JISZ3284 1994Japan锡膏检验规范doc 36页Word下载.docx

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锡膏凝固后，散布不一的形状

（14）不沾锡　：

溶锡无法黏着于基板表面上。

3.种类锡膏种类的定义是取决于不同锡铅球粉末等级、锡球的外形、尺寸和助焊剂成份质量等分类：

如下列表一

表一锡膏种类

锡膏

助焊剂

合金

种类

等级

锡粉

区分

主要行为

活动成份

包含氟化物

质量分类

外形

尺寸

Sn-Pb

Sn95Pb5,Sn65Pb35,

Sn63Pb37,Sn60Pb40,

Sn55Pb45,Sn50Pb50,

E

A

S

I

1

2

3

4

5

a

b

c

d

e

F（包含）

N（不包含）

II

III

Pb-Sn

Pb55Sn45,Pb60Sn40,

Pb65Sn35,Pb70Sn30,

Pb80Sn20,Pb90Sn10,

Pb95Sn5,Pb98Sn2

Sn-Pb-Bi

Sn43Pb43Bi14

Bi-Sn

Bi58Sn42

Sn-Pb-Ag

Sn62Pb36Ag2

Sn-Ag

Sn96.5Ag3.5

Sn-Sb

Sn95Sb5

Pb-Ag

Pb97.5Ag2.5

Pb-Ag-Sn

Pb97.5Ag1.5Sn1

注

1．等级E之锡膏是用在如电子设备仪器中之高质量的焊点需求上。

2．等级A之锡膏是用在一般普通的电路、电气设备中。

4.质量锡铅粉末和助焊剂的质量如下要求

4.1锡膏锡铅粉末须依标准JISZ3282制作，并混合均匀，锡粉表面须平滑有光泽，且没有其它小粒子黏附。

其它粉末表面的状态必须经由买卖双方协议

（1）锡粉的外观锡粉将被区分为球型（S）和不规则（I）两种，球型意指锡粉型。

（2）锡铅粉末尺寸的分类

（a）球型锡粉尺寸的分类：

如表二

表二球状锡粉尺寸的分类

Unit:

