Defective soldering

Solder Defect

1.       Jenis jenis solder defect

Dalam PCB Assembel process, kita mengenal jenis defective solder berdasarkan pengelompokan sbb:

a.       Defect secara Mekanis :  Blow Hole, insufficient solder,  icicles dan solder ball

b.      Defect secara fisik : De wetting, non wetting, solder leaching dan intermetallic alloy

c.       Defect secara kimiawi : Korosi, berubah warna, migration

d.      Defect secara elektris : Un soldered, bridge solder, crack

2.       Penyebab solder defect dan pemecahannya

Secara umum penyebab defective soldering ada 4 macam yaitu : Design, base metal, material (solder dan flux  )dan process problem  (Reflow dan dipping ). Kita akan membahas satu per satu penyebab permasalahan tersebut dan pemecahannya.

a.       Design problem

a.1.  Pattern PCB

         Dalam design layout PCB yang harus diperhatikan adalah pattern, arah rangkaian dan susunan komponen. Arah dalam PCb sebaiknya dibuat secara tegak lurus arah aliran solder.  Arah rangkaian yang segaris dengan aliran solder besar kemungkinan menyebabkan bridge solder.

 

                                W =  ( D – d ) /2

a.2.  Diameter through hole

        Ketidak seimbangan perbandingan antara diameter through hole dengan diameter kaki komponen bisa menyebabkan beberapa permasalahan seperti blow hole. Jika diameter through hole terlalu besar, maka akan banyak flux yang menempel dan banyak solder yang masuk. Dengan waktu cooling yang panjang, akan terjadi goyangan pada solder yang menyebabkan terjadinya blowhole. Gas penyebab blow hole ini berasal dari reaksi solder.  Semnakin besar diameter through hole, makin memudahkan gas dari flux keluar dan makin memudahkan terjadinya blow hole.

Kalau through hole terlalu kecil, maka solder susah untuk memasuki through hole karena hambatan antara flux dan solder makin besar. Diameter yang kecil juga mempersulit pengerjaan mounting ( Auto Insert machine ).

Jadi jalan terbaik adalah mendesign layout PCB sedemikian sehingga through hole diperkecil secara seimbang. Untuk masalah penetrasi flux dan PCB, bisa diatasi dengan pre-treatment, aktivasi flux, temperature solder dan dipping time.

a.3. Cara Insert komponen

        Susunan chip komponen juga berpengaruh pada terjadinya blow hole dan de-wetting/non wetting. Karena itu harus disesuaikan dengan arah aliran solder. Selain itu, tiap komponen juga memiliki daya serap panas yang berbeda. Sehingga posisi dan kepadatannya harus diperhatikan.  Jika komponen dengan daya serap panas yang berbeda menumpuk diarea tertentu, maka hasil soldering sangat tidak teratur dan sulit dicari penyelesaiannya.  Kadang- kadang bagus, tetapi kadang2 juga jelek.

b.      Base material problems

b.1. Impurities dalam solder

        Kandungan Aluminium dan seng  yang tinggi dapat menyebabkan terjadinya de-wetting dan non wetting, bridging, icicles dan dross solder.

Kandungan Cu juga akan mempengaruhi flowing solder  yang memudahkan terjadinya bridging. Untuk lead free, kandungan Cu dibawah 0.9% sedangkan pada eutectic solder harus dibawah 0.3%. Cu  dan  Pb ini larut dari  coating  kaki komponen.

b.2. Gas dari lingkungan solder

       Oksida timah ( dross solder ) sebagai reaksi antara timah dengan oksigen diudara juga mempengaruhi hasil soldering.  Untuk process reflow, gas nitrogen juga dipakai agar solder pasta tidak teroksidasi oleh oksigen didalam udara. Selain itu, gas nitrogen bisa larut kedala larutan solder, dan biasanya akan dilepaskan pada saat process cooling. Terlalu banyaknya gas yang larut, akan menyebabkan terjadinya blow hole.

