดยใช้เวลาคงตัวของเตาที่ไม่สามารถควบคุมได้เกินกว่า 30 นาที โดยที่การแยกเฉพาะจุดนำไปสู่โซนที่มี Sb มากเกิน 9.2% โดยน้ำหนักใกล้กับพื้นผิวแท่งโลหะ
Solder Bar consistency depends heavily on Sb distribution uniformity across the cross-section, and batch-to-batch variation greater than ±0.15 wt% triggers measurable drift in wave soldering wettability, evidenced by contact angle increases from 28° to 39° on OSP-coated copper test coupons after 3 seconds immersion at 255°C; such inconsistency stems not only from raw material purity but also from crucible residue buildup during continuous remelting, where oxidized SbO₂ accumulates at the melt surface and depletes active Sb available for alloying.
During reflow, Sb retards the growth kinetics of Cu₆Sn₅ at the solder–copper interface by substituting into the crystal lattice and lowering interfacial energy, yet it simultaneously promotes Kirkendall void formation at the reaction front when Cu diffusion outpaces Sn diffusion, particularly above 210°C and after dwell times exceeding 90 วินาที; this dual behavior explains why solder joints with 4.8 wt% Sb show 22% lower interfacial fracture energy after 1000 thermal cycles between −40°C and 125°C compared to those with 5.2 wt% Sb, despite identical shear strength values measured at room temperature.
สภาวะในการจัดเก็บส่งผลต่อความเสถียรของประสิทธิภาพที่เกี่ยวข้องกับ Sb เนื่องจากความชื้นโดยรอบที่สูงกว่า 60% RH จะเร่งการเกิดออกซิเดชันที่พื้นผิวของแท่งบัดกรีที่มี Sb ต่ำ (<4>6.5 wt%) พัฒนาผิวหนังออกไซด์ที่หนาขึ้นซึ่งมีเฟส SnO₂–Sb₂O₄ ผสมกัน ซึ่งต้านทานการกระตุ้นฟลักซ์แบบธรรมดา เว้นแต่ว่าจะใช้ฟลักซ์ที่มีพื้นฐานจากขัดสนที่มีปริมาณกรดอะบิเอติกสูง
การตรวจสอบย้อนกลับของการผลิตจำเป็นต้องมีการควบคุมการจัดหา Sb อย่างเข้มงวด เนื่องจากพลวงที่สกัดจากเศษทุติยภูมิมักจะมีระดับของสารเจือปน As, Pb และ Bi ที่แปรผันซึ่งแยกตัวร่วมกับ Sb ในระหว่างการแข็งตัว นำไปสู่ภาวะซึมเศร้ายูเทคติกที่คาดเดาไม่ได้และความผิดปกติในการหลอมละลายเฉพาะที่ Sb หลักที่ได้รับการรับรองซึ่งมีความบริสุทธิ์ ≥99.99% จะรักษาอุณหภูมิยูเทคติกให้คงที่ที่ 231.9°C ในโลหะผสม Sn–10Sb ในขณะที่แบทช์ที่ไม่ผ่านการรับรองจะเปลี่ยนจุดยูเทคติกลงได้มากถึง 3.4°C เนื่องจากการปนเปื้อนของ Bi ที่สูงกว่า 120 PPM
วิศวกรกระบวนการต้องตรวจสอบเนื้อหา Sb ผ่าน XRF หรือ ICP-OES ก่อนที่จะปล่อยล็อตล็อต เนื่องจากหน่วย XRF แบบมือถือที่ได้รับการสอบเทียบสำหรับเมทริกซ์ Sn–Pb จำนวนมากประเมินความเข้มข้นของ Sb ในระบบ Sn–Sb ต่ำไปมากถึง 0.42 wt% เนื่องจากผลการดูดกลืนแสงเมทริกซ์ และการสอบเทียบกับวัสดุอ้างอิง NIST SRM 1151a Sn–Sb จำเป็นสำหรับความไม่แน่นอนในการวัดที่ต่ำกว่า ±0.07 โดยน้ำหนัก%
เมื่อเลือกแท่งบัดกรีสำหรับการใช้งานในยานยนต์ที่มีความน่าเชื่อถือสูง ปริมาณ Sb จะต้องอยู่ภายใน 4.95–5.05 wt% เพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างฉับพลันของ AEC-Q200 เนื่องจากการเบี่ยงเบนนอกหน้าต่างนี้มีความสัมพันธ์กับอัตราความล้มเหลวของข้อต่อที่สูงขึ้น 17% ในระหว่างการทดสอบอายุการใช้งานแบบเร่งที่ 1,500 รอบ และการเบี่ยงเบนใดๆ ที่เกิน ±0.18 wt% ทำให้ความสอดคล้องกับ IPC-J-STD-006C เป็นโมฆะ ข้อ 3.4.2 สำหรับขีดจำกัดความทนทานต่อองค์ประกอบ
