对助焊剂评估标准对助焊剂评估标准 IPC J- STD- 004B 的解读的解读 本报编辑：韩双露 时间: 2010- 1- 28 17:41:45 来源: 电子制造商情 蔡颖颖 赛宝实验室分析中心 助焊剂作为电子焊接工艺中大量使用的辅助材料，其质量好坏直接影响电子产品的质量与可靠性。因此，选择合适的助焊剂标准对其进行各项性能指标的评估对于众多助焊剂生产厂家和电子制造企业来说显得极其重要。目前，可选用的助焊剂标准较多，有 GB、JIS、IPC、IEC 等标准，但是在业界被广泛使用且一旦有争议需要仲裁试验时往往首选 IPC 标准，也就是 IPC J-STD-004 标准。 IPC J-STD-004 标准从最初的 1995 年版本经历两次修订后，于 2008 年 12 月形成最新的004B 版本。虽然 004B 版本已经发布了一年多时间，但是仍然有许多的助焊剂生产厂家及电子制造企业对于新版本的标准不甚了解，从而在选择助焊剂评估项目及测试条件时仍延用已经作废的旧版即 004A 标准。那么 004B 版本标准究竟在内容上做了哪些更新，在这里通过与旧版的 004A 标准进行比较说明可以很清楚地了解，主要表现在以下方面。 一、标准的适用范围更广。 B版本明确指出标准不仅适用于电子装联所用的锡/铅焊接用助焊剂材料也适用于无铅焊接用助焊剂材料，而在 A 版本中只是表明适用于锡铅焊接用助焊剂，对于无铅焊接用助焊剂的评估仅能参考标准中的部分原则进行。 二、标准的术语和定义的内容发生了变化。 B 版本中将原 A 版本中对于助焊剂的形态及不同种类助焊剂的定义更换为了对于评估助焊剂产品电学性能参数的试验项目名称“ECM”及“SIR”的解释，更明晰地阐述了表面绝缘电阻（SIR）的含义及电化学迁移（ECM）发生的机理，使标准使用者能够更好地理解具体的PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 www.fineprint.cn试验方法，同时也从侧面反映了表征助焊剂对电子产品可靠性起直接影响作用的这两项评估项目的重要性。 三、对助焊剂进行分类所需的测试项目发生了变更。 B 版本中对助焊剂类型进行分类所需的测试项目由 6 项减为 5 项，去掉了卤素定性的试验，详见表 1。 表表 1 004B 与与 004A 标准中助焊剂类型分类测试项目比较标准中助焊剂类型分类测试项目比较 004B 004A 铜镜、铜板腐蚀、表面绝缘电阻（SIR）、电迁移（ECM）、卤素定量、 铜镜、铜板腐蚀、表面绝缘电阻（SIR）、电迁移（ECM）、卤素定性 （包括氟点滴试验及铬酸银试纸试验）、卤素定量 四、助焊剂的评估项目或具体的测试标准发生了变更。 最主要体现在两个评估项目上即“卤素含量”及“SIR”。其中，“卤素含量”测试项目由原来的 F-+Cl-+Br-增加为 F-+Cl-+Br-+I-，且测试标准由 A 版本中指定的 IPC-TM-650 2.3.35（化学滴定法）或 IPC-TM-650 2.3.28.1（离子色谱法）减少为 IPC-TM-650 2.3.28.1 一种测试标准。这种改变对于标准的使用者来说更加科学合理，做过助焊剂卤素含量测试的技术人员都清楚如果严格按照 IPC-TM-650 2.3.35 的方法进行测试的话，由于取样量偏小且标准溶液浓度偏大，致使滴定耗用标液体积过少，通常不足 5mL，而使结果误差非常大。而采用IPC-TM-650 2.3.28.1 的方法则可以获得精确的测试结果。 而“SIR”项目变动也是非常大，由原版本中的测试标准为 IPC-TM-650 2.6.3.3 变更为IPC-TM-650 2.6.3.7，虽然实际测试采用的测试板都一样，均为 IPC-B-24，但是两种标准中的测试条件相差较远，详见表 2。