Performancetestandapplicationverificationmethodofsolder2023-02-28發(fā)布2023- 9 I請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)任。本文件由中國(guó)材料與試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)電子材料領(lǐng)域電子組裝材料標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)微波組件用焊錫膏提供從試樣級(jí)到元件級(jí)的測(cè)試方法，推動(dòng)焊錫膏在電子行業(yè)內(nèi)的測(cè)試應(yīng)用。1微波組件用焊錫膏性能測(cè)試及應(yīng)用驗(yàn)證方法本文件適用于印刷焊錫膏，噴印焊錫膏和點(diǎn)涂焊錫膏可參考本文GB/T2423.5環(huán)境試驗(yàn)第2部分：試驗(yàn)方法試驗(yàn)Ea和導(dǎo)則：GB/T2423.15電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)第2部分：試驗(yàn)方法試驗(yàn)Ga和導(dǎo)則：穩(wěn)態(tài)GB/T2423.56環(huán)境試驗(yàn)第2部分：試驗(yàn)方法試驗(yàn)Fh：寬帶隨機(jī)振動(dòng)2式與外電路相連，在系統(tǒng)中能獨(dú)立完成特定功能，工作頻率高于400MHz，出焊錫膏按合金成分可分為有鉛焊錫膏和無(wú)鉛焊錫膏兩類，焊錫膏中助焊劑的分類見GB/T35.1正常試驗(yàn)大氣條件a）溫度：15℃~35℃;b）相對(duì)濕度：不高于75%；5.2仲裁試驗(yàn)大氣條件如果測(cè)試參數(shù)依賴于溫度、濕度與氣壓，則試驗(yàn)應(yīng)在下列仲裁試驗(yàn)大氣條a）溫度：21℃~25℃;b）相對(duì)濕度：48%～52%；助焊劑部分與合金部分出現(xiàn)分層，且助焊劑中無(wú)摻雜合金b）取出助焊劑部分待用，注意取樣時(shí)不要沾到底部合金部分。按GB/T31475—2015中6.2規(guī)定的a）溶劑：能夠?qū)⒑稿a膏中助焊劑溶解的試劑；b）玻璃攪拌棒；e）掃描電子顯微鏡：分辨力1.5nm@15kV&5.0nm@1kV。a）將處于室溫狀態(tài)的焊錫膏充分?jǐn)嚢杈鶆?；超聲清洗，直至溶劑澄清且合金粉末之間無(wú)c）將清洗后的合金粉末在不影響合金粉末形貌下進(jìn)行充分干燥；個(gè)計(jì)算出其質(zhì)量（質(zhì)量=密度×π/6×直徑3并按合金粉末尺寸計(jì)算總質(zhì)量及其質(zhì)量分?jǐn)?shù)，4末末末末末末5末2末25按GB/T31475—2015中6.3規(guī)定的按GB/T31475—2015中6.4規(guī)定的按GB/T31475—2015中6.7規(guī)定的按GB/T31474—2015中6.9規(guī)定的a）分析天平：分辨率為0.001g；按GB/T31474—2015中6.8.1.1規(guī)定的方法c）根據(jù)供應(yīng)商提供回流曲線進(jìn)行回流焊接；a）傅里葉變換紅外光譜儀（FT-IR）：波數(shù)范圍為（4000-400）cm-1；分辨率在0.5cm-1以內(nèi)。a）按6.1提取焊錫膏中的助焊劑；b）將KBr粉末壓片，開機(jī)預(yù)熱，設(shè)置測(cè)試條件，c）將純KBr片放入測(cè)量室內(nèi)，進(jìn)行空白背景掃描；a）按6.1提取焊錫膏中的助焊劑；b）開機(jī)預(yù)熱儀器，選擇顯微鏡測(cè)試方法，同時(shí)設(shè)置測(cè)試條件，波數(shù)范圍為4000cm-1～400cm-1，將紅外光斑聚焦在金屬片上進(jìn)行空白背景掃描，掃描次數(shù)為32c）掃描完成后，將試樣涂抹在ATR（AttenuatedTotalReflect光斑移動(dòng)至試樣上方并聚焦，進(jìn)行相同條件掃描a）按6.1提取助焊劑，稱取約1g試樣作為待測(cè)試樣；b）按GB/T31474—2015中6.6規(guī)定的方法進(jìn)行測(cè)定。按6.1提取助焊劑，按照GB/T37861中規(guī)定a）干燥柜：可提供溫度23℃±2℃和相對(duì)濕度50%±5%；b）光學(xué)顯微鏡：可提供放大10×~30×的倍數(shù)。