干货史上最完整SMT锡膏评估验证流程

―、锡膏的基本数据认证1•锡粉的合金成份目的：确认合金的成份与不纯物比例是否符合标准规范的规格。规范标准：参考依据JIS-Z-3282。测试仪器：火花放射光谱仪（如右下图所示）测试方法：（1）从锡膏当中取样约250g并将flux用溶剂洗净。（2）加热使其成为锡块。⑶将锡块样本放置在火花放射光谱仪上。（4）约莫30秒钟之后计算机将自动将所设定测试的合金不纯物比例列出。判定标准：铅含有量不得超出0.1%。火花放射光谱仪2•锡粉颗粒与形状测试目的：良好的锡粉形状（球状）与粒径范围，将有助于印刷时的下锡性。规范标准：依据参考J-STD-005之3.3SolderPowderParticleSize;IPC-TM-650之2.2.14。测试仪器：3D画像测定仪测试方法：使用80倍以上的显微镜观察锡粉外观。并利用随机取样的方式计算出锡粉的粒径分布范围，同时观察锡粉的形状是否呈现为”真球状（正圆球或椭圆球--合格丫或者是”不定形状”到■■■3•助焊剂含有量成份目的：确认助焊剂含量与标准值不超过士0.5%,避免锡膏加热之后残留过多的助焊剂。规范标准：依据参考JIS-Z-3197之6.1篇测试仪器：电子天秤测试方法：锡膏搅拌均匀后，精秤约30克样品至250毫升烧杯中，记录其重量为W1(g)。加入甘油，其量须能完全覆盖锡膏，加热使焊锡与助焊剂完全分离取出固化的焊锡，以水清洗。浸入乙醇中约5分钟，常温下再水洗并干燥之。精秤其重量为W2(g)依据式⑴计算助焊剂含量。助焊剂含量(%)=[(W1-W2)/W1]x100判定标准：是否符合厂商所附规格上的内容(助焊剂含量与标准值不超过士0.5%)。4•粘度测试目的：确保锡膏有足够的防坍塌性规范标准：依据JIS-Z-3284附件六之5.2篇测试工具：Malcom黏度计PCU203型测试方法：⑴将焊锡膏放在室温或25弋里2~3小时。(2)将焊锡膏容器的盖子打开，用刮刀(SPATULA)避免空气混入小心搅拌1~2分钟。⑶将焊锡膏容器放入恒温槽。⑷回转速度调整在10RPM，温度设定在25°C,约3分钟后确认被Rotor所吸取的焊锡膏出现在排出口后，停止Rotor回转，等到温度回复稳定为止。温度调整完后，设定10RPM，读取3分钟后的粘度值。接着设定3RPM的回转速度，在回转状态下放6分钟。读取6分钟后的粘度值。回转速度由3f4f5f10f20f30f10RPM变化，读取在3,10,30,10RPM时的粘度值。取时间6,3,3,3,1~3,1~3,1分钟。⑼计算出Log(3rpm的读值/30rpm的读值)。判定标准：是否符合厂商所附规格的内容。5・卤素含有量成份勺：检测助焊別中的氯或渙离子含量是否符合规范4规范标准二依据参考JIS-Z-3197之6.5JIS-Z-3284之4.2(Fluxforsolderpaste'转子v0.0；测试工具：电位差自动测定仪(KYOTOATM00)转子v0.0；(DenverInstrumentMT20)、口测试方法：1•精秤约10克锡膏样品至250毫升烧杯中，；约150毫升乙醇。2•锡膏样品重量x助焊剂含=锡膏样品中的助焊剂重量(即输入滴定Esize值)3•将装有样品的烧杯移至电位滴症充分搅拌后以0.02M硝酸银溶液滴定至终点‘定仪可自动计算出含量，并绘出电位VS硝西液耗用体积之图形。5■庖素含有量成份□定标准：⑴是否符合尸商所附规格的内容5■庖素含有量成份□定标准：⑴是否符合尸商所附规格的内容参照JIS-Z-3284之42的规范质量分类:助焊剂的质量分类依助剂的活性度、助焊绝缘抵抗值、铜板腐蚀及铜镜腐蚀之有天备注：⑴评价是以96小时后及168小时后的值，24小时后的基准值以下亦可。