GB T 2424.17-2008 电工电子产品环境试验.第2部分 试验方法.试验T 锡焊试验导则.pdf

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1、ICs 19040K 04 园园中华人民共和国国家标准GBT 24241 7-2008IEC 60068-2-44：1 995代替GBT 242417 1995电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验T：锡焊试验导则Environmental testing for electric and electronic products-Part 2：Tests methods Guidance on test T：Soldering test(IEC 60068244：1995，Environmental testingPart 2：Tests Guidance on test T：Solder

2、ing，IDT)2008-1 2-30发布 20091卜01实施丰瞀徽紫瓣訾矬瞥星发布中国国家标准化管理委员会仅1”前言第一篇总则1范围2规范性引用文件第二篇通则3锡焊的基本条件4元件的可焊性及其引出端的可润湿性5可焊性试验在环境试验中的安排6可焊性试验7可润湿性试验8试验条件说明9要求和结果的统计特性第三篇澜湿称量法可焊性试验导则10总则。11测试设备的特性12典型的力值一时间曲线示例13力值时间曲线中的测试参数目 次GBT 24241 7-2008IEC 60068244：1 995I；1l22346899O11刖 置GBT 242417-2008IEC 60068244：1995GBT

3、24246电工电子产品环境试验分为如下若干个部分：第1部分：高温低温试验导则；第2部分：湿热试验导则；第5部分：温度试验箱性能确认；第6部分：温度湿度试验箱性能确认；第7部分：试验A和B(带负载)用温度试验箱的测量；第10部分：大气腐蚀加速试验的通用导则；第13部分：温度变化试验导则；第14部分：太阳辐射试验导则；第15部分：温度低气压综合试验导则；第17部分：锡焊试验导则；第1 9部分：模拟贮存影响的环境试验导则；第22部分：温度(低温、高温)和振动(正弦)综合试验导则；一第25部分：试验导则地震试验方法；第26部分：支持文件和导则 振动试验选择。本部分为GBT 2424的第17部分。本部分

4、等同采用IEC 60068 2 44：19956环境试验第2部分：试验试验T：锡焊试验导则。为了便于理解使用，本部分仅做了如下编辑性修改：将规范性引用文件中的IEC 60068 2 20和IEC 60068254转化为等同采用的国家标准；一“IEC 60068的本部分”一词改为“GBT 2423的本部分”或“本部分”；用小数点“”代替作为小数点的逗号“，”；删除国际标准的前言。本部分代替GBT 242417 1995电工电子产品环境试验锡焊试验导则。本部分与GBT 242417 1995相比，主要技术性差异有：-_-一补充了润湿称量法可焊性试验导则。本部分由全国电工电子产品环境条件与环境试验标

5、准化技术委员会(SACTC 8)提出并归口。本部分由信息产业部电子第五研究所负责起草，上海市质量监督检验技术研究院和广州大学参与起草工作。本部分主要起草人：邱宝军、邹雅冰、卢兆明、徐忠根。GBT 242417-2008IEC 60068-2-44：1995电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验T：锡焊试验导则第一篇总 则1范围GBT 2424的本部分参考GBT 242328 2005，GBT 2423322008和IEC 60068 2 58：1989，为规范编写者提供背景资料和建议。2规范性引用文件下列文件中的条款通过GBT 2424的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件

6、，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部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。GBT 242328 2005 电工电子产晶环境试验第2部分：试验方法试验T：锡焊(IEC 60068220：1979，IDT)GBT 242332 2008 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Ta：润湿称量法可焊性(IEC 60068254：2006，IDT)IEC 60068 2 58：1989环境试验第2部分：试验方法试验Td：表面组装元器件的可焊性、金属化层耐熔蚀和耐焊接热IEC 60249印制板用

7、基材(所有部分)IEC 603262：1990印制板第2部分：试验方法第二篇通 则3锡焊的基本条件锡焊连接的难易程度和焊点可靠性取决于下述三个条件：a) 焊接设计：取决于用于焊接的两种金属零件(如形状、尺寸、成分等)和组装方法(如相对位置、最初的固定等)的选择；b)被焊接金属零件表面的润湿性；c)焊接所用的条件，包括：温度、时间、焊剂、焊料合金、设备等。条件a)和c)的选择涉及到设备或部件的制造者，他们应懂得每个条件的重要性和它们变化的极限，条件b)在大多数情况下取决于元件制造者，设备制造者处理或存放不当也有影响。设备制造者必须按照条件a)和c)对表面润湿性做出规定而不管精确程度如何。从另一方

