錫膏評估內(nèi)容

.錫膏評估內(nèi)容目的：從錫膏的成分，性能，焊接外觀以及可靠性方面進行詳細評估。一．測試項目及相關的儀器，標準依據(jù)編號測試項目測試設備標準1合金及不純物組成分析火花直讀光譜儀J-STD-006J-STD-005，J-STD-0062錫粉粒徑與形狀激光粒度儀IPC-TM-6503擴展率銅板，加熱板JIS-Z-31974粘度MalcomPCU-205JIS-Z-31975金屬含量電子天平，陶瓷杯IPC-TM-6506錫球測試陶瓷基板，加熱板IPC-TM-6507坍塌性印刷鋼板，烘箱IPC-TM-6508鹵化物含量硝酸銀溶液，堿式滴定管IPC-TM-6509鉻酸銀測試鉻酸銀試紙IPC-TM-65010銅鏡測試可程式恒溫恒濕實驗機，銅鏡IPC-TM-65011銅板腐蝕測試可程式恒溫恒濕實驗機，銅片IPC-TM-650可程式恒溫恒濕實驗機，梳形電路12表面結緣阻抗IPC-TM-650板可程式恒溫恒濕實驗機，梳形電路13電子遷移試驗IPC-TM-650板14粘著力測試粘著力測試儀器IPC-TM-650--.15外觀及焊點外形檢查顯微鏡,二次元測量儀IPC-A-610D16推力實驗推拉力計17高低溫沖擊實驗高低溫試驗箱IPC-TM-65018鹽霧實驗二．評估內(nèi)容及方法錫粉的合金組成1）目的：確認合金的成分與不純物比例是否符合測試標準規(guī)格。2）測試標準：請參考J-STD-0063）測試儀器：火花直讀光譜儀4）測試方法：A）從錫膏中取樣約250g，并用溶劑洗凈錫膏中的flux。B）加熱使其成為錫塊。C）將錫塊樣本放置在火花放射光譜儀上，進行測試。D）約在30秒之后，電腦將自動打印出設定測試的合金不純物比例的列表。5）判定標準：合金比例與不純物比例必須符合 J-STD-006 的標準規(guī)格。6）測試結果記錄錫粉的粒徑與形狀1）目的：良好的錫粉形狀與粒徑范圍 ,將有助于印刷時的下錫性。2）測試標準測試儀器：激光粒度儀--.4）測試方法：使用80倍以上的顯微鏡觀察錫粉外觀。并利用隨機取樣的方式計算出錫粉的粒徑分布范圍，同時觀察錫粉的形狀是否呈現(xiàn)為 “真球形”或者是“不定形狀”。測試結果記錄粘度測試/觸變性測試1）目的：測試錫膏粘度以及觸變系數(shù)（ TI）,確保錫膏的印刷品質(zhì)及保持良好的下錫性。2）測試標準：JIS-Z-31973）測試儀器：MalcomPCU-205 型粘度計,刮刀，超聲波清洗器4）測試方法：A）將焊錫膏放在室溫（25℃）里2-3 小時。B）打開錫膏罐，用刮刀小心攪拌 1-2 分鐘C）將錫膏放在容器的恒溫槽D）回轉速度調(diào)整在10RPM，溫度設定在25.0℃，約3分鐘確認被轉子所吸取的錫膏出現(xiàn)在排出口上，停止回轉，等到溫度回復穩(wěn)定。E）溫度調(diào)整穩(wěn)定后，設定 10RPM。讀取3分鐘后的讀數(shù)。F）接著設定3RPM 的回轉速度，在回轉狀態(tài)下于6分鐘時讀數(shù)，再設定30RPM的回轉速度，在回轉狀態(tài)下于3分鐘時讀數(shù)。G）設置模式為optionA, 儀器會自動設置回轉速度 10→3→4→5→10→20→30→10RPM 變--.化，讀取3，10，30，10RPM 時的粘度值。H）Ti=Log(3RPM 的粘度/30RPM 的粘度)/Log(18.0/1.8)5）判定標準：是否符合所定的規(guī)格值。6）檢驗結果金屬含量1）目的：確保錫膏的金屬含量在一定范圍內(nèi)。2）測試標準：3）測試儀器及試劑：陶瓷杯，加熱爐 ,丙三醇，刮刀，電子天平4）測試方法：A）錫膏攪拌均勻后,準確稱取15-30 克樣品至250 毫升燒杯中，記錄其重量為W1(g)。B）加入丙三醇，其量須能完全覆蓋錫膏C）放在250-260℃上，加熱使焊錫膏與助焊劑完全分離 ,放冷并令焊錫固化。D）取出已固化的焊錫，以水清洗。浸入乙醇中約 5分種，常溫下再用水洗并干燥之。準確稱量并記為W2(g)5）結果計算：金屬含量=W2/W1*100%6）判定標準：規(guī)格值±0.5）測試結果記錄錫球測試）目的：測試錫膏加熱融化后，于氧化鋁板上是否收縮成一顆錫球的能力與安--.定不飛濺的能力。