SJ Z 9001.31-1987 基本环境试验规程 第2部分:各种试验 试验t:锡焊.pdf
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1、中华人民共和国电子工业摧蒋位部标准、基本环境试验规程SJ/Z仰。1.3187 柑2部分:各种试验试验T:锡焊1E C 68 2 20 ( 1979 ). Basic enironmental testing procedures Part2: Tesls Test: Soldering 一一一本标准适用于可能受到下边试验情况的所有电气和电子元器件L2 目的确定元器件引出端和印制电路易于润湿的能力以及检查元器件本身在装配焊接过程中不伤的能力。3 术语5.1 天然松香是从松树的含油树脂中提出松节油以后的剩余物,主要由松香酸和同类的树脂组成,还包括少量树脂酸醋类。3.2 接触角通常是指在液体和固体相
2、交姑液体表面的切面和液固界面两个平面之间的夹角见图1 )。这里特指液体焊料与固体金属表面接触时的接触角。主挂了渎角/ 液体圄1一一一冉一呵,中华人民共和国电子工业部1887一11一27批准1 SJjZ 9001.31 87 3.3 润湿焊料在表面上形成一个附着层,小的接触角表示润湿。3.4 不润湿焊料在表面上不能形成一个附着层,在此情况下接触角远大于900。35 弱润湿熔融状态的焊料在开始曾润湿的固体表面区域叉重新收缩回去,在某些情况下可能保留一层极薄的焊料膜,当焊抖收缩时其接触角增大。3.6 可焊性表面易于被熔融焊料润湿的特性。3.7焊接时间在规定条件下润湿规寇的表面区域所需要的时间。3.8
3、 耐焊接热试验样品承受焊接产生的热应力的能力。4 试黯引出端的可焊性4.1 目的确定导线和引出端上需要被焊料润温的区域的可焊性。若有要求的话,还要确定弱润湿。4.2 试验概述试验Ta提供三种不同的试验方法,它们是z方法1:温度为2350C的焊槽方法2:温度为3500C的烙铁方法3:温度为2350C的焊球在时间和温度方面作适当改变以后用方法l可确定弱润湿情况。,应在有关规范中指明所要采用的试验方法。焊槽法是一种最接近实际中常用的锡焊程序的模拟试验方法,然而,尚不能走试验结果。焊球法,一个圆导线引出端试验样品平分一个给定重量的熔融焊料小球。这一方法较易使用,官以焊接时间作为明确的检查标准。在以上两
4、个方法不能实行时,可以使用烙铁方法。如果有关规范要求在试验进行之前先要作为H速老化时负有关规范可以规定下列老化程序之一z老化方法1a: 1小时蒸气老化试验老化方法1b: 4小时蒸气老化试验老化方法2:10天稳态温热试验试验Ca与毛:老化方法-3:.在1550C条件下做16小时高温试验试验Ba)4.3 试验样品的准备2 SJjZ 9001.31 87 一一一z一一一.,O. Oo:;a;=,.,.,._.;:;. -_-=,早.r.,.-;._ ,-, 4.3.1 待测试驻样品的表面应如rJJ刚接收的情况一样,并且在此之后不应被手出触泣受到其它污染l4.3.2 在进行吁埠性试验之前,试验样品不应
5、进行清洁纯理。若有关规范有要求,则试验样品可接顶在室温条件下的中性有机熔剂中去除油顷。4.4 初始%.!o,1 必须对试验样品进行外观检查,若有关规范有要求时应进行电性能和机械性能检查。4.5 加速老化如果有关规范妥求加速老化,应采用下列程序之进行。注,如果老化温度高于元器件的最高工作温度或贮存温度,或者元器件在1000C的蒸气中很可能发F尘显著的劣化,而这种对可焊性的影响在自然老化中通常并不立生,此时允许把引出端拆下来进行试姐。4.5.1 老化方法1: 有关规范应明确规定是采用老化方法1a (在蒸气中1小时)或者是采用老化方法l1J.在蒸气中4小时在这些老化程序中试验样品悬挂在沸腾的蒸馆水上
