1、ICS 25. 160. 50 J 33 每雪中华人民共和国国家标准GB/T 28770-2012 软纤料试验方法Test methods for solders 2012-11-05发布2013-03-01实施. (/)!2俑!.th，f.吨?-?，_s二:丁主缸码防-中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会发布G/T 28770-2012 目。昌本标准按照GB/T1. 1-2009给出的规则起草。本标准由全国焊接标准化技术委员会(SAC/TC5日提出并归口。本标准起草单位:哈尔滨焊接研究所、深圳亿锁达工业有限公司、浙江亚通焊材有限公司、哈尔滨工业大学、广东安臣锡品制造
2、有限公司、绍兴市天龙锡材有限公司、日东电子科技(深圳)有限公司、湖南梆州金箭焊料有限公司、工业和信息化部电子第五研究所。本标准主要起草人=杜兵、马鑫、何鹏、顾小龙、洗陈列、戴国水、史建卫、邓和升、罗道军、吕晓春。I GB/T 28770-2012 软纤料试验方法1 范围本标准规定了软奸料的拉伸试验、润湿性试验、QFP引线轩焊接头450角拉脱试验(见附录B)和片式元器件奸焊接头剪切试验方法(见附录。本标准适用于元铅轩料和锡铅奸料的性能试验，其他软纤料也可参照使用。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
3、新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T 228. 1-2010金属材料拉伸试验第1部分z室温试验方法(lSO6892-1: 2009 , MOD) GB/T 622-2006化学试剂盐酸(lSO6353-2: 1983 , NEQ) GB/T 686一2008化学试剂丙酣(lSO6353-2: 1983 , NEQ) GB/T 2040-2008 铜及铜合金板材GB/T 3375 焊接术语GB/T 7814-2008 工业用异丙醇GB/T 8170一2008数值修约规则与极限数值的表示和判定GB/T 14020-2006 氢化松香GB/T 16261-1996 印制板总规范(lEC/
4、PQC88: 1990 , IDT) GB/T 19405.1-2003 表面安装技术第1部分:表面安装元器件规范的标准方法(lEC61760-1:1998 ,IDD GB/T 21652-2008 铜及铜合金线材SJ/T 10668-2002 表面组装技术术语3 术语和定义3. 1 3.2 3.3 GB/T 228. 1、GB/T3375、SJ/T10668界定的以及下列术语和定义适用于本文件。标距(L)gauge length 测量伸长用的试样圆柱或棱柱部分的长度。原始标距(Lo)original gauge length 室温下施力前的试样标距。平行长度(Lc)parallel leng
5、th 试样平行缩减部分的长度。1 G/T 28770-2012 3.4 3.5 3.6 抗拉强度tensile strength 相应最大力Fm对应的应力。伸长率percentage elongation 原始标距的伸长与原始标距CLo)之比的百分率。断后伸长率CA)percentage elongation after fracture 断后标距的残余伸长CLu-Lo)与原始标距CLo)之比的百分率。兰兰润湿力wetting force /仨/. 熔融奸料沿着垂直腑的金属很润时产生的作用力，包括相泣:浮方立tR-J0 纤料浴槽soWr batY 、可盛装纤料i并具务H热条件以熔化纤料且可在一
6、定温度下持续保温的装9川/ / 四到扁平/装quad f1at packCQFP) 飞外形为正方形或矩形，四边具有翼形短引线的塑料薄舷封装形式，也指采用该种封装形式的器件。1 / / / 4 拉伸试验 / / / ， ././ 4. 1 原理 . . . .J 才铸造成型的试验材料按照规定性能。、太4.2 试样的制备 、4.2.1 试件的铸造、飞毛4.2. 1. 1 以某种适当的方法将用于试验的软奸料熔化，然后在国主所示的模具中浇铸成型。2 GB/T 28770-2012 单位为毫米60 |-i-1一十-丁|D呻N图1模具形状及尺寸示意图4.2. 1. 2 浇铸液温度应比试验用软奸料的凝固开始
