1评估项目
1.1 金属粉末百分(质量)含量(Solder Paste Metal Content By Weight)
1.2 润湿(Wetting)
1.3 塌落(Slump)
1.4 粘附性(Tack)
1.5 焊料球(Solder Ball)
1.6 工作寿命(Worklife)
1.7 粘度(Viscosity)
1.8 合金成份(Alloy)
1.9 粒径(Powder Size)
1.10 卤素含量
1.11 一次通过率
2 评估方法
2.1 金属粉末百分(质量)含量(Solder Paste Metal Content By Weight)
2.1.1 试样
约50g焊膏。
2.1.2 设备、仪器和材料
a) 天平(Balance):精确到0.01g;
b) 加热设备(如 热风枪);
c) 焊剂溶剂(Solvent)。
2.1.3 试验步骤
a)称取10~50g(精确到0.01g)的焊膏放入已称重的耐热容器内;
b)在合金液相线上25oC熔化焊膏后,冷却至室温;
c)用Solvent清洗焊膏残留物后,将样品烘干;
d)称取容器重量,计算出焊膏含金属的重量。
利用下面的公式计算焊膏的金属含量:
(焊膏中金属的重量/焊膏原始重量)*100%=金属含量%
2.1.4评估标准
按此试验方法进行分析时,合金粉末百分(质量)含量的实测值与规格值偏差应不大于±1%。
2.2 润湿(Wetting)
2.2.1 试样
与所用基板焊盘性能相似的无氧铜片,尺寸为76mm*25mm*0.8mm。
2.2.2 设备、仪器和材料
a) 平整的热板;
b) 10倍的放大镜;
c) 液态的铜清洗剂(如50g磷酸三钠、50g磷酸氢钠加1L的水的溶液);
d) 去离子水;
e) 异丙醇;
f) 焊剂清洗剂;
g) 模板:尺寸为76mm*25mm*0.2mm,模板上至少开有三个直径为6.5mm的圆形孔,孔距最小为10mm。
2.2.3 步骤
a)将裸铜板用60~80oC液态铜清洗剂清洗15min~20min,然后进行水洗、异丙醇漂洗,干燥,在去离子水中放10min,在空气中晾干;
b) 在样板上进行印刷焊膏;
c)将热平板控制在焊膏中合金粉未的液相线温度以上25oC±3oC;
d)用热风枪加热焊膏,接触总时间不得超过20s;
e)用20倍放大镜观察试样。
2.2.4按表1进行评估
表1
级别
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试验结果
|
结论
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1
|
焊膏中的熔融焊料润湿了试样,并且铺展至施加了焊膏的区域的边界之外。
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完好
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2
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试样上施加了焊膏的区域完全被焊膏中的熔融焊料润湿。
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可接受
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3
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试样上有部分施加了焊膏的区域未被焊膏中的熔融焊料润湿。
|
不接受
|
4
|
试样明显未被焊膏的熔融焊料润湿,焊膏中的熔融焊料聚集为一个或多个焊料球。
|
不接受
|
2.3 塌落(Slump)
2.3.1试样
采用76*25*1mm的FR-4作为标准试样载体,数量为四块。
2.3.2设备、仪器和材料
a)模板:使用如表2、表3所示模板IPC-A-20,IPC-A-21;
b)刮板(橡胶);
c)试样钳;
d)温控加热炉;
e)显微镜。
2.3.3 试验步骤
a) 用两种模板分别在两个载体上印刷焊膏图形,形成四块试样。印刷的焊膏图形应均匀,焊膏图形之外不得有焊膏残粒;
b) 将每种模板印刷的试样进行编号,其中一块为1#,另一块为2#;
c) 将两个1#和两个2#的试样置于温度为25oC±5oC和相对湿度为(50±10)%RH的环境中停留10min~20min后,检验两个1#试样是否有桥连。
d) 将两个经过c)试验后的2#试样,在150±10oC条件下放置10~15min后冷却至室温,再检验其是否有桥连现象;
e) 将试样上发生桥连的间距填入表2与表3中。
表2
IPC-A-21(0.2mm)
|
|||||||||
开孔尺寸0.63*2.03mm
|
开孔尺寸0.33*2.03mm
|
||||||||
间距 mm
|
Hor.
