ICS31.030
备案号：
中华人民共和国电子行业标准
SJ/T11389——2009
无铅焊接用助焊剂
Fluxes for lead-free soldering application2009-11-17 发布
2010-01-01实施
中华人民共和国工业和信息化部发布前言
SJ/T11389---2009
本标准由中华人民共和国工业和信息化部电子信息产品污染防治标准工作组提出。本标准由中国电子技术标准化研究所归口。本标准起草单位：深圳市唯特偶化工开发实业有限公司、北京金朝电子材料有限公司、工业和信息化部电子第五研究所、工业和信息化部专用材料质量监督检验中心、昆山成利焊锡制造有限公司、航天部北京国营第六六九厂。
本标准起草人：张鸣玲、杨嘉骥、谢成屏、何秀坤、苏明斌、丁飞。SJ/T11389—2009
根据《电子信息产品污染控制管理办法》（信息产业部第39令）的有关要求，落实“从源头抓起”的思路和原则，在产品的设计、生产过程中，通过改变研究设计方案，调整工艺流程，更换使用材料等技术措施从而达到电子信息产品污染控制的目的。因此，在电子信息产品生产中限制使用铅，要求电子组装联接使用无铅焊料。
无铅焊料与传统的锡铅焊料相比，性能上明显的差别是熔点高，润湿力差。为配合无铅焊料更好的使用，必须使用无铅焊料专用助焊剂，传统助焊剂的一些技术要求，有些不适合无铅焊接用助焊剂。为适应无铅焊接用助焊剂实际应用的需要，同时兼顾与国际相关标准的接轨，参考有关国际标准和工业界实践，特制定本标准。
1范围
无铅焊接用助焊剂
SJ/T11389—2009
本标准规定了无铅焊接用助焊剂的分类、技术要求、检验方法、检测规则以及产品的标识、包装、运输、贮存等。
本标准主要适用于电子信息产品无铅焊接用助焊剂。2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。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标准，然而，鼓励根据本标准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标准。GB/T2040纯铜板
GB/T2828.1计数抽样检验程序第1部分：按接收质量限（AQL)检索的逐批检验抽样计划GB/T2829周期检验计数抽样程序及抽样表（适用于过程稳定性的检验）GB/T3131
锡铅焊料
GB/T4677.22印制板表面离子污染测试方法GB/T8145脂松香
SJ/T11390—2009
无铅焊料试验方法
SJ/T11392—2009
无铅焊料化学成份与形态
YB/T724纯铜线
3术语、定义和分类
3.1术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。3.1.1
扩展率spread
焊料在助焊剂作用下的润湿扩展特性。3.1.2
电迁移electrochemicalmigrationECM
助焊剂焊后板面残留离子引起的晶枝生长。3.2无铅焊接用助焊剂分类
3.2.1助焊剂形态分类
助焊剂形态分类分为：液体（L）、固体（S）和膏（P）。3.2.2助焊剂活性分类
无铅焊接用助焊剂活性分类和要求见表1。1
SJ/T 11389-2009
卤素含量（定性）
铬酸银试纸
(Br,C1)
无变化
有色斑出现
无变化
有色斑出现
无变化
有色斑出现
无铅焊接用助焊剂活性分类和要求表1
卤素含量
(定量)
含氟试验（F）
无变化
有变色
无变化
有变色
无变化
有变色
(C1,Br,F)
0.1%~0.5%
0.5%~1.0%
注1：卤素含量定量是相对助焊剂样品质量分数。注2：表中0.0%表示卤素含量小于0.05%。无铅焊接用助焊剂鉴别分类此内容来自标准下载网
无铅焊接用助焊剂鉴别分类见表2。铜镜腐蚀
无穿透性
铜镜穿透性
腐蚀面积小
于50%
铜镜穿透性
腐蚀面积大
于50%
助焊剂鉴别分类
组成材料
松香型
树脂型
有机物型
Organic
无机物型
Inorganic
助焊剂活性等级
低（Low）
中（Moderate）
高（High）
低（Low）
中（Moderate）