μm

型号

锡粉尺寸

超过下列尺寸之粉末大小的质量百分比低于1%

粉末介于下列尺寸的质量百分比占90%以上

粉末低于下列尺寸的质量百分比在10%以下

S-1

150

150to22

22

S-2

75

75to22

S-3

63

63to22

S-4

45

45to22

S-5

38

38to22

表二所述的尺寸以

（1）中纵横比较小的值为参考值

表二以外的尺寸需经由买卖双方协议

（b）不规则型锡粉尺寸的分类如表三

表三不定型锡粉尺寸的分类

μm

超过下列尺寸之锡粉大小的质量百分比低于1%

锡粉不超过以下排列尺寸的质量百分比占90%以上

锡粉低于下列尺寸的质量百分比在10%以下

I-1

150to22

I-2

I-3

I-4

表三所述的尺寸以

（1）中纵横比较小的值为参考值

表三以外的尺寸由买卖双方协议

4.2助焊剂和锡膏

（1）助焊剂的分类如表四

表四助焊剂分类

助焊剂区分

成份

主要成份

活化物质

氟化物

（1）合成树脂

1.松香

2.改良松香

3.合成松香

1.没有添加

2.氯化铵

3.有机酸、有机铵盐

F（包含）

C（不包含）

（2）有机物质

1.水性性

2.非水溶性

（3）无机物质

a.水溶性

a.卤化铵

b.卤化锌

c.卤化锡

d.磷酸

e.盐酸

b.非水溶性

（2）质量分类助焊剂质量依助焊剂活性、氯化物含量、电子绝缘电阻、腐蚀试验及铜镜腐蚀试验作区分，如下列表五

表五助焊剂质量分类

活性

助焊剂成份

绝缘电阻

（1）

腐蚀试验

铜镜腐蚀

状态（A）

（1）

状态（B）

（2）

低

0.03以下

1⨯1011min

5⨯10min

无

中

介于0.03到0.1

1⨯10min

−

高

介于0.1到0.5

注意事项

（1）分别评估在96h和168h之量测值，若96h之量测值恰达到此参考值，则

在24h之量测值一定低于参考值。

（2）条件A：

温度40ＯＣ，相对湿度90%，168h。

（3）条件B：

温度85ＯＣ，相对湿度85%，168h。

5.检验程序

5.1锡铅粉末外观和表面判定、粒径分类，见附录一。

5.2助焊剂中氟化物含量试验，见附录二

5.3氯含量试验、铜片腐蚀试验、助焊剂含量试验，须依JISZ3197标准

5.4电路绝缘电阻试验，见附录三。

5.5铜片腐蚀试验，见附录四。

其它印刷性、流动性、塌陷性、黏滞力、润湿与抗润湿性、锡球试验、锡膏残留物清洗性、电子迁移等试验，须经买卖双方的协议。

以上检验标准请参考附录五到十四，表格中的数据请参考附录十五。

6.检测

　锡膏以5.检测程序检验，其结果必须符合4.质量的标准，而其它检测标准需由买卖双方互相协议。

7.包装

为了防止锡膏在功能维持、输送、储存时所造成的污染或损坏，锡膏应当有适当的包装做为防护措失。

8.成品的说明

成品须标示锡膏合金之种类及等级、锡球形状和尺寸符号、FLUX之等级、FLUX的质量分类及FLUX分类

如Sn40Pb60A/S-3/111F/I/15

9.标示

锡膏的包装应包含下列项目：

（1）锡膏的种类及等级

（2）粉末的形状及大小

（3）FLUX的种类

（4）FLUX的质量分类

（5）FLUX含量

（6）净重

（7）制造号码或批号

（8）制造日期或符号

（9）制造厂商或符号

Annex1锡粉外观与表面状况判定及颗粒大小分布

1.范围

本测试系规范锡粉外观和表面状况判定及颗粒大小分布测试之评估方式

2.测试方式

此测试方式使用显微镜来做锡粉外观和表面状况判定测试和表面状况测试及颗粒大小分布部测试。

2.1使用显微镜判定锡粉外观和表面状况使用显微镜判定锡粉外观与表面状况，步骤如下

（1）设置、仪器和使用材料

（a）６０％（Wt）的松树油溶剂（水白松香以适当溶剂溶解）

　（b）搅棒

（c）烧杯（５０毫升）

　（d）显微镜（100X）和照相设备

　（e）目镜量测刻度:

10um　

（f）载玻片

（2）测试程序

（a）将锡膏回温到室温

　（b）使用搅棒将锡膏搅拌均匀

（c）松香溶剂约４公克倒入烧杯内

　（d）加约１公克的锡膏于烧杯内

　（e）使用搅棒将烧杯中锡膏搅拌均匀

（f）将混合的溶液滴在载玻片上

（g）将盖玻片盖上，并轻轻的施压，使溶液延展开

（h）以显微镜观察锡膏颗粒，若长宽比1.2或以下之锡膏，超过90％或以上（一百颗中有90颗或以上）时，归类于球形‧其它则归类于不规则形。

并注意锡粉表面是否有光泽、平滑、颗粒间是否沾附其它小粒径之锡膏

注：

使用电子显微镜依照测试程序

（2）判定锡粉外观亦可

2.2锡粉颗粒大小分布测试方式

　锡膏颗粒大小及粒径分布的测试方式，判定是否符合规格

（1）测试方式

使用筛网器或超音波，将锡膏内的锡粉分类

（2）设置、仪器和使用材料

（a）筛网或超音波

　（b）标准筛

标准筛须符合JISZ8801规范或相其它规格，其网目为150um、75um、63um、45um、38um和22um　

（c）筛盘底和顶盖

　（d）天平﹝精确度须到0.01公克﹞

　（e）烧杯（２００毫升）

（f）表玻璃

（g）IPA溶剂

（h）丙酮

　（i）搅棒

（j）恒温水槽

（k）加热器

（3）测试程序如下:

