国家标准《锡铅钎料》(送审稿)编制说明

1国家标准《锡铅钎料》（送审稿）编制说明一、项目来源根据国家标准委《关于下达2017年第四批国家标准制修订计划的通知》（国标委综合[2017]128号）精神及有色标委[2018]2号《关于转发2018年第一批有色金属国家标准制（修）订项目计划的通知》，GB/T3131《锡铅钎料》修订项目列入国家2018～2019年有色金属国家标准修订项目，项目编号：20173801-T-610。该标准的技术归口单位为全国有色金属标准化技术委员会，由浙江亚通焊材有限公司负责牵头，杭州友邦焊锡材料有限公司、广东中实有色金属有限公司、深圳市兴鸿泰锡业有限公司、东莞市千岛金属锡品有限公司、南海安臣锡品制造有限公司、云南锡业锡材有限公司、昆山成利焊锡制造有限公司参加起草，计划完成时间为2019年底。锡铅钎料广泛用于电子元器件和电路板的焊接，在电子设备、通讯设备和机械制造领域起着电气、机械连接以及导热等关键作用。现行的GB/T3131-2001《锡铅钎料》已执行17年，该标准在规范生产，引领产品升级，提高产品品质，满足和适应市场和客户要求，促进相关生产企业的转型升级等方面均发挥重要作用，历经十多年的运行，随着市场需求和企业生产能力的变化，所涵盖的产品牌号、规格及其技术要求均发生了变化，引用的部分标准已经更新，部分型号钎料需要更新和完善，为适应市场的竞争需要，提高产品的竞争能力，加快国家高质量的发展要求，急需对本标准进行修订。二、工作概况和编制依据标准制订计划任务正式下达后，立即成立了标准编制组，并落实起草任务，确定标准的主要起草人，拟定该标准的工作计划。具体分工为：浙江亚通焊材有限公司负责市场和同行业信息收集、资料汇总及执笔；杭州友邦焊锡材料有限公司、云南锡业锡材有限公司、广东中实有色金属有限公司、深圳兴鸿泰锡业有限公司、东莞千岛金属锡品有限公司、南海安臣锡品制造有限公司、昆山成利焊锡制造有限公司负责补充市场信息和采集数据。各企业分工明确，紧密合作，将共同完成标准的修订工作。目前锡铅钎料生产技术已成熟稳定，随着近几年该产品的技术发展，现在产品已可以在国际市场上和美国、日本等著名企业进行强有力的竞争。虽然RoHS指令的实施已十多年，但国内市场电子焊料中锡铅钎料的市场份额仍相当大，占比达30%以上，2加上Rohs指令豁免期限无限期延期，高铅焊料无铅化的技术还未攻克，锡铅钎料在电子组装中的应用必不可少。国际标准IPCJ-STD-006《电子焊接领域电子级焊料合金及含助焊剂与不含助焊剂的固体焊料的要求》、ISO-9453-2014《软焊料合金—化学成份和形式》、IPCJ-STD-004《助焊剂要求》、日本JISZ3282-2006《软钎料化学成分和形状》中有关锡铅钎料的内容也一直在更新。经过标准编制组及有关人员的共同努力，通过对国内外现状及发展趋势的分析，并结合国内的实际情况，参照国外先进标准，本次标准修订在原国家标准GB/T3131-2001《锡铅钎料》的基础上，根据市场需求和客户的特殊要求，经过广泛征求意见于2018年3月底形成了本标准讨论稿，发相关单位征求意见。2018年4月24日～26日，由全国有色金属标准化技术委员会主持，在陕西省汉中市召开了该标准第一次工作会议。会上，与会专家对标准的《讨论稿》及《讨论稿编制说明》进行了认真、激烈的讨论，对产品类型、合金牌号、微量元素极限值、产品外形尺寸允许偏差、助焊剂含量与特性等内容提出了宝贵意见和建议。会上成立两个任务小组，一个任务小组（浙江亚通焊材有限公司，云南锡业，杭州友邦）负责合金化学成分的修订和完善；一个任务小组（深圳兴鸿泰，广东中实，东莞千岛，昆山成利）负责钎剂的特性修改。2018年5月～9月，编制小组根据汉中工作会议要求，对标准讨论稿进行了认真修改，标准起草单位向各有关单位广泛征求意见，编制小组根据各单位的回函意见对标准进行修改完善，并对各元素含量指标进行优化，形成《讨论稿2稿》。