显然由表 2 可以看出，A 版本只需要在 7 天试验时间中的24h、96h 和 168h 测试 SIR 值，同时仅需评估 96h 和 168h 的所有测试图形上的所有 SIR 值是否合格；而 B 版本标准中需要对测试板的 SIR 值实施实时监测，且由于标准中规定通过 SIR测试的条件之一是所有测试图形上的所有 SIR 测量值都应当大于 100M，这就对于测试的助PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 www.fineprint.cn焊剂样品的电绝缘性及试样的制备过程都提出了更严格的要求，否则在实时监测过程中有可能会因为试样制备欠佳或助焊剂自身原因导致测试板的某一点在某一个测量时段的 SIR 测量值低于 100M而使整个试验通不过评估。 表表 2 SIR 的两种测试标准比较的两种测试标准比较 IPC-TM-650 2.6.3.7（004B） IPC-TM-650 2.6.3.3（004A） 温湿度：40，90%RH；加电电压：12.5VDC. 试验时间：7d 测试：至少每 20min 测试一次 SIR 值，测试电压与加电电压相同 评估：所有测量时段中全部测试图形上所有测试点的SIR 值 温湿度：85，85%RH；加电电压：50VDC. 试验时间：7d 测试：24h、96h、168h 分别测试 SIR 值，测试电压为-100VDC. 评估：96h、168h 的全部测试图形上所有测试点的 SIR 值 五、部分测试项目的技术要求发生了变更 B 版本中“铜板腐蚀”项目的技术要求评判不仅以文字描述的形式详细定义了“无腐蚀”、“轻微腐蚀”、“严重腐蚀”三种腐蚀等级，而且给出了彩色图片示例，使腐蚀试验的结果评判更为直观和准确，避免了 A 版本中仅根据简单的“没有腐蚀迹象”、“可接受的较少腐蚀”、“可接受的较多腐蚀”文字描述而凭个人主观想象去评判结果时容易引起争议的问题。 同时之前讲述过的 SIR 项目的技术要求也发生了部分变化，标准中对于 SIR 的技术要求之一即允许接受的枝晶生长长度由 A 版本中的不超过导体间距的 25%变更为 B 版本中的 20%， 这与 ECM 项目中规定的相关技术要求一致。 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 www.fineprint.cn六、标准附录增加了对于当前已颁布实施的环保指令的说明 B 版本中加入了 RoHS、Reach、无卤测试等环保法规的一些说明，符合当前整个业界推行绿色电子制造及人类世界提倡环保的理念。 七、标准去掉了对于测试用助焊剂制备的程序 B 版本中去掉了原来 A 版本中有的对于固态助焊剂、膏状助焊剂、焊锡丝及焊锡膏中的助焊剂提取及制备过程。当需要对焊锡膏、焊锡丝等这些辅料进行助焊剂部分的性能指标评估时，部分项目如酸值等的具体描述测试方法的标准并未提到如何对测试用助焊剂进行制备，因此如果去掉这一部分显然会使实际操作“无法可依”。 通过比较 IPC J- STD- 004 新旧版本的不同之处了解了 004B 版本内容上的变化，而 004 标准的更新在一定程度上也体现了电子制造业从有铅向无铅转化、电子产品不断更新换代的发展进程。这里，希望通过解读助焊剂的评估标准 IPC J- STD- 004B， 能对助焊剂的生产厂家和诸多电子制造企业在电子材料迅速更新换代过程中，如何依据标准科学地选择和使用性能良好的助焊剂新产品起一定的借鉴作用，减少因此而产生的质量争端。 参考文献参考文献 1. IPC J-STD-004A Requirements for Soldering Fluxes. 2. IPC J-STD-004B Requirements for Soldering Fluxes. 3. IPC-TM-650 2.3.28.1 Halide Content of Soldering Fluxes /and/ Pastes 4. IPC-TM-650 2.3.35 Halide Content, Quantitative (Chloride & Bromide) 5. IPC-TM-650 2.6.3.3 Surface Insulation Resistance, Fluxes 6. IPC-TM-650 2.6.3.7 Surface Insulation Resistance PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 www.fineprint.cn