声明

本文是学习GB-T 31476-2015 电子装联高质量内部互连用焊料. 而整理的学习笔记,分享出来希望更多人受益,如果存在侵权请及时联系我们

1 范围

本标准规定了电子装联高质量内部互连用焊料的分类、技术要求、试验方法、检验规则和产品的标

志、包装、运输、储存。

本标准适用于电子产品组装中钎焊连接用的焊料,包括含铅焊料、无铅焊料和特殊焊料。

2 规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文

件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

GB/T 3260(所有部分) 锡化学分析方法

GB/T 10574(所有部分) 锡铅焊料化学分析方法

GB/T 31474 电子装联高质量内部互连用助焊剂

GB/T 31475 电子装联高质量内部互连用焊锡膏

SJ/T 11390 无铅焊料试验方法

YS/T 746(所有部分) 无铅锡基焊料化学分析方法

ISO9453 软钎焊料合金 化学成分与形态(Soft solder alloys—Chemical
compositions and

forms)

3 术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

合金 alloy

由两种或两种以上元素结合而成的具有金属性质的材料。

3.2

焊料 solder

用于钎焊连接的熔点低于450℃的合金,也称软钎焊料。

3.3

含铅焊料 containing Pb solder

铅含量大于0.10%(质量分数)的焊料。

3.4

无铅焊料 Pb-free solder

铅含量不大于0.10%(质量分数)的焊料。

3.5

助焊剂 flux

在钎焊过程中使用的能帮助焊料流动和促进界面反应的化学物质。

GB/T 31476—2015

3.6

固相线 solidification point temperature

在加热过程中,焊料合金从固态向液态转变的起始温度。

3.7

液相线 liquefaction point temperature

在加热过程中,焊料合金从固态向液态转变的结束温度。

4 分类和标记

4.1 分类

电子装联高质量内部互连用焊料,按合金成分可分为含铅焊料、无铅焊料和特殊焊料三类,按有无
助焊剂可分为纯合金焊料和含助焊剂的焊料两类,按产品形态可分为锭、条、棒、丝、板、带、粉和
BGA

球等若干类。

4.2 产品标记

焊料牌号的表示方法按ISO 9453 的规定进行标记。

1 :

用 S-Sn63Pb37 制造的锭状纯合金焊料,标记为:

锭 S-Sn63Pb37 GB/T 31476;

示例2:

用 S-Sn96.5Ag3.0Cu0.5制造的直径为20 mm 的棒状纯合金焊料,标记为:

棒 S-Sn96.5Ag3.0Cu0.5 φ20 GB/T 31476;

示例3:

用S-Sn99.3Cu0.7制造的直径为3 mm 的丝状纯合金焊料,标记为:

丝S-Sn99.3Cu0.7 φ3 GB/T 31476;

示例4:

用S-Sn99.3Cu0.7制造的直径为1.5 mm 的含 R
型树脂基焊剂的单芯(三芯、五芯)丝状焊料,标记为:

丝S-Sn99.3Cu0.7 φ1.5-R-1(3、5)GB/T 31476。

5 技术要求

5.1 化学成分

5.1.1 电子装联高质量内部互连用焊料的化学成分应符合表1~表3的规定。

5.1.2 其他焊料合金的化学成分,由供需双方议定。

5.1.3
相同批次焊料合金的化学成分须均匀一致。例如,焊料粉的每个颗粒、BGA
焊料的每个焊球均
应具有相同的化学成分,其偏析所产生的误差不应超过表1~表3的规定。

05

1 电子装联高质量内部互连用焊料合金的化学成分——含铅焊料

牌 号

合金成分

w%

杂质成分"(不大于)