(2)条件A:温度40TL小时。条件B:温度85flC,相对湿度85%,168小I记号活性度助焊剂成份的氯含有量％绝缘抵抗(1)Q条件A(2)条件B(WI低0.03以下1X1011以上5X10*以11中0.1>X>0.031X1011以上1X10*以111咼0.5>X>0.11X1O11以上1X10*以6■锡珠测试□勺：测试锡膏于加热融化后，于氧化铝板上是否收纯6■锡珠测试□勺：测试锡膏于加热融化后，于氧化铝板上是否收纯安定不飞溅的稳定度。口规范标准：依据参考JIS-Z-3284之附件十一□测试工具：(1)氧化铝(aIumina)基板(25X50X0.6~O・f⑵钢板(25X50X0.2mm)中心有直径为6.5nw的孔洞°⑶焊锡浴槽(solderbath)尺寸100X100X75mm或同』银子、刮刀。放大镜:10^20倍(全景观察用)，50倍(焊锡球观丫□测试方法：(1〉当锡膏中的焊锡组成为Sn63Pb37及Sn60Pb40时，痔235+2°C当为其它合金组成时，温度设定为较合金;将试验用的焊锡膏轻搅拌使其均匀。有必要时等娠将钢板置于氧化铝基板上，以刮刀将锡膏施以印尿I属罩的孔洞中，然后移开钢板并确认经E卩刷之锡蒼厚度为0・2询即制得试验片，制备两个试验样品。遵循流程(5),将其中一个试验样品在条件@)下加品在条件(b)下加热及熔化。视需要，在150°C下实6■錫珠测试■h（a）印刷后一小时内6■錫珠测试■h（a）印刷后一小时内焊锡（粉末）熔化并生成一个大球，且其周围未发玫件（b）印刷后在相对温度为（60±20）%且温度为25±2°C（5）以刮刀清理焊锡槽中焊锡的表面，将试验样品水平地E膏熔化5秒钟后将试验样品水平地自液状焊锡的表面移样品焊锡固化。口判定标准：焊锡（粉未）溶融，焊锡变成一个大球，在左锡球在3个以下。（符合2级以上）焊锡（粉末）溶融，焊锡变成一个大球，在周围有直下的锡球在3个以下°焊锡（粉末）溶融,焊锡变成一个大球，在周下的锡球在3个以上，未成半连续的环状。焊锡（粉末）溶融，焊锡变成一个大球，在周围有多成半连续的环状排列其它

7■扩散性试验成份□目的：测试锡膏的吃锡性，确认其清除氧化物的能力7■扩散性试验成份□规范标准：依据参考JFS-Z-31赵之6.10测试工具：板：符合JISH3100之C120厂P或承“1220P级的力其尺寸为0.3x50x50mm.加热板：加热板应能设定及维持温度在220-230乜\%(1冷分厘卡：符合JisB7502者或等同于或优于彼的量测装』□测试方法：⑴将铜板浸没于二甲苯中并以#500砂纸研磨以去除氧化研磨之后以异丙醇将附着至铜板表面的污物清除，并⑶将铜板置于温度约为150°C的烘箱中1小时以实施氧化将铜板自烘箱中取出并冷却至室温，精秤约0.3克的勒将铜板置于温度为220-230C的加热板上30秒，令锡窄冷却至室温后，以异丙醇将残余的助焊剂去除，并风以分厘卡量测焊锡扩散后的高度并计算扩散率。7■擴散性試驗成份方法：7■擴散性試驗成份方法：擴散率(%)=X100D其中H：擴散之鎳錫的高度（扣除空板厚度）；D：假設擴散的錦錫為球體時，其直徑（血）D=1.24V,/3V：重量/比重□判定標準：由於無鉛的擴散率尚未制定標準，但是以目

