Khi thực hiện Kiểm tra so sánh thanh hàn và dán hàn, các kỹ sư phải đồng thời đánh giá sự liên kết thành phần hợp kim, cửa sổ nhiệt độ kích hoạt từ thông và hình thái cặn sau phản ứng nóng chảy, vì độ lệch điểm nóng chảy không khớp hoặc hàm lượng halogenua không tương thích có thể gây ra hiện tượng cạn kiệt từ thông sớm, giảm oxit không hoàn toàn và làm ướt không nhất quán trên các bề mặt miếng đệm. Thử nghiệm bắt đầu bằng cách chọn một lô Thanh hàn đại diện, điển hình là Sn96.5Ag3.0Cu0.5 với dung sai ± 0,15% và chuẩn bị kem hàn bằng cách sử dụng cùng một hợp kim danh nghĩa, cùng phân bố kích thước hạt (Loại 4, D50 = 25 µm) và công thức thông lượng không sạch dựa trên nhựa thông giống hệt nhau để loại bỏ các Biến số không liên quan đến ghép cặp luyện kim. Trong quá trình In stencil, tính nhất quán của khối lượng dán được xác minh thông qua SPI ở độ phủ 100% trên các phiếu giảm giá FR-4 đã hoàn thiện của ENIG, trong khi các quả cầu hàn lấy từ thanh được đặt thủ công liền kề với các vật liệu In để mô phỏng dòng hàn nguồn hỗn hợp trong các điều kiện nóng chảy lại giống hệt nhau.
Cấu hình chỉnh lại dòng được giữ nghiêm ngặt ở nhiệt độ cao nhất 245°C trong 45 giây với tốc độ tăng là 1,2°C/s trước thời điểm cao điểm và làm mát 2,8°C/s, vì vượt quá 248°C có nguy cơ gây nứt liên kim Cu-Sn tại bề mặt tiếp xúc đệm, trong khi nhiệt độ thấp hơn 242°C sẽ khiến từ thông dư không bị phân hủy và ảnh hưởng đến sự thoát hơi chân không. Sau khi làm nguội, các mặt cắt ngang được chuẩn bị ở độ phóng đại 5 lần để đánh giá cấu trúc bề mặt phân cách, trong đó các hệ thống phù hợp thể hiện các lớp vỏ sò đồng nhất Cu6Sn5 dày ≤1,8 µm, trong khi sự không khớp tạo ra các vùng IMC không liên tục hoặc phát triển quá mức vượt quá 3,2 µm với các vết nứt nhỏ. Phân tích XRF xác nhận rằng mức độ nhiễm bẩn Pb vẫn ở mức dưới 10 PPM ở cả dạng thanh và dạng dán, đồng thời phép đo nhiệt lượng quét vi sai cho thấy phạm vi chất rắn-lỏng chồng chéo trong phạm vi ±1,3°C, điều này rất cần thiết cho sự kết tụ đồng bộ mà không có sự phân tách pha.
Các phép đo góc làm ướt được thực hiện trên các miếng đồng được phủ OSP sau khi phản xạ lại một lần, vì các góc >42° cho thấy mức giảm năng lượng bề mặt không đủ do phân hủy chất trợ dung, thường bắt nguồn từ chức năng axit không khớp giữa các oxit xỉ có nguồn gốc từ thanh và các chất kích hoạt dán. In trường hợp trùng khớp, góc trung bình nằm trong khoảng từ 28° đến 33°, với độ lệch chuẩn <2>
Chu kỳ nhiệt từ −40°C đến +125°C trong 1.000 chu kỳ tuân theo JEDEC JESD22-A104, do vết nứt giữa các hạt bắt đầu sớm hơn khi tốc độ tăng trưởng của IMC khác nhau do sự mất cân bằng nhỏ về tỷ lệ Ag/Cu giữa thanh và tiền chất dán. Độ bền cắt sau chu kỳ giảm 8% ở các cặp khớp nhau so với ≥22% ở các cặp không khớp nhau, với các bề mặt gãy cho thấy vết nứt dễ uốn ở phần trước và sự phân cắt giòn dọc theo ranh giới IMC ở phần sau. Hình ảnh tia X tại chỗ theo thời gian thực trong quá trình chỉnh lại dòng ghi lại thời gian kết hợp động, cho thấy các hệ thống phù hợp đạt được phản ứng tổng hợp hoàn toàn trong vòng 8,3 ± 0,9 giây sau chất lỏng, trong khi sự không khớp cần 12,7 ± 2,4 giây với bóng hàn có thể nhìn thấy và làm mờ ở các cạnh của miếng đệm. Những quan sát này tương quan trực tiếp với dữ liệu thu được tại hiện trường từ các bộ điều khiển ô tô, trong đó việc sử dụng Thanh hàn và Dán hàn không khớp đã làm tăng số lần hư hỏng mối hàn đầu đời lên 3,8× trong vòng 18 tháng kể từ khi triển khai.