高（High）
低（Low）
中（Moderate）
高（High）
低（Low）
中（Moderate）
高（High）
卤素含量%
0.1%-0.5%
0.5%-1.0%
0.1%-0.5%
0.5%-1.0%
0.1%-0.5%
0.5%-1.0%
0.1%-0.5%
0.5%-1.0%
铜板腐蚀
无腐蚀
轻微腐蚀
较重的腐
表面绝缘电阻
(SIR)通过10
2要求的条件
不清洗
不清洗
清洗后
助焊剂类型
电迁移(ECM)
通过要求的
不清洗
不清洗
清洗后
助焊剂命名标志
4技术要求
4.1助焊剂外观
4.1.1助焊剂形态分类见3.2.1。SJ/T11389—2009
4.1.2液体助焊剂外观：液体助焊剂外观当按5.2检验应是透明无异物、均匀-致的液体。4.2物理稳定性
当按5.3检验时，助焊剂应保持透明、无分层或沉淀现象。4.3密度
当按5.4检验时，助焊剂的密度应符合在25℃时产品标称的密度范围。4.4不挥发物含量
当按5.5检验时，助焊剂中不挥发物含量应在产品标称数值范围内。4.5酸值
当按5.6检验时，助焊剂的酸值应符合产品标称数值要求。4.6助焊性
4.6.1扩展率
按5.7.1检验，扩展率：L级≥70%，M级≥75%，H级≥80%。4.6.2润湿时间
当按5.7.2检验时，助焊剂开始润湿时间应小于1.5s。4.7卤素含量
当按5.8检验时，助焊剂的卤素含量应符合3.2.2中表1的要求。4.8铜镜腐蚀
当助焊剂按5.9试验后，铜镜腐蚀应符合3.2.2中表1的要求。4.9表面绝缘电阻（SIR）
当助焊剂按5.10试验后，试件在焊接后，进行潮湿试验后的表面绝缘电阻应不小于1.0×10°α。4.10电迁移（ECM）
当助焊剂按5.11试验后，试样的最终表面绝缘电阻应满足：IR最终≥IR初始/10；没有明显的电迁移，导电体间距减少不超过20%；导线允许有轻微变色，不能有明显的腐蚀。4.11铜板腐蚀
助焊剂按5.12试验后，铜板试件应符合3.2.2中表1的要求。4.12PCB板离子残留（可选）
当助焊剂按5.13试验后，PCB板上的离子残留应符合下表3中的规定。表3PCB板离子残留（兆欧仪测量法）焊剂等级
5试验方法
5.1试验环境条件
NaC1当量μg/cm
1.56~3.00
3.00~5.00
5.1.1试验用标准大气条件
a）温度：15℃~35℃；
b）相对湿度：25%RH～75%RH；
适用状况
适用于高可靠性电子信息产品
适用于一般电子信息产品
适用于各种难焊接的电子信息产品，焊后需清洗3
SJ/T11389—2009
c）气压：86kPa~106kPa
5.1.2仲裁试验用标准大气条件
a）温度：20℃±1℃；
b）相对湿度：48%RH～52%RH；
c）气压：86kPa～106kPa。
5.2外观
用目测方法检验助焊剂是否透明，是否均匀一致，是否有沉淀、分层或异物。5.3物理稳定性
用振动或搅拌的方法使助焊剂试样充分混匀，取50m1助焊剂试样放入100m1的试管中，盖紧，放入温度为5℃土2℃的冷冻箱中，保持60min土5min，在此温度下目视观察助焊剂是否有异物、分层和有沉淀物现象。打开试管盖，将试样放在无空气循环的烘箱中，在45℃土2℃下保持60min士5min，再观察和目测助焊剂是否有异物、分层和有沉淀物，如出现上述一项视为不合格。5.4密度
5.4.1器具
a）250ml玻璃量筒；
b）悬浮式密度计；
c）玻璃温度计(0℃～50℃)；
d）恒温水浴槽。
5.4.2试验程序
将液体助焊剂直接倒入干净的250m1量筒中，将量筒放入25℃土1℃的恒温水浴槽中，将温度计插·入盛助焊剂的量简中，当助焊剂的温度达到25℃时，放入悬浮式密度计，在助焊剂的弯月面与密度计相切处读取密度的值。
5.5不挥发物含量
准确称量6g助焊剂（m）并精确到0.001g，放入直径50mm的已恒量的扁形称量皿中。然后将称量皿放入110℃土2℃的通风烘箱中干燥4h，取出放到干燥器中冷至室温，称量，然后以干燥1h为周期，反复烘干和称量，直至误差保持在士0.005g之内时为恒量，此时试样的质量为m2并平行做3个试样。按公式计算焊剂的不挥发物含量：S(%) = m2 x100%
