助焊剂通用规范

2xxxx企业标准助焊剂通用规范2014-08-15发布2014-09-01实施xxx电子分厂发布2助焊剂通用规范免清洗液态助焊剂———————————————————————————————————————1范围本标准规定了电子焊接用免清洗液态助焊剂的技术要求、实验方法、检验规则和产品的标志、包装、运输、贮存。本标准主要适用于印制板组装及电气和电子电路接点锡焊用免清洗液态助焊剂（简称助焊剂）。使用免清洗液态助焊剂时，对具有预涂保护层印制板组件的焊接，建议选用与其配套的预涂覆助焊剂。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否使用这些文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB190危险货物包装标志GB2040纯铜板GB3131锡铅焊料GB2423.32电工电子产品基本环境试验规程润湿称量法可焊性试验方法GB2828逐批检查计数抽样程序及抽样表（适用于连续批的检查）GB2829周期检查计数抽样程序及抽样表（适用于生产过程稳定性的检查）GB4472化工产品密度、相对密度测定通则GB4677.22印制板表面离子污染测试方法GB9724化学试剂PH值测定通则YB724纯铜线3要求3.1外观助焊剂应是透明、均匀一致的液体，无沉淀或分层，无异物，无强烈的刺激性气味；一年有效保存期内，其颜色不应发生变化。3.2物理稳定性按5.2试验后，助焊剂应保持透明，无分层或沉淀现象。3.3密度按5.3检验后，在23℃时助焊剂的密度应在其标称密度的（100±1.5）%范围内。3.4不挥发物含量按5.4检验后，助焊剂不挥发物含量应满足表1的规定。表1免清洗液态助焊剂不挥发物含量分档规定分档不挥发物含量（%）备注低固含量≤2.0中固含量＞2.0，≤5.0高固含量＞5.0，≤10.02014-00333.5PH值按5.5检验后，助焊剂的PH值应在3.0~7.5范围之内。3.6卤化物助焊剂应无卤化物。当按5.6试验后，助焊剂不应使铬酸银试纸颜色呈白色或浅黄色。3.7可焊性3.7.1扩展率按5.7.1测试后，助焊剂扩展率应不小于80%。3.7.2相对润湿力按5.7.2测试后，助焊剂在第3s的相对润湿力应不小于35%。3.8干燥度按5.8检验后，助焊剂残留物应无粘性，表面上的白垩粉应容易被除去。3.9铜镜腐蚀试验按5.9试验后，铜镜腐蚀试验应满足表2的要求。表2免清洗液态助焊剂铜镜腐蚀试验等级铜镜腐蚀试验情况备注Ⅰ级铜膜基本无变化通过Ⅱ级铜膜有变化，但没有穿透性腐蚀通过Ⅲ级铜膜有穿透性腐蚀不通过3.10表面绝缘电阻按5.10试验后，试样件的表面绝缘电阻应不小于1×1010Ω。3.11电迁移按5.11试验后，试样件的最终表面绝缘电阻值SIR最终应不小于其初始表面绝缘电阻值的1/10，即SIR最终＞SIR初始/10；试样件的枝晶生长不应超过导线间距的25%，导线允许有轻微的变色，但不能有明显的腐蚀。3.12离子污染5.12试验后，助焊剂的离子污染应满足表3中至少II级的规定。表3免清洗液态助焊剂的离子污染等级规定等级NaCl当量，mg/cm2备注Ⅰ级＜1.5适用于高可靠电子产品Ⅱ级1.5～3.0适用耐用电子产品Ⅲ级＞3.0，＜5.0适用一般电子产品3.13残留有机物污染焊接后印制板表面助焊剂残留有机污染物是有害的，但由于目前还没有对不同布线密度的印制板表面可允许的残留有机污染物建立“量”的关系，因此对焊剂残留有机物污染暂不做强制规定，供需双方可根据实际需要按附录A做定性检测。4试验环境条件4.1正常试验大气条件正常试验大气条件应为：a)温度：20～28℃；b)相对湿度：45～75%；2014-0034c)大气压力：86～106kPa。4.2仲裁试验大气条件仲裁试验时大气条件为：a)温度：22～24℃；b)相对湿度：48～52%；c)大气压力：86～106kPa。