GB T 31474-2015 电子装联高质量内部互连用助焊剂.pdf
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1、 ICS 29.045 日21世证._-飞,:,:,!E!i.!.-E;_ J,:.,_ -一i飞w.-、. .-匹:.:.:.:.:-:圃一中华人民共和国国家标准GB/T 31474-2015 电子装联高质量内部互连用助焊剂Soldering f1uxes for high-quality interconnections in electronics assembly 2015-05-15发布2016-01-01实施钱。白章a)岁t马, )/飞二、今/3-t.w.秘剧呻饱帽叫民锚41lOb.i明叼墨,.安Jii合启明中华人民共和国国家质量监督检验检查总局峪舍中国国家标准化管理委员会a叩 G
2、B/T 31474-2015 目次前言. . .皿1 范围. . . . 2 规范性引用文件.3 术语和定义.4 分类25 要求. . . . . . . . . 3 6 试验方法.4 7 检验规则.14 8 包装、标志、运输、储存.15 附录A(规范性附录)焊锡膏和焊锡丝中助焊剂的提取方法.17 I GB/T 31474-2015 前本标准与GB/T31475-2015(电子装联高质量内部互连用焊锡膏和GB/T31476-2015(电子装联高质量内部互连用焊料构成完整的电子焊接材料标准系列。本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构
3、不承担识别这些专利的责任。本标准由中华人民共和国工业和信息化部提出。本标准由全国印制电路标准化技术委员会(SAC/TC47)归口。本标准起草单位z深圳市唯特偶化工开发实业有限公司、确信爱法金属(深圳)有限公司、重庆理工大学、信息产业部专用材料质量监督检验中心、中国电子技术标准化研究院、浙江强力焊锡材料有限公司、广东安臣锡品制造有限公司、云南锡业股份有限、浙江一远电子科技有限公司、广西泰星电子焊接材料有限公司。本标准起草人:王永、余瑜、陈方、王金钢、赵图强、洗陈列j、李志红、古列东、余洪桂、伍永田。阳山G/T 31474-2015 电子装联高质量内部互连用助焊剂1 范围本标准规定了电子装联用高质
4、量内部互连用助焊剂(简称助焊剂)的分类、技术要求、试验方法、检测规则和产品的标识、包装、运输、储存。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助焊剂。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注目期的引用文件,其最新版本包括所有的修改单)适用于本文件。GB 190 危险货物包装标志GB/T 191 包装储运图示标志GB/T 2040 纯铜板GB/T 2423.16 电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验J及导则:长霉GB/T 2423.32-2008 电工电子产品环境试验第2部分z试验方法试验Ta:润湿称量法可
5、焊性GB/T 8145 脂松香GB/T 21652 铜及铜合金线材3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1 焊荆类型flux type 根据焊剂的主要组分进行分类,包括松香型、树脂型、有机物型和无机物型。松香型指基本组分为从针叶植物提取并精制的天然油性树脂的助焊剂,符号为RO;树脂型指基本组分为除松香外的天然及人工合成树脂的助焊剂,符号为RE;有机物型指基本组分为除松香和树脂的有机原料的助焊剂,符号为OR;无机物型指元机酸及元机盐溶液,符号为IN.3.2 卤素含量halide content 为改进焊剂可焊性而混人或化合添加的活性物质的含量。其中氯漠腆均以同一方法测定,结果以氯含量计。
