ICS 31.030 SJ L90 中华人民共和国电子行业标准 SJ/T11390—2019 代替SJT11390—2009 无铅焊料试验方法 Testmethodforlead-freesolders 2019-12-24发布 2020-07-01实施 中华人民共和国工业和信息化部 发布 SJ/T11390—2019 前 言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准代替SJ/T11390一2009《无铅焊料试验方法》。 本标准与SJ/T11390一2009《无铅焊料试验方法》相比，主要有如下变化： 修改了对测量装置的要求，并增加了对试样的规定（见5.1.1.1）。 增加了测量步骤中升温峰值的规定 增加了熔化结束温度（漂固开始温度）部分（见5. 修改了对试样横截面积的确定（见5.2.4）。 修改了试样件制备要求（见5.3.3） 修改了润湿性测量步骤 bddd 删除原标准中5. （无铅焊料抗氧化特性评价）部分。 增加了包芯锡丝飞 验方法部分 8)。 本文件的某些内 专和的贵任。 请注意 老涉及专利。 文件的发布机构承担识别这！ 签可 本标准由业和信息化 比部电器电品设染防治标准工作组提出 并归口。 本标准起草单位：广州汉源新材料股份有 深圳市唯牛偶新 材料股份 北京朝铂航 科技有限公司，浙江亚通焊材有限公司，北京 中国电子 业和信息化部电子第五研究 所中国赛宝实验 光所（广东省中马研究院），厦门 市及时雨焊料有限公司，中国电材料行业协会电 子锦焊科材科芬 孟昭辉， 冯斌，张富 卢彩涛， 营琪 左新浪，刘凤 美， 雷微、蔡航伟五大贵，李红旗。 G 本标准所代替标准的历次版本情况为： SJ/T113902009. S D I SJ/T11390—2019 无铅焊料试验方法 1范围 本标准规定了无铅焊料的熔化温度、机械拉伸、扩展率、润湿性、焊点拉伸与剪切、QFP引线焊 点45°拉伸、片式元件焊点剪切和包芯锡丝飞溅的试验方法。 本标准适用于锡基无铅焊料。 AND 2 规范性引用文件 TRY 主国期的版本适用于本文 件。凡是不注日 GB/T5231 加工铜及铜食化学分租品形状 GB/T 113 钎焊接头度试验方法 GB/T140 氢化松香 3 下列术语和定 义适用于本文 3. 1 四方扁平封装 quadflatpackage(Qrp 薄正方形或长 市开电路封装 购有引线向水 方向平行伸出， 装方式。 2 4试验用标准大气条件 除特殊规定外，i 试验环境温度为15℃ . RD 5试验方法 5.1无铅焊料熔化温度试验方法 5.1.1熔化开始温度 5.1.1.1测量装置 测量装置为差示扫描量热仪，其升温速度可调且控温精度为加热速度的土10%。 试样的规定：由铝或其他高导热金属、硼硅酸盐玻璃、熔融氧化铝、熔融石英等材质制成，要 求其（或埚）在整个实验温度范围内不发生任何相态变化，且不与参比物或试样发生任何反应。 5.1.1.2测量步骤 1 SJ/T11390—2019 测量步骤如下： a) 将10土1mg待测无铅焊料试样放入差示扫描量热仪样品室中，以25ml/min的流量给样品室 充入氮气或其它保护气体，以（2～10）C/min初始升温速率对试样升温。 b) 当温度升至与待测无铅焊料液相线温度相差约50℃时，将升温速度降低至2℃/min，并将温 度升至超过熔融峰30℃以上。 5.1.1.3熔化开始温度的确定 熔化开始温度的确定步骤如下： a) 当熔化过程迅速时，其曲线低温侧基线的延长线与熔化吸热峰低温侧切线的延长线之交点T1 对应的温度即为熔化开始温度，如图1a）所示。 b) 当熔化过程为缓慢进行时，曲线开始偏离基线的温度点T2即为熔化开始温度，如图1b）所示。 此种情况下，根据纯物质的温度曲线进行开始偏离点的校正，经多次测量后取平均值。 当熔化过程为缓慢进行但开始偏离基线的的温度点不明显时，从曲线开始偏离基线的点到高温 c) 侧回到基线的点形成一个峰值区域，该区域面积的1%作为熔化开始温度，如图1c）所示。并 经多次测量后取平均值。 热效应 Sa=99Sb 温度T/C 温度T/℃C 温度T/C a) b) c) 图1典型熔化开始温度测试曲线 5.1.2熔化结束温度（凝固开始温度） 5.1.2.1测量装置 测量装置如下： a）可加热至400℃以上的电炉，绝热性良好。 可在间隔≤1s时间内记录温度数据的无纸记录仪。 b) 分辨率为0.1℃的热电偶。 5.1.2.2测量步骤 测量步骤如下： a）将500g以上的样品放入埚中，并在电炉中加热，使其完全熔化； b）关闭电炉的电源，记录样品温度随时间变化的曲线。 