《电子组装高质量互连用焊剂的要求》

1电子组装高质量互连用焊剂的要求本文件规定了电子组装中高质量互连用助焊剂的要求、质量保证规定、交付准备及附加信息。本文件适用于电子软钎焊用助焊剂。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T2036印制电路术语GB/T19001质量管理体系要求GB/T38265.6-2022软钎剂试验方法第6部分：卤化物（不包含）钎剂残留物胶粘性的评价（GB/T38265.14-2021，ISO9455-14:2017,MOD）GB/T38265.15-2021软钎剂试验方法第15部分：铜腐蚀试验（GB/T38265.15-2021，ISO9455-15:2017,MOD）GB/T38265.16-2019软钎剂试验方法第16部分：软钎剂润湿性能润湿平衡法（GB/T38265.16-2019，ISO9455-16:2013,MOD）IEC61189-2电气材料、互连结构和组件的试验方法第2部分：互连结构材料的试验方法（Testmethodsforelectricalmaterials,interconnectionstructuresandassemblies-Part2:Testmethodsformaterialsforinterconnectionstructures）IEC61189-5-2电气材料、印制板及其他互连结构与组件的试验方法第5-2部分：材料与组件的通用试验方法—印制板组装用助焊剂（Testmethodsforelectricalmaterials,printedboardsandotherinterconnectionstructuresandassemblies-Part5-2:Generaltestmethodsformaterialsandassemblies—Solderingfluxforprintedboardassemblies）IEC61189-5-3电气材料、印制板及其他互连结构与组件的试验方法第5-3部分：材料与组件的通用试验方法—印制板组装用焊膏（Testmethodsforelectricalmaterials,printedboardsandotherinterconnectionstructuresandassemblies–Part5-3:Generaltestmethodsfmaterialsandassemblies—Solderingpasteforprintedboardassemblies）IEC61189-5-501电气材料、印制板及其他互连结构与组件的试验方法第5-501部分：材料与组件的通用试验方法—印制板组装用焊膏（Testmethodsforelectricalmaterials,printedboardsandotherinterconnectionstructuresandassemblies–Part5-501:Generaltestmethodsformaterialsandassemblies—Surfaceinsulationresistance(SIR)testingofsolderfluxes）23术语和定义GB/T2036和SJ/T10668界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1助焊剂按其呈现的形态根据进一步分类，分为液态（L）、固态（S）或膏状（P）。3.2无机助焊剂inorganicflux含有无机酸和卤化物的水溶性助焊剂。[来源：SJ/T10668:2023,75.0647]3.3有机助焊剂organicflux主要由除树脂或者松香之外的其他有机材料组成的助焊剂。3.4树脂助焊剂resinflux含有树脂和少量有机活性剂的焊剂。3.5松香助焊剂松香焊剂rosinflux溶于有机溶剂中的松香或具有活性剂的膏状松香。[来源：SJ/T10668:2023,42.1262]4.1文件优先级当本文件的要求与适用采购文件的要求不一致时，文件优先适用的先后顺序（按优先级降序排a）适用的采购文件；b）采购文件中引用的规格单/图；d）适用的规范性文件。