6、面,引出端最好处于垂直状态,其被试区域距蒸馆水表面25-30mm;此蒸饵水是盛在大小适当的棚硅玻璃或不锈钢容器例如一只2升的烧杯中。引出端勾容器壁之间的距离不应小于10mmo容器必须加盏,盏是出一块或几块与容器用同样材料制成的板组成。它可以覆盖总敞开面积的八分之七左右。应设计悬挂试验样品的适当方法,为此允许在盖上穿孔或开缝。试验样品的夹具应是非金属的。用加进热蒸悟水的方法来保持7t面位置一寇,要少量,地逐渐地添加,以便使水始终有力沸腾着。为减少水的蒸发,可以装置回流冷凝器见附录A,图A1 ) 0 4.5, 2 老化方法2按照SJ/Z9001,587(IEC68 2 3)基本环境试验规程试验Ca
7、z稳态湿热试验方法使试验样品经受10天稳态湿热试验。4.5.3 老化方法8按照SJ/Z9001 , 3 87 ( 1 EC 68一22)基本环境试验规程试验Ez高温试验方法中的试验Ba,使试验样品在1550C条件下经受16小时的高温试验。4.5.4 在老化试验结束时,试验样品应在试验的标准大气条件下放置不少于2小时,不超过24小时。4 .6 试验方法1温度为2350C的焊槽提供一个评寇导线,引出端和不规则形状端子的可焊性的4.6.1 对焊槽的说明焊槽的深度不得小于40mm,其容积不得小于300mlo焊槽中应盛有如附录B中所规寇的焊料,在试验之前槽中焊抖的温度为235土5。CO4.6.2 焊剂如
8、在附录C中所规定,所用焊剂由按酒精组成。计25%的松香和75%的2-丙醇(异丙醇或3 SJjZ 9001.31 87 一一一一一当非洁性焊剂不合用时,技有关规范的要求可以在上述焊剂中添如二乙股盐酸盐分析纯。使氯的含Ef土升到0.5%(指以松香含量为基准的自由氯离子表示的量。4.6.3 程序在每次试验之前应首先用一块适用的材料把熔融焊料的表面刮得清洁光亮,试验应在部后立即进行。在试验室捏度下,首先将被试验的引出端i卸责到按4.6.2条规定的焊剂中,过多的可以用挂适当时间的方法滴干或者用可以产生同样效果的任何其它方法除去。在有争议的情况下,摘干时间应为1分:t5秒。然后立即将引出端以纵轴线方向边渍
9、到焊槽中去,引出端的漫渍点与槽壁之间的距离不得小于10mmoj受j责速度应为25土2.5mm/s,引出端在槽内保持浸i贡状态的时间应为2.0土o.5s。而与此同时元器件的本体应与焊料保持按有关规范规定的距离。然后试验样品以25土2.5mm/s的速度取出。对于具有大的热容量的元器件,有关规范可以规定5.0土o.5s的浸渍时间。若有关规范有要求时,可使用一厚度为1.5:tO.5mm的绝热材料傲的挡板放在元器件本体和熔融焊料之间,在挡板上开着与引出端尺寸相适应的孔隙。任何焊剂残余物应使用2-丙醇异丙醇或酒精除去。4.6.4妥求应进行外观检查,这可以在合适的光线上用肉眼观察或借助于4.10倍的白l责过
10、的表面上必须覆盖上-屠光清明亮的焊料层,只允许有少量分散的诸如针孔,不润j显或弱润湿区域之类的缺陷,且这些缺陷不应集中在一块。4.7 试验方法2温度为3500C的烙铁在焊槽或焊球方法不能使用的地方,可用本试验方法来评远引出端的可焊性。4.7.1 对烙铁的说明A号!恪铁头温度=350士100C (在试验开始时烙快头直径:8 rnm 露出部分长度z32IIlm,模形长度均占10mm、B号烙铁头温度z350土100C (在试验开始时培铁头直径z3mm 露出部分长皮=12m111,j契形长皮约占5mmo烙铁头必须用铜制造(最好镀上铁)戎按照通常的使用实践用抗腐蚀铜合金制造,并在试验表面键上锡。4.7.
