Hầu như tất cả các vấn đề về râu thiếc mà chúng tôi gặp phải trên dây chuyền sản xuất đều xảy ra trong quá trình bảo quản lâu dài hoặc trong điều kiện sai lệch nhiệt độ, độ ẩm cao sau khi hàn nóng chảy lại bằng kem hàn không chì, thay vì được tạo ra ngay khi nóng chảy lại. Điều này chỉ ra rằng sự phát triển của râu thiếc là kết quả của quá trình giảm ứng suất bên trong liên tục và các phản ứng bề mặt trong các mối hàn. Khi hàm lượng bạc trong công thức kem hàn vượt quá 3,0%, trong khi nó có thể làm tăng điểm nóng chảy, nó sẽ làm trầm trọng thêm sự kết tủa của các pha Ag₃Sn giòn, thay vào đó cung cấp các kênh cho sự di chuyển có hướng của các nguyên tử thiếc.
Hệ thống eutectic Sn96.5/Ag3.0/Cu0.5 trong công thức kem hàn rất dễ hình thành các sợi nhánh thô trong quá trình làm mát sau khi nung chảy lại. Đặc Biệt khi hàm lượng oxit của bột thiếc trong kem hàn cao hơn 0,8%, màng oxit cản trở sự liên kết luyện kim dày đặc của các mối hàn, dẫn đến sự chồng chất của các vi hạt cục bộ và ứng suất kéo dư, trở thành vị trí ưu tiên cho quá trình hình thành râu thiếc. Do đó, chúng tôi bắt buộc phải thực hiện phân tích nhiệt DSC kết hợp với kiểm tra lại thành phần XRF trên mỗi lô kem hàn để đảm bảo rằng dao động Ag được kiểm soát trong phạm vi ±0,05% và Cu trong phạm vi ±0,02%.
Việc lựa chọn hệ thống thông lượng cũng quan trọng không kém. Chất trợ dung dựa trên nhựa thông tạo ra một lượng lớn cặn cacbon hóa và bị suy giảm giá trị axit nhanh chóng khi được nung lại trên 240oC, khiến nó không thể thụ động hóa bề mặt thiếc một cách liên tục. Mặt khác, nếu dòng axit hữu cơ Biến tính có hoạt tính quá cao sẽ hình thành các vết ăn mòn cục bộ ở mép mối hàn. Do đó, Cuối cùng chúng tôi đã quyết định sử dụng công thức có hoạt tính trung bình chứa dẫn xuất benzotriazole, có thể tạo thành màng hấp phụ hoàn chỉnh trong giai đoạn giữ 180oC, vừa ức chế sự di chuyển ion thiếc vừa không cản trở việc làm ướt hợp kim.
Các thông số In dán hàn phải được quản lý kết hợp với công thức dán hàn. Ví dụ, khi độ cầu của bột thiếc trong kem hàn thấp hơn 92%, ngay cả với giấy nến Loại 3 và góc chổi cao 45°, thì sự xẹp bột thiếc ở các cạnh của miếng hàn vẫn sẽ xảy ra, hơn nữa dẫn đến các mặt cắt mối hàn không đồng đều sau khi nóng chảy lại. Những khuyết tật hình học như vậy khuếch đại độ dốc ứng suất ở các ranh giới hạt, khiến cho các sợi thiếc xuất hiện sớm trong quá trình kiểm tra sai lệch 72 giờ. Do đó, chúng tôi yêu cầu các nhà cung cấp cung cấp báo cáo phân bổ kích thước hạt laser cho từng lô kem hàn, với D50 được kiểm soát chặt chẽ ở mức 25±2μm và D90<38μm.
Dữ liệu thử nghiệm lão hóa cho thấy rằng trong điều kiện sai lệch 85°C/85%RH + 5V, việc sử dụng công thức kem hàn vi hợp kim với 0,015% bismuth sẽ kéo dài thời gian bắt đầu tạo râu thiếc từ 168 giờ đối với các công thức thông thường lên hơn 520 giờ. Tuy nhiên, một khi lượng bismuth bổ sung vượt quá 0,02%, nó sẽ làm giàu ở bề mặt mối hàn và gây ra hiện tượng gãy giòn ở nhiệt độ thấp. Do đó, cửa sổ này phải được duy trì thông qua giám sát ICP-MS theo thời gian thực và sản phẩm không thể được xuất xưởng chỉ dựa trên báo cáo kiểm tra nhà máy.