5.1.2.3熔化结束温度（凝固开始温度）的确定 熔化结束温度（凝固开始温度）为冷却曲线（温度与时间曲线）上的拐点温度，当曲线上出现不少 于两个拐点时，取第一个拐点温度作为熔化结束温度如图2a）、图2b）所示，当在凝固过程中出现过冷 现象，水平部分向短时间一侧的延长线与冷却线相交的温度点作为熔化结束温度，如图2c）所示。 2 SJ/T 11390—2019 时间/s 时间/s 时间/s a) b) c) 图2典型熔化结束温度（凝固开始温度）测试曲线 5.2.1 测量装置 STRY 5.2.2 试样件制 采用机机 成一组（3个） 3所示的哑铃状测量试样件。 细图 铸造试 宽包 STRY R≥15mm，P Z50mm， 试样件表面粗糙度 m，D尺寸下偏差为-0.04mm。 图3 无铅焊料机械性能测量试样件示意图 5.2.3测量步骤 S 。测量步骤如下： a）在试样件的L两端处作标记， 以2mm/min的速度进行拉伸，记录试样件断裂时的拉力值、断裂伸长量及断裂位置。 b) 5.2.4计算 试样件的抗拉强度和延伸率分别由式(1)和式(2)计算： G=F/S (1) =(Lr-L)/L×100 (2) 式中： -抗拉强度，单位为牛顿每平方毫米（N/mm²)； 6 一试样件断裂时的拉力，单位为牛顿（N)； F 试样件平行长度中心区域的平均横截面积（至少测量三点），单位为平方毫米（mm²)； s 一延伸率，单位为百分率（%)）； 3 SJ/T11390—2019 一试样件断裂时两端标记之间的距离，单位为毫米（mm）； LI L—试验前试样件两端标记之间的距离，单位为毫米（mm）。 一组（3个）试样件抗拉强度和延伸率的算术平均值即为该无铅焊料的抗拉强度和延伸率。 5.3无铅焊料扩展率试验方法 5.3.1 测量装置 测量装置应带有控温加热焊料槽并能平稳垂直升降，如图4所示。 升降机构 试样夹持器 加热器 图4扩展率测量装置图 5.3.2试验材料和试剂 试验材料和试剂要求如下： 符合GB/T5231规定的30mm×30mm×0.30mm的无氧铜板； a) b) 符合GB/T14020规定的氢化松香： c) 分析纯的异丙醇或丙酮； (P 能去除焊接后焊剂残渣的清洗溶剂； e) 去离子水： f) 质量分数5%的硫酸溶液：在400ml的去离子水中加入50ml的浓硫酸（比重1.84），搅拌、 冷却，稀释至1L； 活性焊剂：将25g土0.1g氢化松香加入75g土0.1g异丙醇中，缓慢加热、搅拌溶为均匀溶 g) 液，加入0.39g土0.01g二乙胺盐酸盐并搅拌溶解，配成活性焊剂待用。 5.3.3 试样件制备 试样件制备要求如下： a) 将30mm×30mm×0.30mm的无氧铜板用质量分数为5%的硫酸去除表面氧化膜，用去离子 水充分清洗，经酒精浸渍后，置室温充分干燥，再将此铜板放入150土3℃的恒温干燥箱中氧 化处理1h待用； b）将待测无铅焊料加工成Φ6.5mm，高1.24mm（体积41.13mm3）的圆片。 5.3.4 测量步骤 测量步骤如下： 4 SJ/T11390—2019 使用微量注射器或微量吸管将0.02ml助焊剂滴在试验铜板中心，再将焊料圆片放在试验铜板 的中心位置，用同样方式制作一组（5个）试验件。 b) 将试验件放入100℃干燥器中加热2min，使焊剂中的溶剂挥发掉。 c) 使用升降机，使试验片底部与焊料槽内的熔融焊料呈水平接触，焊料槽内的温度为被测无铅焊 料液相线温度以上50℃土2℃。 d) 让试验片同熔融焊料保持水平接触30s，使焊料熔化并在试验片上充分扩展。 e) 由升降机将试验片从焊料槽中提升上来，室温自然冷却。 f) 用清洗剂清洗残留在试验片上的焊剂，并用千分尺测定无铅焊料熔融扩展后的高度。 扩展率由式（3）计算： 100% · (3) 式中： 扩展率，单位为百分% H 铜片高度； D 将试验用焊料视为圆球时的直径 单位为毫米（mm）， V 试验用圆片焊料的体福 单位为立方毫采 m3) 一组（5 试件扩展率的 算术平均值即 无铅焊料的扩 5.4无铅焊料润湿性试验方法 5.4.1 可焊性测品仪 5.4.2试验材料和试剂 2 试验材料和试剂如 a) 去离卡水 分析纯丙酮或异丙醇； 活性焊剂与5.3.2g）相同； c) (P 酸洗液： S 5.4.3试样件制备 将直径0.6mm土0.03mm的纯铜线裁剪成长度为30mm的一组（5个）试样件，要求试样件端面 无毛刺且断面为标准圆形；或用长30mm、宽5mm、厚0.3mm的纯铜片一组（5个）试样件。将试样 件用丙酮进行脱脂清洗，室温干燥后放入盛有酸洗液的超声波清洗机中清洗1min，从酸洗液中将试样 件取出，用去离子水充分清洗，经丙酮浸渍后，置室温干燥待用。 5.4.4测量步骤 测量步骤如下： a）将待测无铅焊料放入可焊性测试仪的焊料槽内加热熔化，并将温度保持在被测无铅焊料液相线 以上50℃±2℃。 将试样件的一端在