CSTM(B)053-2022 微波组件用焊锡膏性能测试及应用验证方法（编制说明）

团体标准T/CSTMXXXXX-202X

《微波组件用焊锡膏性能测试及应用验证方法》编制说明

1.任务来源及简要过程

1.1任务来源

团体标准T/CSTMXXXXX-202X《微波组件用焊锡膏性能测试

及应用验证方法》，该标准由工业和信息化部电子第五研究所起草，

由中国材料与试验团体标准委员会（CSTM）归口。

1.2工作过程

2022年01月团队开展《微波组件用焊锡膏性能测试及应用验证

方法》标准的预研工作，根据项目的进度，对微波组件用焊锡膏测试

方法相关国内外标准进行了搜集和调研，于2022年03月完成了标准

《微波组件用焊锡膏性能测试及应用验证方法》草稿的编制。本标准

的主要起草单位为工业和信息化部电子第五研究所。

2.编制原则和确定主要内容的论据及解决的主要问题

按照GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的

结构和起草规则》给出的规则，注重相关标准的协调统一，在充分研

究消化GB/T31475-2015、GB/T31474-2015、SJ11186-2019、SJ

11389-2019、IPC-TM-650、JIS、IEC、ISO锡膏和助焊剂等系列标准

基础上，结合实际，同时考虑各项试验方法标准的“科学性”、“前瞻

性”、“适用性”、实施检测的可行性基础上，研究制订技术先进，满

足行业使用需求的《微波组件用焊锡膏性能测试及应用验证方法》团

体标准，为低温锡膏相关性能检测提供技术依据。

微波组件主要用于实现微波信号的频率、功率及相位等各种变

1

换，广泛用于雷达、通信、电子对抗等领域。其作为实现信号反射接

收功能的核心部件，占据着电子装备绝大部分的空间和成本，微波组

件的工作频点、输出功率等功能指标直接决定着电子装备整机的性

能。据研究，微波组件的基板长期受到空洞率大和助焊剂残留物多等

问题的困扰。助焊剂残留和界面氧化等原因会产生焊接层空洞（尤其

大空洞），形成各种阻抗，从而影响模块散热，造成电路串扰，插入

损耗以及带来附加的电容与震荡。微波组件的空洞率对微波模块的性

能影响显著，空洞率越小，接地效果越好，驻波比越小。同时残留的

助焊剂造成芯片表面焊盘变色严重，金丝键合困难。据统计，连接工

艺失效问题占到了微波组件失效原因的70%，焊接作为最主要的连接

工艺，其焊点的破坏、开裂、扭曲等问题都会造成微波组件的失效，

由于受到多种环境因素的影响，温度引起的连接工艺失效率为55%，

随机振动引起的连接工艺失效率为20%，由此可见，焊点可靠性对微

波组件的重要性。因此制定微波组件用焊锡膏测试及验证方法是非常

重要的。

制定本标准的原因主要有以下几点：

a）随着电子封装技术的不断发展，微波组件正不断向小型化、

高密度、高可靠、高性能、大批量方向发展，对产品的可控化、高

一致性、高可靠性和生产的高效率都提出了更高的要求。因此需要

制定微波组件用焊锡膏的测试及验证方法。

b）相关研究表明，助焊剂残留等会产生焊接空洞（尤其大空洞），

形成各种阻抗从而影响模块散热，造成电路串扰，插入损耗以及带

来附加的电容与震荡，对组件的微波性能影响较大,尤其是当空洞位

2

于微波元件、传输线、微波无源网络下方时影响最大,并且空洞越大

影响越明显。目前国内外无针对焊锡膏助焊剂残留、焊接空洞及插

入损耗的测试方法。

c）锡膏合金粉末尺寸改成扫描电镜法。相关国内外标准的测试方

法主要为粒度筛分称重、显微镜测量、光学图像分析仪法、激光粒度

分析法，其中粒度筛分称重法和干筛法主要适用于1-4号粉。合金粉

末尺寸常用的溶剂主要为异丙醇、丙酮等有毒致癌物质，采用显微镜

测量法时，这些易挥发的溶剂除了对人体有害，长时间还会对显微镜

镜头造成腐蚀。激光粒度分析法操作不便，制样要求高。本标准所用