8、面来说，具有满意表面质量的元件不一定能防止由于焊接设计和焊接条件的缺陷所引起的拒收焊点。在元件制造者和设备制造者之间的责任往往是互相交叉重叠的，因此有必要对元件引出端的可润湿性或更一般地说元件的可焊性作出一个明确的规定。1GBT 242417-20081EC 60068244：19954元件的可焊性及其引出端的可润湿性电子元件仅有一个能被熔融焊料润湿适合于焊接的引出端是不够的，为了经受成批焊接操作还必须满足下述三个要求。a)应具有小的热特性(热容量)，至少足以使温度超过承受到达所用焊料合金液相线以上足够高的温度，并保持足够长的时间，以便产生润湿；b)应能承受焊接过程中(包括返工和可能发生的烙铁

9、维修)的热应力而不会产生短期或长期变化；c)应能承受为去除残留焊剂而进行的清洗过程中的机械和化学应力而不产生短期或长期的损伤，本导则不强调清洗。某些电子元件由于它们不能承受与工艺操作有关的一种应力或几种应力而不应进行成批焊接操作。这样的元件有：含有润滑剂的机械部件，例如开关；对污染敏感的非密封性元件，例如继电器、电位器；或含有耐热性能差的塑料材料，例如某些具有热塑介质的电容器等。为此，必须谨慎区分元件的可焊性和引出端的可润湿性两个概念，元件可焊性是指对工业焊接的整体适应性，引出端可润湿性仅仅指引出端表面容易被焊料所程润。但是，这两个概念在日常的说法中经常搞混，而这种琨淆就会妨碍生产的正常运行。

10、此外，一个元件在一般规定条件下不适合于焊接(见第6章)，并不意味着其引出端不链焊接到印制电路板上或其他支架上，这仅仅意味着应根据其特点，例如元件具有热敏感的隔离层或与某些溶剂或所有溶剂不相容等，需采取专门措施。只有引出端润湿性不良才会妨碍元件的焊接应用，这个性能十分重要，当然不排除对其他性能的考虑。这里所指的标准试验完全是模拟这些条件中某些条件影响的试验。在这组试验中作适当选择，包括电气和机械测量，并让有关人员回答如下问题：用电子学中常用的方法这个元件是不是可以焊接的?这是设备制造者在将一种元件投入焊接生产线之前必须确定的问题之一。每一种标准试验的原理和它所提供的信息在第5章中规定。元件规范编

11、制者可以有充分的理由以这种方式选择必要的试验项目以确定元件在焊接过程中的特性。在每种情况下制定的要求反映了制造方法的通用要求。与此类似，试验人员应该正确评价试验得到的信息。5可焊性试验在环境试验中的安排在前一章中分析了试验的确切意义，表明怎样可以用它们来回答问题，“这个元件在实际中以正常的方法是可焊的吗?”这个回答是有必要区别对待的；能进行必要区分的工具是存在的。但无论如何重要，这个问题绝不会是唯一的。可焊性仅是元件特性中的一个：其自身的性能、强度、预期寿命等，也是重要的特性。如果可焊性试验规范没有专门规定试验顺序，由于元件在前面的试验过程中受到各种条件的影响可能影响可焊性试验的结果，因此，在

12、试验顺序中必须小心安排可焊性试验的顺序。安排不当可能会得出错误结果，同时可能影响元件其他特性试验的结果。例如：在一个试验程序中，在润湿性试验之前进行了长期湿热或腐蚀试验，尽管接收时元件的润湿性是令人满意的，但这个元件仍可能被拒收。事实上，各种电子元件通常都是在焊接到设备中之后，才经受湿2GBT 242417-2008IEC 60068-2-44：1995热和盐雾试验的。相反，为了正确地模拟元件安装到印制板上，如果耐焊接热试验放在引出端强度试验之前进行，那么由引出端强度试验引起的密封性失效将不会经受到热冲击的影响，实际上，累积的机械和化学效应可以证实这个元件失效。安排试验顺序的一般原则如下：a)