w%

Sn

Pb

其他

Sb

Cu

Bi

As

Fe

Zn

Al

Cd

其他总和

S-Sn1Pb98Ag1

0.8~1.2

余量

Ag0.8~1.2

0.20

0.05

0.15

0.03

0.02

0.001

0.001

0.002

0.10

S-Sn2Pb98

1.5~2.5

余量

0.50

0.05

0.15

0.03

0.02

0.001

0.001

0.002

S-Sn2Pb96Sb2

1.5~2.5

余量

Sb1.8~2.2

0.05

0.15

0.03

0.02

0.001

0.001

0.002

S-Sn3Pb97

2.5~3.5

余量

0.50

0.05

0.15

0.03

0.02

0.001

0.001

0.002

S-Sn3Pb95Ag2

2.5~3.5

余量

Ag1.8~2.2

0.20

0.05

0.15

0.03

0.02

0.001

0.001

0.002

S-Sn5Pb95

4.5~5.5

余量

0.50

0.05

0.15

0.03

0.02

0.001

0.001

0.002

S-Sn5Pb94Agl

4.5~5.5

余量

Ag0.8~1.2

0.20

0.05

0.15

0.03

0.02

0.001

0.001

0.002

S-Sn5Pb93Ag2

4.5~5.5

余量

Ag1.8~2.2

0.20

0.05

0.15

0.03

0.02

0.001

0.001

0.002

S-Sn8Pb92

7.5~8.5

余量

0.50

0.05

0.15

0.03

0.02

0.001

0.001

0.002

S-Sn10Pb90

9.5~10.5

余量

0.50

0.05

0.15

0.03

0.02

0.001

0.001

0.002

S-Sn10Pb88Ag2

9.5~10.5

余量

Ag1.8~2.2

0.20

0.05

0.15

0.03

0.02

0.001

0.001

0.002

S-Sn16Pb32Bi52

15~17

余量

Bi51~53

0.50

0.05

0.03

0.02

0.001

0.001

0.002

S-Sn18Pb80Ag2

17~19

余量

Ag1.8~2.2

0.20

0.05

0.15

0.03

0.02

0.001

0.001

0.002

S-Sn20Pb80

19~21

余量

0.50

0.05

0.15

0.03

0.02

0.001

0.001

0.002

S-Sn20Pb79Sb1

19~21

余量

Sb0.8~1.2

0.05

0.15

0.03

0.02

0.001

0.001

0.002

S-Sn25Pb74Sb1

24~26

余量

Sb0.8~1.2

0.05

0.15

0.03

0.02

0.001

0.001

0.002

S-Sn30Pb70

29~31

余量

0.50

0.05

0.15

0.03

0.02

0.001

0.001

0.002

S-Sn30Pb68Sb2

29~31

余量

Sb1.5~2.0

0.05

0.15

0.03

0.02

0.001

0.001

0.002

S-Sn34Pb20Bi46

33~35

余量

Bi45~47

0.50

0.05

0.03

0.02

0.001

0.001

0.002

S-Sn35Pb65

34~36

余量

0.50

0.05

0.15

0.03

0.02

0.001

0.001

0.002

表1(续)

牌 号

合金成分

w%

杂质成分"(不大于)

