IEC 63522-162025 电气继电器 试验和测量 第16部分焊接标准立项发展报告

电气继电器试验和测量第16部分：焊接标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:ElectricalRelays-TestsandMeasurements-Part16:Soldering摘要随着电子电气设备向高集成度、高可靠性方向快速发展，电气继电器作为自动控制系统中的关键基础元件，其制造工艺质量直接关系到终端设备的运行安全与使用寿命。焊接作为继电器制造过程中实现电气连接的核心工序，其工艺质量评估方法的标准化已成为国际电工领域关注的重要课题。本报告围绕国际电工委员会（IEC）发布的IEC63522-16:2025《电气继电器试验和测量第16部分：焊接》标准，系统阐述了该标准的立项背景、制定过程、主要技术内容及其行业意义。报告首先分析了当前继电器焊接工艺面临的技术挑战与标准化需求，继而详细解读了标准中规定的焊接试验方法、测量条件、判定准则及环境要求等技术要素，并介绍了主要起草单位的技术贡献。最后，本报告对该标准发布后对继电器行业技术升级、国际贸易便利化以及可靠性评估体系完善所产生的深远影响进行了展望。该标准的实施将为全球继电器制造商、检测机构和用户提供统一、科学的焊接质量验证依据，有力推动产业向规范化、国际化方向迈进。关键词：电气继电器；焊接试验；测量方法；国际标准；IEC63522-16；质量评估；工艺验证AbstractWiththerapidadvancementofelectronicandelectricalequipmenttowardhighintegrationandhighreliability,electricalrelays,ascriticalfundamentalcomponentsinautomaticcontrolsystems,havetheirmanufacturingprocessqualitydirectlyaffectingtheoperationalsafetyandservicelifeofend-useequipment.Soldering,asthecoreprocessforachievingelectricalconnectionsinrelaymanufacturing,hasmadethestandardizationofitsprocessqualityassessmentmethodsanimportanttopicofinternationalconcern.Thisreportsystematicallyelaboratesontheprojectbackground,developmentprocess,maintechnicalcontents,andindustrialsignificanceofIEC63522-16:2025*Electricalrelays–Testsandmeasurements–Part16:Soldering*,issuedbytheInternationalElectrotechnicalCommission(IEC).Thereportfirstanalyzesthetechnicalchallengesandstandardizationdemandsfacedbycurrentrelaysolderingprocesses,thenprovidesadetailedinterpretationofthetechnicalelementsspecifiedinthestandard,includingsolderingtestmethods,measurementconditions,acceptancecriteria,andenvironmentalrequirements.Itfurtherintroducesthetechnicalcontributionsoftheprincipaldraftingorganizations.Finally,thereportpresentsprospectsonthefar-reachingimpactsofthisstandardontechnologicalupgradingoftherelayindustry,facilitationofinternationaltrade,andimprovementofreliabilityassessmentsystems.Theimplementationofthisstandardwillprovideunifiedandscientificallysoundsolderingqualityverificationbasesforglobalrelaymanufacturers,testinginstitutions,andusers,effectivelypromotingtheindustrytowardstandardizationandinternationalization.Keywords:Electricalrelays;Solderingtests;Measurementmethods;Internationalstandards;IEC63522-16;Qualityassessment;Processverification一、引言1.1研究背景继电器作为广泛应用于电力系统保护、工业自动控制、通信设备、汽车电子及航空航天等领域的机电控制元件，其电气连接的可靠性直接决定了系统运行的安全性。