|
Vert.
|
间距 mm
|
Hor.
|
Vert.
|
||||
25oC
|
150oC
|
25oC
|
150oC
|
25oC
|
150oC
|
25oC
|
150oC
|
||
0.79
|
|
|
|
|
0.45
|
|
|
|
|
0.71
|
|
|
|
|
0.40
|
|
|
|
|
0.63
|
|
|
|
|
0.35
|
|
|
|
|
0.56
|
|
|
|
|
0.30
|
|
|
|
|
0.48
|
|
|
|
|
0.25
|
|
|
|
|
0.41
|
|
|
|
|
0.20
|
|
|
|
|
0.33
|
|
|
|
|
0.15
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0.10
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0.08
|
|
|
|
|
表3
IPC-A-20(0.1mm)
|
|||||||||
开孔尺寸0.33*2.03mm
|
开孔尺寸0.2*2.03mm
|
||||||||
间距 mm
|
Hor.
|
Vert.
|
间距 mm
|
Hor.
|
Vert.
|
||||
25oC
|
150oC
|
25oC
|
150oC
|
25oC
|
150oC
|
25oC
|
150oC
|
||
0.45
|
|
|
|
|
0.30
|
|
|
|
|
0.40
|
|
|
|
|
0.25
|
|
|
|
|
0.35
|
|
|
|
|
0.20
|
|
|
|
|
0.30
|
|
|
|
|
0.175
|
|
|
|
|
0.25
|
|
|
|
|
0.15
|
|
|
|
|
0.20
|
|
|
|
|
0.125
|
|
|
|
|
0.15
|
|
|
|
|
0.10
|
|
|
|
|
0.10
|
|
|
|
|
0.075
|
|
|
|
|
0.08
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2.3.4 评估标准
表4
模板厚度(mm)
|
试验步骤截止
|
发生桥连正常情况的间距(mm)
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0.20
|
c)
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<0.25
|
<0.175
|
||
0.10
|
d)
|
<0.30
|
<0.20
|
2.4 粘附性(Tack)
2.4.1 仪器和材料
a)基板两块;
b) 元件1005、1608、3216各5个。
2.4.2 试验步骤
a) 选取2枚基板标号为1#,2#,每块基板上分别贴元件1005、1608、3216各5个;
b) 将1#试样在温度为25oC±5oC和相对湿度为(50±10)%RH的环境中停留10min~20min后翻转,数出元件掉下的型号与数量,翻转试样板;
c) 将1#与2#试样在温度为25oC±5oC和相对湿度为(50±10)%RH的环境中停留2h后翻转,数出元件掉下的型号与数量,翻转试样板;
d) 将试验3.4.2与3.4.3记录在表5中。
表5
元件
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掉下数量1#
|
掉下数量2#
|
|
10~20min
|
2h
|
||
1005
|
|
|
|
1608
|
|
|
|
3216
|
|
|
|
2.4.3 评估标准
焊膏最小粘附力及其保持时间应符合产品标准规定。
2.5 焊料球(Solder Ball)
2.5.1 试样载体
试样载体为厚度为0.60~0.80mm,最小长度和宽度为76mm和25mm的磨砂玻璃、氧化铝基板。
2.5.2 设备、仪器和材料
a) 金属模板:对采用1、2、3、4型合金粉未的焊膏使用尺寸为76*25*0.2mm的模板,模板上至少要有三个直径为6.5mm、中心间距为10mm的圆形漏孔;对采用5、6型合金粉未的焊膏采用尺寸为76*25*0.1mm的模板,模板上至少要有三个直径为1.5mm、中心间距为10mm的圆形漏孔;
b) 浸焊槽:尺寸不小于100*100*75mm(深度),槽内所装焊料的温度应保持在被测焊膏合金粉末液相线温度以上25℃;
c) 平整的热板;
d) 表面温度计;
e) 放大镜:20倍;
f) 刮板(橡胶);
g) 溶剂;
h) 去离子水;
i) 或热板温度处于焊膏合金液相线温度以上25oC±3oC。
2.5.3 试验步骤
a) 试验制备
i)用铲刀将焊膏搅匀,并将焊膏置入25oC±2oC的环境中;
ii)用2.5.2中规定的两种金属模板中的一种模板,用刮板把焊膏印刷到两个试样载体上,形成试样。焊膏要填满金属模板的每个漏孔并刮平;