13、 非破坏性试验以及按规定要求进行的诸如加速老化试验(见第8章)可以放在可润湿性试验之前进行；b) 耐焊接热试验应与长期运行试验无关，要采取所有必要的预防措施，如采用热屏蔽；c)在进行气候试验之前，应考虑是否需要清洗掉焊剂残残留物。在其他机械及化学试验之前也必须考虑是否要去除掉活性焊剂残余物(见第4章)。6可焊性试验本章定义：与工业焊接操作相关的试验的功能；试验条件选择的理由。在电子行业中，锡焊条件千差万别，但通常并不需要用不同型式的元件来满足不同的安装条件，可以将工业焊接条件分在几个相应较窄范围之内。下列范围被广泛接受(更低和更高值也是存在的)。焊料 近似共晶成分的锡铅烙铁焊 230300槽焊

14、或波峰焊 230260工艺温度范围汽相焊 210260红外线焊 200280烙铁焊 1 s5 S槽焊或波峰焊 3 s5 S热暴露持续时间汽相焊 20 s60 s红外线焊 30 s-60 s这些条件是根据经验在高应力(高温或长时间暴露在空气中)和低应力(短时间暴露或温度接近焊料的液相线)之间综合考虑定出来的，高应力可以改善润湿性但易损伤元件，低应力使得元件不易受损但不易焊接或焊接质量差(产生冷焊)。经综合考虑，标准试验条件为：可焊性试验(Ta)温度为235，耐焊接热试验(Tb)温度为260，浸焊或接触焊时间也同样考虑这些因素，这样就能保证一个元件通过标准试验后就能承受在通常组装过程中可能遇到的应

15、力范围。在工艺相同的同一批元件中和元件批之间出现的变化说明事情是复杂的。这就意味着在一个元件上得到的试验结果不足以代表同批其他元件或其他批元件的普遍意义。由于试验要花费大量的时间并可能是破坏性的，对于一批或若干批的结果仅仅可作为统计评价。规范编制者和使用者必须记住元件可焊性试验结果的统计分析是一个重要的工作。并按此进行试验。GBT 2423，28 2005、GBT 242332 2008和IEC 60068258中仅仅规定怎样完成试验，没有包括统计分析。试验结果的统计分析是详细规范的内容。统计处理与试验结果的适用性有关，尤其是与规定的置信水平有关(见第9章)。对于耐焊接热试验为使其产生迅速润湿

16、采用活性焊剂比较合适，这样可保证受试元件的加热速度3GBT 24241 7-2008IEC 60068-2-44：1 995尽可能快。对于焊料和温度的选择的论述同样适用于耐焊接热试验，当试验大热容量元件时尤为重要，应确保温度不低于焊料液相线以上40，试验方法1的焊槽应有足够的尺寸以确保温度能有效地保持。试验不打算模拟或确定由焊接过程引起的偶然的机械应力的影响，试验可能使被试样品引起损伤或破坏，当确定要顺序进行环境气候和机械试验时要记住这一点。7可润湿性试验71一般原则试验目的是在受控条件下将元件引出端与焊料结合在一超，使得润湿的质量可以根据规定的标准进行判定。从根本上讲，焊接时间试验是估计在焊

17、料边界上所有点上的接触角下降到均一低角度所需的时间。在一些试验中仅仅是用且测来进行评定。在另一些试验中则测量时间。完全定量的试验是测量施加于样品上的焊料表面张力随时间的变化过程。在一定情况下，延长浸渍时间，接触角可能再次增加，焊料从样品表面收缩，这一现象就是众所周知的弱润湿。有些试验方法提供了弱润湿检验，在怀疑有弱润湿的场合，有关规范应要求包括这一试验。提供以下试验方法：焊槽试验(见72)适合于元件引出端；定性测试；焊接烙铁试验(见73)适合于不宜用其他方法试验的引出端；定性；焊球试验(见74)适合于圆形引线，测量润湿时间；旋转浸渍试验(见75)适合于印制板样品，测量润湿时间和弱润湿；润湿称量

18、试验(见76，IEC 60068254)适合于具有规则截面的元件引出端，测量润湿力随时间的变化；定量；浸焊试验(见77，IEC 60068258)适合于表面安装元器件；定性；一微润湿称量试验(准备中)适合于表面安装元器件；定量。本部分还给出了有关应用加速老化试验的导则(见83)。规范编写者必须注意，在定型试验中的试验程序应如下安排：a)在润湿性试验之前不能进行，例如进行初始焊接测量；b)可能对可润湿性产生影响的老化，例如在提高温度条件下的预处理，除非元件规范有要求，否则不做；c)在任何预处理过程中均不应损伤引出端表面。因此，在任何试验顺序中，润湿性试验必须首先进行。以下注意事项适用于所有可焊性