7、温度高100.C土5.C，浇铸前模具应干燥处理，温度为常温。4.2. 1. 3 模具材料可采用不锈钢、铸铁、石墨等材料。4.2.1.4 一次浇铸成型一个试件。4.2. 1. 5 如进行连续浇铸，应采用水冷等适当方法保证模具在再次浇铸前已冷却至常温。4.2.2 试件的晶质4.2.2. 1 试件表面不应有影响其性能的裂纹、缩孔、缩松等缺欠存在。4.2.2.2 经机械加工后的试样表面不应有明显的横向刀痕、磨痕或机械损伤，不允许裂纹以及肉眼可见冶金缺欠存在。3 GB/T 28770-2012 4.2.3 试样的加工采用机械加工方法制备试样，在机械加工过程中，应避免施加使试样弯曲变形的载荷。试样的形状如
8、图2所示，试样尺寸见表1。如试样尺寸不能满足表1的要求，可遵照以下原则:平行部直径D二三6 mm，标点距离L=5D，平行部长度PL十0.5D。F 试样形状示意图表1试样的尺寸单位为毫米直径/标点距离L平行部长度P50 , 60 4.3.2 拉伸试验4.3.2.1 拉力施加方法和拉伸速率按GB/T228. 1中的规定进行。加载时应避免对试样产生人为的偏心载荷，确保夹持的试样受轴向拉力的作用。4.3.2.2 试验温度应为230C土5oC。如需要进行高温或低温拉伸试验，应采用恒温装置。所用恒温装置应保证试验件原始标记距离以内的表面温度变化低于5oC。4.4 试验结果的处理4.4. 1 试样平行部的断
9、裂面积、标记距离、抗拉强度、断后伸长率的计算方法按照GBjT228.1中规定进行。4.4.2 试样断口处有明显可见的铸造缺欠时，试验结果无效。4.4.3 试样断裂位置的记录应参照下述形式，a) 距标记中心1/4标记距离之内断裂。b) 在标记距离之内断裂，但距标记中心1/4标记距离之外。c) 在标记距离之外断裂。4.5 试验报告试验报告应包括以下内容:a) 试验时间;b) 试验名称、试验场所;c) 试件材料的化学成分;d) 试件的铸造日期;e) 试件铸造时的冷却速度;f) 铸造模具的材质;g) 试样尺寸、试样编号;h) 拉伸试验前试样热处理条件;i) 拉伸速率;试验结果;k) 试验温度;1) 试
10、验装置名称及形式;m)引伸计名称及形式;n) 恒温装置名称及形式F0) 本标准编号;p) 试验人员。5 润温性试验5. 1 原理GB/T 28770-2012 采用规定的试件及标准轩剂，使试件与熔融轩料表面接触并浸入规定的深度，保持一定的时间后使试件与熔融奸料脱离，利用润湿平衡法来测定试件与熔融轩料间的作用力，从而测定软轩料的润湿性能。5.2 试剂及材料5.2. 1 去离子水采用市售去离子水。5.2.2 丙酣丙酣应符合GB/T686中规定的分析纯规格。5.2.3 异丙醇异丙醇应符合GB/T7814的规定。5 GB/T 28770-2012 5.2.4 酸洗液用符合GB/T622中规定的分析纯规
11、格的盐酸5g(质量分数为35%)与95g去离子水(5.2. 1)充分混合，制备成稀释液(质量分数为1.75 %)。5.2.5 非活性松香标准轩荆将符合GB/T14020中规定的一级松香或特级松香25g :l: O. 1 g溶于75g士0.1g异丙醇(5.2.3)中制成标准奸剂，奸剂应放入密闭容器中，置于阴凉处保存、备用。5.2.6 含卤素活性松香标准仔剂将符合GB/T14020中规定的一级松香或特级松香25g士0.1g溶于75g士O.1 g的异丙醇(5. 2. 3)中制成标准轩剂。加热溶解并搅拌至充分混合。然后，加人二乙胶盐酸盐0.39g士0.01g并搅拌溶解。冷却后，精确称重并补充蒸发损失的
12、异丙醇(5.2.3)。轩剂应放入密闭容器中，置于阴凉处保存、备用。注，:应由试验委托人确定软纤料性能测试中使用标准奸剂的种类。注2:二乙胶盐酸盐在使用前须在110C土2C下干燥2小时。5.3 试验装置5.3.1 测试仪器测试仪器结构如图3所示，其技术要求应符合附录A的规定。图3测试装置示意图5.3.2 纤料浴槽奸料浴槽形状为四方形或圆筒形，深度应大于15mm，测试试件的任意部位与奸料槽壁的距离应大于15mmo奸料浴槽的温度控制精度应在士3oc之内。6 ，、G/T 28770-2012 5.4 试样的制备5.4. 1 试样材料及尺寸5.4. 1. 1 润湿平衡法所用的试样材料为符合GB/T204
13、0中规定的片状磷脱氧铜(TP1或TP2)或符合GB/T 21652中规定的线状纯铜T2(M)或T2(Yz门。5.4. 1. 2 与熔融轩料接触的试样端面应平滑、无划痕，试样的形状及尺寸如表2所示表2试样的形状及尺寸单位为毫米板厚或直径宽度长度0.30土0.0310.00士0.0130.0士O.1 0.60士0.0330.0土0.15.4.2 试样的清洗5.4.2.1 将试样在丙酣(5.2.2)中进行脱脂清洗，并在常温下干燥。然后，将试样放入酸洗液(5.2.4)中进行1min的超声波清洗。从酸洗液中取出后，在去离子水(5.2.1)中充分清洗，最后在丙酣(5.2.2)中充分浸泡后，取出，常温下干燥