公式中：
S-—不挥发物含量，单位为百分率（%）；试样初始质量，单位为克（g)；M
m烘干恒重后不挥发物的质量，单位为克(g)；取三个试样的平均值，作为不挥发物含量。对于含水大于50%的助焊剂精确称3g样品，按上述条件试验。5.6酸值
5.6.1试剂和材料
：（1）
a）氢氧化钾乙醇溶液：配成0.1N氢氧化钾乙醇溶液，用邻苯二甲酸氢钾标定；酚指示剂：将1g酚溶解在50ml的分析纯甲醇中，溶解后，用甲醇定容到100ml；b)
无水乙醇：分析纯；
异丙醇：分析纯。
装置及器具
a）滴定管；
b）电子分析天平（精度0.001g）；c）移液管；
d）250ml锥形瓶。
5.6.3试验程序
5.6.3.1液体助焊剂
SJ/T 11389--2009
a）称取10g试样（精确到0.001g），放入烧瓶中，加入100m1中性乙醇，混合均匀做试液：b）在试液中加3滴酚酞指示剂，用0.1N的氢氧化钾乙醇溶液进行滴定，滴定至出现粉红色。保持30s作为终点。
5.6.3.2焊锡膏助焊剂
a）精确称取10g锡膏(Mi)放入烧杯中，加100m1异丙醇，在常温下搅拌，萃取助焊剂；b）用滤纸过滤萃取液，将澄清的滤液移入烧瓶中，然后用10m1异丙醇冲洗烧杯2次3次，将清洗液移入放滤液的烧瓶中，混均匀将烧瓶放入85℃土2℃的恒温槽中加热，使之变成10ml，作为试液；
c）将滤出的锡粉放入100℃土2℃的干燥器中，干燥1h，冷却后，以0.001g的精度称其重量M2助焊剂的重量M=M-M2;
d）将试液按5.6.3.1方法进行滴定。5.6.3.3焊锡丝助焊剂
以0.001g精度称取50g（M）焊锡丝，切成2mm～3mm的薄片；将切成的薄片放入烧杯中，加放100m1异丙醇，用表面血盖住，微加热，萃取助焊剂。将萃取b）
液移入烧瓶中，用10m1异丙醇冲洗片状焊锡2次～3次，将冲洗液加入萃取液烧瓶中混均匀，将烧瓶放入85℃士2℃的恒温槽中加热，使之变成10m1，作为试液；c）将片状焊锡在100℃土5℃的干燥箱中，干燥1h，冷却后，以0.001g精度称其重量（M2），助焊剂的重量M=Ml-M2;
d）将试液按5.6.3.1进行滴定。5.6.4酸值计算：
A=56.11XVXN/M........*.· (2)式中：
A——酸值，单位为毫克氢氧化钾每克（KOHmg/g）；V—滴定样品所需的氢氧化钾乙醇溶液体积，单位为毫升(m1)；N-氢氧化钾乙醇溶液的当量浓度，单位为摩尔每升(mo1/L)；M—样品重量，单位为克（g）。5.7助焊性
5.7.1扩展率
5.7.1.1试剂和材料
a）乙醇：分析纯；
异丙醇：分析纯；
c）铜板：按GB/T2040规定的铜板T2，尺寸为30mm×30mm×0.3mm；d)
焊锡丝：S-SnAg3.0Cu0.5或SJ/T11392-2009规定的S-SnAg3.0Cu0.5Ce0.04无铅实芯焊锡丝，直径1.5mm。
5.7.1.2试件的制备
a）取五块规定的铜板，去油后用1200目细砂纸去除氧化膜，并研磨均匀，再用乙醇清洗干净并充分干燥。将此铜片放在150℃土2℃的烘箱中氧化处理1h取出，放在密封的干燥器中待用；5
SJ/T11389—2009
b）取一段规定的焊锡丝，截成每个重量约为0.300g士0.005g的小段，做成圆环。5.7.1.3试验
5.7.1.3.1液体助焊剂
a）测量步骤按SJ/T11390--2009中5.3.4执行。b）扩展率按SJ/T113902009中5.3.4计算。5.7.1.3.2焊锡膏助焊剂
a）精确称量0.330g土0.003g焊锡，用0.2mm不锈钢模板成圆形印在制备好的铜片中央，制5个试片，将试片放在265℃土2℃的焊锡槽表面上保持30S，水平取出试片，冷却到室温，用异丙醇清洗掉焊剂残留物；
b）扩展率按SJ/T11390-2009中5.3.4计算。5.7.1.3.3焊锡丝助焊剂
a）精确称量0.310g土0.003g焊锡丝，绕成圆形，放在制备好的铜片中央，制5个试片，将试片放在265℃士2℃的焊锡槽表面上保持30s，水平取出试片，冷却到室温，用异丙醇清洗试片上的助焊剂残留物；
b）扩展率按SJ/T11390--2009中5.3.4计算。5.7.2润湿时间（可选）