5试验方法5.1外观用目视方法检查助焊剂是否透明、均匀一致，是否有沉淀、分层和异物，检查助焊剂在容器开启时是否有强烈的刺激性气味。5.2物理稳定性用振动或搅拌的方法使焊剂试样充分混匀，取50ml试样于100ml试管中，盖严，放入冷冻箱中冷却到（5±2）℃，保持60min，再在此温度下目视观察助焊剂是否有明显分层或结晶物析出等现象。打开试管盖，将试样放到无空气循环的烘箱中，在（45±2）℃温度条件下保持60min，再在此温度下目视观察助焊剂是否有结构上的分层现象。5.3密度当按GB4472标准测定焊剂在23℃时的密度时,测量值应在其标称比密度的（100±1.5）%范围。5.4不挥发物含量准确称量6g助焊剂（放入已恒量的直径约为50mm的扁形称量皿中），精确至0.002g，放入热水浴中加热，使大部分溶剂挥发后，再将其放入（110±2）℃通风烘箱中干燥4h，取出放到干燥器中冷至室温，称量。反复干燥和称量，直至称量误差保持在±0.05g之内时为恒量。按公式（1）计算助焊剂的不挥发物含量，即：不挥发物含量(%)=M2∕M1×100……………………………(1)式中：M1—试样初始时的质量，g；M2—试样经110℃干燥后恒量时不挥发物的质量，g。5.5PH值按GB9724标准测定助焊剂的PH值。5.6卤化物5.6.1试剂制备a)铬酸钾溶液：0.01N将1.94g铬酸钾（分析纯）溶解于去离子水中，并稀释至1L，摇匀备用。b)硝酸银溶液：0.01N将1.70g硝酸银（分析纯）放入棕色容量瓶中，用去离子水溶解，并稀释至1L，备用。b)异丙醇：分析纯5.6.2铬酸银试纸制备将2cm~5cm宽的滤纸带浸入0.01N铬酸钾溶液，然后取出自然干燥，再浸入0.01N硝酸银溶液中，最后用去离子水清洗。此时纸带出现均匀的桔红—咖啡色。将纸带放在黑暗处干燥后切成20mm×20mm的方片，放于棕色瓶中保存备用。5.6.3试验步骤将一滴（约0.05ml）助焊剂滴在一块干燥的铬酸银试纸上保持15s，将试纸浸入清洁2014-0035SJ/T11273-2002———————————————————————————————————————的异丙醇中15s，以除去助焊剂残留物，试纸干燥10min后，目视检查试纸颜色的变化。5.7可焊性5.7.1扩展率5.7.1.1试片的准备从GB/T2040规定的二号铜板（牌号为T2）上切取0.3mm×50mm×50mm平整试片五块，去油后用500#细沙纸去除氧化膜,并用抛光膏抛光后用无水乙醇清洗干净并充分干燥。为便于用镊子夹持试片，将试片的一角向上折弯。应戴手套操作，手不能直接接触试片。将试片放在温度为（150±2）℃的烘箱中氧化1h，所有试片应放在烘箱的同一高度上。试片从烘箱中取出后，放在密封的干燥器中备用。5.7.1.2焊料环的准备将符合GB/T3131规定的标称直径为1.5mm的Sn99.3Cu0.7锡铅焊料的丝材绕在圆柱形芯轴上，再沿芯轴方向将焊料切断，从芯轴上取下焊料环并整平。每个焊料环的质量应为0.25g±0.005g,共做10个。5.7.1.3试验步骤从干燥器中取出五块铜试片，在每块试片中部放一个焊料环、在环中央滴0.10ml（约2滴）助焊剂，在将这些试片水平地放置在（260±5）℃的焊锡槽的熔融焊锡表面上保持30s，取出试样并水平放置，冷却至室温。用无水乙醇擦去助焊剂残渣，测量焊点高度hi精确到0.001mm。以五块试片焊点高度的算数平均值作为焊点高度，但当单个试片焊点高度hi与平均高度hav绝对值之差大于每个试片焊点高度与平均高度绝对值之差的1.1倍时，即︱hi-hav︱1.1[∑︱hi-hav︱/5]时,则该试样的焊点高度值应删去不计。i=1～55.7.1.4计算将另外余下的五个焊料环放在小磁蒸发皿中，放在平板上加热，使其熔为一个小球。冷却后，将其放到比重瓶中测定其在水中的排水量M，精确到0.001g，根据公式（2）求出小球的等效体积V，精确到0.001cm3;小球的相应标称直径D按公式（3）求出；最后按公式（4）计算平均扩展率。