w%

Sn

Pb

其他

Sb

Cu

Bi

As

Fe

Zn

Al

Cd

其他总和

S-Sn35Pb63Sb2

34~36

余量

Sb1.5~2.0

0.05

0.15

0.03

0.02

0.001

0.001

0.002

0.10

S-Sn38Pb37In26

37~39

余量

In25~27

0.50

0.05

0.15

0.03

0.02

0.001

0.001

0.002

S-Sn40Pb60

39~41

余量

——

0.50

0.05

0.15

0.03

0.02

0.001

0.001

0.002

S-Sn40Pb58Sb2

39~41

余量

Sb1.5~2.0

0.05

0.15

0.03

0.02

0.001

0.001

0.002

S-Sn43Pb43Bi14

42~44

余量

Bi13~15

0.50

0.05

0.03

0.02

0.001

0.001

0.002

S-Sn45Pb55

44~46

余量

0.50

0.05

0.15

0.03

0.02

0.001

0.001

0.002

S-Sn46Pb46Bi8

45~47

余量

Bi7.5~8.5

0.50

0.05

0.03

0.02

0.001

0.001

0.002

S-Sn50Pb50

49~51

余量

0.50

0.05

0.15

0.03

0.02

0.001

0.001

0.002

S-Sn50Pb49Cul

49~51

余量

Cu1.3~1.7

0.50

0.15

0.03

0.02

0.001

0.001

0.002

S-Sn50Pb32Cd18

49~51

余量

Cd17~19

0.50

0.05

0.15

0.03

0.02

0.001

0.001

S-Sn54Pb26In20

53~55

余量

In19~21

0.50

0.05

0.15

0.03

0.02

0.001

0.001

0.002

S-Sn60Pb40

59~61

余量

0.50

0.05

0.15

0.03

0.02

0.001

0.001

0.002

S-Sn60Pb38Bi2

59~61

余量

Bi2.3~2.7

0.50

0.05

0.03

0.02

0.001

0.001

0.002

S-Sn60Pb38Cu2

59~61

余量

Cu1.8~2.2

0.50

0.15

0.03

0.02

0.001

0.001

0.002

S-Sn62Pb32Ag2

61~63

余量

Ag1.8~2.2

0.50

0.05

0.15

0.03

0.02

0.001

0.001

0.002

S-Sn63Pb37

62~64

余量

0.50

0.05

0.15

0.03

0.02

0.001

0.001

0.002

S-Sn70Pb30

69~71

余量

0.50

0.05

0.15

0.03

0.02

0.001

0.001

0.002

S-Sn70Pb18In12

69~71

余量

In11~13

0.50

0.05

0.15

0.03

0.02

0.001

0.001

0.002

S-Sn90Pb10

89~91

余量

0.50

0.05

0.15

0.03

0.02

0.001

0.001

0.002

作为杂质,供方应保证Au含量不大于0.05%,Ag含量不大于0.05%。

2
电子装联高质量内部互连用焊料合金的化学成分——无铅焊料

牌 号

合金成分

w%

杂质成分(不大于)

w%

Sn

Ag

Cu

其 他 °

Sb

Pb

Cu

Bi

As

Fe

Zn

Al

Cd

其他总和

S-Sn99.9

余量

——

0.05

0.04

0.01

0.02

0.03

0.02

0.001

0.001

0.002

0.10

S-Sn97Ag3

余量

2.7~3.3

——

0.20

0.10

0.05

0.15

0.03

0.02

0.001

0.001

0.002

S-Sn96.5Ag3.5

余量

3.2~3.8

0.20

0.10

0.05

0.15

0.03

0.02

0.001

0.001

0.002

S-Sn96.3Ag3.7

余量

3.4~4.0

0.20

0.10

0.05

0.15

0.03

0.02

0.001

0.001

0.002

S-Sn42Bi58

余量

Bi 57~59

0.20

0.10

0.05

——

0.03

0.02

0.001

0.001

0.002

S-Sn99.3Cu0.7

余量

0.5~0.9

——

0.20

0.10

——

0.15

0.03

0.02

0.001

0.001

0.002

S-Sn48In52

余量

In 51~53

0.20

0.10

0.05

0.15

0.03

0.02

0.001

0.001

0.002

S-Sn95Sb5

余量

Sb4.5~5.5

0.10

0.05

0.15

0.03

0.02

0.001

0.001

0.002

S-Sn91Zn9

余量

Zn8.5~9.5

0.20

0.10

0.05

0.15

0.03

0.02

0.001

0.002

S-Sn99.7Cu0.3

余量

0.2~0.4

0.20

0.10

0.15

0.03

0.02

0.001

0.001

0.002

对于多元(三元及三元以上)系无铅焊料,通式为Sn2X,,其中Sn为余量,X,与标称值的偏差不应超过±10%。 b作为添加元素,RE或Ce含量不大于0 . 1%。

作为杂质,供方应保证Au含量不大于0 .05%,Ag含量不大于0 .05%。

style="width:0.22in;height:0.11989in" />

style="width:0.21318in;height:0.11328in" />

3
电子装联高质量内部互连用焊料合金的化学成分——特殊焊料

牌 号

合金成分

w%

杂质成分(不大于)