5.7.2.1试验条件
5.7.2.1.1焊料
试验使用SnAg3.0Cu0.5或SJ/T11392—2009规定的S-SnAg3.0Cu0.5Ce0.04无铅焊料。5.7.2.1.2焊料温度
试验时焊锡槽中焊料的温度应为265℃土2℃。5.7.2.1.3试验参数设定
试件浸入熔融焊料中的深度为3mm，在此位置保持时间5.0s士0.5s，试件的浸提速度为（20士5）mm/s。
5.7.2.2试件制备
按SJ/T11390—2009中5.4.3完成。5.7.2.3试验程序
按SJ/T113902009中5.4.4完成。5.8卤素含量
5.8.1卤素的定性分析
5.8.1.1铬酸银试纸法（CI，Br）将助焊剂试样滴在铬酸银盐试纸上之后，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是否含有卤化物。
5.8.1.1.1试剂及材料
a）铬酸钾标准液：将1.94g铬酸钾溶解于1L去离子水中所得的溶液，配成0.01N铬酸钾溶液：b)
硝酸银溶液：将1.70g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0.01N硝酸银溶液；
c）异丙醇：分析纯。
5.8.1.1.2铬酸银试纸的制备
将宽2cm长20cm的滤纸带浸入0.01N铬酸钾溶液，然后取出自然干燥，再浸入0.01N硝酸银溶液中，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20mm×20mm的方块，放在棕色瓶中避光保存备用。5.8.1.1.3试验步骤
SJ/T11389-2009
将一滴（约0.05m1）助焊剂（液体助焊剂或按5.6.3.2和5.6.3.3方法制备的焊锡膏、焊锡丝助焊剂）滴在一块干燥的铬酸银试纸上保持15S，将试纸浸入清洁的异丙醇中15s，除去焊剂残留物，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，则表示有卤化物存在。5.8.1.2呈色反应法（F）
在锆一茜素紫色沉淀染料斑上，滴上助焊剂，目视观察有无变化成黄色，判定F的存在。5.8.1.2.1试剂和材料
a）茜素磺酸钠溶液；将分析纯的茜素磺酸钠0.05g溶解于50m1去离子水中，所得的溶液b）锆硝酸溶液；将分析纯的锆硝酸0.05g溶解于50m1去离子水中，所得的溶液；c）白色斑点试验板；
d）玻璃棒。
5.8.1.2.2试样制备
在白色斑点试验板中央，滴茜素磺酸钠和锆硝酸钠溶液各1滴，用清洁的玻璃棒混合，制成紫色沉淀染料斑。
5.8.1.2.3试验程序
在刚制成的上述紫色沉淀染料斑上，滴一滴（约0.05m1）助焊剂（液体助焊剂或按5.6.3.2a）
和5.6.3.3方法制备的焊锡膏助焊剂、焊锡丝助焊剂）；目视观察色斑颜色的变化，如紫色斑点变为黄色，表示氟存在。b)
5.8.2卤素定量分析
5.8.2.1容量滴定法
5.8.2.1.1仪器和试剂
恒温水浴槽；
分析天平精度0.001g；
移液管；
滴定管；
100ml烧杯；
分液漏斗；
250ml锥形烧瓶；
1000m1容量瓶；
试剂：
0.1N硝酸银基准试剂：将17.000g(分析纯)硝酸银用去离子水溶解在1000m1容量瓶中并用去子水稀释到1000ml；
1M氢氧化钠溶液：将40g（分析纯）氢氧化钠，用去离子水溶解在1000m1容量瓶中并用去离子水稀释到刻度；
0.2M的硝酸：在1000ml的容量瓶中，加12.6m1（浓度16M）硝酸，用去离子水稀释到1000ml；
）1M铬酸钾溶液：将194g铬酸钾用去离子水溶解到1000m1容量瓶中，并用去离子水稀释4)
到1000ml；
0.03M酚溶液。
5.8.2.1.2试验程序
5.8.2.1.2.1松香或树脂型助焊剂a）精确称量5g液体助焊剂（或按5.6.3.2和5.6.3.3方法制备的焊锡膏助焊剂、焊锡丝助焊剂），放入250m1分液漏斗中，加10ml三氯甲烷混均匀，再加15m1去离子水，摇荡萃取10秒钟；b）让分液漏斗静止完全分层后，将三氯甲烷层移到烧杯中，将水相移入250m1的锥形烧瓶中；7