4.2助焊剂分类和试验4.2.1产品标准分类焊接过程中使用的助焊剂应根据助焊剂或助焊剂残留物的腐蚀性或导电性进行分类。4.2.2组成助焊剂还应按其不挥发物的化学组成进行分类。助焊剂应按照51%以上的不挥发物部分分类，分为松香型、树脂型、有机型或无机型（见表1）。3表1助焊剂代号、成分材料、活性等级（＜（＜（＜（＜（＜（＜--（＜（＜------4.2.3活性4.2.3.1表征方式表1中的助焊剂应按与助焊剂及其残留物活性相关的试验要求进一步分类。助焊剂应按下列三种类型之一进行表征：a）L表示助焊剂/助焊剂残留物活性为低活性或无活性；b）M表示助焊剂/助焊剂残留物活性为中等活性；c）H表示助焊剂/助焊剂残留物活性为高活性。这些类别应进一步以0或1表征，以表明助焊剂中是否含有卤化物。L、M、H及0、1的分类均应按表2规定的试验方法确定。材料供应商应负责按照本标准中的分类要求对其助焊剂进行表征。44.2.3.2助焊剂类型和活性分类为归类为某一特定类型，助焊剂应符合表2所示的所有表征要求。用于电子组装焊接的助焊剂，应进一步按助焊剂残留物对组件性能的影响进行评定。助焊剂残留物的导电性能应符合表2规定的表面绝缘电阻（SIR）要求。某些腐蚀性助焊剂可符合L型助焊剂的一项或多项试验要求，若未能符合全部试验要求，则该助焊剂应分类为M型或H型。表2助焊剂活性分类测试要求表面绝缘电阻通过<0.01通过<0.15通过<0.01受通过<0.01d如果用户要求完全不含共价键卤素，则应进行Beilsteintest4.2.4助焊剂表征试验方法4.2.4.1铜镜试验助焊剂的腐蚀性能应按IEC61189-5-2:2015测试方法的5-2C10测定。4.2.4.2卤化物定性试验以下试验用于确定液体助焊剂或提取的助焊剂溶液中是否存在卤化物，特别是氯化物（Cl）、溴化物（Br）和氟化物（F）。4.2.4.2.1氯化物和溴化物的银铬酸盐法(银铬酸盐法测定氯化物和溴化物)氯化物和溴化物的存在应按照GB/T38265.6-2022测定。54.2.4.2.2氟化物的斑点测试（斑点试验法测定氟化物）氟化物的存在应按IEC61189-5-2:2015测试方法的5-2C07测定。4.2.4.3卤素含量定量试验4.2.4.3.1概述采用以下试验测定液态助焊剂或助焊剂提取液中氯化物、溴化物和氟化物的浓度。卤化物含量以助焊剂非挥发性（固体）部分的氯化物的等效质量分数表示。非挥发性含量应按照4.2.4.3.3确定。助焊剂的总卤化物含量由4.2.4.3.1（Cl和Br）和4.2.4.3.2（F）测得的卤化物含量相加得出。离子色谱法也可作为卤化物含量定量测定的可接受试验方法。4.2.4.3.2氯化物和溴化物浓度氯化物和溴化物的综合浓度应按照IEC61189-5-2:2015测试方法的5-2C06测定。4.2.4.3.3氟化物浓度对于按4.2.4.2.2试验中呈阳性结果的助焊剂，应使用IEC61189-5-2:2015测试方法的5-2C08测定氟化物浓度。4.2.4.3.4助焊剂固体（非挥发性）含量的测定液体助焊剂的残留固体含量的测定应按照IEC61189-5-2:2015测试方法的5-2C05确定，或者由供应商和用户协商确定。4.2.4.4腐蚀性试验助焊剂残留物的腐蚀性应按照GB/T38265.12进行测定。4.2.4.5表面绝缘电阻（SIR）测试助焊剂的表面绝缘要求应按照IEC61189-5:2021测试方法中的501进行测定。4.2.4.5.1助焊剂SIR值的报告在说明SIR试验结果时，供应商应明确标明附录A中SIR试验前所采用的清洗程序类型。SIR值应在试样仍处于高温高湿条件下，分别在24h、96h和168h时进行测量。试样在96h和168h测得的数值应符合表2规定的要求（100MΩ)。4.2.4.6霉菌试验当采购文件中有规定时，耐霉菌性应按IEC61189-2测试方法中的2E18进行评定。4.2.5鉴定试验鉴定试验时，助焊剂供应商应按表4中列的试验项目进行试验，并完成附录A中的鉴定试验报64.2.6质量一致性检验为评定产品的一致性，应根据助焊剂供应商的技术数据单（见5.6）进行下列试验。4.2.6.1酸值测定液体助焊剂的酸值应按照IEC61189-5-2:2015测试方法的5-2C02进行评估。