w%

Sn

Pb

Au

In

Ag

其他

Sb

Pb

Cu

Bi

As

Fe

Zn

Al

Cd

其他总和

S-Ag3Pb97

余量

2.2~2.8

0.20

0.01

0.15

0.03

0.02

0.001

0.001

0.002

0.10

S-Ag6Pb94

余量

5.0~6.0

0.20

——

0.05

0.15

0.03

0.02

0.001

0.001

0.002

S-Au80Sn20

19~21

余量

0.50

0.10

0.05

0.15

0.03

0.02

0.001

0.001

0.002

S-Au82In18

余量

17~19

0.50

0.10

0.05

0.15

0.03

0.02

0.001

0.001

0.002

S-Au88Ge12

余量

Ge 11~13

0.50

0.10

0.05

0.15

0.03

0.02

0.001

0.001

0.002

S-Au97Si3

余量

Si 2.9~3.5

0.50

0.10

0.05

0.15

0.03

0.02

0.001

0.001

0.002

S-Sn30Cd70

余量

Cd 69~71

0.50

0.10

0.05

0.15

0.03

0.02

0.001

0.001

S-In5Pb92Ag3

余量

4.5~5.5

2.2~2.8

0.50

0.05

0.15

0.03

0.02

0.001

0.001

0.002

S-In19Pb81

余量

18~20

0.50

0.05

0.15

0.03

0.02

0.001

0.001

0.002

S-In25Pb75

余量

24~26

0.50

0.05

0.15

0.03

0.02

0.001

0.001

0.002

S-In30Pb70

余量

29~31

0.50

0.05

0.15

0.03

0.02

0.001

0.001

0.002

S-In40Pb60

余量

39~41

0.50

0.05

0.15

0.03

0.02

0.001

0.001

0.002

S-In50Pb50

余量

49~51

0.50

0.05

0.15

0.03

0.02

0.001

0.001

0.002

S-In60Pb40

余量

59~61

0.50

0.05

0.15

0.03

0.02

0.001

0.001

0.002

S-In70Pb30

余量

69~71

0.50

0.05

0.15

0.03

0.02

0.001

0.001

0.002

S-In80Pb15Ag5

余量

79~81

4.5~5.5

0.50

0.05

0.15

0.03

0.02

0.001

0.001

0.002

In99

99.9

0.50

0.10

0.05

0.15

0.03

0.02

0.001

0.001

0.002

作为杂质,供方应保证Au含量不大于0.05%,Ag含量不大于0.05%。

GB/T 31476—2015

5.3.3 助焊剂的特性应符合GB/T31474 的规定。

5.4 表面质量

焊料表面应光洁,具有金属光泽,无明显的油污、氧化、夹渣及外来夹杂物等缺陷。

5.5 焊料的熔化特性

焊料的熔化特性参见附录 A。

6 试验方法

6.1 化学成分

6.1.1 取样方法

供方在熔铸时,可从搅拌均匀的每炉金属熔体中取样。需方取样方法,应在每批焊料中随机抽取不

少于5个最小包装的产品组成一个分析试样。

6.1.2 样品制备

样品制备过程如下:

a)
将所取样品置于洁净的不锈钢坩埚内加热熔化,充分搅拌均匀,浇铸成长条形焊条。

b)
对质硬的焊料,可将其7等分,用清洁的锯片从锭的两侧各锯3个锯口,锯口深度约为锭宽的
1/2,见图1。所得锯屑用磁铁除净加工时带入的铁屑,再充分混匀,按四分法缩减分样,
一式 两份。其中一份封存, 一份进行化学分析。

style="width:7.31332in;height:1.07338in" />

1 分析样品的锯取方法示意图

c)
对质软的焊料,可采用表面刮取方法,将获得的焊料屑剪切成碎片,再充分混匀,按四分法缩减

分样, 一式两份。其中一份封存, 一份进行化学分析。

6.1.3 分析方法

焊料合金化学成分按 GB/T 10574、GB/T 3260、YS/T 746 进行测量。

6.2 外形尺寸

丝材的外形尺寸用精度为一级的螺旋千分尺测量,粉材按GB/T
31475规定的方法测量,其他形状

焊料的测量由供需双方议定。

6.3 助焊剂的含量及均匀性

6.3.1 助焊剂含量的测定

程序如下:

a) 取样

用锋利的刀片小心截取表面清洁的树脂芯焊料丝或焊料带20 g~30 g。

GB/T 31476—2015

b) 清洗

将试样表面先用丙酮清洗干净,再用蒸馏水清洗,最后用无水乙醇脱水并干燥。

c) 测量方法

准确称取试样(精确到0.001g),质量记为m₁ 。 将试样放入烧杯中,加入100 mL
丙三醇,加热

熔化,使助焊剂完全分离出来,然后降温凝固,取出凝固的焊料,用水洗涤,再用无水乙醇洗涤,

干燥后称重(精确到0.001 g),质量记为m₂ 。
最后根据式(1)计算助焊剂的质量百分含量:

助焊剂含量=(m₁-m2)/m:×100% (1)

6.3.2 助焊剂特性的测定

按 GB/T31474 规定的方法进行测量。

6.3.3 助焊剂均匀性和连续性的测定

按如下规定进行测定:

a) 抽样

由供需双方议定抽取树脂芯焊料丝或焊料带样品的数量。

b) 取样

在抽取的每轴(卷)焊料丝或焊料带上,自端头0.5 m 处开始,每隔0.5 m
用锋利的刀片小心地

截取50 mm 长的一段丝材或带材,共截取5段作为样品。

c) 测试方法

使用10倍放大镜,目测每段焊料丝或焊料带两端横断面上助焊剂的均匀性,然后剖开焊料丝

或焊料带,观察助焊剂的连续性,注意是否出现断芯缺陷。

6.4 表面质量

采用目测方法进行测量。

6.5 熔化温度

按 SJ/T 11390无铅焊料试验方法中规定的试验方法进行测量。

7 检验规则

7.1 检验分类

检验分为交收试验(见7.3)和例行试验(见7.4)。

7.2 检验批

检验批应由同时提交的、同一牌号、类型和规格的产品组成。

7.3 交收检验

7.3.1 抽样方案

应在每批交收的焊料中随机抽取不少于5个最小单元的产品组成一个分析试样。

7.3.2 试验项目

纯合金焊料或含助焊剂焊料的交收试验按表7的规定进行。

GB/T 31476—2015

7 交收试验

试验项目

要求条款

方法条款

合格质量水平

(AQL)

化学成分

5.1

6.1

0.65

尺寸及允许偏差

5.2

6.2

4.0

助焊剂含量及均匀性

5.3

6.3

1.5

表面质量

5.4

6.4

2.5

7.3.3 合格判据

交收试验有一项不合格,应从该批产品中再取双倍数量的试样进行该不合格项目的复验,复验结

果不合格,则整批不合格。

7.4 例行试验

助焊剂特性指标需按下列规定进行例行试验,例行试验周期为一年。

a) 抽样方案

例行试验样本应从经交收试验合格的批次中随机抽取2个最小包装的焊料产品。

b) 试验项目

例行试验按GB/T 31474
规定进行,试验项目包括卤素含量、扩展率、铜镜腐蚀、绝缘电阻。

c) 不合格判定及处理

若试验项目有一项不合格,则例行试验判定为不合格。生产厂家应找出原因,并在生产过程中

采取有效措施,直至例行试验合格,方可恢复该产品的交收试验。

8 标志、包装、运输和贮存

8.1 产品标志

在检验合格的每批产品外包装上应有如下标志:

a) 产品名称;

b) 牌号、规格;

c) 净重;

d) 生产批号;

e) 生产日期;

f) 生产厂家名称。

8.2 包装

8.2.1 焊料带材或直径不大于3 mm 的丝材,应缠绕在线轴上, 一般净重为1 kg,
也可由供需双方

议定。

8.2.2 焊料外包装一般应采用纸箱、木箱、钙塑箱或桶装,每箱净重为20 kg
或 2 5 kg, 桶装重量由供需 双方议定。

8.2.3 特殊形状的焊料,其包装由供需双方议定。

8.2.4 包装箱上应附产品质量合格证。

GB/T 31476—2015

8.3 运输和储存

8.3.1 一般情况下,焊料应保价运输。

8.3.2 在搬运、运输和储存过程中应防止高温、碰伤和化学腐蚀。

9 质量证明书

每批产品应附产品质量证明书,其上注明:

a) 供方名称及商标;

b) 产品名称;

c) 牌号;

d) 规 格 ;

e) 净重、件数;

f) 执行标准;

g) 检验结果及检验部门印章;

h) 生产日期。

GB/T 31476—2015

A

(资料性附录)