大致上介於70^80%為可接受範圍。FIUX^FIUX^&澜湿性试验F测试锡膏的湿润性能力，确保锡膏的吃锡效果&澜湿性试验F测试锡膏的湿润性能力，确保锡膏的吃锡效果规范标准：依据参考JIS-Z-3284之附件十测试仪器：沾锡天秤(如右图)测试材料：试验板试验板以下列所示2种的铜板及黄铜板。(韵铜板JISH3100适合C1201P或C1220P的磷脱酸铜板，尺寸为50X50X0.5mm(b)黄铜板JISH3100适合C2680P的黄铜板，尺寸为50X50X0.5mm(2)砂纸(600番.耐水)，异丙醇(3)钢版厚0.2mm(3)钢版厚0.2mm、直径6.5mm的孔4个,开在距中心处10(4)spatula(刮刀)⑸刮刀(scraper)和手套(6)空器循环干燥器⑺焊锡浴槽(solderbath)尺寸100X100X75mm以上，在保持温度235±2°C或保持温度235±2°C或215±2°C的东西，浸渍器具需使月8■润湿性试验方法；有关铜板及黄铜板的两试验板，各试验一次.8■润湿性试验方法；有关铜板及黄铜板的两试验板，各试验一次.验板，以下的作业需带手套实行之。⑴将焊锡浴槽设定在温度235±2QCO如考虑用VPS时则i焊锡膏放置到与室温相同为止。用异丙醇将铜及黄铜的试验板擦拭干净。将试验片的单面用砂纸沾水研磨。首先，同一方向付直角的方向硏磨。(5)用异丙醇再次擦拭表面。将焊锡膏用刮刀(spatuIa)]⑹表面研磨后的1小时内，把钢板盖在表面。涂抹焊锡膏，用刮刀将钢板上的孔完全涂满。自基标如预备干燥时，将涂有焊锡膏试验板放到150°C的空£焊锡溶槽的表面用刮板加以清除干净。do)为使溶融焊锡与基板有一良好的热接触，将表面涂;焊锡浴槽上加热，自焊锡融解起5秒后，将基板以水:(11)以水平位置放置直到基板上焊锡固化为止，检查扩散

8谭湿性试验嶋攵程度扩散状态1由焊锡膏融解的焊锡，把试验板濡润，扩制上的状态。2涂布焊锡膏处完全为焊锡所濡润的状态。3涂布焊锡膏处大部份为焊锡所濡润的状态(i4试验板并无焊锡濡润的样子，溶融焊锡变Ji态(Non-wetting)1备注：1•在黄铜板上，焊锡因毛细现象，沿着锂刀的沟羊面积以外的地方，此多余的扩散为无光泽，可:2•有时亦会有极细小的小锡球，此为回焊不均匀可3.将焊锡浴槽设定235±2°C的理由，为考虑使用夬以外的合金时，焊锡浴槽设定温度为比合金的洱使用VPS时，试验温度设定在215±2匸。1判定标准：机器自动判读，所测岀的数值，越接近【1】代9・E卩刷性试验□llllllilllllililllliiillllillllilililllllllllilllllllillllllilllllililllll9・E卩刷性试验□llllllilllllililllliiillllillllilililllllllllilllllllillllllilllllililllllPTC9：测试锡膏的印刷性，确认印刷质量规范标准：内部制定试验方法测试仪器：印刷机DEK265,显微镜测试工具：钢板，PCB板-一PTC-SP-001测试方法：取一平面板作为印刷用板。钢板开孔设计如右上图所示，开孔间距分为6mil(10miI(0.25nm)。⑶钢板使用厚度为0.13mmx0.1mm印刷机参数为-一刮刀速度(25mm/sec),刮刀压力(0.99mm/sec)脱模距离(1.5mm)o将锡膏由自动搅拌机搅拌后开始印刷，连续印刷1倍放大，观察短路数量，并加以纪录。判定标准：种锡膏当中选择较优的一款。口判定标准：纪录其短路数量，并从四种锡膏当中选择较10閘塌性试验口議勺：测试锡膏于受热吋白勺抗坍塌性,以防止短路与锡规范标准：依据JIS-Z-3284之附件八测试设备与工具：⑴用(1)3.0X0.7mm或(II)3.0X1.5mm2种模型，将其0.2mm到1.2mm止以逐次渐加0.1mm方式配置之2种模岂0.20+0.001mm的黄铜板或者不锈钢板⑵铜张积层板(80X60X1.6血)空气循环式加热炉(加热温度：200°C以上)⑷砂纸(600#),异丙醇口测试方法：用砂纸研磨铜张积层板，用异丙醇清洗。