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GB/T 2424.17-2008

基本信息

标准号: GB/T 2424.17-2008

中文名称: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

标准类别:国家标准(GB)

标准状态:现行

发布日期:2008-12-30

出版语种:简体中文

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相关标签: 电工 电子产品 环境 试验 方法

标准分类号

标准ICS号:试验>>19.040环境试验

中标分类号:电工>>电工综合>>K04基础标准与通用方法

关联标准

替代情况:替代GB/T 2424.17-1995

采标情况:IDT IEC 60068-2-44:1995

出版信息

出版社:中国标准出版社

页数:20页

标准价格:18.0 元

计划单号:20071263-T-469

出版日期:2009-11-01

相关单位信息

首发日期:1982-09-23

起草人:邱宝军、邹雅冰、卢兆明、徐忠根

起草单位:信息产业部电子第五研究所、上海市质量监督检验技术研究院、广州大学

归口单位:全国电工电子产品环境条件与环境试验标准化技术委员会(SAC/TC 8)

提出单位:中国电器工业协会

发布部门:中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会

主管部门:中国电器工业协会

标准简介

GB/T 2424的本部分参考GB/T 2423.28-2005,GB/T 2423.32-2008和IEC 60068-2-58:1989,为规范编写者提供背景资料和建议。 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 GB/T2424.17-2008 标准下载解压密码:www.bzxz.net

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标准内容

ICS19.040wwW.bzxz.Net
中华人民共和国国家标准
GB/T2424.17—2008/IEC60068-2-44:1995代替GB/T2424.17--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 60068-2-44:1995,Environmental testingPart 2:Tests-Guidance on test T:Soldering,IDT)2008-12-30发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局数码防伪
中国国家标准化管理委员会
2009-11-01实施
第一篇总则
1范围
2规范性引用文件
第二篇通则·
锡焊的基本条件
元件的可焊性及其引出端的可润湿性可焊性试验在环境试验中的安排可焊性试验
可润湿性试验
试验条件说明
要求和结果的统计特性
第三篇
润湿称量法可焊性试验导则
测试设备的特性
典型的力值-时间曲线示例
力值-时间曲线中的测试参数
GB/T2424.17—2008/IEC60068-2-44:1995次
GB/T2424.172008/IEC60068-2-44.1995GB/T2424《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19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;第25部分:试验导则地震试验方法;一第26部分:支持文件和导则振动试验选择。本部分为GB/T2424的第17部分。本部分等同采用IEC60068-2-44:1995《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IEC60068-2-20和IEC60068-2-54转化为等同采用的国家标准;“IEC60068的本部分”一词改为“GB/T2423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GB/T2424.17一1995《电工电子产品环境试验锡焊试验导则》。本部分与GB/T2424.17—1995相比,主要技术性差异有: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准化技术委员会(SAC/TC8)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。1范围
GB/T2424.17—2008/IEC60068-2-44:1995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
GB/T2424的本部分参考GB/T2423.28—2005GB/T2423.32—2008和IEC60068-2-58:1989,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GB/T2424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,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。
GB/T2423.28一2005电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验T:锡焊(IEC60068-2-20:1979,IDT)
GB/T2423.32-2008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(IEC60068-2-54:2006,IDT)IEC60068-2-58:1989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
IEC60249印制板用基材(所有部分)IEC60326-2:1990印制板第2部分:试验方法第二篇通
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;
被焊接金零件表面的润湿性;
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。GB/T2424.17---2008/IEC60068-2-44:19954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浸润。但是,这两个概念在日常的说法中经常搞混,而这种混淆就会妨碍生产的正常运行。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能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。这重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人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,在试验顾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2
热和盐雾试验的。
GB/T2424.17--2008/IEC60068-2-44:1995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)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,如来用热屏蔽;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;一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
工艺温度范围
热暴露持续时间
烙铁焊
槽焊或波峰焊
汽相焊
红外线焊
烙铁爆
槽焊或波峰焊
汽相焊
红外线焊
近似共晶成分的锡铅
230℃~300℃
230℃~260℃
210℃~260℃
200℃~280℃
3s~5s
20 s~60 s
30s~60s
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。
GB/T2423.28—2005、GB/T2423.32-2008和IEC60068-2-58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采用活性焊剂比较合适,这样可保证受试元件的加热速度3
GB/T2424.17—2008/IEC60068-2-44:1995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
7.1一般原则
试验目的是在受控条件下将元件引出端与焊料结合在一起,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目测来进行评定。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:
一焊槽试验(见7.2)
适合于元件引出端;定性测试;——焊接烙铁试验(见7.3)
适合于不宜用其他方法试验的引出端;定性;—焊球试验(见7.4)
适合于圆形引线,测量润湿时间;旋转浸溃试验(见7.5)
适合于印制板样品,测量润湿时间和弱润湿;一润湿称量试验(见7.6,IEC60068-2-54)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7.7IEC60068-2-58)适合于表面安装元器件;定性;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8.3)。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;
在任何预处理过程中均不应损伤引出端表面。c)
因此,在任何试验顾序中,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,建议使用镀子:c)试验前若需将引线弄直,操作时应不污染或刮伤样品。7.2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4
在浸溃过程中焊料的温度不会引起显著下降。GB/T2424.17—2008/IEC60068-2-44:1995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,印制板的浸渍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。7.3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。7.4焊球试验
7.4.1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0.1mm~1.2mm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4mm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士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0.9mm(50mg)~2.3mm(200mg)在变化(用4mm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。
7.4.2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,用冲压法成型的引出端可能产生毛刺,若其长度超过厚度的1/10,则会在横截面处形成凹坑。7.5旋转浸渍试验
见IEC249和IEC326-2:1990。
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