2）測試標準：）測試工具：氧化鋁基板錫爐或者加熱板鑷子，刮刀放大鏡：MAX40 倍）測試方法：A）、設定錫爐或者加熱板的溫度在高出合金液相溫度 40-50 度B）、印刷錫膏在氧化鋁板上兩塊，一塊在印刷 15 分鐘后加熱融化，另一塊在印刷后放在溫度為25±3℃，相對濕度為（50±10）%，放置4小時后加熱融化。C）、把印有錫膏的金屬模板放在浸焊槽或熱板的表面上在規(guī)定的時間上再流 ,焊膏完全熔化后,試樣在加熱板上的放置時間應不超過 20s，錫膏完全融化后5秒鐘后將試驗樣品水平移出，待試驗樣品固化。5）檢驗結果坍塌測試1）目的：確保錫膏印刷后和在回流焊是否產(chǎn)生坍塌現(xiàn)象，并對坍塌的程度加以評定。--.2）測試標準：3）測試工具：IPC-A-21，IPC-A-20刮刀，烘箱放大鏡4）測試方法：A）、用兩種不同厚度的鋼網(wǎng)模板在試樣載體上印刷錫膏 ,確保印刷的錫膏不得有焊膏殘粒 ,并分別編號為1#和2#。B）、將兩個1#和兩個2#試樣置于溫度為25℃±5℃,和相對濕度為 (50±10)%的環(huán)境中停留10min-20min后,先檢驗兩個1#和兩個2#試樣是否有橋連.。C）、將經(jīng)過B試驗后兩個1#和兩個2#試樣,在150℃±10℃條件下放置10-15min 后冷卻至室溫,在檢驗其是否有橋連現(xiàn)象。擴展率）目的：測試錫膏在銅板擴展的能力，以及清除氧化物的能力。）測試標準：3）測試工具：銅板：符合 JISH3100 之C1201P 或者C1220P 級的加磷去氧化銅板。尺寸大小為0.3mm×50mm×50mm錫爐或者加熱板：溫度能維持在 250-260℃--.游標卡尺：0.01mm）測試方法：A）將銅板浸在洗衣粉中并用＃ 600 號細砂紙研磨以去除氧化膜。B）研磨之后以異丙醇洗去銅表面的污物，并置于空氣中完全干燥。C）將銅板放在溫度為150℃的烘箱中1小時以實施氧化處理。D）冷切到室溫，精稱到0.3±0.03g 的錫膏于銅板上E）將銅板放在錫爐上融化，使其錫膏擴展。錫爐的溫度要在 250-260 ℃F）冷切到室溫，用異丙醇清洗殘留的助焊劑，并風干。G）用游標卡尺測出錫擴展的高度）擴展率的計算：擴展率（%）=〔（D-H）/D〕×100其中：H：擴展的焊錫的高度（不包括銅板的本身厚度）D：假設擴展的焊錫為球型時的直徑 mmD=1.2407V 1/3V=重量/比重）結果判斷鹵素含有量）目的：主要是檢測助焊劑中鹵素含量。）測試標準：測試設備：加熱套，堿式滴定管（50ml），分液漏斗（125ml），棕色瓶1000ml）,0.01AgNO3，1MNaOH ，0.2MHNO3 ，1MK2CrO4，0.01M 酚酞溶液，去離子水。--.4）測試 方法：A）在天平上稱10左右助焊劑樣品于燒杯或錐形瓶中B）加入15ml 三氯甲烷去溶解樣品，移入分液漏斗中C）在加10ml 去離子水，并搖動10 秒鐘,靜置分層后將三氯甲烷層放至燒杯中D）將放在燒杯中的三氯甲烷在移入分液漏斗中，在重復 B，C兩次D）使氯仿中的氯完全轉到水中 .將萃取液加熱（不超過80℃），冷卻至室溫。E）加三滴0.1%的酚酞指示劑 ,用1N 的NaOH 溶液滴至溶液變紅，F(xiàn)）然后滴加0.2N 的HNO3溶液至紅色消失 ,然后加0.1M 的K2Cr2O7溶液，G）用0.1NAgNO 3標準溶液滴定至紅褐色為終點 。5）計算：鹵素含量（以Cl離子計算）=3.55VN/M(V----AgNO 3耗量(ml),)N----AgNO 3濃度(ml)6）判定標準鹵化物含量（鉻酸銀測試）1）目的：利用鉻酸銀試紙的顏色變化來檢驗焊劑中的氯、溴離子的含量2）測試標準：3）測試方法：將錫膏中的助焊劑溶解后，滴一滴助焊劑于鉻酸銀試紙中， 10分鐘后，觀察試紙上顏色的變化。4）判定標準：試紙不能變?yōu)榘咨虬S色。5）備注：此試驗為定性測試，在實驗過程中會有一定的偏差，還需第三方的測試驗證。--.6）結果驗證銅鏡測試1）目的：利用銅鏡是否有透光或顏色消失來檢測焊錫膏對真空蒸鍍成的銅鏡的侵蝕性。2）測試標準：3）測試設備：符合LLL-R-626 松香，異丙醇（99%），銅鏡，EDTA（0.5%），去離子水，恒溫恒濕箱4）測試方法：A）將約0.05ml 的錫膏中的助焊膏滴于銅鏡的一端，在另一端滴上標準焊劑B）將銅鏡置于溫度為23±2℃及相對濕度為50±5℃的恒溫恒濕箱中C）在24小時后，移出測試銅鏡，用 IPA清洗清洗殘留的助焊劑。