b.3. Aktivitas flux dan gas hasil reaksi flux

       Terjadinya blow hole terutama disebabkan oleh gas dari flux. Solvent flux adalah IPA yang diuapkan pada pre-heat. Jika tidak diuapkan secara menyeluruh, maka akan tertinggal pada saat soldering dan menyebabkan blow hole problem. Tetapi sumber gas yang utama juga berasal dari solid content ( resin ) flux itu sendiri, tergantung dari jenis flux. Pada design PCB biasanya ada tempat untuk membuang gas. Blow hole ini biasanya terjadi pada papan PCB through hole.

Jenis flux juga menentukan suhu aktivitas flux. Jika melting point lebih rendah dari aktivasi flux, maka wetting tidak terjadi sempurna dan menyebabkan blow hole. Harus diperhatikan juga mengenai gas dari flux yang bisa mampat pada bagian belakang komponen chip. Semakin besar sudutnya, maka semakin besar kemungkinan terjadinya pemampatan gas. Untuk mencegah hal ini, dipakailah ultrasonic ataupun wave-1 yang khusus untuk chip komponen.

c.       Prosess problem

Sebagaimana dipahami bahwa prosess soldering menyangkut masalah solder, flux , pre-heat, dip solder dan dipping time yang tepat. Hal ini bisa dikontrol dengan pengaturan conveyor speed, angle dan setting suhu pada pre-heat dan solder pot. Defective pada proses dipping solder disebabkan oleh hal2 berikut:

c.1. Supply flux dan solder  yang tidak teratur

       Supplu solder yang kurang menyebabkan fillet solder joint yang tipis sehingga secara mekanis sangat lemah solder strengthnya. Terlalu banyak supply solder meneybabkan inconsistent bentuk  fillet dan memudahkan terjadinya blow hole. Sudut kontak fillet yang baik dengan PCb adalah < 75o. sedangkan di through hole PCB diantara 15o dan 45o.

Supply flux yang terlalu banya menyebabkan terjadinya korosi dan blow hole. Jika supply flux kurang, menyebabkan wetting yang buruk dan banyak sekali solder defect.

c.2.  Working Temperature

        Makin tinggi temperature akan menyebabkan makin banyaknya dross solder, leaching base material. Juga berpengaruh terhadap ketahanan kompoenen. Pada manual solder, temperature soldering tip yang terlalu panas, akan menyebabkan hangus terbakarnya flux yang berujung pada terbentuknya crack, dan solder tip akan cepat aus.

3.       Defect Visual secara umum,

a.       Bridge Solder

Penyebabnya adalah aktivitas flux yang kurang  dan tegangan permukaan solder yang turun dan berakibat pemisahan solder yang tidak bagus. Bridge solder juga bisa disebabkan oleh supply solder yang kurang

Penyelesaiannya adalah mengatur conveyor speed dan angle, supply solder yang cukup, pemilihan flux yang baik dan control densitas  flux .

b.      Less solder

Penyebabnya: Kurang aktifitas flux, banyak gas yang terjadi dari flux serta design pattern PCB. Penyelesaiannya : memilih flux ber solid content ( resin ) yang rendah ,  memperbesar wave-1 serta mengubah sudt conveyor sehingga kontak timenya bertambah.

c.       Blow Hole

Blow hole terjadi bila kecepatan lepas gas dari flux saat penyolderan lebih lambat dari mengerasnya solder, sehingga seperti mampat pada solder joint.

Penyebabnya: ketidak seimbangan antara diameter through hole dan kaki komponen dan terlalu banyak flux.

Penyelesaiannya: memperpanjang kontak time ( speed diperlambat dsb ), memperkuat pre-heat untuk memperkuat aktivasi flux dan mempercepat cooling.

d.      Migration

Keberadaan ion halogen, uap air dan residue flux menyebabkan terhubungnya kutub atau komponen PCB.