在继电器生产制造过程中，焊接工艺作为实现触点组件、线圈引线及端子与外部电路电气连接的关键工序，其质量水平对继电器产品的接触电阻、机械强度和长期可靠性具有决定性影响。随着无铅焊接技术的全面推广、微型化继电器结构的不断涌现以及高密度表面组装技术（SMT）的普遍应用，传统的焊接质量评估方法已难以全面满足现代继电器产品的验证需求。在此背景下，国际电工委员会继电器技术委员会（IECTC94）启动了电气继电器试验与测量系列标准的修订与整合工作，旨在建立一套覆盖电气继电器全性能维度的统一试验方法体系。IEC63522系列标准正是在此框架下应运而生的新一代试验与测量标准，其中第16部分专门针对焊接试验方法进行规范。1.2标准立项的必要性焊接质量评估涉及可焊性试验、耐焊接热试验、焊端强度试验等多个维度，此前国际上相关试验方法分散于IEC61811系列及IEC60352系列等不同标准文件中，且部分方法之间存在试验条件不一致、判定指标不统一等矛盾。随着继电器产品向高精度、高可靠方向演进，建立一项专门针对继电器焊接试验的系统性标准已成为产业界的普遍呼声。此外，中国作为全球最大的继电器生产基地，急需通过对接国际标准来提升产品一致性和国际竞争力，IEC63522-16的制定正逢其时。1.3标准制定过程IEC63522-16:2025由IECTC94（电气继电器技术委员会）归口管理，自启动至正式发布历时约三年。标准制定过程中，各成员国专家围绕试验温度窗口的设定、无铅焊料适用性验证、老化处理条件等关键技术问题展开了多轮深入讨论。经过委员会草案（CD）、国际标准草案（DIS）及最终国际标准草案（FDIS）等阶段，最终于2025年4月22日正式发布。二、标准主要内容2.1标准适用范围IEC63522-16:2025规定了电气继电器焊接试验和测量方法的通用要求，适用于各类机电式电气继电器的焊接质量评估。标准所涵盖的焊接类型包括印制电路板（PCB）通孔插装焊接、表面贴装焊接以及其他以锡基焊料为主要连接介质的焊接工艺。对于超出本标准适用范围的特殊用途继电器（如密封继电器特殊引出端形式、大电流螺纹端子等），标准允许参照本标准的基本原则另行制定专用试验程序。2.2规范性引用文件该标准在技术内容上引用了多项国际标准，主要包括：-IEC60068-2-20：环境试验第2-20部分：试验方法试验T：锡焊试验方法；-IEC60068-2-58：环境试验第2-58部分：试验方法试验Td：表面安装元器件的可焊性试验方法；-IEC61190-1-3：电子组装用连接材料第1-3部分：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；-IEC61760-1：表面贴装技术第1部分：表面贴装元器件标准方法；-ISO9454-1：软钎焊用助焊剂分类与性能要求第1部分：分类、标记和包装。上述引用标准共同构成了焊接试验方法学的基础框架，确保了测试条件、材料要求和操作规范的科学性和一致性。2.3术语和定义标准对以下关键术语进行了统一界定，以便于各方在技术交流和贸易往来中使用一致的概念体系：-可焊性：在规定条件下，焊接表面能够被熔融焊料充分润湿并形成良好冶金结合的能力；-耐焊接热：元器件在承受焊接过程所经历的热应力后仍能保持规定功能和结构完整性的能力；-润湿平衡法：通过测量焊料对试样端子的润湿力随时间变化曲线来定量评价可焊性的试验方法；-老化处理：为模拟元器件在储存过程中端子表面氧化或污染状态而进行的加速劣化预处理程序。2.4焊接试验分类IEC63522-16:2025将继电器的焊接试验划分为以下三大类别：|试验类别|试验项目|主要适用对象||---------|---------|-------------||可焊性试验|焊球法、润湿平衡法、浸渍法|端子、引线、贴装焊盘||耐焊接热试验|红外再流焊模拟、波峰焊模拟、手工烙铁焊模拟|塑封继电器、贴片式继电器||焊接强度试验|端子拉脱力试验、剪切力试验、弯曲疲劳试验|所有类型继电器端子连接|每项试验均对应明确的试验目的、试样准备要求、试验设备参数及结果判定方法。2.5试验条件与设备要求标准环境条件：标准规定试验应在温度23℃±5℃、相对湿度45%~75%的大气条件下进行。对于精密测量项目（如润湿平衡法），环境温度应控制在23℃±2℃以内，以避免温度波动对测量精度造成影响。焊料及助焊剂要求：标准同时认可含铅焊料（如Sn60Pb40）与无铅焊料（如Sn96.5Ag3.0Cu0.5，即SAC305）两类焊料体系。针对无铅焊接工艺，标准在试验温度设定和润湿时间限值方面进行了适当调整，以确保与RoHS指令要求的兼容性。