11、2 焊料和焊剂应使用松香芯焊丝,它是由如附录B中所规定的焊料及带有如附录C中规寇的包括2.5 到3.5%松香的单芯或多芯组成9在试验过程中应进行外观检查以便确定是否存在焊剂.4 SJjZ 9001.31 87 一一一一一、4.7.3 程序按有关规范规定,根据元器件类型;去思飞号:12i1号1:在快,所用焊丝的标131直径对人号洛战是1.2mm,对B号焰铁是o.8m1l1。引出端应这样放置使烙铁的用于试验的表哥必F水平位置,如图h丑。;主行试验时若要对引出端进行机械支撑,这支i字应由绝热材科制成,u ;,刑曹JT俨不休5! ili端国2焊丝s足以覆盖试验表面烙铁头当试验热敏感元器件时,有关规范应
12、规定试验区域与元器件本体之间的距离或使用特泛的散热器。由于引出端的几何形状关系使得不可能按士述程序进行试验时,有关规范可以规定不同的试验条件。必须去除由于先前的试验在烙铁表面上遗留下来的多余焊斜。除非另有规定,在有关规范规定的引出端位置上使用烙铁和焊料的时间应1为23%在此期间内烙铁应保持不动。任何焊剂残余物应使用2-丙醇异丙醇或酒精除去。,4.7.4要求必须进行外观检查,这可以在合适的光线下用肉眼观察或借助于ANI0倍的放大镜来检查。焊料应i闰i显试验表面区域,并不应有小淌。4.8 试验方法3温度为2350C的焊球。这里提供一个测量圆导线引出端焊接时间的规程。4.8.1 方法设计了如附录D中
13、所描述的装置以使导线将熔础的焊球平分成两半,测量从导线切开焊球到焊料流至导线四周并把导线覆盖住所经过的时间,这时间就指示了导线的可焊线。4.8 .2 试验条件-4 .8.2.1 焊料如附录B所示,焊球与导线直径的关系如下z导线标称直径(mm)小球标称重量(mg ) 1.20.75 0.74 0.55 200 125 5 SJjZ 9001.31 87 o .54NO .25 75 云0.2450 注2标柯:重量的允许偏差见附录Bfl:.J3条。七8.2.2 加热头的温度装置应这样调节,使当用附录D图Dl和图D2中所示的方法测量温度时,温度保持在235土2。CO4.8.2.3 焊剂如在附录C中所
14、规寇的另i样,肌)i:焊剂技茧量计应由25%的松香和75%的2-丙醇异丙醇)或酒精组成。当非活性焊剂不合用时,按有关规范的要求可以在上述焊剂中添加二乙股盐酸盐分析纯),使氯的含量上升到0.5%(指以拾杏含量为基准的自由氯离子表示的量。4 .8 .3 程序试验用线应基本上是直的,如果必要或方便的话,它们可以是在一个准备进行试验的试验样品上拆下来。在进行可焊性试验之前,线不应进行清洁处理,若有关规范有要求时,可以将线在室温条件下的中性有机榕剂中没渍以除去油j责。在按照4.8.2.1条选择的新的焊球放置在焊接装置中加热头上之前,应先将前次试验留在加热头上的焊料擦干净。通过将线没波在焊剂中或将焊剂刷在
15、已放罩在试验装置的线上的办法使用焊剂。对熔融a焊球亦可应用少量焊剂以保证其清洁和不被氧化并能完全润温加热头。然后将被试验的线放到球中以使线接触加热头表面。4.8 .4 要求线切开焊料接触加热头到焊料流至线的周围并把线覆盖住所经过的时间,这就是焊接时间。在有关规范中应规定焊接时间的最大值。4.9 弱润湿注,有关规范应规定是否要求进行本试验。4.9.1 对焊槽的说明焊槽的深度不得小于40mm,其容积不得小于300ml,焊槽中应盛有如附录B中所规寇甲的焊料。在试验之前槽中焊料的温度应为260:t50 C。4.9.2 程序在每次试验之前应首先用一块适用的材料把熔融焊料的表面刮光亮,试验应在刮,后立即进