电子焊料的熔化温度

A.1 含铅焊料的熔化温度参考值见表 A.1。

A.1 含铅焊料的熔化温度(参考值)

牌 号

熔化温度

固相线

液相线

S-Sn1Pb98Agl

309

309

S-Sn2Pb98

320

325

S-Sn2Pb96Sb2

299

307

S-Sn3Pb97

314

320

S-Sn3Pb95Ag2

305

306

S-Sn5Pb95

308

312

S-Sn5Pb94Agl

296

301

S-Sn5Pb93Ag2

280

284

S-Sn8Pb92

280

305

S-Sn10Pb90

275

302

S-Sn10Pb88Ag2

268

290

S-Sn16Pb32Bi52

96

96

S-Sn18Pb80Ag2

178

270

S-Sn20Pb80

183

277

S-Sn20Pb79Sb1

184

270

S-Sn25Pb74Sb1

185

263

S-Sn30Pb70

183

254

S-Sn30Pb68Sb2

185

250

S-Sn34Pb20Bi46

100

100

S-Sn35Pb65

183

246

S-Sn35Pb63Sb2

185

243

S-Sn38Pb37In26

134

181

S-Sn40Pb60

183

238

S-Sn40Pb58Sb2

185

231

S-Sn43Pb43Bi14

144

163

S-Sn45Pb55

183

226

S-Sn46Pb46Bi8

120

167

GB/T 31476—2015

A.1 ( 续 )

牌 号

熔化温度

固相线

液相线

S-Sn50Pb50

183

216

S-Sn50Pb49Cul

183

215

S-Sn50Pb32Cd18

145

145

S-Sn54Pb26In20

136

152

S-Sn60Pb40

183

191

S-Sn60Pb38Bi2

180

185

S-Sn60Pb38Cu2

183

191

S-Sn62Pb32Ag2

179

179

S-Sn63Pb37

183

183

S-Sn70Pb30

183

193

S-Sn70Pb18In12

153

163

S-Sn90Pb10

183

213

A.2 无铅焊料的熔化温度参考值见表 A.2。

A.2 无铅焊料的熔化温度(参考值)

牌 号

熔化温度

固相线

液相线

S-Sn99.9

232

232

S-Sn97Ag3

221

224

S-Sn96.5Ag3.5

221

221

S-Sn96.3Ag3.7

221

228

S-Sn99 Cu0.7Ag0.3

227

229

S-Sn96.5Ag3Cu0.5

217

220

S-Sn95.8Ag3.5Cu0.7

217

218

S-Sn95.5Ag3.8Cu0.7

217

226

S-Sn95.5Ag4Cu0.5

217

225

S-Sn96Ag2.5Bi1Cu0.5

213

218

S-Sn42Bi58

139

139

S-Sn99.3Cu0.7

227

227

S-Sn48In52

118

118

S-Sn88In8Ag3.5Bi0.5

196

206

S-Sn92In4Ag3.5Bi0.5

210

216

GB/T 31476—2015

A.2 ( 续 )

牌 号

熔化温度

固相线

液相线

S-Sn95Sb5

235

240

S-Sn91Zn9

199

199

S-Sn89Zn8Bi3

190

197

S-Sn99.7Cu0.3

227

230

S-Sn96.7Ag2Cu0.8Sb0.5

216

222

S-Sn93.5Ag3.5Bi3

206

213

S-Sn90.5Bi7.5Ag2

207

212

S-Sn88Zn7Bi5

170

190

A.3 无铅焊料的熔化温度参考值见表 A.3。

A.3 无铅焊料的熔化温度(参考值)

牌 号

熔化温度

固相线

液相线

S-Ag3Pb97

304

304

S-Ag6Pb94

304

380

S-Au80Sn20

280

280

S-Au82In18

451

485

S-Au88Ge12

356

356

S-Au97Si3

363

363

S-Sn30Cd70

140

160

S-In5Pb92Ag3

300

310

S-In19Pb81

270

280

S-In25Pb75

250

264

S-In30Pb70

238

253

S-In40Pb60

195

225

S-In50Pb50

180

209

S-In60Pb40

174

185

S-In70Pb30

160

174

S-In80Pb15Ag5

149

150

In99

156

156

延伸阅读

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