6、3.3 润温wetting 熔融焊料铺展在基体金属表面,并形成平滑的焊料层,其与基体金属的夹角小于900。3.4 润温时间wetting time 采用润湿称量法进行试验时,从试样接触熔融焊料表面开始到接触角为900时的时间,以秒(8)计。GB/T 31474-2015 4 分类助焊剂按使用范围可分为锡铅焊料用助焊剂和无铅焊料用助焊剂两类z按形态可分为液态、固态和膏状助焊剂。表1是按助焊剂主要组成材料和活性等级等的分类汇总表,表2是助焊剂活性分类测试要求。表1电子装联高质量内部互连用助焊剂标识、组成、活性等级分类汇总表卤素含量质量分数焊剂组成活性等级标识% / / , LO 2.0 ROHl
7、LO 2.0 REHl LO 2.0 ORHl LO 2.0 INHl 2 GB/T 31474-2015 表2助焊亦l活性分类测试要求肉化物腐蚀试验达100M.n表面活性等级铅酸银试纸卤素含量绝缘电阻合试验(Br,Cl)含氟试验(F)% 铜镜腐蚀铜板腐蚀格要求条件LO 无变化息无变化a50%严重腐蚀清洗Hl 有色斑b变色b2.0 a定性试验有可能受到非卤素成分影响而出现变色。b根据含有卤素种类的不同,定性试验可以是一个或两个都变色。5 要求5.1 外观按6.2检验,液态助焊剂质量应均匀一致,澄清透明,无沉淀或分层现象,无异物;膏状助焊剂应均匀、无分层、元夹杂物;固体助焊剂应均匀,无夹杂物。5
8、.2 物理稳定性按6.3检验,液态助焊剂应保持透明和无分层或沉淀现象。5.3 不挥发物含量按6.4检验,液态助焊剂不挥发物含量应在标称含量(100士0.8)%范围之内。5.4 密度按6.5检验,液态助焊剂密度应在标称密度的(100:f:1.5)%范围之内。5.5 酸值按6.6检验,助焊剂的酸值应在标称酸值的(100:f:10) %范围之内。5.6 卤素含量按6.7检验,助焊剂的卤素含量应符合表1的要求。5.7 可焊性5.7.1 扩展率按6.8.1检验,助焊剂的扩展率应符合表3的规定。3 GB/T 31474-2015 表3助焊剂扩展率等级, 焊剂等级适用焊料L级M级H级含铅焊料二主80%二注8
9、5%二90%元铅焊料二主70% 75 % 二注80%5.7.2 相对润湿力按6.8.2检验,助焊剂润湿时间应小于2s。轩剂在第3s的润湿力与理论润湿力之比应不小于35%。5.8 干燥度按6.9检验,助焊剂残渣表面应无蒙古性,表面上的白噩精应容易被除去。5.9 铜镜腐蚀按6.10试验,铜镜腐蚀应符合表2的要求。5.10 表面绝缘电阻当按6.11.2a)检验时,试件的表面绝缘电阻应不小于1X1010 0,当按6.11.2b)检验时,试件的表面绝缘电阻应不小于1X1Q80。5.11 电迁移按6.12检验,试件的最终表面绝缘电阻应不小于其韧始表面绝缘电阻的1/10,试件的枝晶生长不应超过导线间隙的25
10、%,导线允许有轻微的变色,但不能有明显的腐蚀。5.12 铜板腐蚀在7d和(或)14d严酷等级条件下经6.14试验后,铜板腐蚀应符合表2的要求。6 试验方法6.1 试验环境条件6.1.1 常规试验环境条件常规试验环境条件如下za) 温度:15 .C 35 .C; b) 相对湿度:45%75%;c) 大气压力;86kPa106 kPa。6.1.2 伸截试验环境条件仲裁试验环境条件如下zu 温度:23 c士1C; 4 GB/T 31474-2015 b) 相对湿度:48%-52%;c) 大气压力;86kPa106 kPa。6.2 外观用目测方法检验。6.3 物理稳定性用振动或搅拌的方法使液体助焊剂试
11、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.C士2.C.并保持60min.在此温度下观察和目测助焊剂是否有明显分层或结晶物析出等现象。打开试管盖,将试样放在元空气循环的烘箱中,在45c士2.C温度条件下保持60min,观察和目测助焊剂是否有结构上的分层现象。6.4 不挥发物含量将6g液体助焊剂放人巳恒量的直径约为50mm的扁形称量皿中并准确称量m!,并精确称量准确至士0.002g后,放入热水浴中加热,使大部分榕剂挥发。再将其放入110.C土2C通风烘箱中干燥4 h.然后取出,放到干燥器中冷至室温并称量。反复干燥和称量直至称量误差保持在士0.05g之内时为恒量,此时