16、行。先将被试验的引出端渥渍到按4,6.2条规寇的室温条件下的焊剂中,过多的焊剂可以用挂适当时间的方法滴干或者用可以产生同样效果的任何其他方法除去,在有争议的情况下,摘干时间应为1min士5s。然后立即将引出端以纵轴线方向过流到焊槽中去,得小于lOmm。6 引出端的法波点与槽壁之间的距SJZ 9001.31 87 一,._ j受渍速度为5土2mm,/s,引出端在槽中保持漫渍状态的时间应为5.0士。.5s。与此同俨时元器件的本体应与焊料保持按有关规范规泛的距离。然后投向一速度取出试验样品。从焊槽中取出时,应保持引出端的试验表面-垂直,直到焊料凝固任何焊剂残余物应使用2-丙酵异丙醇).s)t酒精除去
17、。-4, 9 ,3 要求应进行外观检查,这可以在合适的光线下,用肉眼观察或者借助于4NI0倍的放大镜来检查。浸i责过的表面上必须覆盖上一层光滑明亮的焊料后,只允许有少量分散的诸如针孔,不i闰湿或弱润?显区域之类的缺陷,且这些缺陷不应集中在一块。.4 , 9.4 其次,上述试验应予重复因为弱i闰温可能发生得很慢故总共要求浸请10秒钟,这漫j击可以分为两个5秒的周湖以使任何快速的弱润湿不致被任何相继发生的再润湿所掩盖。-4 .10 最后捡对试验样品应进行外现检查。若有夫姐也有妥求时应进行电性能和机械性能检查葫-4 .11 有关规范应作出的规定当有关规范包括本试验时,应对下列细节作出具a , 是否要
18、求去油渍b c. 老化方法(若有要求的话J , 试验方法毛.是否使用活性焊剂f 畏i责深度和时间如果不是2秒.g , 是否使1用热挡极寇z( 4 .3 .2, 4-.8.3) (4.4) ( 4.5 ) ( 4 .6, 4.7或4.8) ( 4.6.2; 4.8.2.3) ( 4 .6 .3, 4.9.2) ( L6;3) h. 烙铁号码(A号或B号)(4.13) i. 试验区域离开元器件本体的距离或所用的散热器( 4.7 .忌j. 由于引出端的几何形状关系所要求的不同试验条件(4.7.39 L 焰铁的位置(4.7.3) 1 使用烙铁的时间(若不是23砂)(4.7.3) m. 焊接时间( 4.
19、8.4) 仁是否要求做弱润湿试验( 4.9 ) o . 浸渍深度(.1.9.2) . p ( 4.10 ) 5 试验Tb.无器件耐焊接热的5.1 确意试验样IE1承受由焊接产生的热应力的能力。 .2试这里提出三种不同的试验方法,它们是s7 SJjZ 9001.31 87 产品干乍一一一一一.-.-二十一一一一一卢试验方法lh祖度为260C的焊槽试验方法1Bz 温度为3500C的焊槽试验方法2:温度为3500C的烙铁方法1A和1B与试验Ta方法1相同,不过使用了不同的注忧时间和温度。方法2与试验Ta方法2相间,不过在民验表面使用烙氏的时间是10秒钟。5.3 初始山川h按有三七规范的规庄,对i出式
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