扫描电镜法测量精度高，能够精确的测量合金粉末尺寸。

d）焊锡膏的大部分测试项目都与焊接温度有关，而焊接温度与焊

锡膏的熔化温度特性有关。目前，国内外大部分标准都无焊锡膏熔化

温度范围的测试

e）微波组件不断朝着小型化、轻量化、多功能、宽频、高频的方

向发展，对其可靠性的要求也越来越高，但目前尚无针对微波组件用

焊锡膏可靠性的测试方法。

3.主要实验（或验证）结果的分析

表1标准说明

序号标准说明

基GB/T10574（所有部分）锡铅焊料化学分析方法

1合金成分

本YS/T746（所有部分）无铅锡基焊料化学分析方法

理合金粉末尺寸与甲法：GB/T31475—2015电子装联高质量内部互连用焊锡膏

2

化形状乙法：新方法——扫描电镜法

3性金属含量GB/T31475电子装联高质量内部互连用焊锡膏

3

能GB/T1425贵金属及其合金熔化温度范围的测定热分析试验

4熔化温度范围

方法

5粘度GB/T31475电子装联高质量内部互连用焊锡膏

6粘着性GB/T31475电子装联高质量内部互连用焊锡膏

7干燥度GB/T31474-2015电子装联高质量内部互连用助焊剂

8焊剂主成分分析新方法：红外光谱法

9酸值GB/T31474-2015电子装联高质量内部互连用助焊剂

GB/T37861-2019电子电气产品中卤素含量的测定离子色谱

10卤素含量

法

11卤化物含量SJ/T11389-2019无铅焊接用助焊剂

腐

12铜镜腐蚀直接印刷后测试

蚀

性

13铜板腐蚀直接印刷后测试

能

电

14气表面绝缘电阻SJ/T11389-2019无铅焊接用助焊剂

绝

缘

15性电化学迁移SJ/T11389-2019无铅焊接用助焊剂

能

印

16印刷特性SJ21269-2018微波组件印制板焊膏印刷工艺技术要求

刷

17性再流特性SJ21065-2016微波组件再流焊焊接工艺技术要求

18能坍塌新方法：参考GB/T31475电子装联高质量内部互连用焊锡膏

19锡珠GB/T31475电子装联高质量内部互连用焊锡膏

焊

20润湿性GB/T31475电子装联高质量内部互连用焊锡膏

接

可焊性（润湿天

21性SJ/T11389-2019无铅焊接用助焊剂

平法）

能

22扩展率GB/T31474-2015电子装联高质量内部互连用助焊剂

23机焊点外观SJ21075-2016微波组件目检要求

24械焊接空洞焊后X-ray检测

25互表面离子残留物GB/T4677-2002印制板测试方法

26连助焊剂残留物紫外分光光度计法

27特焊点拉脱力SJ/T11390—2019无铅焊料试验方法

28性焊点剪切力SJ/T11390—2019无铅焊料试验方法

4

金相切片&IMC

29金相显微镜和扫描电镜测量

层厚度测量

对信号传输损耗的影

30矢量网络分析仪测试

响

GB/T2423.1电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试

31低温贮存

验A：低温

GB/T2423.2电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试

32高温贮存

验B：高温

GB/T2423.22环境试验第2部分：试验方法试验N：温度变

33温度冲击

化

GB/T2423.22环境试验第2部分：试验方法试验N：温度变

34焊温度循环

化

点

GB/T2423.3环境试验第2部分：试验方法试验Cab：恒定

35可湿热试验

湿热试验

靠

GB/T2423.17电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试

36性盐雾试验

验Ka：盐雾

GB/T2423.56环境试验第2部分：试验方法试验Fh：宽带

37随机振动

随机振动和导则

GB/T2423.5环境试验第2部分:试验方法试验Ea和导则:冲