将钢版置放在铜张积层板上，使用适当的刮刀(squee开钢版。在空气循环加热炉中，将印刷过的试验板加热1分钟°融点焊锡时为比固相线温度低10°C.2种模型的5列之中，测定记录所印刷的焊锡膏全体不口判定标准：在2种模型中的5列，所印的焊锡膏全体不会变成一体的最”11■铜镜试验□的：利用铜镜是否透光或颜色消失来检测助焊剂刃11■铜镜试验□的：利用铜镜是否透光或颜色消失来检测助焊剂刃O标准规范：依据参考IPC-TM-650之2.3.32□测试方法：将约0.05ml的助焊剂溶液滴于铜镜上，扌23±2°C及相对湿度为50±5%RH的试验箱『口判定标准：L级：咬蚀痕迹未穿透铜箔层至玻璃面。I处周围且穿透铜箔层至玻璃面，穿透范區样品滴落处周围且穿透铜箔层至玻璃面，丫酸银试验O目的：利用锯酸银试纸的颜色变化来检测助焊剂中S□规范标准：依据参考J-STD-004之32.4.2.1TIPC-TMo测试方法：将锡膏当中的助焊剂萃取后，再把一滴旬51mm的锯酸银试纸，约过了10min后，观!o判定标准：试验纸不能变为白色或白黄色13］铜板腐蚀试验的：主要验证助焊剂残渣残留在基板上是否会造成甬规范标准：JIS-Z-31976.6.1orIPC-TM-650,测试方法:秤取0.3秤取0.3克锡膏置于铜板上。将此试验板置于220。化。熔化状态下保持5秒钟。将此试验板冷却至室板放在40^,相对湿度90%的环境中放置96小时。判定标准:与室温下储存之比较用试验板互相比较,

判定标准:与室温下储存之比较用试验板互相比较,14■表面绝缘阻抗(S.I.R)测试□目的：确认锡膏回焊后的助焊剂残留，是否有足够E规范标准：依据参考JIS-Z-3284之附件三测试仪器与材料：恒温恒湿箱&绝缘抵抗计&梳弍测试环境条件:条件□目的：确认锡膏回焊后的助焊剂残留，是否有足够E规范标准：依据参考JIS-Z-3284之附件三测试仪器与材料：恒温恒湿箱&绝缘抵抗计&梳弍测试环境条件:条件A：温度40°C?相对湿度90%,条件B：温度85°C、相夕(1)、试验板之取得:(a)焊锡膏的涂布方法在梳形电极的重迭部的电极部，将丄合加工成条状厚100um的金属板，把锡膏平均印100um的15•电子迁移测试□勺：确认锡膏回焊后的助焊剂残留，是否于电路间因成漏电流，而随着电子迁移形成树突状细丝。O规范标准：依据参考JIS-Z-3284之附件十四□测试仪器与材料：恒温恒湿箱&绝缘抵抗计&梳型电o测试环境条件：温度40°C,相对湿度90%,1000小时o测试方法：(1)、试验板之取得(a)焊锡膏的涂布方法在梳形电极的重迭部的电极部,加工成条状厚100um的金属板，把锡膏平均印100⑹焊锡膏的溶融放到设定150C干燥器内2分钟，接竜将锡膏溶融30秒(焊锡溶融能保持15秒以上)。放於及回焊后，用放大镜确认试验片有无尘埃附着，女15■电子迁移测试斫恒温恒湿箱之设定在各电极配线.顾虑凝集水滴不会滴落到捺形板示之条件，将试验片放入所设定之干净的恒温恒压DC45“50讥在试验片投入恒温恒湿播后1000小时，自槽内取确认迁移情况.口判定标准：每个锡膏测试样品皆取三片进行测试，用放大镜如看到-金属的话，即可判定有迁移发生。o附注说明：此项测试也可参照BelIcoreStandard中之BeItea法进行。井确认最后的阻抗值(刃0小时)是否大于十子检视PGB板有否主成树枝状的金属现象发生。