印制板可焊性测试方法的变化

印制板可焊性测试方法的变化文章来源：PCB制造添加人：PCB采购网添加时间：2007-3-24 22:06:08 摘要：现行IPC印制板可焊性测试方法标准是2003年2月版IPC/EIA JSTD003A，它代替了1992年4月的JSTD003。

最近，为了适应电子组装的无铅化，JSTD003B版正在修订中。

本文主要介绍IPC 印制板可焊性测试方法的变化，同时与IEC、JIS和我国国家标准印制板可焊性测试方法标准作比较。

印制板可焊性是印制板的一项重要性能，测试方法对结果有明显影响，值得注意。

IPC 印制板可焊性测试方法标准最早是1970年的IPCS801《印制线路板可焊性边缘浸焊测试方法》，至1975年，又发布了IPCS803《印制线路板可焊性波峰焊测试方法》。

后来这两个标准于19 82年合并成为IPCS804《印制线路板可焊性测试方法》，1987年修订为IPCS804A。

美国EIA（电子工业协会）当时也制定电子焊接方面的标准。

IPC与EIA联合共同制定联合标准（Joint Standard），其中印制板可焊性测试方法标准为IPC/EIA JSTD003，于1992 年4月发布。

2003年2月修订为IPC/EIA JSTD003A。

以上可焊性试验方法全部是有铅的方法。

为适应无铅化组装的的要求，进行了IPC JSTD0 03B版的修订，增加无铅的可焊性试验方法。

目前为2006年5月的Proposed Standard for B allot（相当于送审稿），本文用JSTD003B（P）来表示。

我国印制板可焊性测试方法的国家标准是GB/T 4677—2002《印制板测试方法》。

对应的IEC标准是IEC 603262：1990《印制板第2 部分试验方法》和IEC 60068220：1979《环境试验第220部分：试验试验T：锡焊》，后来又有IEC 611893《互连结构和组装件用电工材料试验方法第3 部分：互连结构(印制板)的试验方法》。

日本JIS标准的印制板可焊性测试方法是JIS C 50121993《印制线路板试验方法》。

下面重点介绍IPC JSTD003印制板可焊性测试方法的变化，同时也提及我国国家标准、I EC标准和JIS标准的相关内容。

1 测试方法IPC/EIA JSTD003包括五种试验方法：试验A边缘浸焊试验、试验B旋转浸焊试验、试验C浮焊试验法、试验D波峰焊试验和试验E润湿称量试验法，后者称为“未建立接收/拒收准则的试验方法”。

JSTD003A增加了表面安装模拟试验法，但称为试验E，而润湿称量试验法改为试验F，试验方法的总数为六个。

试验A和试验E仅适用于表面可焊性，其它方法既可用于表面、又可用于镀通孔的可焊性。

JSTD003B（P）增加了无铅的可焊性试验方法，分别称为试验A1、试验B1、试验C1、试验D1、试验E1和试验F1，共计有12个方法。

虽然SERA（Sequential Electrochemical Red uction Analysis 循序电化学还原分析法）已于1993年列入MILP55110E的附录内，但JSTD0 03B（P）才提到SERA试验法，且内容待订。

JSTD003没有规定默认的试验方法，JSTD003A规定试验A和试验C为默认的试验方法， J STD003B（P）则默认采用试验A、试验C、试验A1 和试验C1。

本文主要是介绍这些默认的试验方法。

GB/T 4677—2002《印制板测试方法》中的8.2试验14a：可焊性，代替GB/T 4677.10—1 984《印制板可焊性测试方法》，采用了IEC 603262:1990《印制板测试方法》的相应方法，即IEC 60068220《环境试验第220部分：试验试验T：锡焊》第6章试验Tc的旋转浸焊法。

IEC 611893:1997《互连结构和组装件用电工材料试验方法第3部分：互连结构(印制板)的试验方法》中试验3X08为可焊性旋转浸焊试验法，试验3X10为可焊性旋转浸焊试验法，但1999年IEC 611893第1号修改单将这两个试验法撤消了。

JIS C 50121993《印制线路板试验方法》的10.3“可焊性”中规定“装置是浸焊槽、波峰焊槽或者摆动式槽”，其中摆动式就是旋转式。

有关各种方法的细节，本文从略。

2 试样JSTD003和JSTD003A规定试样应为附连试验板或成品板的一部分，尺寸合适时，甚至可以是整板。

JSTD003B（P）除镀通孔试验板外，设计了新的表面可焊性试验板。

3 试样加速老化J-STD-003 规定涂覆层的耐久性分为三个等级：1 级———最低涂覆层耐久性。

此级别板在制造后的30 天内可以焊接，能承受较低程度的受热。

2 级———中等涂覆层耐久性。

此级别板在制造后约可贮存达6 个月之久，能承受中等程度的受热或焊接。

IPC-6012B 默认耐久性为2 级。

3 级———最高涂覆层耐久性。

此级别板在制造后可贮存较长时间（超过6 个月），能承受严酷的受热或焊接加工步骤等。

3 级耐久性的表面可焊性要求试验前作加速老化。

蒸汽老化仅适用于锡和锡铅涂层。

蒸汽的温度比当地水的沸点（与海拔高度有关）低7℃±3℃，时间为8 h±15 min。

JSTD003A的规定基本相同，但将“蒸汽老化（steam aging）”改称为“蒸汽处理（stea m conditioning）”，并增加有机保焊剂（OSP）的涂层老化条件为温度（35±3）℃、相对湿度（85±5）%的试验箱内24 h±15 min。

