ICS29.045 H21 中华人民共和国国家标准 GB/T31475—2015 电子装联高质量内部互连用焊锡膏 Requirementsforsolderpasteforhigh-quality interconnectionsinelectronicsassembly 2015-05-15发布 2016-01-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会发布前 言 本标准与GB/T31476—2015《电子装联高质量内部互连用焊料》和GB/T31474—2015《电子装联 高质量内部互连用助焊剂》构成完整的电子焊接材料系列标准。 本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。 本标准由中华人民共和国工业和信息化部提出。 本标准由全国印制电路标准化技术委员会(SAC/TC47)归口。 本标准起草单位:浙江强力焊锡材料有限公司、深圳市唯特偶化工开发实业有限公司、厦门及时雨 焊料有限公司、云南锡业股份有限公司、信息产业部专用材料质量监督检验中心、中国电子技术标准化 研究院、重庆理工大学、确信爱法金属(深圳)有限公司、中亚天津电子焊锡有限公司、浙江一远电子科技 有限公司、广东安臣锡品制造有限公司、广西泰星电子焊接材料有限公司。 本标准起草人:赵图强、吴晶、孙洪日、秦俊虎、何秀坤、陈方、姚文彬、王建功、余洪桂、冼陈列、 伍永田。 ⅠGB/T31475—2015 电子装联高质量内部互连用焊锡膏 1 范围 本标准规定了电子装联高质量内部互连用焊锡膏(简称焊锡膏)的分类、技术要求、试验方法、检验 规则和产品的标志、包装、运输、储存。 本标准适用于表面组装元器件和电子电路互连时软钎焊所使用的焊锡膏。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB/T2040 纯铜板 GB/T2828.1 计数抽样检验程序 第1部分:按接收质量限(AQL)检索的逐批检验抽样计划 GB/T10574(所有部分) 锡铅焊料化学分析方法 GB/T31476 电子装联高质量内部互连用焊料 GB/T31474 电子装联高质量内部互连用助焊剂 YS/T746(所有部分) 无铅锡基焊料化学分析方法 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 塌陷 slump 在进行焊锡膏涂敷试验时,印刷在承印物上的焊锡膏图形发生形状变化的现象,是焊锡膏的一种 缺陷。 3.2 粘附性 tackiness 焊锡膏对元器件粘附力的大小及随焊锡膏印刷后放置时间增加其粘附力所发生的变化。 3.3 润湿 wetting 熔融焊料铺展在基体金属表面,并形成平滑的焊料层,其与基体金属的夹角小于90°。 3.4 稀释剂 thinner 带有或不带有活化剂的液态制剂或膏状物,将其添加到焊锡膏中,以调节焊锡膏的粘度和固体 含量。 4 分类和命名标记 4.1 分类 焊锡膏按合金成分可分为有铅焊锡膏和无铅焊锡膏两类,焊锡膏中助焊剂的分类见GB/T31474 1GB/T31475—2015 电子装联高质量内部互连用助焊剂。 4.2 命名标记 焊锡膏的命名标记应符合如下规定: ××××- 焊锡膏中合金粉末化学成分合金牌号(见5.1)×- 焊锡膏中焊剂类型标识(见5.11)××- 焊锡膏中合金粉末质量分数×- 焊锡膏中合金粉末类型(见表1)×××× 以Pa·s或CP表示的焊锡膏黏度值 焊锡膏标记、命名表示示例: 示例:如某一焊锡膏的焊料合金牌号是S-Sn5PbAgA,焊剂类型标识为ROM1,焊锡膏中合金粉末质量分数为 85%,合金粉末类型为1型,黏度为800Pa·s,则其表示如下:Sn5PbAgA-ROM1-85-1-800Pa·s。 5 要求 5.1 化学成分 焊锡膏中焊锡粉化学成分应符合GB/T31475的规定。 5.2 杂质含量 焊锡膏中焊锡粉杂质含量应符合GB/T31475的规定。 5.3 尺寸分布 焊锡膏中焊锡粉尺寸分布及规格类型应符合表1的规定。 表1 焊锡粉尺寸分布及规格类型汇总表 焊锡粉 类 型最 大 颗粒尺寸 μm少于1%质量分数 颗粒尺寸 μm至少80%质量分数 颗粒尺寸 μm至少90%质量分数 颗粒尺寸 μm最多10%质量分数 颗粒尺寸 μm 1 160 150 150~75 20 2 80 75 75~45 20 3 50 45 45~25 20 4 40 38 38~20 20 5 28 25 25~15 15 6 18 15 15~5 5 5.4 形状 焊锡粉形状应为球形,允许1、2和3型焊锡粉与4、5和6型焊锡粉长轴与短轴的最大比分别为1.5 2GB/T31475—2015 和1.2的近球形,球形粉和近球形粉质量之和应不低于90%。 