19、试验方法：a)试验必须在无通风或防护性通风条件下进行；b)为避免操作过程中污染样品，建议使用镊子；c)试验前若需将引线弄直，操作时应不污染或刮伤样品。72焊槽试验该试验有两种型式，一种适用于线状和签状引出端，另一种适用于印制电路板；焊槽的尺寸应保证4GBT 24241 7-20081EC 60068-2-44：1 995在浸渍过程中焊料的温度不会引起显著下降。方法1的程序是十分简单的，如果规定得太详细，它的应用范围就会受到限制，该方法可用于例如签状引出端，这种引出端由于形状关系不适宜用焊球法测试，而设计用焊槽进行焊接。在印制电路板试验中不存在与几何形状有关的问题，因此可以规定得比较详细，印制板

20、的浸溃深度应严格限制以确保引入金属化孔的焊料是由润湿而引起而不是由液体压力所致。73焊接烙铁试验保留这一方法是为了对那些用焊球法或焊槽法不能测试的引出端进行可润湿性评定。可焊漆包线就是一个典型例子，对此其他方法的温度太低，一些不适合用焊槽试验的签状引出端也只能用烙铁试验。试验对温度有一些敏感，因此试验结果与元件的热容量有关系，这些因素当然也适用于焊接生产，但在制定元件规范时应取消在焊接生产中通常使用的能大大缩短焊接时间的活性焊剂。试验是快速的，定性的和有鉴别能力的；若希望、可以在引出端的多个点上测试其可润湿性。74焊球试验741用于线材和圆截面引出端的焊球试验本试验适用于直径为01 mm12

21、mm的线材。将待试验样品浸上焊剂，然后水平放置并使之将熔融焊球平分，记录焊球包合试验所需的时间，焊球的高度用焊球的重量来控制，焊球高度的控制应使得在不润湿条件下焊球在试样上方不会包合。焊球放置在一个直径为4 mitt的纯铁圆柱上，纯铁外面由不浸润的铝包住，铝也可用来稳定纯铁圆柱体的温度。纯铁圆柱的上表面必须保持对焊料良好润湿。当试验结束停止加热时，加热块必须与上面的焊球一起冷却，以防纯铁表面氧化或弱润湿。在有争议情况下，应检查所用焊球质量必须在标称质量的10内。试验过程中，纯铁表面必须保持十分清洁。容器中的焊剂必须密封以防溶剂蒸发而变稠，施加焊剂的数量不能太多以致引起焊球温度长时间下降。每个焊

22、球必须清洁光亮，必须选用适合引线直径的焊球，引线必须正确平分焊球，若明显偏离中心必须将结果作废。通常用电子记时装置测量时间间隔，当引出端平分焊球时，它自动开始记时，记时装置既可以通过观察焊球包合引线时手动停止记时也可以通过试样上方的记时探针接触焊球时自动停止记时。如果进行速度太慢，开始时刻就测不准，因为焊球的高度从o9 mm(50 mg)23 ram(200 mg)在变化(用4 mm铁心)，当手动记时时，由于操作人员反应速度不同，记录的包合时间也有误差，但在接收试验中这些误差并不重要。74，2用于非圆形截面引出端的焊球试验本试验适合于具有任何凸型截面形状的引出端，但主要用于矩形截面，用冲压法成

23、型的引出端可能产生毛刺，若其长度超过厚度的110，则会在横截面处形成凹坑。75旋转浸渍试验见IEC 249和IEC 3262：1990。5GBT 242417-2008IEC 60068-2-44：199576润湿称量试验这个试验可以提供整个润湿过程中润湿力随时间变化的函数，从而作出定量评价，元件规范可以选择规定的润湿程度作为接收水平。本试验的完整导则在本部分的第3篇给出。77表面组装元器件(SMD)的可焊性、金属化层耐熔蚀和耐焊接热IEC 60068-258试验Td概述原则上，可焊性试验希望得到定量的客观的结果，而不是定性的主观的结果，本规范是用于表面安装元器件的定性检验，作为在定量测试程序

24、之前的一种过渡方法。局限性对于镀有纯锡引出端的样品，在235条件下的浸渍试验得出的结果可能与装配条件下，例如用低于锡熔点的气相焊接性能不一致，在215温度的试验就用于解决这一问题。严酷度选择1)温度为235、时间为2 s的浸渍和温度为260、时间为10 s的浸渍这些条件分别是试验可润湿性和耐焊接热的常规条件，应指出，由于润湿性是在浸渍后评价的，本方法不能测量润湿速度，然而可指明在规定的时间内是否能达到合适的润湿程度。有关规范可以规定浸渍时间为5 s的较低的耐焊接热等级。2)温度为215、时间为3 S的浸渍这个条件是在相对较低温度下进行的试验，适用于气相焊接，因为在235条件下得到的结果与215

