เมื่อแท่งโลหะบัดกรีผ่านรอบการให้ความร้อนและการแข็งตัวซ้ำๆ ความสมบูรณ์ทางโลหะวิทยาของมันจะลดลงอย่างต่อเนื่องเนื่องจากการแยกเฟสที่ไม่สามารถย้อนกลับได้ การเร่งเกรนของเกรน Sn และการกักเก็บฟลักซ์ตกค้างอย่างต่อเนื่อง โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่ออัตราการทำความเย็นระหว่างรอบไม่สอดคล้องกันหรือความชื้นโดยรอบไม่สามารถควบคุมได้ในระหว่างการแข็งตัว วงจรการหลอมละลายครั้งแรกจะเริ่มต้นการสลายตัวของยูเทคติก ครั้งที่สองจะขยายระยะห่างของแขนเดนไดรต์สูงสุดถึง 18% และในรอบที่สาม การเพิ่มขึ้นของ Cu6Sn5 ที่วัดได้จะเพิ่มขึ้นแม้ภายใต้โปรไฟล์อุณหภูมิสูงสุดที่เหมือนกัน ซึ่งทั้งหมดนี้กระทบต่อการปฏิบัติตามข้อกำหนดเชิงกลในระหว่างการหมุนเวียนความร้อนใน PCB ที่ใช้งาน
ประวัติความร้อนจะควบคุมการดูดซึมออกซิเจนโดยตรงในระหว่างการหลอมแต่ละครั้ง และเนื่องจากชั้นออกไซด์ของพื้นผิวไม่ละลายทั้งหมดเมื่อให้ความร้อนใหม่ SnO และ SnO2 ที่ตกค้างจึงสะสมตามเหตุการณ์การหลอมละลายหลายครั้ง ส่งผลให้ปริมาตรบัดกรีที่มีประสิทธิภาพสำหรับการทำให้เปียก และเพิ่มผลผลิตขี้โลหะโดยเฉลี่ย 0.7% ต่อรอบเกินกว่าการหลอมครั้งแรก การสะสมของออกไซด์นี้ยังเปลี่ยนแปลงไดนามิกของแรงตึงผิว ทำให้เกิดพฤติกรรมการแพร่กระจายที่ไม่สอดคล้องกันบนแผ่นทองแดงที่ทำเสร็จแล้ว OSP และเพิ่มความเสี่ยงของข้อบกพร่องของหัวในหมอนในระหว่างการรีโฟลว์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับแพ็คเกจ QFN ระดับพิทช์ละเอียดที่ขอบของปริมาตรของสารบัดกรีนั้นแน่นอยู่แล้ว
การแพร่กระจายของขอบเขตของเกรนจะทวีความรุนแรงมากขึ้นด้วยการแข็งตัวแต่ละครั้ง ส่งเสริมการแยกเฉพาะของ Bi หรือ Ag หากมีอยู่ในโลหะผสม เช่น SAC305 หรือ Sn96.5Ag3.0Cu0.5 และการกระจายที่ไม่สม่ำเสมอนี้จะปรากฏเป็นกลุ่มไมโครโมฆะใกล้กับบริเวณผิวหน้าหลังจากการหลอมละลายสามครั้งขึ้นไป ซึ่งลดความต้านทานแรงเฉือนเฉลี่ยลง 12–15 MPa เมื่อเทียบกับวัสดุบริสุทธิ์ที่ทดสอบภายใต้สิ่งเดียวกัน เงื่อนไข IPC-J-STD-006B การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ไม่สามารถตรวจพบได้ผ่านการตรวจสอบด้วยภาพตามปกติหรือการคัดกรอง XRF ขั้นพื้นฐาน โดยต้องมีการตัดขวางทางโลหะวิทยาหรือการทำแผนที่ EBSD เพื่อยืนยัน แต่สายการผลิตส่วนใหญ่ยังขาดความสามารถดังกล่าวและอาศัยการสังเกตการเคลื่อนตัวของกระบวนการเชิงประจักษ์แทน