Re melting

Remelting adalah peristiwa  meting yang terjadi untuk yang kedua kalinya. Dimana solder joint pada komponen SMT ( reflow proses ) seperti SOP, QFP dan BGA dengan pitch dibawah 0.5mm, melting yang kedua terjadi pada saat prosess dipping.

Re-melting ini terjadi karena beberapa hal sbb:

1. Conveyor speed sangat lambat dibawah 1.0m/mnt. Hal ini menyebabkan temperature pada papan PCB terlalu panas. Sehingga speed harus diadjust dalam kecepatan yang cukup.
2. Pre-Heat temperature di bagian atas PCB lebih dari 140 oC atau lebih dari spesifikasinya. Untuk itu, harus dikembalikan sesuai spesifikasinya.
3. Temperatur dipping yang terlalu panas ( lebih dari 260 oC ) atau lebih dari spesifikasi yang ditentukan. Jadi harus dikembalikan ke setting sesuai kondisi spesifikasinya.
4. Dipping time terlalu lama ( lebih dari 5 atau 6 detik ). Solusinya adalah merendahkan plat belakang dari wave kedua sehingga lebar wave kedua dipersempit dan dipping time dipersingkat. Dapat juga dengan mempercepat conveyor speed.
5. PCB warp. Bisa menggunakan jig/ stiffener untuk mencegah PCB melengkung/warp
6. Solder paste terlalu sedikit satat SMT process. Sehingga konduktivitas panas pada solder menjadih lebih baik dan memudahkan terjadinya re-melting. Jadi solusinya adalah meyakinkan bahwa volume solder paste pada SMT process cukup
7. Through hole berada disekitar SOP , QFP atau BGA. Hal ini karena uap panas yang mudah memasuki ke bagian atas dan memudahkan re-melting terjadi disekitar though hole.

Pencegahan  remelting bisa dilakukan dengan pemeriksaan suhu secara teratur terhadap bagian atas dari papan PCB yang mengalami reflow process. Jika diketahui suhu terlalu panas, dapat dilakukan perbaikan untuk mencegah re-melting

Tahap tahap Prosess Dipping solder

Prosess dipping soldering meliputi 4 tahap yaitu :

1.       Pelapisan Flux

Pelapisa flux ini sangat mutlak diperlukan dalam prosess diiping.  Flux bisa diberikan dengan jalan foaming ataupun dengan spraying.  Untuk menghaasilkan soldering yang baik, maka densitas flux harus dikontrol dengan menggunakan solvent ( biasanya IPA ) Mauknya air atau uap air dalam process foaming harus dicegah dan dikontrol dibawah 3%. Keberadaan air ini akan menyebabkan blowholw dan menyulitkan pengontrolan densitas flux.

Jumlah flux juga harus dikontrol karena akan menghasilkan residue dan bersifat korosif terhadap papan PCB, komponen dan pad Cu serta memungkinkan terjadinya migration.

Hal Penting :

-          Flux disuahakan merata keseluruh permukaan Papan PCB

-          Memperhatikan SG factor

-          Tidak mengenai komponen seperti konnektor dsb

-          Mengganti flux lama secara berkala 2 ~ 3 minggu sekali

-          Menjaga agar suhu cairan dibawah 40 oC

2.       Proses Pre Heat

Tujuan preheat  adalah:

-          Menguapkan solvent flux

-          Meningkatkan kemampuan aktivitas flux

-          Meningkatkan suhu komponen dan papan PCB ( mencegah heat shock saat soldering )

Suhu Pre Heat ini harus dikontrol, jika terlalu lama dengan temperature yang tinggi, maka flux jadi hangus terbakar sehingga tidak bissa berfungsi untuk menghilangkan oksida layer. Sebaliknya jika temperaturnya terlalu rendah, activator masih belum bereaksi dan belum bekerja dengan sempurna. Solvent yang tersisa menyebabkan blow hole dan solder ball. Residue flux menyebabkan korosi pada solder joint dan memungkinkan terjadinya migration.