（c）锡膏约１０５公克倒入干净的烧杯内

　（d）加入约１５０公克IPA

　（e）加温至摄氏５０±

５OC

（f）使用搅棒搅拌，使锡膏中的助焊剂溶解于IPA中

（g）将表玻璃放在烧杯上

（h）将此烧杯降至室温后，拿开表玻璃直到锡粉下沉

　（i）将溶剂尽可能流出，须预防锡粉流出

（j）加入IPA，并重复步骤（i）五次

（k）加入约５０毫升的丙酮，并使用搅棒搅拌

（l）让锡粉下沉于烧杯

（m）小心地将丙酮流出

　（n）将含有锡粉的烧杯移到水槽中，待锡粉完全干后移开

（o）将烧杯从恒温水槽移开，并降至室温

　（p）量测两个适当网目之上下标准筛及盘盖与底的重量

　（q）较大孔径的标准筛置于上方

（r）秤约１００公克的锡粉，将之放上层标准筛

（s）盖上筛盖和底，并且将它放在振动器上

（t）启动振动器最少３０分钟‧

　（u）秤取筛和底盘重量

（v）减掉原来测量的筛网和底盘的重量，就得到各个超过、介于及小于筛网的粉末重量，并以百分比表示

备注：

１．在粒径分布量测中，细小粉末如S-5等级，有可能无法顺利通过38um网目之筛网，此时，可以，单独使用38um及22um筛网量测试验结果。

　　　　　２‧颗粒大小分布的测试方式包含下列几种

（1）使用显微镜方式

（2）雷射绕射方式

（3）雷射扫瞄方式

（4）沉淀方式

采用何者方式须买卖双方协议

Annex2锡膏FLUX中氟化物含量测试

1.范围本测试系规范锡膏FLUX中是否含氟化物之评估方式

2.测试方法此测试方法系定性地评估锡膏的FLUX中是否含有氟化物，此测试原理系利用Zirconiumalizarin（锆茜草色素）会因氟化物存在而变成黄色

3.设置、仪器及使用材料：

（A）SPOTPLATE（圆盘）

（B）Sodiumalizarinsulfuricacid（硫酸钠茜草色素）

（C）Hydrochloricacid（盐酸）

（D）Zirconiumnitrate（硝酸锆）

（E）RefinedWater（蒸馏水）

4.测试步骤于三个圆盘上各滴上一滴下列溶液，以作成新茜草色素源

（A）0.05gSodiumalizarinsulfuricacid溶解于50ml纯水中之溶液

（B）0.05g硝酸锆溶解于已溶10ml盐酸之50ml蒸馏水中之溶液

（C）蒸馏水

5.评估方法

滴上步骤4中之溶液而使锆茜草色素变成黄色者，则表示FLUX中有氟化物的存在

ANNEX3电子绝缘电阻测试

1.范围本测试系规范在高温及潮湿的测试状态下，待测锡膏之电子绝缘电阻变化与其评估方式

2.测试方法将锡膏印刷在基材上，将之熔化后置于测试条件下，量测锡膏之电子绝缘电阻。

3.设置、仪器及使用材料

3.1温湿控制槽温湿控制器可设定温度40±

20C及85±

20C，及相对湿度85-90%及90-95%之间者

1.2绝缘电阻计此量测仪器须承受电压DC100V，并能读取1014Ω高电阻值之仪器

1.3加热铁板加热铁板应能加热到260±

30C

1.4烘干机烘干机应能加热至60±

30C及150±

1.5测试基材梳子形的电子基材（JISZ3197TESTPIECE6.8

（1）之TYPE2）如Annex3中图1所示，组成为GE4玻璃纤维基材树脂包覆铜基层之测试片（JISC6480）

4测试条件与测试片

2.1测试条件如下：

（A）温度40±

20C、相对湿度90-95%，维持168小时

（B）温度85±

20C、相对湿度85-90%，维持168小时

4.2测试基材之预处理如下：

（A）在蒸馏水中以软毛刷将测试基材刷净，约30秒

（B）以蒸馏水喷净并浸泡试片

（C）在IPA中以软毛刷将测试基材刷净

（D）将试片浸泡在IPA中

（E）将基材置于烘干机60C下干燥3小时

4.3检查测试片之绝缘电阻，测试片在未调质前之绝缘电阻应在1013Ω以上

4.4测试片调质方法如下：

（A）锡膏涂覆以厚度约100um之钢版，印刷出厚度约100um之均匀锡膏，梳子状之电极部份能顺利成形（电极重迭部份可采倾斜孔壁开窗）

（B）锡膏熔化锡膏在烘干机中150C干燥2分钟，随后在加热铁板上260C熔化约30秒，至少使锡膏熔化15秒以上，待其冷却后，测试片便完成。

（在印刷与回焊之后，以放大镜检查试片有无灰尘，若有则以镊子移除异物）

（C）须清洗试片之调质方法清洗有需要之试片；

如水溶性之FLUX，须以ANNEX13中所述方法处理之

5量测方法如下：

（1）以同轴电线接在电极部份，在试片置于恒温恒湿箱之前，先在DC100V以绝缘电阻计量测电极间绝缘电阻值

（2）将试片置于干净之温湿箱中，并设定如4.1之条件，并注意不可有杂质掉落在梳形电极之间。

（3）试片置于温湿箱中，在24小时、96小时、168小时之后分别取出，以DC100V量测电阻值

（绝缘电阻计中之『GUARD』电极应接于同轴电缆，以免在量测之中有溢电流产生）

（在一分钟后读取绝缘电阻量测值）

6.测试数量每组测试三个试片，并求其绝缘电阻几何平均值

7.评估方法由（A）（B）测试条件之绝缘电阻值评估

附注

1.因水滴、灰尘、杂物附着会明显降低电阻值，测试完后，应立即从恒温槽中取出，并利用放大镜检查有无异物，如发现异物，则取消测试，若发现电阻在测试过程中（24-96小时之间）电阻有短暂下降的情形，则此量测值不准确，因为可能有灰尘之类的异物附着在恒温恒湿槽中。