38机械冲击

击

GB/T2423.15电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试

39加速度

验Ga和导则:稳态加速度

5

表2焊锡膏常用标准及标准说明

序号标准号及标准名称（主体）适用范围说明

合金部分：2项、化学成分：GB/T10574锡铅焊料化学分析方法+YS/T746无铅锡基焊料

化学分析方法、合金熔化温度：SJ/T11390无铅锡基焊料化学分析方法。

锡膏整体：7项、主要引用GB/T31475电子装联高质量内部互连用焊锡膏。

助焊剂部分：11项、主要引用GB/T31474电子装联高质量内部互连用助焊剂和SJ/T11389

2019无铅焊接用助焊剂。

工艺适应性：2项、印刷特性+回流特性，国标中无相关测试项目。

T/CSTMXXXXX-202X《微波组件用

1微波组件用焊锡膏组件级性能测试：8项，焊点外观、焊接空洞、表面离子残留物、助焊剂残留量、焊点拉脱

焊锡膏性能测试及应用验证方法》

力、焊点剪切力、金相切片&IMC层测量、对信号传输损耗的影响。国内外标准中无针对

焊锡膏的相关测试项目。

焊点可靠性：8项，低温贮存、高温贮存、温度冲击、温度循环、湿热试验、盐雾试验、随

机振动、机械冲击等8个可靠性试验。国内外标准中无针对焊锡膏的相关测试项目。

合计：主要涉及21个测试标准，累计38个检测项目，除涉及焊锡膏自身性能以外。还涵

盖了微波组件用焊锡膏的工艺适应性、组件级性能及焊点可靠性的测试方法。

合金成分：1项、GB/T31476电子装联高质量内部互连用焊料。

表面组装元器件和电

GB/T31475电子装联高质量内部互锡膏整体：7项、GB/T31475电子装联高质量内部互连用焊锡膏。

2子电路互连时软钎焊

连用焊锡膏助焊剂部分：13项、GB/T31474电子装联高质量内部互连用助焊剂。

所使用的焊锡膏

合计：主要涉及3个测试标准，累计21个检测项目，仅涉及焊锡膏自身性能。

合金成分：1项、SJ/T113912019电子产品焊接用锡合金粉。

电子产品焊接用焊锡锡膏整体：7项、SJ/T11186焊锡膏通用规范。

3SJ/T11186焊锡膏通用规范

膏助焊剂部分：15项、SJ/T113892019无铅焊接用助焊剂。

合计：主要涉及3个测试标准，累计23个检测项目，仅涉及焊锡膏自身性能。

合金成分：1项、引用GB/T3131锡铅钎料和GB/T20422无铅钎料。

电子产品焊接用软钎锡膏整体：9项、新增存储寿命稳定性。

4T/CWAN0031软钎焊膏试验方法

锡膏助焊剂部分：5项。

合计：累计15项检测，新增存储寿命稳定性。

5T/ZZB2541无铅焊锡膏电子产品焊接用无铅合金成分：1项、YS/T746无铅锡基焊料化学分析方法。

6

焊锡膏锡膏整体：7项、引用GB/T31475电子装联高质量内部互连用焊锡膏。

助焊剂部分：6项、引用GB/T31474电子装联高质量内部互连用助焊剂。

其它：3项、印刷适应性、储存稳定性、限量物质。

合计：主要引用3个测试标准，新增3个测试项目，累计17个检测项目，除涉及焊锡膏自

身性能，包括印刷性、储存稳定性以及RoHS十项。

测定软钎焊剂的性能助焊剂部分：14项、ISO9455-1~3、5~6、8~14、16~17。

6ISO9455-1~17Softsolderingfluxes

方法

IEC61190-1-2Attachmentmaterials合金成分：1项、IEC61190-1-3Attachmentmaterialsforelectronicassembly.Part

forelectronicassembly-Part1-2:1-3:Requirementsforelectronicgradesolderalloysandfluxedandnonfluxedsolidsoldersfor