2018年10月对标准涉及的各相关企业进行广泛调研和数据统计，结合企业的生产实际技术指标和检验数据形成了本标准《预审稿》及《预审稿编制说明》。2018年12月4日由全国有色金属标准化技术委员会主持，在福建省福州市召开了该标准第二次工作会议，会上，与会专家对标准《预审稿》及《预审稿编制说明》细节上的技术内容进行了逐一梳理，消除了一些产生歧义的内容，增加了与其他相关标准的一致性内容，会后经修改形成本标准《征求意见稿》及《征求意见稿编制说明》，于2019年2月将《征求意见稿》及《征求意见编制说明》发送11个相关单位征求意见，回函的单位数5个，回函并有建议或意见的单位数5个。编制组根据各单位的回函意见对标准进行修改、补充和完善，于2019年4月形成本标准《送审稿》及《送审稿编制说明》。三、本标准与GB/T3131-2001标准的比较1、标准名称：本标准原名称《锡铅钎料》，因本次标准的应用领域不变，所以本次修订标准名称3不变。2、合金牌号锡铅钎料的牌号由77个变为81个，除了删除牌号“S-Sn65Pb”以外，保留原有所有牌号。根据市场需求，增加了“S-Sn43PbBi”，“S-Sn58PbAg”，“Sn55PbBiAA”3个牌号。3、化学成分3.1锡含量的调整B级锡铅钎料牌号中Sn含量原允许偏差由+1%和-1.5%调整为±1%，见表1。其他级别钎料Sn含量允许偏差不变。表1B级锡铅钎料中锡含量允许偏差单位为质量分数，%本标准原标准元素允许偏差元素允许偏差正偏差负偏差正偏差负偏差Sn+1-1Sn+1-1.53.2银含量的调整（1）牌号S-Sn5PbAgAA中Ag含量控制范围进行了调整，由1.0-2.0%调整为2.3-2.7%；（2）牌号S-Sn63PbAgAA中Ag含量控制范围进行了调整，由1.5-2.5%调整为1.8-2.2%，见表2。表2钎料中银含量范围单位为质量分数，%牌号本标准Ag含量原标准Ag含量S-Sn5PbAgAA2.3-2.7%1-2%S-Sn63PbAgAA1.8-2.2%1.5-2.5%3.3微量元素的调整（1）AA级锡铅钎料牌号中的杂质元素Sb含量由≤0.05%调整为≤0.030%，Fe含量由≤0.02%调整为≤0.01%，As含量由≤0.015%调整为≤0.010%，Cu含量由≤0.03%调整为≤0.02%；（2）A级锡铅钎料牌号中S含量由≤0.015%调整为≤0.012%；（3）B级锡铅钎料牌号中S含量由≤0.020%调整为≤0.015%，见表3。表3微量元素控制限值单位为质量分数，%元素本标准原标准AA级Sb0.0300.054Fe0.010.02As0.0100.015Cu0.030.02A级S0.0120.015B级S0.0150.0204、丝状钎料外形尺寸及其允许偏差（1）增加了超细锡丝直径的要求；（2）锡丝直径0.3mm允许公差为±0.02mm，见表4。表4丝状钎料外形尺寸及允许偏差单位为毫米，mm本标准原标准直径允许偏差直径允许偏差0.3±0.020.3无0.3～0.8±0.030.3～0.8±0.030.8～2.5±0.050.8～2.5±0.052.5～6.0±0.102.5～6.0±0.105、钎剂含量及其允许偏差（1）取消钎剂含量百分比代号，将树脂芯钎剂的含量调整为两档，3.3%为限；（2）规定小于等于3.3%的允许偏差为±0.3%，大于3.3%的允许偏差为±0.4%，见表5。表5本标准钎剂的含量及允许偏差单位为质量分数，%标准值（质量分数）允许偏差（质量分数）备注≤3.3±0.33.3±0.4可由供需双方协商表6原标准钎剂的含量及允许偏差单位为质量分数，%百分比代号标准值最小值最大值I1.10.81.5II2.21.52.6III3.32.63.96、钎剂的特性（1）删除对钎剂中松香的规定。（2）修改钎剂的特性，与国家标准GB/T9491《锡焊用液态焊剂（松香基）》一致。