---

ГОСТ 28235-89

(СТ МЭК 68-2-54-85)

Группа Э29

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

Основные методы испытаний на воздействие внешних факторов

Часть 2

ИСПЫТАНИЯ.

ИСПЫТАНИЕ Та: ПАЙКА. ИСПЫТАНИЕ НА ПАЯЕМОСТЬ МЕТОДОМ

БАЛАНСА СМАЧИВАНИЯ

Basic environmental testing procedures.

Part 2. Tests.

Test Та: Soldering. Solderability testing by the wetting balance method

ОКСТУ 6000, 6100,

6200, 6300

Дата введения 1990-03-01

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 15.08.89 N 2565 введен в действие государственный стандарт СССР ГОСТ 28235-89, в качестве которого непосредственно применен стандарт Международной Электротехнической Комиссии СТ МЭК 68-2-54-85, с 01.03.90

2. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

3. Замечания к внедрению ГОСТ 28235-89

Техническое содержание стандарта МЭК 68-2-54-85 "Основные методы испытаний на воздействие внешних факторов. Часть 2. Испытания. Испытание Та. Пайка. Испытание на паяемость методом баланса смачивания" принимают для использования и распространяют на изделия электронной техники народнохозяйственного назначения.

ПРЕДИСЛОВИЕ

1. Официальные решения или соглашения МЭК по техническим вопросам, подготовленные техническими комитетами, в которых представлены все заинтересованные национальные комитеты, выражают с возможной точностью международную согласованную точку зрения по рассматриваемым вопросам.

2. Эти решения представляют рекомендации для международного пользования и в этом виде принимаются национальными комитетами.

3. В целях содействия международной унификации МЭК выражает пожелания, чтобы все национальные комитеты приняли настоящий стандарт МЭК в качестве своих национальных стандартов, насколько это позволяют условия каждой страны.

Любое расхождение с этим стандартом МЭК должно быть четко указано в соответствующих национальных стандартах.

ВВЕДЕНИЕ

Стандарт МЭК 68-2-54-85 подготовлен Подкомитетом 50С "Разные испытания" Технического комитета МЭК 50 "Испытания на воздействие внешних факторов".

Он составляет дополнение к четвертому изданию (1979) СТ МЭК 68-2-20-79 "Основные методы испытаний на воздействие внешних факторов. Часть 2. Испытания. Испытание Т. Пайка".

Содержание данного стандарта основано на следующих документах:

Более подробная информация может быть найдена в Отчете о голосовании, указанном выше.

1. ЦЕЛЬ

Определить паяемости выводов изделий любой формы. Данный метод особенно применим для контрольных испытаний, а также для испытаний изделий, которые не могут быть количественно оценены другими методами.

2. ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ ИСПЫТАНИЯ

Образец подвешивают на чувствительный механический балансир (типичная пружинная система) и погружают перпендикулярно на заданную глубину в ванну с расплавленным припоем, температура которого контролируется. Результирующий вектор вертикальных сил баланса и поверхностного натяжения, действующих на погруженный образец, определяют с помощью датчика и преобразуют в сигнал, который непрерывно регистрируется как функция времени на самописце с высокой скоростью. Полученную кривую необходимо сравнить с кривой, полученной от идеально смоченного образца такого же типа и размеров.

Применяют два метода испытаний:

стационарный, предназначенный для изучения паяемости определенного участка на образце. Указанный метод стандартизован в данном документе;

метод развертки, предназначенный для изучения паяемости поверхности образца. Стандартизация этого метода находится в стадии рассмотрения.

3. ОПИСАНИЕ ИСПЫТАТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ

Блок-схема для испытания

1 - устройство для подъема ванны; 2 - паяльная ванна; 3 - образец; 4 - устройство балансировки

и преобразования сигнала; 5 - формирователь сигнала; 6 - самописец; 7 - пульт управления

Рис.1

Допускаются и другие системы, способные измерять вертикальные силы, действующие на образец, если они обладают характеристиками, указанными в приложении А.

4. ПОДГОТОВКА ОБРАЗЦОВ

Следует соблюдать меры предосторожности, чтобы воспрепятствовать загрязнению поверхности испытываемого образца, в частности, пальцами рук при его подготовке. Если предусмотрено в соответствующей НТД, образец может быть очищен погружением в нейтральный органический растворитель при температуре лаборатории; другие способы очистки не допускаются. Ускоренное старение, если требуется, следует проводить в соответствии с п.4.5 СТ МЭК 68-2-20 (п.4.5 ГОСТ 28211).

5. УСЛОВИЯ ИСПЫТАНИЯ

5.1. Припой

Следует использовать припой, указанный в СТ МЭК 68-2-20, приложение В (ГОСТ 28211, приложение В).

5.2. Флюс

Состав флюса должен соответствовать одному из составов, приведенных в СТ МЭК 68-2-20, приложение С (ГОСТ 28211, приложение С).

5.3. Методика

После закрепления образца в держателе часть указанной поверхности образца должна быть погружена во флюс при температуре лаборатории. В течение 1-5 с избыток флюса стекает благодаря установке образца в вертикальное положение на чистую фильтровальную бумагу.