Requirementsforsolderingpastesfor电子组装中用于制造electronicsolderingapplications.

high-qualityinterconnectsin高质量电子互连的锡锡膏整体：7项、IEC61189-5-3Testmethodsforelectricalmaterials,printedboardsandother

electronicsassembly膏的特性和测试interconnectionstructuresandassemblies-Part5-3:Generaltestmethodsformaterialsand

assemblies-Solderingpasteforprintedboardassemblies.

7IEC61189-5-3Testmethodsfor互连结构和附件用电助焊剂部分：11项、IEC61190-1-1Attachmentmaterialsforelectronicassembly-Part1-1:

electricalmaterials,printedboardsand气材料的试验方法材Requirementsforsolderingfluxesforhigh-qualityinterconnectionsinelectronicsassembly.

otherinterconnectionstructuresand料和组件的通用试验合计：主要涉及3个测试标准，累计19个检测项目，仅涉及焊锡膏自身性能。

assemblies-Part5-3:Generaltest方法印刷电路板组件

methodsformaterialsandassemblies-用焊锡膏

Solderingpasteforprintedboard

assemblies

合金成分：1项、IPCJ-STD-006C-2013RequirementsforElectronicGradeSolderAlloysand

FluxedandNon-FluxedSolidSoldersforElectronicSolderingApplications.

IPCJ-STD-005ARequirementsfor

8电子互联用的焊锡膏锡膏整体：8项、IPCJ-STD-005A-2012RequirementsforSolderingPastes.

SolderingPastes

助焊剂部分：14项、IPCJ-STD-004B-2011RequirementsforSolderingFluxes.

合计：主要涉及3个测试标准，累计23个检测项目，仅涉及焊锡膏自身性能。

用于电气设备、电子设合金成分：1项、JISZ3910-2008Methodsforchemicalanalysisofsolder.

备、通信设备或类似设锡膏整体：10项、JISZ3284-2~4Solderpaste.

9JISZ3284Solderpaste

备的接线连接和制造助焊剂部分：14项、JISZ3197-2021Testmethodsforsolderingfluxes.