表7本标准钎剂的特性5类型RRMARA卤素含量/%0.050.05～0.150.15水萃取电阻率/Ω•cm≥1x105≥1x105≥5x104绝缘电阻/Ω≥1x1012≥1x1011≥1x1010扩展率/%≥75≥80≥90干燥度钎剂残渣表面应无粘性，表面上的白垩粉应容易被除去铜镜腐蚀性应基本无变化不应使铜膜有穿透性的腐蚀--表8原标准钎剂的特性类型RRMARA卤素含量不应使铬酸盐试纸颜色呈白色或淡黄色0.1%0.1-0.5%水萃取电阻率,Ω.cm≥1x105≥1x105≥5x104绝缘电阻,Ω≥1x1012≥1x1011≥1x1010扩展率,%≥75≥80≥85干燥度钎剂残渣表面应无粘性，表面上的白垩粉应容易被除去铜镜腐蚀性应基本无变化不应使铜膜有穿透性的腐蚀--8、钎剂均匀连续性试验由于操作的难度较大，与原标准相比，本标准删除了钎剂均匀连续性的测定方法，调整为通过钎剂断空质量指标来评估钎剂均匀连续性。四、标准水平分析本标准是对GB/T3131-2001《锡铅钎料》的修订。主要参照采用了国际标准ISO9453-2014《软焊料合金—化学成分和形状》和日本标准JISZ3282-2006《软钎料化学成分和形状》,国际标准IPCJ-STD-006《电子焊接领域电子级焊料合金及含助焊剂与不含助焊剂的固体焊料的要求》，IPCJ-STD-004《助焊剂要求》等中的部分内容。1、微量元素与ISO9453-2014《软焊料合金-化学成分和形状》相比：——锑含量：本标准AA牌号≤0.030%，而ISO9453-2014中锡铅焊料锑含量为≤0.2%；6——铋含量：本标准AA牌号≤0.030%，而ISO9453-2014中锡铅焊料铋含量为≤0.1%；——铁含量：本标准AA牌号Fe≤0.010%，而ISO9453-2014中锡铅焊料铋含量为≤0.02%；——砷含量：本标准AA牌号As≤0.010%，而ISO9453-2014中锡铅焊料砷含量为≤0.03%；——铜含量：本标准AA牌号Cu≤0.020%，而ISO9453-2014中锡铅焊料铜含量为≤0.08%；——锌、铝含量：本标准AA所有牌号≤0.0010%，而ISO9453-2014中锡铅焊料含量为≤0.001%；——杂质镉含量：本标准AA所有牌号≤0.0010%，而ISO9453-2014中锡铅焊料含量为≤0.002%；国标与国外标准对比见表9，表9钎料成分与国外标准对比表单位为质量分数，%牌号代号质量分数/%合金成分杂质,不大于SnPb其他SbBiFeAsCuZnAlCdAgSGBT3131-200163AA62.50～63.50余量≤0.050.050.030.020.0150.030.00100.00100.0010-0.010GBT3131修订63AA62.50～63.50余量≤0.050.030.030.010.0100.020.00100.00100.0010--0.010ISO9453Sn63Pb3710162.50～63.50余量-0.20.10.020.030.080.00100.00100.00200.1--通过对比可看出，本标准水平要求高于ISO9453国际标准。2．银含量表10钎料中银含量范围单位为质量分数，%牌号本标准ISO9453IPCJ-STD-006S-Sn5PbAgAA2.3-2.7-2.3-2.7S-Sn63PbAgAA1.8-2.21.8-2.21.8-2.2通过对比可看出，本标准牌号S-Sn5PbAgAA，S-Sn63PbAgAA的银含量范围与国际标准ISO9453和IPCJ-STD-006一样。3、丝状钎料外形尺寸及允许偏差对比见表11。表11丝状钎料外形尺寸及允许偏差单位为毫米，mm本标准IPCJ-STD-006直径允许偏差直径允许偏差0.3±0.02标称外径偏差不应当大于70.3～0.8±0.03±5%或±0.05mm，取其中较大值0.8～2.5±0.052.5～6.0±0.10通过对比，本标准对直径的要求比IPCJ-STD-006更加严格，而且非常细化。4、钎剂的含量表12本标准钎剂的含量单位为质量分