5.5 合金粉末含量 焊锡膏中合金粉末质量分数应在65%~96%范围内。 5.6 黏度 焊锡膏黏度应在产品标称值的±15%范围之内。 5.7 塌陷 5.7.1 0.20mm模板试验 用0.20mm模版印刷0.63mm×2.03mm图形,当采用试验方法6.5.2.2a)时,间距不小于 0.56mm,焊锡膏图形之间不应有桥连现象;当采用试验方法6.5.2.2b)时,间距不小于0.63mm,焊锡 膏图形之间不应有桥连现象。 用0.20mm模版印刷0.33mm×2.03mm图形,当采用试验方法6.5.2.2a)时,间距不小于 0.25mm,焊锡膏图形之间不应有桥连现象;当采用试验方法6.5.2.2b)时,间距不小于0.30mm,焊锡 膏图形之间不应有桥连现象。 5.7.2 0.10mm模板试验 用0.10mm模版印刷0.33mm×2.03mm图形,当采用试验方法6.5.2.2a)时,间距不小于 0.25mm,焊锡膏图形之间不应有桥连现象;当采用试验方法6.5.2.2b)时,间距不小于0.30mm,焊锡 膏图形之间不应有桥连现象。 用0.10mm模版印刷0.20mm×2.03mm图形,当采用试验方法6.5.2.2a)时,间距不小于 0.175mm,焊锡膏图形之间不应有桥连现象;当采用试验方法6.5.2.2b)时,间距不小于0.20mm,焊锡 膏图形之间不应有桥连现象。 5.8 锡珠试验 焊锡膏锡珠试验按表2规定进行评级,试验结果不能低于2级。 表2 锡珠试验评定标准 级别 试 验 结 果 1每个焊锡膏点熔化后,分别形成单一的焊料球,任一焊料球旁边都不出现1个以上独立的锡珠 2每个焊锡膏点熔化后,分别形成单一的焊料球,任一焊料球旁边出现的独立的锡珠的数量不多于3个 3每个焊锡膏点熔化后,分别形成单一的焊料球,任一焊料球旁边出现的独立的锡珠的数量多于3个,但这些 锡珠尚未形成半连续的环状排列 4每个焊锡膏点熔化后,分别形成单一的焊料球,任一焊料球旁边有大量的锡珠,且形成了半连续的环状排 列;或者焊锡膏熔化后在焊料球旁边形成了直径大于75μm(或大于50μm,针对用5或6型合金粉末制作 的焊锡膏)的锡珠 注:对于用类型为1、2、3或4型合金粉末制作的焊锡膏,每个锡珠的直径应不大于75μm;对于用类型为5或6 型合金粉末制作的焊锡膏,每个锡珠的直径应不大于50μm。 3GB/T31475—2015 5.9 粘附性 当按6.8试验时,焊锡膏印刷后其粘附力最小值应在产品标称值的±30%范围之内。 5.10 润湿性 当按6.9试验时,焊锡膏的润湿性应达到表3中1级或2级的评定标准。 表3 焊锡膏润湿性评定标准 级别 试 验 结 果 1焊锡膏中的熔融焊料润湿了试样,并且铺展至施加了焊锡膏的区域的边界之外 2试样上施加了焊锡膏的区域完全被焊锡膏中的熔融焊料润湿 3试样上有部分(面积比不大于15%)施加了焊锡膏的区域未被焊锡膏中的熔融焊料润湿 4试样上有明显(面积比大于15%)施加了焊锡膏的区域未被焊锡膏中的熔融焊料润湿,或焊锡膏中的熔融焊 料形成两个或两个以上的焊料润湿表面 5.11 助焊剂性能 焊锡膏中助焊剂性能和类型应符合GB/T31474的要求。 6 试验方法 6.1 化学成分 焊锡膏合金粉的化学成分按GB/T10574或YS/T746进行测量。 6.2 合金粉末尺寸分布试验方法 6.2.1 仪器设备和材料 所需设备和材料如下: a) 稀释剂; b) 搅拌棒; c) 50mL量杯; d) 显微镜:放大倍数100倍以上; e) 测量目镜:刻度10μm; f) 显微镜载物片; g) 天平:精度±0.01g。 6.2.2 试验步骤 将处于室温状态的焊锡膏搅拌均匀,称取1g放入干净的量杯中并加入4g稀释剂,充分搅拌稀释 剂与焊锡膏,使其成为均匀的混合物。在干净的显微镜载物片上滴一小滴混合物并盖一个干净的玻璃 片,轻轻按压使其在两个玻璃片之间铺展。用显微镜观察视野范围内大约50个合金粉末颗粒的尺寸, 测量它们的长轴与短轴,逐个推算出其质量,并按尺寸分布档计算总量及其质量分数,按表4记录。 4GB/T31475—2015 表4 合金粉末尺寸分布试验记录表 1型合金粉末尺寸 μm>160 >150 150~75 <20 质量 g 质量分数 % 2型合金粉末尺寸 μm>80 >75 75~45 <20 质量 g 质量分数 % 3型合金粉末尺寸 μm>50 >45 45~25 <20 质量 g 质量分数 % 4型合金粉末尺寸 μm>40 >38 38~20 <20 质量 g 质量分数 % 5型合金粉末尺寸 μm>30 >25 25~15 <15