其零件的锡膏合计：主要涉及3个测试标准，累计25个检测项目，仅涉及焊锡膏自身性能。

7

表3焊锡膏常用标准对比分析

本标准国外标准国内标准

检测项

序号国标行标团标

目

T/CSTMISO9455系列IEC61189-5-3JISZ3284系列IPCJ-STD-005AT/ZZB

GB/T31475SJ/T11186T/CWAN0031

2541

GB/T3131有

GB/T10574有铅IEC61190-1-3ISOJISZ3910有铅/GB/T10574有铅GB/T10574有铅铅YS/T746

//

合金成YS/T746无铅9453有铅/无铅无铅YS/T746无铅GB/T3260无铅GB/T20422无铅

1

分无铅

说明：1）T/ZZB2541仅针对无铅；

2）焊接后可以起着导通零件电极与PCB及固定器件的作用。

IEC61189-5-3

粒度筛分称重：

引用GB/T31475粒度筛分称重：1-4、干筛法、激光粒度干筛法、激光粒干筛法、激光

1-4、显微镜测引用GB/T

新方法：扫描电镜/显微镜测量、光学图分析法、显微镜测显微镜测量度分析法、显微粒度分析法、

量、光学图像分31475

法像分析仪法、激光粒量法镜测量法显微镜测量法

析仪法

合金粉度分析法

2

末尺寸说明：1）一般稀释剂难以将锡膏分离，需要溶剂型液体进行分离，操作不易，对人体和设备有害；

2）图像分析仪法误差大；

3）扫描电镜法误差小；

4）合金焊料粉的形状对表面氧化度有着什么明显的影响。同时，不同焊盘尺寸和元器件引脚应选用不同粒度大小的锡粉，需搭配印刷钢网的开

口尺寸或者注射器的口径使用。

10g~15g，添加丙10g~40g，添加丙20g~35g，添加

10g~50g，30g，添加丙三醇，10g~50g，液相线引用GB/T

引用GB/T31475/三醇，液相线以三醇，液相线以丙三醇，液相

金属含液相线以上25℃液相线以上50℃以上25℃31475

3上（25~30）℃上（25±5）℃线以上25℃

量

说明：金属含量较高时，可以改善锡膏的塌落度，有利于形成饱满的焊点，亦可减少焊剂残留物，有效防止锡珠的出现，其缺点是对印刷和焊接工艺要

求较严格。金属含量较低时，印刷性好，锡膏不易粘刮刀，钢网寿命长，润湿性好，加工较易；缺点是易塌落，易出现锡珠和桥连等缺陷。

8

本标准国外标准国内标准

检测项

序号国标行标团标

目

T/CSTMISO9455系列IEC61189-5-3JISZ3284系列IPCJ-STD-005AT/ZZB

GB/T31475SJ/T11186T/CWAN0031

2541

IEC61189-11JISZ3198-1

固相线：升温速率为固相线：升温速率SJ/T11390

2℃/min；为2℃/min；升温速率为

引用GB/T1425/////

熔化温液相线：升温速率为液相线：升温速率（2~10）℃/min，

4

度范围（0.5、1、2、5、为（0.5、1、2、5、后为2℃/min

10）℃/min10）℃/min

说明：1）焊锡膏许多检测项目的焊接温度都由熔化温度决定。

2）固相线和液相线温度决定了焊锡膏的焊接温度，同时也决定焊锡膏的应用场合。

回温至室温，（25±1）℃静置

25℃，回复2~3小24h。1、Brookfield

（25±1）℃静置

1、spiralmethodT形针转子黏度

24h，

（25±1）℃静置24h，，10rpm，3min计：转速为5

1、BrookfieldT（25±5）℃，

1、BrookfieldT形针2、Rotarydiskrpm；（25±5）℃，

形针转子黏度（50±10）%RH引用GB/T

引用GB/T31475/转子黏度计，转速为methodwith2、Brookfield螺（50±10）%RH

计，转速为静置4h，1031475

5rpmwhirl-shaped旋针转子或静置4h，10rpm

5rpmrpm，3min

5粘度2、螺旋泵法：10rpm；groove10rpm，36sMalcom螺旋泵

2、螺旋泵法：

3、Nozzleflow式黏度计：转速

10rpm；

method一定压力为10rpm，稳定

下评估质量。1min读数。

说明：1）T/CWAN0031不同粘度范围无对应不同粘度设备的选择；

2）SJ/T11186对于设备描述选择不够清晰；

3）粘度是锡膏品质的主要特性指标，属于影响印刷性能的重要因素，粘度太大锡膏不易穿出模板的漏孔，印出的图形残缺不全；粘度太低则印

刷时锡膏容易脱落。

9