Hal Penting yang harus diperhatikan:

-          Mencegah turunnya temperature dari permukaan solder pot

-          Suhu pre heat sekitar 80% ~ 120 % selama kira kira 1 mnt

3.       Dip Soldering

Untuk eutectic solder ( Sn63 Pb37) dengan melting point 183 oC. Sehingga working temperature dipp solder berkisar 230 ~ 240 oC. Hal terpenting yang harus diperhatikan adalah pengontrolan  temperature dan contact time. Contact time biasanay 2 ~ 3 detik. Hal lain yang harus diperhatikan adalah conveyor speed dan conveyor angle. Dengan pengaturan sudut dan kecepatan inilah, maka contact time, pre-heat temperature dan dip solder temperratur bisa dikontrol

4.       Prosess cooling

Fan digunakan untuk mempercepat process pendinginan, sehingga hasil permukaan solder joint menjadi baik. Prosesss pendinginan juga untuk menghilangkan panas pada komponen dan papan PCB.

Pada Dip soldering prosess, ada haal hal penting yang harus diperhatikan untuk mendapatkan hasil soldering yang bagus, dinataranya adalah:

1.       Sudut kemiringan dip machine

Umumnya, sudut kemiringan disetting 4 ~6o. Dan yang paling banyak adalah setting 5o. Tidak ada alas an yang specific. Akan tetapi bisa diperkirakan bahwa 5 adalah titik tengah antara 4 dan 6. Besarnya sudut ini ditentukan berdasarkan pengalaman bertahun tahun bahwa apabila sudut kemiringan kurang dari 4o : semakin banyak ditemukan permasalahan solder bridge tetapi solder filletnya semakin tebal.

Tetapi apabila sudut kemiringan lebih dari 6o, solder fillet semakin tipis sekalipun solder bridge bisa dikurangi. Untuk itu diperlukan setting kemiringan sedemikian sehingga bridge tidak banyak tetapi solder fillet cukuo bagus. Tentu saja penentuan sudut kemiringan ini juga tergantung dari jenis papan PCB yang hendak disolder.

2.       Flux dan berat jenis Flux ( SG Factor )

a.       Jika Berat Jenis Flux tinggi,

Kemungkinan yang terjadi adalah less solder, unsolder atau solder tidak menempel pada pad PCB. Hal ini karena flux dengan densitas yang tinggi tidak dapat menyebar merata, melainkan bertumpuk membentuk lapisan flux yang tebal. Sehingga pada saat prosess dipping, akan menghambat proses kontak antara cairan solder dengan pad dan kaki komponen. Disamping itu, tumpukan flux juga menghambat aliran panas, sehingga spreading tidak bagus.

SG factor yang tinggi berarti kandungan solvent IPA yang rendah dan kandungan resin ( solid content ) lebih banyak. Makn banyak solid content maka gas yang dihasilkan pada proses dipping akan makin banyak. Gas inilah yang menyebabkan timbulnya permasalahan blowhole. Dan setelah soldering, residu yang ditinggalkan juga makin banyak. Dan berakibat pada korosif terhadap solder joint serta migration elektris.

Jumlah flux yang berlebihan dapat dianggap sama dengan jumlah flux yang cukup tetapi dengan SG factor yang tinggi. Karena kedua keadaan tsb menyebabkan solid content resin berada dalam jumlah lebih yang dibutuhkan.

b.      Jika Berat jenis rendah

Hal ini memudahkan terjadinya bridges, icicles dll.Flux yang encer akan menyebar dengan mudah, sehingga kontak antara cairan solder di solder pot dengan pad dan kaki komponen tidak terhalangi, dan hantaran panas pun berlangsung dengan baik.  Sehingga spreading dapat berlangsung dengan baik pula.