2.当测试初期的电阻差异（高于1012Ω），应重新回到调质试片之步骤

3.因应基材的电阻值差异极大，应同时实施空白对照试片，并且记录以供检查之。

Annex4残留助焊剂的腐蚀性测试

1范围本测试系规范锡膏回焊过后，在潮湿情况下其锡膏残留助焊剂的腐蚀性的评估方式。

2测试方法锡膏在处理过后的铜片上经回焊温度加热，然后置于测试的湿度下,目视助焊剂残留物是否变色，藉此判断铜片腐蚀与否。

3设置、仪器和使用材料

（1）温湿控制槽:

温度可维持在40±

2︒c与相对湿度90%到95%之间者

（2）显微镜（倍率大于20倍以上）

（3）钢版钢版有直径6.5㎜圆开孔四个、各孔中心相距约10㎜，厚度为0.2㎜

（4）搅棒

（5）刮棒（刮除锡浴表面氧化物用）

（6）手套

（7）锡浴Sn60/Pb40合金组成并可控制温度在235±

2度之加热装置

（8）弯曲夹具

（9）钳子

（10）脱氧磷铜片:

依JISH3100所规范的C1201P或C1220P6片，尺寸大小为50x50x0.5㎜

（11）氨水溶液（25%g/L溶于0.5%L/L硫酸中）

氨水溶液250克先溶于水中，再小心的将比重1.84浓硫酸倒入，搅动并冷却加水稀释至1公升

（12）硫酸（5%L/L）小心的将比重1.84浓硫酸50ml加入400ml的水中，搅动并冷却加水稀释至1公升

（13）丙酮

（14）蒸馏水

4测试步骤使用2种铜试片进行测试

（1）3组铜试片在距两边缘5mm处折成U形,其于三组在距边缘6mm处利用弯曲夹具折成U形试片（如图4.1所示）,前者称A试片,后者称B试片

（2）铜片A和B使用前必须事先清理，利用钳子清洁后,立即进行下一步骤

（a）在丙酮等中性溶剂中去除铜片表面油脂

（b）将铜试片浸入60℃到70℃之硫酸溶液1分钟,以除去氧化膜。

（c）将铜试片浸入20℃到50℃的氨水溶液中，以蚀刻出匀致的表面。

（d）将铜试片在流动的清水中冲洗，以5秒为限。

（e）将铜试片浸入≦25℃的硫酸维持1分钟。

（f）将铜试片在流动的水中冲洗约5秒而后浸泡在蒸馏水中

（g）将铜试片浸在丙酮中。

（h）将铜片在空气中干燥。

（I）尽快的使用处理完成的铜片，否则须放在密闭的箱子中，并在1小时内使用。

（3）如果锡膏在冷藏状态下，必须回温至室温状态才可印刷于铜试片上。

（4）利用搅棒使锡膏均匀

（5）将钢版置于在铜片B上。

（6）取适量的锡膏在金属钢版上，并用刮刀将开孔填满锡膏。

（7）移去金属钢版。

（8）在铜片B上重复步骤6（共须二片B铜试片）

（9）铜片A当作盖子，盖住B铜试片（留一组当对照组用）

（10）由刮棒清除锡浴表面氧化物，将温度维持在235±

2C（215±

2C是在VPS条件下所采用）

（11）水平的将铜试片置于锡浴表面，待热使锡膏熔化后，维持5秒后移开

（12）移开铜试片,维持水平状态并冷却15分钟，然后，检视回焊后的变色状况

（13）将三组试片水平地置于温湿度控制器中，将温度设定为40±

2C.相对湿度90~95%之环境下72小时，除三组试片外，温湿控制槽中勿留其它杂物。

（14）利用显微镜观察试片的腐蚀物（包括A铜试片）

5.评估方法:

腐蚀是铜片、锡膏、及残留助焊剂等物质在锡膏熔化后，在温湿度条件配合下的化学反应物，当试片腐蚀时，可观察到下列现象:

（a）外来物质黏附在盖子的边缘上，或残留助焊剂与铜交界处（残留物表面或裂缝中）及外来物变成蓝绿色，但锡膏最初受热的变色情况不予考虑）

（b）残留物中白斑和变色斑点

评估腐蚀与否是由（a）（b）条件的变色情况相较于对照组的颜色所决定。

Annex5锡膏印刷性测试

1.范围本测试系规范锡膏的颗粒形状和大小在初始印刷与连续印刷锡膏之印刷性、稳定性的量测与评估方法

2.测试方法印刷性之评估系采用标准图孔图形，待测锡膏印刷于铜片上，锡膏在铜片的形状与厚度（分布），及连续印刷后的稳定性，均可依此规范量测，以评估印刷性之优劣。

3.设置、仪器与使用材料

3.1印刷机及印刷条件以下项目最好一致

（1）印刷机形式及种类

（2）网版金属类

（3）刮刀硬度、角度等

（4）刮刀速度印刷速度

（5）印刷压力刮刀进给量

（6）印刷角度

（7）网版与铜片之印刷间隙

（8）环境温度

3.2金属网版

三种不同的图形尺寸之不锈钢金属网版如Annex5图1所示（孔壁必须垂直）

3.3测试装置和试片

（1）锡膏

（2）镀层铜片（160x160x1.6mm）

（3）Stereo-Microscope和照相设备

（4）雷射量测设备（雷射光圆之束径应小于50um以下）或表面粗糙度量测计（滑动式）

4.量测程序锡膏之2D量测系藉由Stereo-Microscope照相设备（50X）完成，3D的量测则须藉由雷射量测设备或表面粗糙度量测计达成，锡膏厚度量测应排除锡膏的凸起部份

附注：

表面粗糙度量测计量测锡膏形状，待测锡膏应在印刷完成后置放一或二

天，以使锡膏硬化

5.评估方法初始印刷之印刷性及连续印刷后之稳定性可藉由不同形状与尺寸钢版开孔来评估，且随着锡膏形状及厚度不同，其变异情形也不同。

不管初始印刷或连续印刷均不可有污损及刮伤的情形出现。

Annex6锡膏流动性测试

1.范围本测试系规范与锡膏印刷性关连密切之锡膏黏滞度、剪应变速率特性、触变性（触变性系数，黏滞度-非回复率），及利用nozzleflow法试验的锡膏堆积量

2.测试方法如下：

2.1spiralmethod：

螺旋法（spiralmethod）黏度计系利用可旋转外滚筒，静止螺旋间缝内滚筒，锡膏在内外滚筒间流动，外滚筒旋转时，螺旋间缝便向前进，如向上旋转一般，使锡膏从出口排放，如此，锡膏剪应力可由内滚筒所造成的扭矩求出，黏滞度便可由外滚筒的旋转速度所获得，除此之外，其它流动特性则可由黏滞性计算出。

2.2狭缝圆盘旋转法（Rotarydiskrotormethodwithwhirl-shapedgroove）

此黏度计（或称spp旋转方法）测试方法为开缝之狭转圆盘，并在适当距离装置平行隔板，锡膏在隔板间流动，随着spp旋转时，锡膏所受之剪应力可由spp所得之扭矩得到黏滞性，其它的流动性参数亦可由此黏滞度计算出来。

2.3nozzleflowmethod：

此测试方法以锡膏在特定压力下流过nozzle，而堆积在玻璃片上的锡膏量而估算出流动性。

3.1利用spiralmethod量测黏滞性

（1）螺旋黏度计

（2）内建量测装置之恒温箱，或外恒温箱

（3）塑料容器或500g容器装锡膏用

（4）记录器

3.2利用Rotarydiskmethodwithwhirl-shapedgroove量测黏滞性

（1）Rotarydiskmethodwithwhirl-shapedgroov计

（2）内置量测装置之恒温箱，或外恒温箱

（3）涂抹工具（刮刀）

3.3利用Nozzleflowmethod量测流动性

供给装置供给装置应可调整如下压力：

0.3、0.4、0.5MPa之功能者

（1）推进卡匣内径应大于23mm以上

（2）10毫升推进卡匣内径16mm，并能在冲程中提供适当润滑

（3）针嘴内径0.84mm，长度15mm

（4）玻璃片约75x25x1mm

（5）IPA

（6）恒温箱

（7）密闭容器

（8）化学滴定管

（9）搅棒

4.量测步骤如下：

4.1以SPIRALMETHOD量测黏滞性

（1）将锡膏在室温或25C回温2-3小