………………………………………………………(2)D=1.2407(V)1/3…………………………………………(3)扩展率（%）=×100……………………………(4)式中：M—带小球比重瓶排开水的质量的数值，g；1.2407—经验常数；ρ—水的密度，g/cm3；V—小球体积，cm3；D—小球直径,cm；h—焊点高度,cm。5.7.2相对润湿力5.7.2.1标准助焊剂的制备将水白松香溶于无水乙醇或异丙醇中,并使松香的质量分数为25%。5.7.2.2试件的制备取符合YB/T724规定的直径为0.8mm的二号铜线(牌号为T2)一段,用溶剂擦洗去油,用10%的稀盐酸浸泡5s,用流水清洗,再浸入无水乙醇中片刻，取出晾干后，将其挂在120℃烘箱中老化1h,取出截成若干长1.5cm~2.0cm的小段(试件端面不应有毛刺并应与轴线垂直)作为试件备用。取10根试件用按5.7.2.1配制的标准助焊剂按5.7.2.3的方法测试后,取得结果均匀一致时,该试件才可2014-0036用来进行以后各项试验。5.7.2.3试验步骤将按5.7.2.2制备的试件蘸上助焊剂,按GB/T2423.32进行潤湿力测试。浸入深度为3mm,在此位置保持5s,浸提速度为（20±5）mm/s,记录第3s的潤湿力与理论潤湿力之比。5.8干燥度将经过5.7.1.1~5.7.1.3试验(但不除去焊剂残渣,也不测焊点高度)的试样从锡焊槽中取出后,在室温下冷却1.5h,将白垩粉撒在其表面,再用毛刷轻轻往下刷,观察白垩粉是否有沾在焊剂残渣上的现象。5.9铜镜腐蚀试验5.9.1铜镜的准备将纯铜真空沉积在60mm×30mm×3mm的清洁光学玻璃表面上形成铜镜。铜镜镀膜厚度应均匀,其在0.5µm波长处的透射率应在（10±5）%范围。在良好的光线下检查铜膜时,铜膜上不能得有氧化膜和任何损伤。5.9.2试验步骤将大约0.05ml的被测助焊剂和按5.7.2.1配制的0.05ml的标准助焊剂相邻滴在同一块铜镜表面上(滴管不得接触铜镜,两种焊剂不得相连),共做三块试样。铜镜表面要自始自终无污物.尘埃和指印。将它们水平放置在温度为（23±2）℃和相对湿度（50±5）%的无尘密闭室24h。然后将铜镜浸入清洁的无水乙醇(或异丙醇)中除掉试验助焊剂和标准助焊剂。检查清洗后的铜镜是否有腐蚀现象。5.10表面绝缘电阻5.10.1试件准备选取表面绝缘电阻不小于1×1012Ω的试件三块(其图形如图1所示),用清洗剂、自来水及去离子水清洗并用异丙醇漂洗凉干。5.10.2测试步骤将0.30ml助焊剂试样均匀地滴加在按5.10.1制备好的三块试件上,将试件图形面向下在（250±5）℃焊槽中浸焊（3±1）S（也可使用相同焊接条件的波峰焊机），取出放入温度85℃，湿度20%的环境试验箱中平衡3h。然后在温度（85±2）℃，湿度85%环境试验箱中平衡1h后，开始给试件加45V的直流偏压。分别在湿热加压24h、96h和168h时，去掉偏压用100V的直流测试电压测量试件的1-2.2-3.3-4和4-5点间的表面绝缘电阻。5.10.3数据处理按下式计算平均表面绝缘电阻值：式中：N—测量总次数，N=12；SIRi—测量表面绝缘电阻，Ω；SIR平均—平均表面绝缘电阻，Ω。导线宽度0.4mm，导线间距0.5mm，试件厚度1.5mm。图1.梳形试件图形示意图5.11电迁移5.11.1试件准备按5.10.1准备试件。5.11.2测试步骤2014-0037将0.30ml助焊剂试样均匀地滴加在按5.10.1准备好的三块试件上,将试件图形面向下在250℃±5℃焊槽中浸焊（3±1）S（也可使用相同焊接条件的波峰焊机），取出放入温度23℃，湿度50%的环境试验箱中平衡24h，然后将环境试验箱升温到85℃，湿度85%，96h时用100V的直流测试电压测量试件的1-2、2-3、3-4和4-5点间的初始表面绝缘电阻。初始表面绝缘电