Tetapi pada kenyataannya, sebagian flux dijatuhkan oleh wave solder . sehingga solid contentny makin sedikit dan berakibat flux tidak berfungsi untuk menghilangkan oksida logam, mencegah re-oksidasi dan membantu spreading.

Akibatnya adalah pembersihan oksida pada Cu tidak lengkap dan terbentuk lapisan oksida timah dengan melting point 700~950 oC. Hal inilah yang menyebabkan terjadinya bridge, icicles, dll.

Keadaan dimana flux yang diberikan sedikit atau jumlah flux yang cukup dengan SG factor yang rendah adalah sama.

Jadi  pengontrolan SG factor sangat penting dalam dip soldering proses. Solvent adalah bagian erbesar dari flux ( 85% ), dan resin adalah yang berfungsi sbg flux yang sebenarnya. Apabila flux didiamkan diudara terbuka, baka solvent (IPA) akan menguap dan lambat laun akan naik SG factornya. Untuk mengencerkannya, maka ditambahkan solvent lagi ( IPA ). Sebaliknya, jika flux digunakan terus menerus, maka jumlah resin solid content akan cepat berkurang, sehingga SG factornya akan menurun.

Apabila flux menyerap uap air, maka SG factor juga akan naik akan tetapi flux tsb sebetulnya encer. Uap air inilah yang menyebabkan blowhole problem.

Besarnya Sg factor biasanya sekitar 0.810 ~ 0.850 tergantung pada jenis flux. Karena flux menyrap uap air dari udara dan juga terkontaminasi oleh kotoran yang melekat di papan PCB, dan flux juga dijatuhkan ke dalam fluxer pot, maka secara berkala ( sebaiknya sebulan sekali ) flux lama harus diganti dengan flux baru. Penghilangan uap air yang diserap juga harus dilakukan scr berkala.

Flux setelah di bubuhkan akan masuk ke pre heat, disini solvent diuapkan. Sedangkan resin masih ada dan sebagian dijatuhkan oleh wave solder. Flux yang tersisa ini lah yang berfungsi dengan sebenarnya seperti menghilangkan lapisan oksida, mencegah terjadiunya re-oksidasi dan membantu spreading solder.

Selain itu, spreading factor untuk lead free juga lebih rendah ( 78% ) dari eutectic solder ( 93%). Sehingga lead free memerlukan lebih banyak flux ( resin lebih banyak ). Sebagai perbandingan, flux untuk lead free: 12 ~ 15%, sedangkan untuk eutectic solder hanya 6 ~ 8 %.

3.       Pre Heat

Salah satu fungsi pre heat adalah untuk mengaktifkan flux pada suhu aktivasinya dan menguapkan solvent. Yang terbaik adalah suhu pre heat dibuat setinggi mungkin, tetapi tidak sampai menyebabkan flux terbakar.

Jika pre heat terlalu tinggi, maka flux hangus terbakar dan tidak bisa menjalankan fungsinya sebagai cleaning dan banyak terjadi bridge, less solder dll. Flux bisa rusak pada temperature 140 ~ 150oC. Sekalipuna da yang yang masih berfungsi menyingkirkan oksida logam, akan tetapi suhu yang tinggi menyebabkan terjadinya re-oksidasi. Inilah penyebab dari bridge, icicles, dll.

Untuk Lead free solder dengan melting point 217 ~ 227oC, maka setting pre-heat temperature juga lebih tinggi sehingga gap antara pre heat dan dip tidak terlalu jauh untuk mengurangi heat shock pada component. Untuk itu, Flux lead free harus memiliki ketahanan panas lebih tinggi dan tidak terbakar. Sebagai perbandingan flux untuk eutectic solder umumnya pre heat 80 ~ 100 oC dan untuk lead free adalah 100 ~ 130 oC.