4.2.6.2助焊剂密度测定固体含量（按质量分数）不大于10%的助焊剂，在规定温度下其密度与标称值的偏差应在±5g/L以内。固体含量（按质量分数）大于10%的助焊剂，在规定温度下其密度与标称值的偏差应在±7g/L以内，或按供应商与用户之间的协议。密度（比重）测定应采用比重计法，按IEC61189-5-2:2015测试方法的5-2C09进行。4.2.6.3膏状助焊剂黏度测定膏状助焊剂的黏度应按照IEC61189-5-3:2015测试方法的5-3X01进行评估。4.2.6.4外观应检查助焊剂材料的透明度和沉淀物情况。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、无夹杂物；固体助焊剂应均匀，无夹杂物。4.2.7性能试验4.2.7.1润湿平衡试验当有规定时，应按照IEC61189-5-2:2015测试方法的5-2X01采用润湿平衡法进行评定。使用规定的试样，合格的可焊性验收准则应为具有以下特性的助焊剂：a）润湿时间（T_W），即试验开始后润湿曲线穿过修正零轴的时间应小于2s（见图1）；b）测得最大润湿力Fmax；c）如规定了"浸渍目检"要求，可采用上述程序中的试样，浸入表面的润湿良好面积应不低于d）有关助焊剂规范，可参见GB/T38265.16。74.2.7.2铺展试验——液体助焊剂焊料铺展可采用助焊剂润湿/铺展试验（静态法）按IEC61189-5-2:2015测试方法的5-2X02测定。（表3用于辅助确定以mm²为单位的面积。）表3典型铺展面积bM1类类助焊剂最小值。4.2.8标签供应商应在每个助焊剂容器上标注以下内容：a）供应商的名称和地址；b）标准编号和钎焊产品型号；c）助焊剂牌号或标识；h）适用的任何健康、安全和环境标志。85质量保证规定5.1检验和一致性责任5.1.1概述除性能检验由用户负责外，助焊剂供应商负责实施本规范规定的所有检验。制造商可使用自有或任何其他设施进行检验，用户否决的设施除外。用户保留实施本规范所列任何检验的权利，以确保供应品和服务符合规定要求。本文件适用材料应符合第4章的所有要求。除本文件规定的性能检验外的检验应成为供应商整体检验系统或质量计划的一部分。供应商需确保提交给用户验收的所有产品或供应品符合采购合同的所有要求。5.1.2质量保证方案当用户要求时，供应商应建立并维持针对本文件所供材料质量保证方案，或按需方与供应商协商一致的方式执行，并由鉴定机构进行监督。5.1.2.1测试设备和检验设施供应商应配置、维护或指定有足够的精度、性能和数量的测试/测量设备和检验设施，用以完成本文件规定的各项检验工作。如适用，供应商应建立并维护校准系统，以控制测量和测试设备的准确性。5.1.2.2检验条件除另有规定外，所有检验应按第4章规定的检验条件进行。5.2检验分类本文件规定的检验分类如下：5.3材料检验材料检验应包括合格证明文件及其验证数据，以证实用于配制助焊剂的材料在配制前符合适用的引用规范或要求。适用于鉴定试验样品的验证数据及合格证明文件应作为鉴定试验报告的组成部分。5.4鉴定检验鉴定检查应在用户认可的实验室中进行，受试样品应采用正常生产中使用的设备和程序制备。5.4.1样品量样品量应与受检助焊剂的形式及所进行的检验相适应。95.4.2检验程序样品应按照表4中规定的检验项目进行检验。表4助焊剂试验方法分类√√√√√√√√√√√√√a5.5特定性能检验用户要求的特定性能检验为非强制性的，且不是本规范的要求；可包括印制板上的专用试验样品、焊接设备配置、热分布曲线、清洗技术等，用于评价助焊剂在用户系统中的特定性能。5.6质量一致性检验材料供应商应实施必要的检验，以确保过程受控，并确保产品处于规范限值范围内。5.6.1抽样方案统计抽样和检验应按照经批准的质量计划进行（见5.1.1.1）。5.6.2拒收批次如果检验批次被拒收，供应商改进后并重新提交复检。重新提交的批次应加严检验。这些批次应与新批次分开，并应明确标识为重新检验批次。5.7试验用助焊剂的制备5.7.1试验用助焊剂各类试验所用助焊剂的形态见表5。