25、条件下的结果不须有任何相关性，由于在已经润湿的表面的润湿反应估计较慢，所以规定了一个较长时间，在槽焊与汽相焊之间并不总是存在一定关系。3)温度为260、时间为30 s的浸渍在波峰焊过程中，金属化层熔解的速度比静态浸渍中大得多，在波峰焊、回流焊或汽相焊接之后可能还要用烙铁进行修整返修，因此规定了一个在较高温度下较长时间的浸渍以试验金属化层在熔融焊料中的耐熔解性。有关规范可以规定10 s或20 S浸渍时间的较低等级的耐溶解试验。4)浸渍姿态当试验一定大小的扁平样品(例如陶瓷芯片载体)的耐焊接热时，若使密封面垂直状态浸渍，则将不能承受在实际焊接过程中在其厚度上产生的热梯度，在这种情况下，规范编制者应

26、选择姿态B(悬浮状态)。不希望对不同大小样品选用不同浸渍时间。8试验条件说明81分类图1给出了组成试验T的各个部分和各种方法以及它们之间相互关系。方法1A(260焊槽)、方法1B(350焊槽)和方法2(350烙铁)本身不是一种试验方法，更多的是模拟对于诸如电性能和引出端强度等试验之前的气候暴露，它们不包括焊接过程中耐机械应力的试验程序。6GBT 242417-2008IEC 60068244：1995图182试验材料选择821焊料选择在电子和电工设备中焊接用焊料大多采用60锡和40铅的焊料合金，所以所有试验也选用焊料，经验表明：杂质含量符合GBT 242328 2005附录B的要求时，不会影响

27、焊料的润湿能力。822焊剂选择在电子和电工设备中焊接用焊剂大多采用带有活性剂的松香焊剂(改性的或天然的)，活性剂的作用是改进熔融焊剂的润湿性或增加其对金属氧化层的溶解速度，活性焊剂可以产生非常短的焊接时间，它们一般是不公开配方的专利产品。为了避免为每一种活性焊剂规定焊接时间的困难包括最坏的情况，对焊接试验我们宁可采用非活化的松香焊剂，以使焊接持续时间易于测量，只有在不使用活性焊剂无法进行焊接的情况下，才允许使用规定的活性焊剂。必须强调指出，可焊性规范中的活性焊剂不一定能表示产品其在生产中的实用性，也不保证其残留物没有腐蚀性。当为生产焊接选择助焊剂时，应参考现有的大量针对活性助焊剂的国际标准。最

28、常用的焊剂是异丙醇松香溶液或酒精松香溶液。焊球法试验表明，松香重量比在2540之间变化时不影响焊接时间，考虑到试验过程中因溶剂蒸发导致浓度增加时不影响试验结果，选择按重量7GBT 242417-2008IEC 60068-2-44：1995比为25的浓度作为标准浓度。83加速老化方法自然老化(印制电路板组装前的贮存)对引出端的影响主要取决于三个因素：a)封装形式；b) 元件存放的自然环境(温度、相对湿度、大气污染等)；c)材料及其镀层的特性。据此，尽管制造工艺一样，但由于自然老化方式不同，如扩散氧化、硫化、部分水化解或甚至显著腐蚀均可使原本相同的镀层的润湿性发生变化。人们曾幻想能预计表面润湿性

29、的任何精确变化，研究文献清楚地表明：尽管精心设计了一种加速老化试验，结果还是无法确切地说出用m天或P小时暴露来模拟n年的自然老化。但是，由于电子元器件在制造出来后几个月甚至几年都不用上，对设备制造者来说维护其表面润湿性是十分重要的，一定不能使用那些在短期内不能给出足够保护能力的镀层。举一个极端的例子，将无钝化的镀银层暴露于硫化气氛中，尽管最初是完全润湿的，但经几周或几天后(取决于硫化物种类及浓度)即使用很强的活化松香焊剂，其润湿性实际上为零。尽管不可能用一种方法来精确预言老化特性，但大量预计表明可以适当解决这个问题，办法是在下述三种(事实上是四种不同方法)可选择的最佳老化试验方法中选择一种。假