12、试样质量为m2a做两个平行试样。由式(1)计算液体助焊剂的不挥发物含量,取两个试样的平均值作为液体助焊剂的不挥发物含量值。式中z不挥发物含量(%)=主主X100 m! m1一一初始试样的质量,单位为克(g); m2一一试样经110C干燥后恒量时不挥发物的质量,单位为克(g)。6.5 密度. ( 1 ) 在温度为20c士1C条件下,按密度计使用说明书测定液体助焊剂密度,取两个试样的平均值作为液体助焊剂的密度值。6.6 醺值6.6.1 试剂和材料所需试剂和材料如下za) 氢氧化饵乙醇溶液z配成0.1mol/L氢氧化饵乙醇溶液,用邻苯二甲酸氢锦标定Fb) 酣敢指示剂z将1g酣睡k溶解在50mL的甲醇
13、中,溶解后,用甲醇定容到100mL; c) 元水乙醇:分析纯;d) 异丙醇z分析纯。6.6.2 装置和器具所需装置和器具如下za) 滴定管;b) 电子分析天平:精度0.001g; 5 GB/T 31474-2015 c) 移液管zd) 250 mL锥形瓶。6.6.3 试验步骤试验步骤如下za) 称取1g试样(精确到0.001g),放入烧瓶中,加入100mL乙醇(如果不能溶解,可选用甲苯或甲苯-乙酶混合液中溶解度较大者作溶剂),充分榕解,棍和均匀做试液。b) 在试液中加3滴酷t指示剂,用0.1mol/L的氢氧化饵乙薛榕液进行滴定,滴定到出现粉红色。保持30s作为终点。6.6.4 结果计算由式(2
14、)计算助焊剂的酸值z酸值(mgKOH/g)=56.11 XVXc/m . ( 2 ) 式中zV一一滴定样品所需的氢氧化饵乙晖溶液体积,单位为毫升(mL);c一一氢氧化饵乙醇榕液的旅度,单位为摩尔每升(mol/L); m一一样品质量,单位为克(g)。6.7 卤素含量6.7.1 卤素定性分析6.7.1.1 错睡银试纸法(CI,Br)6.7. 1. 1.1 方法原理将助焊剂试样滴在锚酸银盐试纸上之后,助焊剂试样中的卤化物使试纸变色,以此来定性评价助焊剂中是否有Cl、Br卤化物。6.7.1.1.2 试剂及材料所需试剂和材料如下=a) 锦酸锦标准液z将1.94g锚酸饵溶解于1L去离子水中所得的溶液,配成
15、0.01mol/L锚酸饵椿液Fb) 硝酸银溶液z将1.70 g硝酸银放入棕色容量瓶中,用去离子水溶解,并稀释至1L,配成0.01 mol/L硝酸银溶液zc) 异丙晖z分析纯;d) 辖酸银试纸z将长宽为2cmX2 cm的滤纸带浸入0.01mol/L铭酸饵溶液,然后取出自然干燥,再浸入0.01mol/L硝酸银椿液中,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,切成长宽为20mmX20 mm的方块,放在棕色瓶中避光保存备用。6.7. 1. 1.3 试验步骤将一滴(约0.05mL)助焊剂滴在一块干燥的错酸银试纸上保持15s,将试纸浸入清洁的异丙醇中15 s,除去焊剂残留物
16、,试纸干燥10min后,用目视检查试纸颜色变化,如出现白色或灰白色色斑,则表示有氯、澳卤化物存在。6 G/T 31474-2015 6.7. 1.2 呈色反应法(的6.7.1.2.1 方法原理在错-茜素紫色沉淀染料斑上,滴上助焊剂,目视观察有无变色,以此来定性评价助焊剂中是否有氟化物的存在。6.7.1.2.2 试剂及材料所需试剂和材料如下za) 茜素磺酸铀溶液:将分析纯的茜素磺酸铀0.05g榕解于50mL去离子水中,配成茜素磺酸铀;b) 硝酸错溶液z将分析纯的硝酸错0.05g溶解于50mL去离子水中,配成硝酸错榕液pc) 白色斑点试验板zd) 玻璃棒ze) 试样制备:在白色斑点试验板中央,各滴