二、可靠度测试工程项目:震动跌落试验(Droptestandvibrationtest)口试验目的：检定焊点强度o试验方法:仿真产品搬运运输过程，检走焊点强度，22PCS主;执行标准:华南检测标准(参考DellIntelHPIEC)H动昨日红墨水M切片注高温高湿口锡须匸侖.丿I丿Q丿I丿■丿\frBGA焊点㈡切片、焊点龟裂1□试验项目:红墨水试验(DyeandpulItest)□试验目的：验证在DroptestandVibrationtest后BG*口试验方務：在BGAtype零件焊点滴入红墨水、红墨水深丿9PCS主板数据口执行标准：ASTMF1269-89JEDC-STD22-B117厦动瞬UT红鞍冃切片片高温高湿匕>：锡须冃~BGA焊点㈡口切片匚焊点龟裂k<J□FC验项目：焊点切片验证(Cross-section)□试验目的：验证各类型之零件焊接质量在经过跌落震动•包括RLCTransistor,Diode,BGA,GullowingIead,Ja口试验方法：用精密切割机把电子组件从电路板上切割下:研磨处理完后用显微镜观测,11PCS主板，121刀切片数据口执行标准：IPC-A-610CIPC-A-610IPC-7095bga焊点糧槪力冃切片4bga焊点糧槪力冃切片4焊点龟裂I柿口佥项目：高温高湿，又称85/85试验(HighHumidityTemperaturetest)红墨水试验(Dyeandpo试验目的：验证焊点在高温度高湿度情形下变化结果.2□试验方法：模拟热带环境•检定产品可靠性2OPCS主板口执行标准:lEC-68-2-14IPC-TM-650-2.1.1K动瞬㈡［红墨水冃切片二高温高湿镉须匕9丿丿S.J\JS./HGA焊点VJfr切片L■焊点龟裂L__J

口试验项目锡须及助焊剂残留物变化检查（Whisker口试验项目锡须及助焊剂残留物变化检查（WhiskerResidueCrystaIIizing)口试验目的否有锡须出现试验方法：高倍显微镜放大20PCS主板否有锡须出现试验方法：高倍显微镜放大20PCS主板St动跌落红SzK切片高温高湿锡须.丿I丿丿3-BGA焊点切片焊点龟裂—丿_丿I_丿丿BGA焊点BGA焊点S口试验项目:红墨水试验(DyeandpuIItest)试验目的：验证产品焊点经过高温高湿环境测右口试验方法：焊点滴红墨水9PGS主板数据□执行标准:IPC-A-610CIPC-A-610IPC-7095IPC］農动跌落离□执行标准:IPC-A-610CIPC-A-610IPC-7095IPC］農动跌落离ira水量切片銀高温高訂焊点龟裂口试验项目：焊点切片验证(Cross-section)口试验目的：验证各类型之零件焊接质量在经过环境测试包括RLCTransistor,Diode,BGArGuII口试验方法：切片11PCS主板数据121刀切片数据□执行标准；IPC-A-610CIPC-A-610IPC-7095IPO農动跌落L■3rSt®水LJ農动跌落L■3rSt®水LJr切片ILJr高温高L切片S焊点龟製EGA焊点戦力□试验项目：IMC层厚度变化及状态观察□试验方法：对BGAType零件切片试样•做IMC层厚度测:程中完成BGA焊点推拉力切片焊点龟裂BGA焊点推拉力切片焊点龟裂BGA焊点BGA焊点试验项目:冷热冲击试验(ThermaIShockTest)□试验目的：验证产品在寒带区域可靠性状况.口试验方法：设置温度从零下40度到85度•滞留时间45：共550循环记916小时20PCS主板执行标准:lEC-68-2-14BGA/r/