5）判定標準：銅鏡的銅膜不能被除去而透光6）檢驗結果銅板腐蝕性測試1）目的：檢測焊錫膏中是否含有過多的腐蝕性物質(zhì)，可能導致污染或信賴性不良。將焊錫與助焊劑手浸焊后的銅板置于恒溫恒濕箱中，檢測是否有腐蝕發(fā)生。2）測試標準：3）測試設備：錫爐，恒溫恒濕箱（能控制溫度 40±3℃，濕度93±5%），顯微鏡（20X），--.銅片化學試劑：ammoniumpersulphate(25%m/vin0.5%v/vsulfuricacid),sulfuricacid(5%v/v),acetone, 去離子水4）測試方法：A）將處理好的銅片做成合適的尺寸，在中間做一個 3.0mm 深的洞，彎曲銅片的一角。B）稱1.00±0.05g 的錫膏樣品放置于銅片的中央C）調(diào)整錫爐的溫度并使其穩(wěn)定在 250-260 ℃，使錫膏融化D）仔細用20X 的顯微鏡觀察試片并記錄，尤其是變色之處。E）將試片放在恒溫恒濕箱中（ 40±3℃，濕度93±5%），放置240 小時后，取出觀察變色情況。5）評估方法：對比試片，放在恒溫恒濕箱中 240 小時的情況和沒有放在恒溫恒濕箱之前的情況，出現(xiàn)銅綠是不允許的。6）檢驗結果表面絕緣阻抗1）目的：了解焊錫膏殘留在印刷電路板上，接觸高溫高濕的環(huán)境，是否有阻抗下降的現(xiàn)象。2）測試標準： --.3）測試設備：使用IPC-B-24 梳形電路板，恒溫恒濕箱（25±2℃的溫度下，或者在85±2℃與相對濕度在85±2%，可提供穩(wěn)定的40-50 的voltsDC 的電壓，可接受的誤差范圍±10%，可測量在1012歐姆的電阻計，量程到1000volts，燒杯2000ml，鑷子，軟毛刷，去離子水，IPA）測試方法：A）以去離子水清洗試片，同時以軟毛刷刷洗，然后用干凈的 IPA 清洗。清洗完成后，只能接觸到梳形電路板的邊緣。B）每一款錫膏樣品必須有 3片清洗完成的試片，見下表。C）錫膏以鋼網(wǎng)印刷在試片上，鋼板厚度為 0.15mm 。試片以錫膏生產(chǎn)商提供的曲線回焊。）將試片垂直放在恒溫恒濕箱中，箱中的氣流方向與試片方向平行，箱中溫濕度為85±2℃，85±2%E）在試片上加45-50VDCvolts 逆向電壓F）在24，96，168 小時時測試阻抗值，測試時必須保持在高溫高濕的狀態(tài)下，測試電壓為100VDC5）評估方法：錫膏的阻抗值必須高于 1.0×108歐姆--.）檢驗結果電子遷移測試1）目的：確保錫膏印刷在電路板后，接觸到高溫高濕環(huán)境后， 是否有劣化的行為發(fā)生。2）測試標準：3）測試設備：IPC-B-25AorD ，IPC-B-25BorE 標準測試板，恒溫恒濕箱（能控制溫度40±2℃，93%±2%；65±2℃，88.5%±3.5%；85±2℃，88.5%±3.5%），高阻抗測試儀器，可測量在1012歐姆，電壓能測到100volts(電壓容許誤差10%)，電源供應器，能提供10VDC電壓。容許誤差10%。4）測試方法：A）把錫膏印刷在梳形電路板上，將測試板過回流焊爐加熱B）將測試板垂直放在恒溫恒濕箱的中間，連接電路線至箱外，確保箱中凝結的水滴不會直接滴到測試板上。C）將恒溫恒濕箱中設定的溫濕度范圍并維持 96小時后，以電壓100VDC 測量并記錄，分別測1-2，2-3，3-4，4-5 端點間的阻抗值。表示同一電性，2.5表示另一電性。--.D）將測試板的電路連接到電源供應器上，電壓為 10VDC，施加電壓的正負極必須電性相同E）經(jīng)過500 小時后，中斷電源供應，重復 C的步驟，測試時的板要求在高溫高濕箱中。5）數(shù)據(jù)處理：其中N=測試電阻數(shù)目IRI=每個電阻的量測值如果有任何已知的原因造成電阻值過低，則該數(shù)據(jù)可以被刪除在平均值之外。6）測試結果:粘著力測試1）目的：主要驗證錫膏隨著時間的改變是否有足夠的粘著力可以將元器件固定。2）測試標準：3）測試設備：粘著力測試儀，銅板（厚度 0.2mm。直徑6.5mm），溶劑IPA，載玻片4）測試方法：A）使用銅板，將焊錫膏印刷在Slideglass板上，完成4