本标准国外标准国内标准

检测项

序号国标行标团标

目

T/CSTMISO9455系列IEC61189-5-3JISZ3284系列IPCJ-STD-005AT/ZZB

GB/T31475SJ/T11186T/CWAN0031

2541

冷坍塌：

冷坍塌：（25±2）℃，

冷坍塌：冷坍塌：

冷坍塌：（25±5）℃，（25±5）℃，（50±10）%RH，

冷坍塌：（25±5）℃，冷坍塌：（25±5）℃，

（50±10）%RH，（50±10）%RH，（15~20）min

（25±2）℃，（50±10）%RH，（25±5）℃，（50±10）%R

（10~20）min（10~20）min热坍塌：

（50±10）%RH，（10~20）min（50±10）%RH，H，（10~20）

热坍塌：（150±10）℃，热坍塌：（145±5）℃（低引用GB/T

（15~20）min/热坍塌：（15±2）minmin

（10~15）min，（150±10）℃，温锡膏为固相线31475

热坍塌：固相线以（150±10）℃（低热坍塌：固相线热坍塌：固相

6坍塌0.3x2.0mm印刷模板（10~15）min，以下25±5℃），

下（20~30）℃，温焊料低于熔点以下（25±5）℃，线以下

最小间距与记录表不0.3x2.0mm印刷（10~15）min

（15~20）min10℃），（10~20）（12±2）min（25±5）℃，

一致模板最小间距与，0.3x2.0mm印刷

min（10~15）min

记录表不一致模板最小间距与

记录表不一致

说明：1）IPC、IEC与GB/T31475中记录模板与图形不一致；

2）IPC、IEC与JIS标准中规定温度不适用低温焊料和高温焊料；

3）确保锡膏印刷后和在回流焊是否产生坍塌现象，并对坍塌的程度加以评定。

＞液相线＞液相线＞液相线25℃

＞液相线（25±3）℃，＞液相线＞液相线引用GB/T

引用GB/T31475/（35±3）℃熔化后（25~30）℃，熔化后保持

总时间不超过20s。（25±3）℃，≤20s（25±5）℃，≤20s31475

7锡珠保持5s≤10s5s，≤20s

说明：1）测试锡膏加热融化后，于氧化铝板上收缩成一颗锡球的能力与不飞溅的稳定度。

2）可能造成设计上没有的电气连接，引起短路危险。

方法A：模板厚度模板厚度0.2mm，模板厚度（2.5±0.5）模板厚度模板厚度

0.25mm，2.0mm/s，2.0mm/s，0.25mm，mm/min，0.2mm，0.25mm，引用GB/T

8粘着性引用GB/T31475/

（3±0.3）N，（2.5±0.5）（0.05±0.005）N，（2.5±0.5）（3.0±0.3）N，5s（2.5±0.5）（2.5±0.5）31475

mm/min；0.2s以10mm/s内mm/min，以（2.5±0.5）mm/min，mm/min，

10

本标准国外标准国内标准

检测项

序号国标行标团标

目

T/CSTMISO9455系列IEC61189-5-3JISZ3284系列IPCJ-STD-005AT/ZZB

GB/T31475SJ/T11186T/CWAN0031

2541

方法B：模板厚度回撤（300±30）gf，mm/min内回撤（3.0±0.3）N，（300±30）gf，

0.2mm，2.0mm/s，5s以（2.5±0.5）5s以（2.5±0.5）5s以（2.5±0.5）

（0.05±0.005）N，0.2smm/min内回撤mm/min内回撤mm/min内回

以10mm/s内回撤撤

说明：主要验证锡膏随着时间的推移是否有足够的粘着力将器件固定住。

＞液相线35℃（对＞液相线

＞液相线＞液相线引用GB/T

引用GB/T31475/回流后测试。于Bi58Sn42为（25~30）℃，＞液相线25℃

（25±3）℃，≤20s（25±5）℃，≤20s31475

9润湿性235±2℃）≤10s

说明：评判锡膏在铜板上的润湿能力。

对于液相线＜

Sn60Pb40：235°C

220℃的，

±3°C；

（250±3）℃，熔＞液相线

Sn96Ag3Cu1：

化后5s取出。对（235±5）℃，熔(50±2)℃，熔化后＞液相线引用GB/T引用GB/T

引用GB/T31474255°C±3°C；其/

于液相线＞220℃化后5s取出30s取出，测量高（25±5）℃，≤20s38265.1431474

10干燥度余液相线以上

的，＞液相线度。

35°C，熔化后5s

（35±3）℃，熔化

取出。

后5s取出

说明：1）IPC、JIS标准中