將符合GB/T8145的特級(jí)松香固體溶解于無(wú)水乙醇或異丙醇中，使得松香的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%。7將純銅真空沉積在76mm×52mm×1mm的清潔透明光學(xué)玻璃表面形成銅鏡，銅膜厚度應(yīng)均勻，且控制銅膜的厚度約為50nm，同時(shí)銅鏡對(duì)波長(zhǎng)為500nm入射光的透射率為5%～1a）將銅鏡測(cè)試板放置在平整的表面上，銅鏡面朝上，并隨時(shí)防止灰塵和污物；7.1.2配制的標(biāo)準(zhǔn)助焊劑滴約0.05mL在同一銅鏡表面（滴管不得接觸銅鏡，標(biāo)準(zhǔn)助焊劑與焊錫c）將制備好的銅鏡放入23℃±2℃、相對(duì)濕度為50%±5%的干燥柜內(nèi)放置24h；在20倍視野下觀察銅膜是否有腐蝕減薄和腐蝕穿透的情a）焊錫槽：可提供焊錫膏液相線以上50℃±5℃的溫度；b）潮熱試驗(yàn)箱：可提供溫度40℃±2℃和相對(duì)濕度93%±2%；c）干燥箱：可提供溫度23℃±2℃和相對(duì)濕度50%±5%；a）25%（體積比）過硫酸氨溶液：將250g過硫酸氨溶于去離子水中，并小心緩慢加入5mL硫酸，冷卻后用去離子水稀釋至1000mL，用玻璃攪拌棒b）浸入65℃±2℃的5%硫酸液中1min，去除氧化膜；c）浸入23℃±2℃的25%過硫酸氨液中1min；e）浸入23℃±2℃的5%硫酸液中1min；）；h）如果不立即作試驗(yàn)，應(yīng)將清潔的銅板儲(chǔ)放在密閉的干燥器中備用，但至多保存1h。b）將約0.3g的焊錫膏放入銅板的凹槽處；c）將裝有焊錫膏的銅板放在焊錫槽上進(jìn)行加熱，直到銅板凹槽處的焊錫膏熔化，并保持5s±1s，d）用20倍的光學(xué)顯微鏡仔細(xì)觀察銅板，并記錄觀察情況，特別是變色等e）取1塊試樣留作對(duì)照試樣，放入帶硅膠的干燥器內(nèi)。將另外4塊試樣垂直放置在40℃±2℃和相對(duì)濕度93%±2%的環(huán)境試驗(yàn)箱內(nèi)，每塊試樣間互不接觸。試驗(yàn)時(shí)間為1微腐蝕；出現(xiàn)腐蝕凹坑則為嚴(yán)重腐蝕。評(píng)價(jià)示意圖a）恒溫恒濕箱：能保持溫度（85±2）℃,相對(duì)濕度（85±2）%；b）直流電源：能穩(wěn)定提供45V~50V直流電壓；c）高阻儀：在直流試驗(yàn)電壓100V時(shí)，能測(cè)量電阻1012Ω;h）去離子水或蒸餾水：最小電阻率為2×106MΩ·cm；j）0.2mm厚的印刷鋼網(wǎng)；k）梳形電極板：導(dǎo)電帶寬為0.4mm，體間隙為0.5mm，基板尺寸為60mm×60mm，導(dǎo)電帶長(zhǎng)為a）取6塊梳形電極板，依次用無(wú)水乙醇、去離子水和異丙醇清洗干凈、晾干，放入（60±3）℃干燥箱中干燥3h，用100V直流測(cè)試電壓測(cè)量梳形電極板的絕緣電阻值應(yīng)大于1.0×109Ω;b）用厚度為0.2mm的印刷鋼網(wǎng)將焊錫膏印刷在3塊梳形電極板上，輕輕蓋上玻璃片然后按供應(yīng)商提供的回流曲線進(jìn)行回流焊接，確認(rèn)試件有無(wú)連焊，如有連焊，需重新制備試件。剩余3塊作后緩慢地（至少15min）將相對(duì)濕度升至85%，b）對(duì)所有試件加50VDC偏壓。分a）測(cè)量每個(gè)試樣168h的絕緣電阻值；c）假如比較板168h后的絕緣電阻值小于1.0×109Ω,說(shuō)明基板本身有異常，整個(gè)試驗(yàn)重做。d）在阻值明顯下降的部位上，可能會(huì)有水滴、灰塵、橋連等異常，所以，試驗(yàn)后取出試片，在9.2再流焊特性9.3坍塌9.3.1儀器設(shè)備和材料b）試樣載體：采用尺寸為76mm×25mm，厚度至少1mm的磨砂玻璃片作為標(biāo)準(zhǔn)試樣載體，也可e）體視顯微鏡：可提供放大10×~20×倍數(shù)。9.3.2.1制樣b）應(yīng)將一個(gè)試樣標(biāo)記為1號(hào)和2號(hào)試樣和一個(gè)試樣標(biāo)記為3號(hào)和4號(hào)試樣。9.3.2.2測(cè)試a）將1號(hào)試樣和2號(hào)試樣置于溫度為25℃±2℃和相對(duì)濕度為50%±10%的環(huán)境中15min~20在該溫度點(diǎn)停留時(shí)間保持15min~20min，然后取出試樣，冷卻至室溫后進(jìn)行坍塌檢查。