การประมวลผลแท่งบัดกรีใหม่โดยไม่ปรับอัตราส่วนการเติมฟลักซ์จะทำให้เกิดการกักเก็บเฮไลด์มากเกินไป โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อใช้ตัวกระตุ้นที่มีพื้นฐานจากโรซิน และไอออนคลอไรด์ที่สะสมจากการหลอมละลายก่อนหน้านี้จะมีปฏิกิริยาประสานกันกับส่วนประกอบฟลักซ์ที่เพิ่งเปิดตัว ช่วยเร่งให้เกิดการกัดกร่อนที่ขอบรอยต่อประสานในระหว่างการเก็บรักษาที่มีความชื้นสูงหรือการทดสอบอคติ ชุดเดียวที่มีการหลอมเหลวติดต่อกันสี่ครั้งแสดงกระแสการเคลื่อนตัวของเคมีไฟฟ้าที่สูงขึ้น 40% ภายใต้ความเครียดอคติ 85°C/85% RH มากกว่าค่าพื้นฐาน ซึ่งเป็นการยืนยันว่าการหลอมละลายหลายครั้งโดยพื้นฐานจะเปลี่ยนแปลงความเสถียรทางเคมีไฟฟ้าโดยไม่คำนึงถึงองค์ประกอบของโลหะผสม
ความหนืดของวัสดุจะเปลี่ยนไปวัดได้หลังจากการหลอมครั้งที่สองเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงการกระจายขนาดอนุภาคในแท่งโลหะที่หลอมใหม่ เพิ่มความต้านทานการปั๊มในระบบป้อนแท่งบัดกรีอัตโนมัติได้สูงสุดถึง 22% และทำให้เกิดความล้มเหลวในการอัดขึ้นรูปเป็นระยะๆ เว้นแต่ว่าการตั้งค่าแรงบิดของมอเตอร์เกียร์จะถูกปรับเทียบใหม่ด้วยตนเอง ผลกระทบนี้จะเกิดขึ้นเมื่อแท่งบัดกรีรีไซเคิลผสมกับน้ำสต๊อกบริสุทธิ์ เนื่องจากความหนาแน่นที่ไม่ตรงกันทำให้เกิดการแบ่งชั้นในแหล่งกักเก็บที่หลอมละลาย ส่งผลให้การส่งอัลลอยด์ไปยังหัวฉีดบัดกรีแบบคลื่นไม่สอดคล้องกัน และอัตราการเชื่อมที่เพิ่มขึ้นบนตัวเชื่อมต่อที่มีระยะพิทช์ 0.5 มม.
สภาวะการเก็บรักษาระหว่างการหลอมเหลวปรับความเร็วการย่อยสลายขั้นวิกฤต และการสัมผัสกับอากาศแวดล้อมเป็นเวลานานกว่า 90 นาทีหลังการแข็งตัว ก่อนที่รอบความร้อนครั้งถัดไปจะเพิ่มปริมาณออกไซด์ขึ้น 3.2 เท่า เมื่อเทียบกับการจัดการแบบมีเกราะป้องกันไนโตรเจน ในขณะที่การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างฉับพลันซ้ำแล้วซ้ำอีกจากการดับอย่างรวดเร็วในอ่างน้ำจะทำให้เกิดรอยแตกขนาดเล็กใต้ผิวดินที่แพร่กระจายในระหว่างการรีโฟลว์ในภายหลัง ส่งผลให้อายุความเหนื่อยล้าลดลงอีก ไม่มีเกณฑ์มาตรฐานทางอุตสาหกรรมสำหรับจำนวนการหลอมละลายหลายเวลาที่อนุญาตสูงสุด แต่การวิเคราะห์ความล้มเหลวภายในของผู้ให้บริการ EMS ระดับ Tier-1 จำนวน 12 ราย แสดงให้เห็นว่าอุบัติการณ์ความล้มเหลวของข้อต่อเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วเกินกว่ารอบการหลอมหลอมหล่อใหม่ทั้งหมดสามรอบ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการใช้งานด้านยานยนต์และการบินและอวกาศที่ต้องการรอบความร้อน >10,000 รอบ