JSTD003B（P）将蒸汽处理改称“耐久性处理（durability conditioning）”，方法为放置在温度（72±5）℃、相对湿度（85±3）%的试验箱内8 h±15 min。

有机保焊剂（OSP）涂层的老化未再提及。

老化处理后，在可焊性试验前试样都应在温度（105±5）℃下烘1～2 h。

IPC4552（2002）《印制电路板用化学镀镍浸金镀层规范》建议化学镀镍浸金层在温度85℃/85％相对湿度下老化处理18 h；IPC4554《印制电路板用浸锡镀层规范》（final draft，20 0511）建议浸锡层在温度72℃/85％相对湿度下老化处理8 h。

GB/T 4677—2002《印制板测试方法》和IEC 603262《印制板测试方法》可焊性加速老化优选采用：IEC 6006823试验Ca 恒定湿热处理10 d；选择1：IEC 60068230试验Db 交变湿热处理10 个周期（55℃，24 h/周期）；选择2：9.4 试验20a：加速老化蒸汽/氧气。

加速老化后的干燥供需双方商定，然后清洗、干燥、涂焊剂。

4 焊料JSTD003规定采用美国联邦标准QQS571的Sn60 和Sn63。

1996 年JSTD006发布，代替Q QS571，新的牌号为Sn60Pb40 A 和Sn63Pb37A。

后缀A 表示锑的含量为不大于0.5%。

2001 年修订为JSTD006A，牌号不变。

2006 年1 月，JSTD006B版出版，认为铅锡焊料中没有必要加锑，含量限制为不大于0.0 5%，并取消了后缀，牌号为Sn60Pb40 和Sn63Pb37。

JSTD003B(P）除了Sn60Pb40 和Sn63Pb37 外，增加了Sn62Pb36Ag2 和无铅焊料SnAg3.0 Cu0.5。

焊料在使用中，会溶入铜、金或银（如试样表面含有）及其它杂质。

JSTD003规定应定期分析并制订杂质含量极限。

GB/T 4677—2002《印制板测试方法》规定采用GB/T 3131—2001 的HLSnPb39。

这是YB568—65的老牌号，早就被GB/T 3131—1982（后来是GB/T 3131—1988）的HLSn60PbA（或B）所代替，现在是GB/T 3131—2001 牌号SSn60PbA（或B）。

IEC 603262:1990《印制板测试方法》的8.2 规定用IEC 60068220附录B 的焊料。

JIS C 5012 规定焊料用JIS Z 3282 的H60A 或H63A5 焊剂JSTD003和IPCS804一样，规定采用25%松香的异丙醇溶液为焊剂，25℃时的比重为0.84 3±0.005。

JSTD003A对焊剂作了修改，在25%松香的异丙醇溶液中加入0.15%的二乙胺盐酸盐，比重仍为0.843±0.005，但规定温度为25℃±2℃。

JSTD003和JSTD003A只规定应注意贮存，保持固体含量。

JSTD003B有铅试验的焊剂25%松香的异丙醇溶液中加入0.15%±0.01%的二乙胺盐酸盐（以松香计的含氯量约为0.19%），无铅试验的焊剂为25%松香的异丙醇溶液中加入0.39%±0.01%的二乙胺盐酸盐（以松香计的含氯量为0.50%）。

25℃±2℃下的比重仍为0.843±0.005。

JS TD003B（P）规定使用8 小时后废弃，或保持规定比重，使用一周后废弃。

GB/T 4677—2002《印制板测试方法》的8.2：a）GB/T 3131（应为SJ/Z 9001.31/ IEC 6 0068220）规定的非活性焊剂；b）GB/T 3131（应为SJ/Z 9001.31/ IEC 60068220）规定的活性焊剂（含氯量0.2%）。

IEC 603262:1990 印制板测试方法8.2 的附录C 及JIS C 5012:1993 规定焊剂为：a）25%松香与75%异丙醇或乙醇的溶液；b）加二乙胺盐酸盐，以松香计的含氯量为0.2%；c）加二乙胺盐酸盐，以松香计的含氯量为0.5%。

6 试验温度JSTD003和IPCS804一样，试验温度为245℃±5℃。

JSTD003A在改变焊剂的同时，将试验温度由245℃±5℃降低为235℃±5℃。

JSTD003B（P）的有铅试验温度仍为235℃±5℃，规定无铅试验温度为255℃±5℃。

IEC IEC 603262和GB/T 4677—2002 的试验温度均为235+5℃。

JIS C 5012 的试验温度也是235+5℃，但是JIS C 5014:1994 规定为245℃±5℃，JPCA HD012003、JPCAPB012004附加规定流动焊最高温度为260℃。

7 最后检验JSTD003目测时一般用裸眼（允许戴矫正视力的眼镜），有时可用10 倍放大。

JSTD003A 及JSTD003B（P）只规定10 倍放大。

对于3 级镀覆孔焊料润湿的接收准则，JSTD003用图4（a）作接收条件，图4（d）作拒收条件；JSTD003A以图4（a）作目标接收条件，图4（b）作最低接收条件，图4（d）作拒收条件； JSTD003B（P）在上述三个图以外，增加图4（c）作最低接收条件，更便于判别。