14、备用。5.4.2.2 备用的试样长时间暴露于空气中会再度氧化而影响试验结果的准确性，应该在试验进行之前按照5.4.2.1的规定对其进行清洗处理。5.4.2.3 每组试验需要制备5个试样进行测试、5.5 程序5.5. 1 将轩料放入奸料浴槽内加热熔化，根据试验奸料种类不同按照表3选取试验温度。表3试验温度的选取试验温度测量时间s250 10 T+20 10 注:T为纤料液相线温度。5.5.2 按照选取的试验温度加热奸料浴槽，在奸料浴槽的适当位置进行温度测量，测量位置温度与试件底端的温度差在3.C范围内。5.5.3 将选取的标准奸剂倒入蒸发皿中。5.5.4 应使用清洁的镜子等工具或带手套进行试样的
15、取放工作。5.5.5 将试样浸入标准奸剂5s，试样的浸入深度为4mm5 mm。5.5.6 将试样从标准奸剂中取出。为避免试样上附着过多奸剂，取出时试样应呈倾斜方向。同时，如果目测到有多余奸剂附着，应将试样角部在干净的吸水纸上点一下以去除多余的奸剂。5.5.7 采用适当夹具将试样装夹在试验设备上，试样长度方向应与熔融奸料表面垂直。5.5.8 用刮刀去除熔融纤料表面的氧化膜。5.5.9 采取适当的方式使试样端部与熔融奸料表面接触，并浸入一定深度。记录设备从试件端部与熔融奸料时开始动作，并记录载荷随时间的变化。试验参数应符合表4的规定。7 GB/T 28770-2012 表4试验参数浸入速度2 mm
16、/s-5 mm/s 浸入深度2 mm 浸入时间10 s 注:采用片状试样时，建议使用较快的浸入速度(4mw/s).采用线状试样时，建议使用较慢的浸入速度(2mm/妙。5.5. 10 为避免奸料浴槽的辐射热导致试件温度上升及奸剂挥发，应在试样装夹在试验设备上之后1 min内开始试验。5.5. 11 测试过程中，各操作步骤如图4所示，所需时间应符合表5的规定。时间(秒)。5 10 (1) 浸入取出步骤浸入纤剂采用夹具装夹试样去除熔融奸料表团氧化膜开始下降试件或上升纤料浴槽浸入熔融纤料中8 15 (2) 安装试片20 (3) 去除氧化膜777777 30 (4) 开始下降图4试验步骤示意圄表5试验步
17、骤及所需时间动作时间s 。15 20 30 60 10 60以内(5) 开始浸润提起保持时间s 5 10 二 GB/T 28770-2012 5.6 试验结果的处理5.6.1 根据记录曲线(如图5所示)计算润湿开始时间。0)及润湿完成时间(t1)。润湿开始时间为图5中点0与点A之间的时间距离，润湿完成时间为图5中点A与点B(2/3Fmax对应位置)之间的时间距离。5.6.2 如有需要，可计算最大润湿力(Fmax)。最大润湿力为基准线与记录曲线之间幅差最大的位置与基准线之间的距离，单位为mNo试件状态最小润湿力-一-寸伽润湿时间。) 、 / / 国5轩料润湿过程记录曲机考虑浮力的制 / 5. 7
18、 试验报告 试验报告应包括垛内主一/二二试验场所;王三二c) 奸料型号、牌号、化学成分及奸剂吾d) 试验温度ze) 本标准编号;f) 试验人员;g) 填写润湿性评价表(表的中的相关内容。9 G/T 28770-2012 表6软奸料润湿性评价表润湿平衡法润湿开始时间润湿完成时间润湿时间2/3最大润湿力最大润湿力最终润湿力to /s t,/s t/s 2/3 Fm.xlmN Fm,/mN F ,nd/ mN No.1 No.2 No.3 No.4 No.5 ，、最小最大平均标准偏差10 、, GB/T 28770-2012 附录A(规范性附录)润温平衡法用仪器的技术要求A.1 范围本附录规定了采用
19、润湿平衡法测定软轩料润湿性能所使用的测试仪器的技术要求。A.2 测试仪器的技术要求/乒/-.-.卡- A.2.1 测试系统叫白白应在-50mN+50 mN之间，在最大战时尚金测土;献。J/7、A. 2. 1. 2位和阱的测试感度1mNjZmo 飞、A. 2. 1. 3 供器最大感度的分辨能力ruo.01 mN. A. 2. 1. 4 应能准确、连续地记录润湿力的变化曲线，记录时间间隔应0.1$0 A. 2. 1. 5 作用力从最大载荷到中心零点，记录系统的响应时间应0.3s，最大读数误差应1%。A.2.2 加热系统的技术要求、A. 2. 2.1 加热系统的技术要求应符合5.5.Z的要求。A.
