Tại sao keo hàn SAC305 dễ bị hàn không đủ và lệch trong quá trình In trên các bộ phận 0201, trong khi Sn99.3Cu0.7 ổn định hơn, nguyên nhân sâu xa là do hàm lượng bạc 3,0% trong SAC305 làm tăng độ nhớt nóng chảy của hợp kim, dẫn đến khả năng chảy cắt của kem hàn dưới chổi cao su kém. Ngoài ra In, độ cầu bột của nó nhìn chung thấp hơn một chút so với lô Sn99.3Cu0.7. Giải pháp thực tế là phóng to khẩu độ stencil lên 5% theo tiêu chuẩn IPC-7527, giảm áp suất chổi cao su từ 4,5kg xuống 3,8kg và giảm tốc độ In từ 40mm/s xuống 32mm/s. Biện pháp phòng ngừa quan trọng là làm sạch đáy của khuôn tô bằng phương pháp làm sạch siêu âm IPA + cứ sau 300 bảng, nếu không màng thông lượng còn sót lại sẽ làm trầm trọng thêm sự kết tụ của bột SAC305.

Các vết nứt nhỏ thường xuyên xuất hiện ở rìa các mối hàn QFN sau khi nung nóng lại Sn99.3Cu0.7. Triệu chứng là tỷ lệ cảnh báo sai AOI tăng lên nhưng X-quang không tìm thấy khoảng trống. Lý do là vì phạm vi nhiệt độ hóa rắn của hợp kim này chỉ là 1,2oC và tốc độ làm nguội nhanh hơn một chút sẽ gây ra sự tập trung ứng suất giữa các đuôi gai. Giải pháp thực tế là thêm phần làm mát chậm 210oC ～ 180oC sau Vùng hàn nóng chảy lại cao nhất, kiểm soát thời gian ở mức 45 giây và giảm tốc độ dây chuyền xuống 12% một cách đồng bộ. Đồng thời, hàm lượng oxy trong nitơ được giảm từ 100ppm xuống 300ppm làm chậm tốc độ tăng trưởng của hợp chất liên kim Cu6Sn5 (IMC). Biện pháp phòng ngừa quan trọng là cấm sử dụng miếng dán hàn Sn99.3Cu0.7 cho PCB đồng dày có độ dày >1,6mm và độ dày đồng ≥2oz.

Sau thử nghiệm lão hóa ở nhiệt độ cao và độ ẩm cao (85oC/85%RH/1000h), độ suy giảm lực cắt của mối hàn SAC305 đạt 18%, trong khi của Sn99.3Cu0.7 chỉ là 9%. Triệu chứng là sự dao động trở kháng tiếp xúc của thử nghiệm CNTT tăng lên và một số mối hàn BGA có mối hàn lạnh sau cú sốc nhiệt -40oC. Nguyên nhân là do pha tăng cường Ag3Sn trong SAC305 dễ phản ứng với ion clorua tạo thành phức chất hòa tan trong môi trường nóng ẩm. Giải pháp thực tế là chuyển sang sử dụng kem hàn SAC305 không sạch có hàm lượng halogen <0,1%, hoàn thành lớp phủ phù hợp cho tất cả PCB trong vòng 2 giờ sau khi nung chảy lại và vượt qua bài kiểm tra ô nhiễm ion (tương đương .78μg/cm2 NaCl) trước khi phủ. Biện pháp phòng ngừa quan trọng là độ ẩm của môi trường bảo quản phải được khóa ở mức 30%RH±5% và tránh bảo quản trong cùng tủ với vật liệu đóng gói có chứa PVC.

Sau khi In liên tục trong 2 giờ, độ nhớt của kem hàn Sn99.3Cu0.7 tăng thêm 1200cP, dẫn đến hiện tượng bắc cầu hàn bắt đầu từ bảng thứ 500, trong khi SAC305 chỉ tăng 450cP. Triệu chứng là có thể nhìn thấy dòng chảy dư giữa các miếng đệm và lớp dán khô rõ ràng ở dưới cùng của giấy nến dưới kính hiển vi. Lý do là điểm làm mềm của nhựa thông trong chất mang Sn99.3Cu0.7 thấp (68oC) và nếu nhiệt độ xưởng vượt quá 25,5oC, quá trình bay hơi dung môi sẽ được đẩy nhanh. Giải pháp thiết thực là kéo dài thời gian khuấy kem hàn từ 60 giây lên 90 giây, ngay lập tức siết chặt nắp lá nhôm sau mỗi lần sử dụng và lau các lỗ lưới bằng vải ướt không có xơ nếu khoảng thời gian In stencil vượt quá 90 giây. Biện pháp phòng ngừa quan trọng là nhiệt độ của kho lạnh dán hàn phải ổn định ở (0 ± 1)oC, không được mở gói hàng trong quá trình hồi nhiệt và thời gian hồi nhiệt phải được kiểm soát chặt chẽ đúng 4 giờ.

Khi sử dụng cùng một profile reflow, độ dày IMC của mối hàn SAC305 đạt 3,2μm, trong khi của Sn99.3Cu0.7 chỉ là 1,9μm. Triệu chứng là mặt cắt kim loại cho thấy lớp IMC trước đây không liên tục, trong khi lớp sau dày đặc hơn nhưng giòn. Lý do là năng lượng kích hoạt khuếch tán của các nguyên tử bạc trong SAC305 thấp và quá trình chuyển đổi Cu6Sn5 thành Cu3Sn được tăng tốc khi giữ trên 235oC. Giải pháp thực tế là giảm nhiệt độ đỉnh nóng chảy lại từ 245oC xuống 242oC, nén thời gian giữ xuống 65 giây, tăng tốc độ dây chuyền lên 8% và thêm miếng đệm cách nhiệt dày 0,8mm cho riêng các thiết bị BGA. Biện pháp phòng ngừa quan trọng là cấm sử dụng Sn99.3Cu0.7 cho các miếng đệm đầu nối được xử lý bề mặt Ni/Au, vì nó dễ gây ra sự phát triển bất thường của bề mặt giao tiếp Ni3Sn4 gần điểm eutectic 217oC.