17、一滴茜素磺酸销和硝酸错溶液,用清洁的玻璃棒混合,制成紫色沉淀染料斑。6.7. 1.2.3 试验步骤将一滴(约0.05mL)助焊剂滴在紫色沉淀染料斑上,目视观察色斑颜色的变化,如紫色斑点变为黄色,表示有氟化物存在。6.7.2 卤章含量定量分析6.7.2.1 器具所需器具如下zd 恒温水豁槽;b) 分析天平z准确度0.001g; c) 移液管、滴定管、100mL烧杯、分液漏斗、250mL锥形烧瓶、1000mL容量瓶。6.7.2.2 试剂及材料所需试剂和材料如下:的0.1 mol/L硝酸银基准试剂E将17.000g硝酸银(分析纯用去离子水溶解在1000mL容量瓶中并用去离子水稀释到1000mL; b
18、) 1 mol/L氢氧化铀溶液z将40g氢氧化铀(分析纯),用去离子水溶解在1000mL容量瓶中并用去离子水稀释到刻度z。0.2mol/L的硝酸E在1000mL的容量瓶中,加12.6mL硝酸(p=1.42 g/ mL),用去离子水稀释到1000mL; d) 1 mol/L锚酸饵溶液z将194g锦酸御用去离子水溶解到1000 mL容量瓶中,并用去离子水稀释到1000mL; e) 0.03 mol/L酣歌溶液。6.7.2.3 试验步骤6.7.2.3.1 松香或树脂型助焊荆按如下步骤操作z7 GB/T 31474-2015 a) 精确称量5g液体助焊剂放入250mL分液漏斗中,加10mL三氯甲烧混均
19、匀,再加15mL去离子水,摇荡萃取10s; b) 分液漏斗静止完全分层后,将三氯甲皖层移到烧杯中,将水相移入250mL的锥形烧瓶中;c) 将烧杯中三氯甲烧移入250mL分液漏斗中,按6.7.2.4.1a)再重复萃取两次zd) 将锥形烧瓶中的三次水相萃取液放在恒温水浴槽中加热至80c ,蒸发掉有机溶剂,冷到室温;e) 加2滴酣歌指示剂,滴加氢氧化铀溶液至溶液变红,然后滴加0.2M的硝酸至溶液的红色消失,加6滴1mol/L辖酸饵溶液,用0.1mol/L硝酸银标准潜液滴定到红褐色终点。6.7.2.3.2 水溶性助焊荆按如下步骤操作za) 精确称量5g助焊剂放人250mL的锥形瓶中$b) 加50mL去
20、离子水,摇均匀,加2滴酣It指示剂;c) 滴加氢氧化铀溶液到溶液变红,再滴加0.2mol/L的硝酸至潜液红色消失zd) 用60mL去离子水稀释,加6滴锦酸饵溶液,用硝酸银溶液滴定至红褐色终点。6.7.2.4 计算结果按式(3)计算卤素含量:式中z3.55XVXc Cl(%) = m V 硝酸银溶液消耗量,单位为毫升(mL);c 硝酸银榕液浓度,单位为摩尔每升(mol/L); m一一助焊剂样品的质量,单位为克(g)。6.8 可焊性6.8.1 扩展率6.8. 1. 1 试片的准备( 3 ) 将符合GB/T2040规定的铜板(牌号为T2)切取50mmX50 mmXO.5 mm平整试片5块。去油后用5
21、00号细砂纸去除氧化膜并用抛光膏抛光,再用无水乙醇清洗干净并充分干燥。为便于用慑子夹持试片,将试片的一角向上弯折,操作中应戴手套接触试片。将试片放在温度为150c士2C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。6.8.1.2 焊环的准备6.8. 1.2.1 液体助焊剂用焊环将标称直径为1.5mm的Sn63Pb37或Sn96.5Ag3.0CuO.5实芯焊丝绕在圆柱形芯轴上,再沿芯轴方向切断焊丝,从芯轴上取下焊料环,整平。每个焊料环的质量应为0.30g士0.005g,共做10个,将其中5个分别放在5个试片的中央,待用。6.8.1.2.2 含焊荆芯
22、焊丝焊环将要测量的焊锡丝绕在圆柱形芯轴上,再沿芯轴方向切断焊丝,从芯轴上取下焊料环,整平。每个焊料环的质量应为0.30g:f: 0.005 g,共做10个,将其中5个分别放在5个试片的中央,待用。GB/T 31474-2015 6.8.1.2.3 焊锡膏将要测量的焊锡膏秤取0.30g士0.005g为一份,共10个,将其中5个分别放在5个试片的中央,待用。6.8.1.3 试验步骤将焊锡槽温度设定在高于液化温度50C:l:2 C,将上述制备的试片水平地放置锡焊槽的熔融焊锡表面上保持30s(被体助焊剂用试片,需在每个试片焊料环中央滴0.10mL,约2滴液体助焊剂),取出试样并水平放置,冷却至室温。用
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