Suhu pre heat yang terlalu rendah  <60oC, akan menyebabkan solvent IPA tidak menguap dan tersisa dan berakibat solder ball, blow hole dll. Setting pre heat untuk through hole dan multi layer board biasanya dibuat agak tinggi. Jika flux yang dipakai adalah dengan solid content resin  <10%, maka setting pre heat temperature perlu diturunkan.

4.       Conveyor speed

Conveyor spee ini menentukan lamanya dipping time. Makin lambat, maka solder akan cenderung terbawa oleh pad PCB dan komponen. Sehingga fillet yang terbentuk akan makin besar. Tetapi jika terlalu lambat akan menyebabkan problem bridge.

Tetapi jika speed sangat cepat, maka solder yang menempel di pad PCB seakan akan terpotong oleh gerakan wave solder  ( PCB hanya numpang lewat saja ). Sehingga fillet sangat tipis dan mudah terjadi less solder. Fillet yang kecil ini menyebabkan joint strengthnya lemah / tidak kuat.

Untuk mengatasi bridge, perbandingan yang terbaik antara conveyor speed dan flow speed solder =  1 : 1. Pencegahan bridge memang ditentukan pula oleh setting dan hubungan antara conveyor speed dan kecepatan flow solder. Sedangkan untuk pencegahan less solder atau un solder, conveyor speed harus diperlambat.  Setting speed yang banya k dipakai dan paling tepat adalah 1.2 ~ 1.3 m/mnt. Tidak ada batasan maksimum atau minimum untuk conveyor speed.

Jika bertujuan untuk mencari dipping time yang tepat dengan menaikkan speed conveyor,  maka setting preheat harus dinaikkan untuk mendapatkan parameter yang sama. Demikian sebailknya jika speed conveyor diturunkan, maka setting preheat juga harus diturunkan.

5.       Tinggi wave solder

Semakin rendah wave maka semakin baik. Yaitu sekitar 1.5 kali panjang kaki komponen atau sekitar kurang dari 6mm. Tinggi wave di adjust sesuai panjang kaki komponen.  Tetapi  harus diperhatikan, jika wave motor dijadikan acuan adjustment, maka akan terjadi ketidak stabilan wave ( ada yang timbul kuat da nada yang lemah ). Sebisa mungkin ketinggian wave di setting rendah.

6.       Kedalaman papan PCB saat dipping process

Umumnya, kedalaman PCB adalah sampai ½ ketebalan PCB. Beda ketinggian antara nozzle dengan finger ayang banyak dipakai adalah 1.5kali panjang kaki komponen.

Semakin besar kedalaman, less solder dapat di minimalisir. Tetapi untuk mencegah bridge, semakin dangkal dipping adalah lebih baik.

Pada double wave, untuk mencegah less solder digunakan wave pertama. Sedangkan wave kedua disetting untuk mencegah bridges. Dengan kata lain, setting wave pertama di perdalam dan mendangkalkan setting wave kedua.

7.       Dipping temperature

Selama masih dalam batas ketahanan panas komponen, makin tinggi dipping temperature adalah makin baik. Makin tinggi temperature, berarti makin rendah gap dengan melting point dan tegangan permukaan akan menurun. Sehingga sifat flowing solder makin baik. Tetapi makin tinggi temperature, mka dross solder akan mkin banyak.

Dross adalah reaksi oksidasi antara timah Sn dengan Oksigen diudara. Dan semakin baik flowing atau makin cepat flowing, maka bidang sentuh solder dengan udara makin besar. Sehingga dross ( oksida timah ) yang terjadi makin banyak.

Dipping time yang terlalu tinggi, juga akan menyebabkan PCB memuai dan membengkok. Sehingga terjadi komponen yang lifting atau solder bisa naik kepermukaan PCB. Artinya PCB akan memuai dan melengkung kebawah.

Akibat lain adalah heat shock.

Biasanya jika disetting dip temperature yang tinggi, maka dipping time dipercepat. Tetapi akan berakibat pada semakin singkatnya flux bekerja dan fungsi flux berkurang.