9.3.3結(jié)果與評(píng)價(jià)按GB/T31475—2015中6.6規(guī)定的按GB/T31475—2015中6.8規(guī)定的9491—2021中6.9.2規(guī)定的方法a）酸洗液：分析純鹽酸5g（35%），用去離子水稀釋至10b）可焊性測(cè)試儀：可通過電腦控制焊料槽升降速度，焊料槽可調(diào)節(jié)溫度，精確度為2℃;c）丙酮或異丙醇：分析純；將標(biāo)準(zhǔn)銅片用異丙醇進(jìn)行脫脂清洗，室溫干燥后，放入酸洗液中浸泡5分鐘，從酸洗液中將銅片取b）取一定量焊錫膏于準(zhǔn)備的銅鍋中央，如圖7所示d）啟動(dòng)可焊性測(cè)試儀，設(shè)置銅鍋的上升速度為0.2mm/s~0.5按GB/T31474—2015中6.8.1規(guī)定焊錫膏可依據(jù)實(shí)際應(yīng)用工藝，制備出測(cè)試板?；騜）對(duì)樣品進(jìn)行空洞率測(cè)試，并計(jì)算空洞率面積。表面離子殘留物按GB/T4677—2002中10：試驗(yàn)22aa）紫外可見分光光度計(jì)：可提供波長(zhǎng)為241nm；b）超聲振蕩器：頻率不小于40kHz；e）密度計(jì)0.6~1.2）g/mL，分度值0.001g/mL；ρt=ρt+ρt×α（20-t1）ρt——試樣t℃時(shí)密度計(jì)的讀數(shù)值，單位α——密度計(jì)的玻璃膨脹系數(shù)，一般為0.20——密度計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)溫度，單位為℃;t——測(cè)定時(shí)的溫度，單位為℃。約50g的萃取溶液，記錄相應(yīng)的重量m2，擰好蓋子，手動(dòng)搖勻后放置在超聲振蕩器中超聲30min，使助C0——儲(chǔ)備液質(zhì)量百分比濃度，單位為%；m1——稱取助焊劑的質(zhì)量，單位為g；m2——稱取萃取溶液的質(zhì)量，單位為g。01234000100.................................................C1——標(biāo)準(zhǔn)曲線系列的實(shí)際濃度，單位為%；m3——稱取儲(chǔ)備液的質(zhì)量，單位為g；m4——稱取萃取溶液的質(zhì)量，單位為g。量吸光度，以0號(hào)管校正后各管的吸光度為縱坐標(biāo)，以標(biāo)準(zhǔn)曲線系列的實(shí)際濃度百分比為橫坐標(biāo)，用最b）樣品結(jié)果在萃取10min后，將測(cè)試板從袋子中取出，用干凈的萃取液沖洗10cm的比色皿兩次，擦干外表面。此時(shí)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，對(duì)樣品萃取液進(jìn)行稀a）測(cè)試板表面積=長(zhǎng)×寬×2；b）測(cè)試板組件表面積=（長(zhǎng)×寬×2）+（1×最多50%的測(cè)試板面積）。備注：其中測(cè)試板組件表面積比例系數(shù)視器件尺寸和數(shù)量而定。a）樣品百分濃度按公式（4）計(jì)算A——樣品的吸光度，單位為Abs；A0——0號(hào)管空白的吸光度，單位為Abs；b）樣品百分濃度按公式（5）轉(zhuǎn)換為ppm。c）助焊劑殘留量按公式（6）計(jì)算。..................................................b）研磨機(jī)；c）金相顯微鏡：可提供放大100×~500×倍數(shù)；a）經(jīng)供需雙方商定，使用切割機(jī)對(duì)微波組件上的器件按要求進(jìn)行切割，并進(jìn)行固封；b）連接器；待測(cè)焊料。測(cè)試板如圖8所示，建議L線長(zhǎng)2in），b）采用供應(yīng)商推薦的回流焊曲線將焊錫a）開啟網(wǎng)絡(luò)分析儀預(yù)熱30min，使其達(dá)到穩(wěn)定；c）使用連接器連接測(cè)試板（THRU測(cè)試板、DUT測(cè)試板）；2）連接網(wǎng)絡(luò)分析儀與DUT測(cè)試板，并使用制造供應(yīng)商提供的的力矩扳手旋緊。e）依據(jù)設(shè)備制造商提供的軟件算法進(jìn)行AFR去嵌處理（Aut注：若需要考察去除助焊劑材料的影響需要在測(cè)試前對(duì)試樣進(jìn)行清洗，并進(jìn)行烘烤（105℃,2h）。量以及對(duì)信號(hào)傳輸損耗的影響進(jìn)行測(cè)試。試驗(yàn)條件1存a試驗(yàn)溫度不高于組件最低工作溫度要求。2存b試驗(yàn)溫度不低于組件最高工作溫度要求3