20、2. 4.1 A. 2. 4. 2 11 GB/T 28770-2012 附录B(规范性附录)QFP引线纤焊接头450角拉脱试验B.1 原理将软奸料轩焊的印制电路板级QFP组装件装夹于与水平方向呈45。角的特定夹具上，利用钩状夹具沿垂直方向拉伸，以测定QFP引线轩焊接头的强度，试验装置如图B.l所示。图B.1试验装置示意图B.2 程序B. 2.1 将QFP试件装夹在图B.l所示的装置上。B.2.2 试件固定后，基板平面与垂直方向呈45。角。QFP B.2.3 钩状夹具如图B.Z所示。试验用钩状夹具的前端钩子尺寸应小于QFP引线与基板间的内部空间，同时该钩状夹具钩住引线之后，应不会发生错位，且在
21、拉伸试验过程中不发生变形。固B.2钩状夹具示意图12 GB/T 28770-2012 B.2.4 试验时，用图B.2所示的钩状夹具句住QFP引线的肩部(垂直方向的上端)，然后沿垂直方向向上拉伸钩状夹具，直至达到最大载荷。B.2.5 通常情况下拉伸试验速度应小于10mm/min，也可与试验委托者协商确定。B.3 试验结果的处理B. 3.1 测定最大拉脱载荷。B.3.2 仔细观察纤焊接头断裂位置，并记录。B.4 试验报告试验报告应包括以下内容za) 试验时间;b) 试验场所Ec) 试件种类;d) 试验材料的名称及种类;e) 基板上的焊盘及元器件引线是否有镀层及镀层种类;f) 奸料、轩剂和轩焊时的保
22、护气氛;g) 奸焊条件(加热方法、预热温度、轩焊温度、保温时间、加热速度、冷却速度hh) 拉伸试验速率;i) 轩焊接头的拉脱载荷;j) 断裂位置;k) 本标准编号;1) 试验人员。13 GB/T 28770-2012 附录C(规范性附录)片式元器件奸焊接头剪切试验C.1 原理将软奸料轩焊的片式元器件轩焊接头装夹于剪切夹具上，采用加压剪切的方法测定奸焊接头的强度，试验装置如图C.1所示。圄C.1试验装置示意图C.2 程序剪切夹具与基板之间间隙在元器件厚度的1/4以下C.2.1 试验采用加压剪切方法，剪切夹具上安装直径为0.5mm的压头。C.2.2 剪切夹具应与基板平行，且与元器件垂直，并需要配合
23、使用显微镜以保证剪切夹具对准元器件中央位置。C.2.3 剪切夹具与基板间的距离应小于元器件的1/4厚度，但不应与基板接触。C.2.4 剪切夹具首先与元器件轻微接触，所施加载荷应小于奸焊接头剪切强度的1/10，以避免对元器件造成冲击，然后移动剪切夹具进行加载并开始测定。C.2.5 剪切夹具的移动速度应保持恒定，并可采用高速和低速两种方式，低速剪切移动速度在5 mm/min30 mm/min范围内选取，高速剪切移动速度在500mm/min 3000 mm/min范围内选取。14 -飞3GB/T 28770-2012 C.3 试验结果的处理C. 3.1 测定最大剪切载荷。C. 3. 2 仔细观察断裂
24、位置(轩缝、轩焊接头界面处或元器件内部)，并记录。C.4 试验报告试验报告应包括以下内容za) 试验时间;b) 试验场所;c) 试验材料的名称及种类;d) 基板上的焊盘及元器件引线是否有镀层及镀层种类;e) 试验件的种类:f) 纤料的种类zg) 奸剂的种类及奸焊时的保护气氛;h) 纤焊条件(加热方法、预热温度、奸焊温度、保温时间、加热速度、冷却速度等); i) 试验结果;j) 本标准编号;k) 试验人员。N81ohhNH函。国华人民共和国家标准软纤料试验方法GB/T 28770-2012 白- 峰中国标准出版社出版发行北京市朝阳区和平里西街甲2号(100013)北京市西城区三里河北街16号(100045)飞J网址总编室:(010)64275323发行中心:(010)51780235读者服务部:(010)68523946中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷各地新华书店经销 印张1.25 字数30千字2013年3月第一次印刷开本880X12301/16 2013年3月第一版导书号:155066. 1-45985定价21. 00元如有印装差错由本社发行中心调换版权专有侵权必究举报电话:(010)68510107GB/T 28770-2012 打印日期:2013年4月3日F002A