Jadi sebelum mensetting temperature dipp ke lebih tinggi, factor pendukung lainnya harus dipertimbangkan juga.

8.       Pengaruh Impurities pada solder

a.       Timbal ( Pb ) pada Lead free solder ( Pb < 0.5% )

Kaki komponen biasanya di lapisi oleh Pb untuk mengurangi oksidasi. Pb ini larut ke dalam solder pot dan membentuk intermetallic ally Sn-Pb-Cu dengan melting point 185 oC. Setelah keluar dari solder pot, temperature solder fillet akan turun (dari suhu dipping 245 ~ 260 oC ). Untuk Sn-Ag-Cu, solder akan membeku pada suhu 217 oC, sedangkan untuk soldr Sn-Cu-Ni, solder fillet akan membeku pada 227 oC.  Tetapi ada unsur Pb dengan melting point 185 oC yang masih belum mengeras/ bentuk cairan. Dengan ketidak seragaman bentuk zat ini, maka bisa mengakibatkan terjadinya crack pada solder fillet.

b.      Tembaga ( Cu ) pada lead free ( Cu <0.85% )

Cu larut dari pad PCB dan juga material kaki komponen. Kandungan Cu yang tinggi akan membentuk intermetallic alloy Cu6 Sn5 yang berbentuk Kristal seperti jarum lengket warna metallic. Jika alloy ini melekat pada nozzle, akan memepngaruhi bentuk wave solder. Sehingga muncul permasalahan bridges, icicles, blow hole dsb.

Meningkatnya kadar Cu, juga akan menaikkan melting point solder tsb sehigga akan mengurangi kemampuan flowing solder

Kadar Cu unuk lead free harus dijaga pada level 0.500% ~ 0.850%

c.       Perak ( Ag ) pada lead free ( < 0.05% )

Meningkatnya kadar Ag menyebabkan permukaan fillet menjadi lebih kasar, agak keputihan dan kurang shining. Tetapi wetting solder dan solder strength  menjadi lebih kuat. Secara keseluruhan Ag akan berefek negative terhadap soldering process, cost dan quality.

d.      Bismuth ( Bi ) pada lead free ( <0.05% )

Meningkatnya kadar Bi, akan menyebabkan problem lift off dan memperlemah joint strength karena terbentuknya alloy Sn-Pb-Bi dengan melting point 96oC. Selain itu solder fillet menjadi keras dan retas serta permukaannya tidak shiny dan lebih kasar.

Untuk lead free, pemakaian Bi dihindari sekalipun mempunyai kelebihab menurunkan melting point dan memperbaiki wetting.

e.      Seng ( Zn ) pada lead free ( <0.001% )

Zn menyebabkan permukaan solder fillet dan solder cair lebih mudah teroksidasi. Sehingga dross solder terjadi lebih banyak. Selain itu juga memperburuk flowing solder serta solder fillet berwarna keputihan dan kehilangan shining.

f.        Antimon ( Sb ) pada lead free ( <1.0% )

Jika out of limit akan memperburuk wetting solder dan mempertinggi hambatan listrik pada solder fillet. Sisi positifnya adalah joint strength lebih kuat dan permukaan solder fillet lebih shining

g.       Cadmium ( Cd) pada lead free ( <0.2% )

Cd menurunkan solidus temperature dari melting point akan meneyebabkan memburuknya wetting solder. Cd dan Pb adalah sangat beracun dan bersifat merusak lingkungan.

h.      Emas ( Au ) pada Eutetic solder

Au akan menurunkan joint strength dan menyebabkan permukaan fillet solder berwarna kepuihan dan kehilangan shining

i.         Besi ( Fe ) dan Nickel ( Ni )

Akan menghasilkan intermetallic alloy yang mempengaruhi flowing solder dan membuat solder pada solder pot agak sulit mencair

j.        Aluminium ( Al )

Akan memperburuk flowing solder dan berakibat terjadinya bridges, icicles, dll