เราเปลี่ยนแท่งบัดกรีสามครั้งต่อวันบนแนวบัดกรีแบบคลื่น ไม่ใช่เพราะจุดหลอมเหลวไม่เพียงพอ แต่เป็นเพราะอัตราการออกซิเดชันเร็วเกินไป หลังจากที่ขี้เถ้ากองอยู่ในห้อง รอยต่อที่บัดกรีและการเชื่อมจะเกิดขึ้นบ่อยครั้ง สาเหตุที่แท้จริงอยู่ที่ผลเสริมฤทธิ์กันที่เข้ากันได้ไม่ดีของเงินและทองแดงในองค์ประกอบของโลหะผสม สูตร Sn99.0Ag0.3Cu0.7 มีฟิล์มออกไซด์ของพื้นผิวที่ต่อเนื่องมากกว่า Sn99.3Cu0.7 อย่างมีนัยสำคัญในระหว่างการบัดกรีแบบจุ่มแบบไดนามิกที่อุณหภูมิ 250°C แบบแรกจะรักษาอัตราส่วนน้ำหนักขยะให้คงที่ในระยะยาวระหว่าง 0.8% ถึง 1.2% ในขณะที่แบบหลังมักจะเกิน 2.5% โดยมีความผันผวนอย่างรุนแรง
เงินไม่เพียงเพิ่มจุดหลอมเหลวเท่านั้น ในดีบุกเหลว ควรรวมตัวกับออกซิเจนเป็นพิเศษเพื่อสร้างชั้นทู่แบบผสม SnO-Ag?O โครงสร้างนี้มีความหนาแน่นสูงกว่า SnO2 บริสุทธิ์ และการวัดจริงแสดงให้เห็นว่าอัตราการซึมผ่านของออกซิเจนต่อหน่วยพื้นที่ลดลงประมาณ 38% ในทางกลับกัน ทองแดงทำหน้าที่ยับยั้ง Sn?O? เมล็ดหยาบ หากปริมาณทองแดงต่ำกว่า 0.5% แสดงว่าชั้นออกไซด์มีแนวโน้มที่จะแตกร้าว หากเกิน 0.9% จะทำให้การกัดกร่อนของห้องเตาเผารุนแรงขึ้น ดังนั้น 0.7% จึงเป็นค่าวิกฤตที่สร้างความสมดุลระหว่างความต้านทานต่อออกซิเดชันและอายุการใช้งานของอุปกรณ์
บางคนพยายามเติมนิกเกิล 0.05% เพื่อยับยั้งการเกิดขี้โลหะ เพียงแต่พบว่ามีรูขุมขนขนาดเล็กปรากฏบนพื้นผิวรอยประสาน ภายใต้กล้องจุลทรรศน์ นิกเกิลจะแยกตัวที่ขอบรอยต่อประสานเพื่อสร้างแถบที่สมบูรณ์ ส่งผลให้มุมเปียกเพิ่มขึ้นมากกว่า 12° ในทำนองเดียวกัน การเติมเจอร์เมเนียม 0.02% สามารถทำให้ธัญพืชละเอียดได้ แต่ฟลักซ์ตกค้างจะทำปฏิกิริยากับเจอร์เมเนียมเพื่อสร้าง GeO? อนุภาคแขวนลอย เพิ่มความถี่ของการอุดตันของหัวฉีดเป็นสามเท่า การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ดูเหมือนจะช่วยลดปริมาณขยะ แต่เปลี่ยนปัญหาไปสู่ความน่าเชื่อถือในการบัดกรี
สายการผลิตใช้แผงวัดอุณหภูมิการบัดกรีแบบรีโฟลว์เพื่อตรวจสอบการไล่ระดับอุณหภูมิบนพื้นผิวอ่างบัดกรีพร้อมกัน พบว่าเมื่อเวลาคงตัวของแท่งโลหะบัดกรีเดียวกันในโซนอุณหภูมิที่แตกต่างกันแตกต่างกันมากกว่า 15 วินาที ความถี่ของการแตกของเปลือกขี้โลหะของแท่งโลหะบัดกรีที่ประกอบด้วยเงินจะเป็นครึ่งหนึ่งของความถี่ของแท่งโลหะบัดกรีไร้เงิน สิ่งนี้บ่งชี้ว่าเงินไม่เพียงแต่ส่งผลต่อความเสถียรทางเคมีเท่านั้น แต่ยังช่วยเพิ่มความสม่ำเสมอของการกระจายความเครียดจากความร้อนอีกด้วย อย่างไรก็ตาม นี่ไม่ได้หมายความว่ามีเงินมากขึ้นจะดีกว่า เมื่อ Ag ถึง 0.5% ความหนาของชั้น IMC ของข้อต่อบัดกรีจะขยายตัวเร็วเกินไป และอัตราการแตกร้าวในการทดสอบการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างฉับพลันที่ -40°C จะเพิ่มขึ้น 27% แทน
ความผันผวนระหว่างชุดแท่งบัดกรีมักเกิดจากสิ่งเจือปนจากแหล่งทองแดง หากผงทองแดงด้วยไฟฟ้ามีธาตุเหล็กมากกว่า 0.005% จะกระตุ้นการเปลี่ยนแปลงของ SnO หรือไม่ จากสถานะอสัณฐานไปสู่สถานะผลึก ทำให้ชั้นออกไซด์สูญเสียความเหนียว ครั้งหนึ่งเราเคยยกเลิก PCBA สองชุดติดต่อกันเนื่องจากปัญหานี้ ต่อมา เราเปลี่ยนมาใช้ผงทองแดงที่ทำให้เป็นอะตอมและเพิ่มการตรวจสอบการสุ่มตัวอย่าง EDS สำหรับแต่ละชุดที่เข้ามา ซึ่งช่วยลดการเพิ่มขึ้นของขยะเฉลี่ยรายวันจาก 1.8 กก. เหลือต่ำกว่า 0.9 กก.