iii)将试样放置于温度为25oC±3oC和相对湿度为(50±10)%RH的环境中。
b) 试验
i)试验前应清理浸焊槽中焊料表面的氧化层;清除热板表面所有无关物品的氧化层,以确保正确地控制温度。
ii)第一个试样在焊膏印刷后的15±5min内进行试验,另一个试样在印刷后4h±15min内进行试验。试验方法可以为下列二种之一:
1)将上表面附有焊膏的试样以(25±2)mm/s的速度水平浸入浸焊槽,直到试样厚度的一半被浸入浸焊槽的焊料为止。一旦焊膏中的合金粉未熔化,立即从浸焊槽中以水平方式取出试样。试样在浸焊槽内的总时间不得超过20s。
2)用热风枪吹热焊膏,一旦焊膏中的合金粉未熔化,立即从浸焊槽中以水平方式取出试样。试样在浸焊槽内的总时间不得超过20s。
2.6 工作寿命(Worklife)
2.6.1 试样载体
试样载体为日常生产用基板,厚度均为0.60~0.80mm,最小长度和宽度为76mm和25mm。
2.6.2设备、仪器和材料
a) 金属模板;
b) 基板两块。
2.6.3试验步骤
a)将印刷结束后的焊膏临时放置于模板上1h后进行连续印刷2枚基板。
c) 检验试样印刷情况。
2.6.4评估标准
与日常标准对比,找出差距。
2.7 粘度(以实际印刷效果判定)
2.8 成份(可不测)
2.9 粒径——显微镜测量法
2.9.1 试样
约1g焊膏。
2.9.2 设备、仪器和材料
a) 稀释剂;
b) 刮片(玻璃);
c) 30ml量杯;
d) 显微镜(放大倍数为100倍);
e) 准确度为0.1g的天平;
2.9.3试验步骤
a) 使焊膏处于室温,用刮刀将焊膏搅拌均匀;
b) 称取4g Solvent 放入干净的量杯中并加入1g焊膏后用刮刀搅拌均匀;
c) 在干净的显微镜载玻片上滴一小滴混合物;
d) 在此滴混合物上盖一个干净的玻璃片,轻压使混合物在两个玻璃片之间铺展;
e) 用带刻度的显微镜在显微镜的视野范围内测出50个合金粉未颗粒的尺寸。得出粒径范围。
2.9.4评估标准
与参考粒径范围比较。
2.10 卤素含量(可不测)
2.11 一次通过率
3.11.1 取30枚基板进行正常生产,组装后检测其合格品的数量。
3 结论
对试验样品按表6进行统计分析。
表6
品名: 型号:
净重: 贮存要求及有效期:
参考价格: 产地:
试验日期: 总体评价: Pass 签字/日期: Fail
试验项目
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理论要求
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测量结果
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Pass/Fail
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签字/日期
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金属含量
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粘度(Viscosity)
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焊料球(Solder Ball)
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浸润性(Wetting)
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|
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塌陷性(Slump)
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粘着性(Tack)
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合金成份(Alloy)
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粒径(Powder Size)
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|
|
卤素含量
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工作寿命(Worklife)
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|
一次通过率
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