30、设的程序a)模拟自然老化均不应在电子元件通常遇到的条件范围之外，这些条件是温度o35，相对湿度5090，而且没有例如二氧化硫、硫化氢等存在，如果规范编写者知道这些条件不能满足，则他不能也不允许实施GBT 242328 2005的加速老化程序，如果在这种情况下需要老化，必须采用模拟专门气氛的专门程序。b)规范编写者知道，对于规定表面的退化过程可以预计，金属问扩散或由于氧气或水气导致表面变化。对于前者最合适的老化试验是方法3(干热试验Ba 155，16 h)该方法可以加速金属间扩散，对于后者可选用方法2(长期湿热试验Ca，10 d)更合适。c)若规范编写者无法预计其变化过程，或者有关规范没有给出镀

31、层种类，这时优先采用方法1(蒸气老化)，按所需严酷度选择1 h或4 h。1 h老化适合于元件制造以后很快就用的情况。对于长时间贮存的样品应选择4 h老化。9要求和结果的统计特性GBT 242328 2005规定了电工和电子元件的可焊性试验。本导则通过描述基本概念，帮助规范编写者和使用者选择一种特定的试验方法和了解所得结果的正确意义。但对于特别重要的两点在本文中没有讨论，必须包括在有关元件规范中，这两点是：a)施加的严酷度；b) 通过该试验得到的质量保证水平。规范编写者对这两件事必须明确地加以规定，而这个精度将得出各种要求和可接收极限的表述，后者是建立在可润湿性统计基础上的(见第6章)。如果在有

32、关规范中由于不懂或疏忽将这两点规定得不合适，则严酷度和可接收质量水平就可能达不到用户实际需要。例如：a) 由于没有实际正当理由规范编写者规定的润湿时间太短(例如02 s)就可能给使用者造成不必要的经济损失，规定时间太长(例如5 s)，元件供应商没有困难，但使用者则会造成大批返工。8GBT 242417-20081EC 60068-2-44：1995b)假如一个合适的润湿时间被固定下来，然后必须确定出有缺陷产品的最大可接收比例，并且，抽样必须以一个可接收的置信水平保证不会超过这个比例。要求做到这点而不仅是引起对这个问题的注意超出了本导则的范围，有关元件规范编写者关心的是小心地选择要求和极限以确保

33、可焊性接收水平设定在一个满足使用者需要的数值。编制元件详细规范的两点建议：1)在GBT 242328 2005中，对每一种试验方法都附有一个表，给出了有关规范中需要考虑的信息，规范编写者必须以清楚而正确的方式加进去，不能有含糊或差错，若有关规范为此已留出了专门章条，尽管它重复在其他章条中已经给出的信息，并指出若干点不适合，这样就更为方便。2)抽样要求的选择与拒收在统计上相关，可焊性试验从来不是单独做的，它有一个统计特性，很少能给出清楚直观的结论。对于产生单一数据的试验方法，例如74的焊球法试验给出的润湿时间，可以用对数正态分布进行处理评价，具体方法如下：a) 将测试结果按顺序从小到大排列；b)

34、每个读数给出一个纵坐标距y：100!丝二!：12n式中：M读数顺序号；n总的读数。假设n一50，y将是199的奇数。将结果描在对数正态纸上；一画一条最切合的直线；一一读出直线在y一9999处的读数B。这就给出焊接时间大于B秒的概率是万分之一。注意这个程序是认为50个数据是来自同样的样品。通常的情况是样品数量太少或随机性不足来有效使用统计分析的方法。第三篇润湿称量法可焊性试验导则参照GBT 242332 2008，附录B注1：自从本部分出版后，现在的试验结果已经普遍采用个人计算机系统代替图表记录、处理和保存。相应地，GBT 242332 2008在原始描述上也已经作出了一些小的改变。注2：括号中

35、的数字对应GBT 242332 2008中附录A的相应条款。10总则101 润湿性测量的定义当试样浸入熔融的焊料浴时，润湿称量法可以把作用于试样上的垂直方向的力作为时间的函数表示出来。试样的润湿性由力和时间的关系推导：比如达到既定润湿程度的时间或在规定时间内达到的润湿程度。润湿性的规范可以要求力一时间曲线上的若干点符合规定值。可以用本导则所建议的那些点和数值。试验设备应符合某些要求以得到可再现及定性的结果。本导则也给出了这些要求和基于这些要求的鉴定方法。102试样的形状试样可以是任何形状，但是为了简化曲线的解析及力值计算，试样浸渍的部分最好具有均匀的截9GBT 242417-2008IEC 6