助焊剂则依据ISO9454-1进行分类选择，标准推荐使用R型（松香型）非活性助焊剂作为基准试验材料，并根据试验目的不同允许选用活性等级不同的助焊剂。试验设备校准：标准要求所有试验设备（包括焊接温度测试仪、润湿平衡测试仪、拉力试验机等）均应定期校准，校准周期不超过12个月，且校准文件应保持可追溯性。2.6可焊性试验方法焊球法（WettingBalanceMethod）：适用于评价继电器端子或引线的可焊性。将规定尺寸的焊球置于恒温加热平台上，待焊球熔化后，将涂覆助焊剂的试样端以标准规定的浸入速度和深度插入熔融焊球中，通过记录润湿时间、润湿力及润湿角等参数评价其可焊性等级。润湿平衡法适用范围：适用于对可焊性进行定量评价的场合。该方法可获得润湿开始时间、最大润湿力和润湿力变化速率等定量指标。标准规定，对于DIP类继电器引线，润湿时间不应超过2.0秒；对于SMD类继电器端子，润湿时间不应超过1.5秒。浸渍法：适用于对批量试样进行快速筛选的场合。将试样端子以标准速度垂直浸入规定温度的熔融焊料槽中，保持规定时间后以标准速度提出，待冷却后评估端子表面焊料覆盖率和润湿均匀性。2.7耐焊接热试验方法随着无铅焊接温度的升高（SAC305典型再流焊峰值温度达245~260℃），继电器产品在焊接过程中承受的热应力显著增加。IEC63522-16:2025对不同类型继电器分别规定了模拟焊接热应力的试验条件：THT器件波峰焊模拟方法：预热温度100~110℃，持续时间60~90秒；焊接峰值温度260℃±5℃，浸焊时间5±0.5秒。SMD器件再流焊模拟方法：根据IPC/JEDECJ-STD-020标准的分级要求，规定了不同耐湿敏感等级（MSL）下对应的峰值温度与持续时间。对于MSL1级器件，峰值温度设定为260℃+0/-5℃；对于MSL2~3级器件，峰值温度设定为250℃+0/-5℃。手工焊接模拟方法：适用于维修或小批量生产场景。烙铁温度设定为350℃±10℃，焊接接触时间为3~5秒，每个端子焊接次数不超过3次。标准同时规定，经耐焊接热试验后，继电器应满足外观无可见损伤、绝缘电阻不低于规定值、动作电压和释放电压变化量不超出初始值的±10%等判定要求。2.8结果判定与报告要求对于不同等级的产品，标准设置了差异化的合格判据。可焊性试验的合格判定依据润湿时间、润湿力比例及外观检查结果综合评定。标准规定，试验报告应至少包含以下信息：试样标识与数量、预处理条件（含老化处理参数）、所用焊料及助焊剂类型、试验设备型号与校准信息、各项测量原始数据与统计结果、不合格项描述与照片记录，以及测试日期和操作人员信息。三、主要起草单位介绍IEC63522-16:2025的制定工作汇集了来自全球继电器制造领域的技术力量。厦门宏发电声股份有限公司作为IECTC94国内技术对口单位的核心成员，在该标准的起草过程中发挥了至关重要的作用。厦门宏发电声股份有限公司是全球领先的继电器研发与制造企业，年生产能力超过30亿只继电器产品，产销量连续多年位居全球第一。公司在继电器焊接工艺领域积累了三十余年的工程实践经验，拥有CNAS认可的材料分析与可靠性试验实验室，长期开展焊接界面组织演化、焊点热疲劳寿命预测等前沿课题研究。在IEC63522-16的制定过程中，宏发公司牵头组织国内专家团队完成了多项焊接试验比对验证工作，主持了润湿平衡法在继电器端子可焊性评价中的适用性研究，提出了SMD类继电器再流焊热试验条件的分级设置建议，并主导了无铅焊料体系下可焊性判定指标的修订工作。公司的多项技术提案被标准正式采纳，为提升该标准的科学性和可操作性作出了突出贡献。四、标准实施的意义与展望4.1对行业发展的促进作用IEC63522-16:2025的发布实施，对电气继电器行业产生了多方面的积极影响。首先，该标准将原本分散于不同文件中的焊接试验方法进行系统整合，形成了完整的试验方法体系，消除了方法之间的矛盾和重复，显著提升了试验的可比性和复现性。其次，针对无铅焊接工艺的全面覆盖，填补了传统标准在无铅焊料体系下试验条件设置的空白，为继电器制造企业适应RoHS等环保法规要求提供了明确的技术指引。4.2对国际贸易的影响作为IEC制定的国际标准，IEC63522-16:2025为各国继电器产品的焊接质量评价提供了统一的“技术语言”。对于继电器出口企业而言，遵循该标准进行产品验证有助于减少重复检测、消除技术壁垒，降低贸易成本。该标准的发布也为各国合格评定体系提供了协调一致的依据，有利于推动全球继电器市场的良性发展。4.3未来发展趋势展望未来，随着新能源汽车、光伏储能、智能电网等新兴领域对高可靠继电器需求的持续攀升，焊接质量评价技术也将持续演进。物联网与人工智能技术与标准化的融合正不断深入，未来有望实现焊接质量的在线实时监测与数字化评价。与此同时，IECTC94将在IEC63522系列框架下持续推进其他试验部分的制定与修订工作，最终形成覆盖继电器全部性能维度的完整标准体系。五、结论参考文献[1]IEC63522-16:2025,Electricalrelays-Testsandmeasurements-Part16:Soldering[S].Geneva:InternationalElectrotechnicalCommission,2025.[2]IEC600