ลวดบัดกรี Sn42Bi58 ทำหน้าที่เป็นตัวเลือกวัสดุที่สำคัญเมื่อโลหะผสมไร้สารตะกั่วมาตรฐาน เช่น SAC305 เกินความทนทานต่อความร้อนของการประกอบที่ละเอียดอ่อน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในงานปรับปรุงไมโครอิเล็กทรอนิกส์ การเชื่อมต่อระหว่างกันของอุปกรณ์ MEMS และโมดูลที่มีข้อจำกัดทางความร้อน ซึ่งอุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้วของวัสดุพิมพ์ลดลงต่ำกว่า 150°C และการสัมผัสกับความร้อนที่สูงกว่า 145°C เป็นเวลานาน ทำให้เกิดการหลุดล่อน การบิดเบี้ยว หรือการเสื่อมสภาพของชิ้นส่วนแม่พิมพ์ ดังนั้นวิศวกรจึงเลือกใช้ Sn42Bi58 ไม่ สำหรับการใช้งานอเนกประสงค์ แต่สำหรับสถานการณ์เป้าหมายที่ต้องการการควบคุมความร้อนที่แม่นยำและการถ่ายเทมวลความร้อนน้อยที่สุดระหว่างการบัดกรีด้วยตนเองหรือแบบเลือก
ธรรมชาติยูเทคติกของโลหะผสมทำให้แน่ใจถึงการเปลี่ยนผ่านของโซลิดัส-ของเหลวที่คมชัดที่ 138°C ซึ่งช่วยขจัดช่วงพลาสติกที่ทำให้การกำหนดหน้าต่างกระบวนการซับซ้อนในระบบที่ไม่ใช่ยูเทคติก และคุณลักษณะนี้ช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานสามารถบรรลุการก่อตัวของข้อต่อที่ทำซ้ำได้โดยลดเวลาการคงตัวบนส่วนประกอบที่ไวต่อความร้อน เช่น bare-die ICs ที่ติดตั้งบนตัวพาโพลีอิไมด์ พื้นผิวอะลูมิเนียมไนไตรด์ หรือลามิเนต FR-4 บางพิเศษที่มีความหนาน้อยกว่า 0.2 มม. ในขณะที่ หลีกเลี่ยงการเจริญเติบโตระหว่างโลหะที่เปราะซึ่งพบได้ทั่วไปกับบิสมัทที่สูงกว่าเช่น Sn58Bi42 ซึ่งแสดงความไวต่อความล้าจากการปั่นจักรยานด้วยความร้อนเพิ่มขึ้น
ปริมาณบิสมัทที่ค่อนข้างสูงช่วยให้การไหลดีขึ้นเหนือ Sn63Pb37 ที่ต่ำกว่า 150°C แต่ยังคงรักษาความต้านทานแรงดึงที่เพียงพอ ประมาณ 42 MPa ในสภาวะอบอ่อน เพื่อให้สามารถทนทานต่อการสั่นสะเทือนระดับกระดานและความเค้นในการจัดการที่พบในระหว่างการทดสอบการทำงานหรือการรวมโมดูล แม้ว่านักออกแบบจะต้องคำนึงถึงความต้านทานการคืบที่ต่ำกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับโลหะผสม SAC โดยการเสริมข้อต่อผ่านรูปทรงของแผ่นที่ได้รับการปรับปรุงให้เหมาะสม ลดระยะยื่นที่ไม่ได้รับการสนับสนุน และใช้การยึดเชิงกลเฉพาะที่ จำเป็น โดยเฉพาะอย่างยิ่งในโมดูลภายในรถยนต์ที่ต้องเผชิญกับการเปลี่ยนแปลงความร้อนซ้ำๆ ระหว่าง -40°C ถึง +85°C