36、0068244：1995面。为了减少计算的误差，试样的测试表面应在与垂直方向倾斜15。的角度范围内浸入，并且如果试样的浸入端需要修剪，应该修剪成与垂直轴线成直角并且没有毛刺。润湿称量试验能够应用于具有很大的不能被焊料润湿的区域的试样如片式电容器或印制板样品。然而，这些不润湿区域会对力一时间曲线造成扭曲。因此，现行的试验规范专门用来作为测试元器件可焊端的试验方法，这种可焊端整个截面的周边都可以被焊料润湿。103试样的准备试样采用浸渍助焊剂及去除多余助焊剂的标准程序是重要的，可以使得曲线在测试过程中不会因为溶剂挥发或是助焊剂滴落而受到扰动。11测试设备的特性111记录装置如果用到图表记录仪，仪器应

37、满足下述要求：零点调节在试验周期中，当从不润湿的状态转变为润湿的状态时，作用于试样的力的方向发生改变。在某些情况下，浮力可导致润湿曲线的相当大的垂直偏移。因此，为了在最高灵敏度条件下记录整个润湿曲线，有必要操作图表记录仪使零位在图表中央或适当偏移但保持整个曲线记录在图表上。响应时间(见GBT 242332一一2008中的A1)应该足够小以保证记录设备精确复现润湿力出现的快速变化，特别是在润湿的开始阶段。尽管理论上响应时间应该无穷小，但实际上最长响应时间达到03 s就被证明是符合要求的。所以图表记录仪可以被用来作为记录装置。下面的步骤是用来测试设备的响应时间和零点稳定性的。它要求用一个已知质量的

38、砝码(应该足够使得记录笔从中央零点到满刻度的偏转)和形状适合携带该砝码的夹具。a)夹具到位，设备调零；b)在最高速度档位开始作图；c) 将砝码放在夹具上；d)2 s或3 s后取走砝码，使图表继续运行；e)再过2 s或3 s后，重新将砝码放在夹具上；f)重复a)we)至少5次，关掉图表设备。图表上得到的曲线给出了该设备在所选档位的灵敏度，记录笔的响应时间及其回复零点的一致性。灵敏度调节(见GBT 242332 2008中的A2)灵敏度调节范围的规定使得不同尺寸的试样得以试验。通过配有一定放大调节功能的图表记录仪，灵敏度的范围是容易得到的。如果这些满刻度的力在20 mNl mN之间(相当于增加2

39、g100 mg质量)，周长范围在20 mm1 mm之间的试样能够适用。绘图速度(见GBT 242332 2008中的A3)最小绘图速度应达到10 mms以保证对力一时间曲线上拐点的足够鉴别。112平衡系统弹簧的刚度(见GBT 2423322008中的A6)平衡系统用于测量作用于试样的实际力而引起的弹簧组件的位移。这种位移导致浸入焊料的试样的深度变化，从而相应引起浮力的变化。因此要求弹簧系统要有足够的刚度以使得测试过程中弹簧本身的偏移和由此引起的浮力的变化相对于测量中的其他力相比可以忽略不计。噪音量级(见GBT 242332 2008中的A4)在最灵敏的试验量程档，平衡系统和放大系统的机电噪音量

40、级不应超过信号量级的10。113焊料槽(见GBT 242332-2008中的A7)焊料槽应有足够的热容量，以保证测试温度保持在要求的精度。试样应离浴锅壁足够远，以保证作1 0GBT 24241 7-20081EC 60068-2-44：1 995用在试样上的力不受焊料表面边缘曲率的影响。选择235的槽温的目的是为了提高试验的鉴别力。某些镀层，如镀亮锡或镀金，当在235250C之间浸入Sn60Pb4C焊料时，其溶解速率表现出很大的变化。对于这种情况，有关规范应说明是否要使用250的槽温来测试。114焊料槽的升降机械装置和控制装置浸渍深度(见GBT 24233z一2008中的A9)试样浸入熔融焊料

