Thanh hàn Sn90Sb10 được chế tạo để đáp ứng các yêu cầu nghiêm ngặt trong môi trường hàn không chì, có nhiệt độ nóng chảy cao, trong đó hợp kim SAC305 hoặc Sn63Pb37 thông thường không duy trì được hiệu suất cấu trúc trên 150°C và thành phần danh nghĩa của nó, 90% trọng lượng thiếc và 10% trọng lượng antimon, tạo ra nhiệt độ rắn là 239°C và nhiệt độ chất lỏng là 241°C, dẫn đến phạm vi nóng chảy cực kỳ hẹp chỉ 2°C hỗ trợ kiểm soát nhiệt chính xác trong quá trình hàn nhúng, hàn sóng và đóng hộp thủ công.
Cấu trúc vi mô chủ yếu bao gồm ma trận pha α giàu thiếc xen kẽ với các hợp chất liên kim SbSn phân tán mịn, hoạt động như các máy tinh chế hạt hiệu quả và các vị trí ghim lệch vị trí, nhờ đó nâng cao cường độ năng suất lên khoảng 48 MPa ở nhiệt độ phòng và duy trì trên 32 MPa ngay cả ở 125°C, mức cao hơn đáng kể so với Sn96,5Ag3.0Cu0.5, giảm xuống dưới 20 MPa dưới tải nhiệt giống hệt nhau và cường độ này được duy trì trực tiếp. chuyển thành giảm sự xuất hiện vết nứt do mỏi cơ nhiệt ở các mối nối chịu chu kỳ nhiệt lặp đi lặp lại trong khoảng từ −40°C đến 125°C.
Khả năng chống oxy hóa được cải thiện rõ rệt so với các hợp kim gốc thiếc nguyên chất do sự hình thành lớp oxit hỗn hợp SnO₂–Sb₂O₃ dày đặc, bám dính trong quá trình xử lý nóng chảy, giảm sự tạo cặn tới 35% so với các thanh Sn99.3Cu0.7 trong điều kiện hàn sóng giống hệt nhau ở 255°C và sự vắng mặt của bạc giúp loại bỏ những lo ngại về hiện tượng rỗng do di chuyển điện trong mật độ dòng điện cao giao diện, đồng thời giảm chi phí nguyên liệu thô khoảng 22% so với các chất thay thế chứa Ag có đặc tính nóng chảy tương đương.
Khả năng thấm ướt trên nền đồng vẫn mạnh mẽ mặc dù nhiệt độ nóng chảy cao, đạt diện tích trải rộng 78% sau 3 giây ở 260°C trong môi trường nitơ với 100 PPM O₂, đồng thời hợp kim thể hiện dòng mao dẫn ổn định vào các khoảng trống có bước nhỏ xuống tới 0,15 mm mà không bị bắc cầu hoặc sụt giảm, với điều kiện hoạt tính dòng chảy phù hợp với các công thức dựa trên nhựa thông được kích hoạt vừa phải có chứa dẫn xuất axit abietic và este glycol, do halogen hóa quá mạnh chất kích hoạt có thể đẩy nhanh quá trình hòa tan Sb khỏi pha nóng chảy và làm ảnh hưởng đến độ bám dính bề mặt lâu dài.
Sự tăng trưởng hợp chất liên kim loại ở bề mặt tiếp xúc hàn-đồng tuân theo định luật động học parabol với năng lượng kích hoạt là 72 kJ/mol, dẫn đến Cu₆Sn₅ độ dày chỉ 1,8 μm sau 1000 giờ ở 150°C, nhỏ hơn đáng kể so với 4,3 μm quan sát được đối với SAC305 trong điều kiện lão hóa giống hệt nhau và sự phát triển IMC hạn chế này sẽ duy trì độ dẻo ở ngoại vi khớp và làm chậm độ giòn của khớp bắt đầu gãy xương trong quá trình thử nghiệm cắt, trong đó các mối nối Sn90Sb10 duy trì lực phá hủy trung bình là 28,4 N trên 0805 bộ phận ngay cả sau 2000 chu kỳ trong khoảng từ −55°C đến 150°C.
Độ ổn định khi bảo quản là tuyệt đối, không phát hiện thấy sự phân tách hoặc tách pha sau 12 tháng trong túi polyetylen kín ở nhiệt độ 25°C và độ ẩm tương đối 60%, đồng thời các thanh thử độ bền kéo được đúc từ cùng một lô cho thấy hệ số Biến thiên về độ bền kéo Cuối cùng dưới 3,7%, xác nhận khả năng tái sản xuất theo từng lô cần thiết cho sản xuất ô tô đạt tiêu chuẩn AEC-Q200, trong khi dung sai kích thước của thanh được giữ ở mức ±0,2 mm đường kính trên 3,2 mm danh nghĩa các phần, đảm bảo cấp dây đáng tin cậy trong bộ phân phối dây hàn tự động và giảm thiểu sự cố gây nhiễu trong quá trình cấp dây liên tục.
Độ dẫn nhiệt đo được là 52 W/m·K ở 25°C, cho phép tản nhiệt nhanh hơn từ các đầu Cuối được hàn trong dây dẫn MOSFET nguồn và mô-đun IGBT, đồng thời hệ số giãn nở nhiệt trung bình tuyến tính là 22,6 × 10⁻⁶ /°C trong khoảng từ 25°C đến 125°C, đặt vật liệu này gần vật liệu PCB FR-4 hơn so với hợp kim tản nhiệt bằng nhôm, nhờ đó giảm thiểu sự tích tụ ứng suất cắt tại các giao diện cấp bo mạch trong quá trình gia nhiệt khi vận hành, và dữ liệu thực tế từ ba nhà cung cấp ô tô Cấp 1 cho thấy không có khoản hoàn trả bảo hành nào do lỗi mối hàn trong các bộ điều khiển động cơ được lắp ráp Sn90Sb10 trong 42 tháng triển khai trên 1,7 triệu xe.