表5各类试验所用助焊剂的形态√√√√√√√√√√√√√√√√药芯焊丝萃取助焊剂√√√5.7.2液态助焊剂助焊剂及助焊剂残留物活性试验应在液态助焊剂及其他（液态）助焊材料上进行，如助焊剂稀释剂、红外再流焊液、焊接（混合）油、惰性气氛焊接用准备液等，均按供货状态进行。5.7.3固态助焊剂助焊剂活性试验应将材料配制成质量分数为25%的2-丙醇（俗称异丙醇）溶液，2-丙醇（俗称异丙醇）为试剂级（或采用供应商推荐的其他溶剂）。5.7.4膏状助焊剂助焊剂活性试验应将材料配制成质量分数为25%的2-丙醇（俗称异丙醇）溶液，2-丙醇（俗称异丙醇）为试剂级（或采用供应商推荐的其他溶剂）。5.7.5焊膏5.7.5.1概述焊膏应按供货状态进行试验，从焊膏供应商处获取焊膏中所用助焊剂组分的样品。表5对焊膏（按供货状态）要求的铜镜试验、卤化物、表面绝缘电阻或腐蚀试验，可采用助焊剂组分或焊膏进行。若焊膏的助焊剂组分未能按表5规定的L型助焊剂通过铜镜试验，可采用再流焊后的焊膏助焊剂（见5.7.5.1）进行试验。若提取的焊膏助焊剂在L类中合格，则该焊膏助焊剂在试验中应列为L类。5.7.5.2再流焊后焊膏助焊剂的制备程序应按照表5，采用以下程序从焊膏中提取再流焊后焊膏助焊剂，用于助焊剂特性试验：a）需要两个容器：1号容器可采用试管或小烧杯。2号容器宜采用浅底容器，如培养皿或表面皿，以增强传热。b）对1号容器进行标识并记录其质量。c）将10g焊膏（A）置于2号容器中，在焊料浴中加热（例如Sn63Pb37h焊料浴保持215℃),液态焊料合金熔池形成后，继续保温20s。d）在焊料呈熔融状态时，将液化的热焊膏助焊剂小心倒入1号容器中，并使其冷却。e）称量1号容器，以确定再流焊膏助焊剂的质量。加入过量2-丙醇（俗称异丙醇），溶剂或其他更适用的溶剂，使蒸发后形成质量分数为25%的再流焊膏助焊剂溶液。f）根据需要搅拌或摇动混合物。若产生絮状沉淀，应使沉淀沉降，取上层清液用于后续试验。将溶液贮存于密闭容器中。5.7.6其他材料5.7.6.1概述药芯焊丝和预成型焊料应按供货状态进行腐蚀试验，从药芯焊丝和预成型焊料供应商处获取药芯焊丝和预成型焊料所用助焊剂组分的样品。表5对药芯焊丝和预成型焊料（按供货状态）要求的腐蚀试验，可采用助焊剂组分或药芯焊丝/预成型焊料进行。应按照5.7.6.1和5.7.6.2的规定，从药芯焊丝和预成型焊料中提取助焊剂，用于按表5规定进行铜镜试验、卤化物试验和表面绝缘电阻试验。助焊剂提取物活性试验应在质量分数为25%的溶液中进行。5.7.6.2药芯焊丝助焊剂提取程序药芯焊丝助焊剂采用以下提取程序：a）截取一段质量约为150g的焊丝，用电烙铁将两端封口。用2-丙醇（俗称异丙醇）润湿的布擦净表面。将焊丝绕在直径为50mm的芯轴上。b）将线圈放入盛有去离子水的烧杯中，水量以浸没线圈为宜，煮沸5min-6min。倾析后，用2-丙醇（俗称异丙醇）冲洗线圈并干燥。c）用锋利的刀片将焊丝切成约3mm长的小段。弃去焊丝的封口端。d）需要两个容器。1号容器可采用试管或小烧杯。2号容器宜采用浅底容器，如培养皿或表面皿，以增强传热。e）对1号容器进行标识并记录其质量。将累积的3mm小段置于2号容器中，在焊料浴中加热（例如Sn63Pb37h焊料浴保持215℃),在液态焊料合金熔池形成后，继续保温20s。f）在焊料呈熔融状态时，将液化的热药芯焊丝助焊剂小心倒入1号容器中，并使其冷却。g）称量1号容器，以确定再流焊后药芯焊丝助焊剂的质量。加入过量2-丙醇（俗称异丙醇）或其他适用的溶剂，使蒸发后形成质量分数为25%的再流焊后药芯焊丝助焊剂溶液。h）对于低固态、免清洗助焊剂，应采用质量分数为25%的溶液。i）根据需要搅拌或摇动混合物。若产生絮状沉淀，应使沉淀沉降，取上层清液用于后续试验。将溶液贮存于密闭容器中。5.7.6.3助焊剂涂覆和预成型焊料的助焊剂提取程序采用以下提取程序：a）需要两个容器。1号容器可采用试管或小烧杯。2号容器宜采用浅底容器，如培养皿或表面皿，以增强传热。b）对1号容器进行标识并记录其质量。将10g预成型焊片置于2号容器中，在焊料浴中加热（例如Sn63Pb37h焊料浴保持215℃),在液态焊料合金熔池形成后，继续保温20s。c）在焊料呈熔融状态时，将液化的热预成型焊料助焊剂小心倒入1号容器中，并使其冷却。d）称量1号容