41、的深度(应规定)必须满足下列条件：a)在润湿过程中，焊料弯月面的爬升要超过关注的区域。同时，试样要与焊料槽底部保持一定距离，必要时需修剪试样的末端；b) 弯月面所超过的区域最好具有均匀的截面；c)浸渍深度的调节误差应在02 mTil范围内以保证最坏的情况下，浮力修正(一般很小)维持在10以内。注：浸渍越深，浮力线偏离中心零位越大，即使对完全润湿而言，最终的信号可能仍保持在初始平衡点之上。然而，浸渍越深，从焊料到试样热传输的有效界面越大，因此润湿过程越不会受热传输效应而延迟。浸渍速度(见GBT 2423322008中的A10)对于标准模的操作模式，浸渍速度控制在16mms25mms范围内为宜：太

42、快会在焊料槽中产生冲击波(干扰力值测量)；太慢使得在弯月面爬升的重要初始阶段，焊料槽仍在移动中。浸渍持续时间(见GBT 242332 2008中的A11)焊接过程时间超过10 S的试样通常是不可接收的。然而，对于不好焊的或热容量大的试样，为了收集足够的信息，需要停留10 S的时间。对于小试样如引线，通常停留5 S的时间已经足够。关于焊料和试样间界面稳定性的信息，可以通过在测试开始时和浸渍时间结束时的力值的比较来获得。12典型的力值一时间曲线示例在这些示例中，作用于试样上的力，曲线中向上的部分表示不润湿状态，用正值表示；曲线中向下的部分表示润湿状态，用负值表示。在抵消试样质量的情况下，虚线表示在

43、测试开始的状态。水平实线表示当润湿力为零时的浮力偏移。试样的浮力能够通过浸渍部分的体积和所取代的熔融焊料的密度的乘积来计算。在235的规定测试温度下，Sn60Pb40焊料的密度采用8 155 kgm3。13力值一时间曲线中的测试参数131测试标准的选择既然本测试方法的优点之一是能考查整个润湿过程，当决定需要达到的测试要求时，宜采用列于GBT 242332 2008中64内一个以上的参数是合适的。润湿开始的时间在点A(GBT 242332 2008中图2)，润湿过程从不润湿状态到焊料的弯月面开始要爬升超过焊料的高度的点。A和t。之间的间隔即为润湿开始的时间。对于用批量焊接过程装配的元器件，润湿开

44、始的时间在1 s-25 S，取决于助焊剂的类型和试样的热特性。11GBT 242417-2008IEC 60068244：1995完全不漓湿7|不良润湿良好润湿jt漂浮试验样品极快润湿受限于热耗散的快润湿 不稳定润湿、延迟润湿圈2润湿发展参考润湿力是采用特定系统得到的最大值。特别是对于高热容量的试样，这个值往往会持续下降，会导致某些时间的读数不清晰。通过选择参考润湿力的特定部分作为一种测试基准(准则)，不仅使得润湿的可接收程度更接近实际水平，而且使得在适当时间的力值读数更加简单化。润湿稳定在达到最大力值B后，弯月面会维持稳定，同时力值也不发生变化。然而这种稳定性会被试样表面和焊料发生的反应或是

45、界面间的层间反应产物的形成所破坏。此外，残留的助焊剂可能会挥发或分1GBT 24241 7-2008IEC 60068244：1 995解或迁移到焊料浴表面上。这些影响可能会导致测量的力值降低，因此试验末期的力值C比已记录的B值低。这种不稳定性是不理想的。因此建议，对于5 s10 s的试验周期，C点的力值B点的力值应超过08。132参考润湿力GBT 242332 2008中的63描述了确定参考润湿力的步骤，采用了能提供测试表面润湿的较佳条件的处理方法。在应用上述测量参考值时，要把对表面条件未知的试样的测试结果与这种材料在给定形状和规定的试验条件下得到的最佳润湿值进行比较。如果材料本身难以与焊料

46、湿润，按上述方法测得的参考润湿力表示的是润湿程度很低的参考值。为了得到与试样无关的润湿标准，实际的参考润湿力能与按如下方程计算得到的理论润湿力进行比较。F(mN)一gpV一7X Pcos0式中：P一试样浸渍部分的周长，单位为毫米(mm)；V一。试样浸渍部分的体积，单位为立方毫米(mm3)。这个关系式基于下列假设：a) 理论润湿力F“。，作用于试样表面的平面(ttz就是接触角为零，cos0=1)，代人方程，Fh一gpV一7XP(raN)；b)在235时，相应于规定的助焊剂和焊料，表面张力7为04Nm(04 raNram)；c) 为了便于计算，gP大致可以采用008 mNcm3(g是重力加速度，P是焊料在235时的密度)。