โดยทั่วไปผู้ผลิตจะจัดหาลวดบัดกรี Sn42Bi58 ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางตั้งแต่ 0.3 มม. ถึง 1.2 มม. โดยมีแกนฟลักซ์ที่มีสูตรที่ไม่ทำความสะอาด มีส่วนผสมจากขัดสน หรือละลายน้ำได้ ซึ่งสอบเทียบแล้วเพื่อให้กิจกรรมที่สม่ำเสมอในอุณหภูมิทิปที่แตกต่างกันตั้งแต่ 280°C ถึง 320°C และเนื่องจากบิสมัทออกซิไดซ์ได้ง่ายกว่าดีบุก ผู้ปฏิบัติงานจึงต้องรักษาปลายเหล็กที่สะอาด หลีกเลี่ยงเวลาแฝงที่มากเกินไปเกิน 3 วินาทีต่อข้อต่อ และจัดเก็บ แกนม้วนภายใต้ไนโตรเจนแห้งหรือสภาวะผึ่งให้แห้งเพื่อป้องกันการเสื่อมสภาพของฟลักซ์และการเปียกที่ไม่สอดคล้องกันซึ่งเกิดจากการสะสมของออกไซด์ที่พื้นผิวบนเส้นลวด
ลวดบัดกรีนี้ทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือกับเงินแช่ ทองคำแช่นิเกิลแบบไม่ใช้ไฟฟ้า และพื้นผิวเคลือบสารกันบูดอินทรีย์ (OSP) แม้ว่าพฤติกรรมการแพร่กระจายของลวดจะลดลงเล็กน้อยบนชั้น OSP ที่มีอายุมากกว่า 72 ชั่วโมงหลังการใช้งานเนื่องจากการก่อตัวของฟิล์มคาร์บอน ดังนั้นการตรวจสอบกระบวนการจะต้องรวมการตรวจสอบมุมเปียกและความสูงของเนื้อสันในแบบเรียลไทม์โดยใช้เครื่องมือตรวจสอบด้วยแสงอัตโนมัติที่ปรับเทียบกับเกณฑ์การยอมรับ IPC-A-610 คลาส 2 แทนที่จะพึ่งพา เป็นเพียงการประเมินด้วยสายตาเท่านั้น
ทีมจัดซื้อควรตรวจสอบความสอดคล้องกันมากต่อมากในจุดหลอมเหลวผ่านการวิเคราะห์ DSC ยืนยันว่าปริมาณเฮไลด์ของฟลักซ์ตกค้างยังคงต่ำกว่า 0.5% โดยน้ำหนัก Cl⁻ เทียบเท่าเพื่อป้องกันการกัดกร่อนหลังการบัดกรีภายใต้การเก็บรักษาที่มีความชื้น และต้องการเอกสารการตรวจสอบย้อนกลับฉบับสมบูรณ์ รวมถึงใบรับรองโรงงานวัตถุดิบสำหรับทั้งอินพุตดีบุกและบิสมัท เนื่องจากพลวงปริมาณเล็กน้อยหรือการปนเปื้อนของตะกั่วที่สูงกว่า 100 PPM สามารถเปลี่ยนจุดยูเทคติกขึ้นและทำให้เกิดการแข็งตัวบางส่วนในระหว่าง การระบายความร้อน นำไปสู่ไมโครโมฆะ และลดความแข็งแรงในการยึดเกาะของพื้นผิวในการยุติตัวต้านทานชิป QFN ระยะพิทช์ละเอียดหรือ 0201
ช่างเทคนิคภาคสนามที่ใช้ Sn42Bi58 สำหรับการซ่อมแซมภาคสนามของตัวเชื่อมต่อขอบที่ล้มเหลวหรือจุดบัดกรีของเกราะ RF ที่เสียหายต้องใช้เตารีดควบคุมอุณหภูมิที่ตั้งค่าไว้ที่ 300 ± 5°C พร้อมด้วยสิ่วหรือปลายทรงกรวยซึ่งมีโซนการให้ความร้อนแบบแอคทีฟสั้นกว่า 2.5 มม. เพื่อระบุตำแหน่งพลังงานที่ป้อนเข้า และควรหลีกเลี่ยงการลากสายไฟบนพื้นผิวกระป๋องล่วงหน้า เนื่องจากเฟสที่อุดมด้วยบิสมัทจะแยกส่วนเป็นพิเศษที่ขอบเขตของเกรนภายใต้ความเค้นเฉือน ซึ่งอาจส่งผลต่อระยะยาว ความน่าเชื่อถือในเส้นทางสัญญาณความถี่สูงที่ทำงานสูงกว่า 2.4 GHz ซึ่งสามารถวัดความไม่ต่อเนื่องของอิมพีแดนซ์ได้