Температура припоя до испытания должна быть (235±3) °С. Затем образец закрепляют вертикально так, чтобы его нижний край находился на расстоянии (20±5) мм над ванной в течение (30±15) с для испарения большей части растворителя из флюса перед началом испытания. Во время процесса сушки устройство, удерживающее образец, и самописец должны быть установлены в нулевое положение, непосредственно перед началом испытания поверхность припоя в ванне очищают лопаткой из материала с низкой теплопроводностью для удаления окислов.

Затем образец погружают на указанную глубину в расплавленный припой со скоростью (20±5) мм/с и выдерживают в припое указанное время, после чего образец с той же скоростью извлекают. Когда образец находится в погруженном положении неподвижно, на рабочей части самописца получают запись силы как функции времени.

6. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

6.1. Вид кривой самописца

Кривая может быть представлена в двух видах, единственным различием которых является полярность значений силы.

На рис.2 силы, направленные вверх (несмачивание), представлены как положительные, а силы, направленные вниз (смачивание), - как отрицательные. Обычно сила в точке равна силе в точке , что указывает на стабильность условий смачивания. Если сила смачивания в точке меньше, чем в точке , наблюдается нестабильность смачивания (см. п.В 6.1.3 приложения В).

1 - линия действия выталкивающей силы

Рис.2

6.2. Характерные точки

6.2.1. Время - время первичного контакта образца с поверхностью припоя, когда сила равна 0.

6.2.2. Точка характеризует момент, когда сила, действующая на образец, равна рассчитанной выталкивающей силе. При расчете выталкивающей силы за глубину погружения принимают глубину ниже уровня припоя. Все силы измеряют относительно горизонтальной линии, проходящей через точку .

6.2.3. Точка характеризует максимальное значение результирующей силы, направленной вниз, достигнутой в течение указанного периода погружения.

6.2.4. Точка - точка в конце указанного периода погружения. Силы в точках и могут иметь одинаковое значение для одного и того же образца (см. п.В6.1.3 приложения В).

6.2.5. Расшифровка записи кривой, соответствующей извлечению образца, не рассматривается в стационарном методе.

6.3. Эталонная сила смачивания

Для получения практического эталона, с которым необходимо сравнивать экспериментальные результаты, для каждого вида испытываемых образцов должна быть выполнена следующая процедура.

Образец берут из партии испытываемых образцов и предварительно облуживают в оптимальных условиях, при этом используется активированный флюс, состав которого указан в СТ МЭК 68-2-20 (ГОСТ 28211). Облуживание можно производить на установке для испытания методом баланса смачивания в тех же условиях, которые используются для испытания на смачивание. Процедуру облуживания следует повторять на том же самом образце до тех пор, пока не будет достигнуто максимальное значение силы. Эта максимальная сила и будет эталонной силой смачивания.

Для исследования способности к пайке данного материала эталонную силу смачивания можно сравнить с теоретической силой смачивания, полученной вычислением, исходя из соответствующей константы поверхностного натяжения и плотности припоя при условии "идеального" смачивания.

Теоретическую силу смачивания ( ) в миллиньютонах рассчитывают по формуле

, (1)

где - периметр погруженной части образца, мм;

- объем погруженной части образца, мм .

Примечание. Формула действительна только в том случае, если поперечное сечение образца вблизи мениска постоянно по всей длине образца. Константа 0,4 Н/м применима только к условиям, приведенным для испытания. Она зависит только от сплава, температуры и флюса (см. приложение В, п.В6.2).

6.4. Требования к испытанию

Требования к паяемости должны быть выражены одним или несколькими параметрами:

для начала смачивания - максимальным значением для временного интервала ( );

для распространения смачивания - минимальным значением силы в процентах от эталонной силы смачивания после указанного времени;

для стабильности смачивания - минимальным значением дроби: .

7. СВЕДЕНИЯ, КОТОРЫЕ СЛЕДУЕТ УКАЗЫВАТЬ В СООТВЕТСТВУЮЩЕЙ НТД

Если испытание на паяемость методом баланса смачивания включено в соответствующую НТД, то в ней должны быть приведены следующие сведения:

ПРИЛОЖЕНИЕ А

Рекомендуемое

ТРЕБОВАНИЯ К ОБОРУДОВАНИЮ

При составлении соответствующей НТД все оборудование, включая самописец, считают единым узлом оборудования, имеющим следующие характеристики.

А1. Время срабатывания записывающего устройства самописца должно быть таким, чтобы возвращение к 0 при снятии максимальной нагрузки осуществлялось в течение 0,3 с с переотклонением не более 1% соответствующего максимального значения.

А2. Система измерительных приборов должна иметь ряд настроек чувствительности. В диапазоне наибольшей чувствительности максимальное отклонение от центра следует достигать посредством подвешивания гирьки массой, не превышающей 200 мг, к держателю образца.

A3. Скорость движения ленты должна быть не менее 10 мм/с.

А4. Электрические и механические помехи, регистрируемые на кривой, не должны превышать 0,04 мН.

А5. Отклонение записывающего устройства должно быть прямо пропорционально силе, измеряемой по всей шкале, с точностью более 95%.

А6. Жесткость пружины механического балансира должна быть такой, чтобы нагрузка 10 мН вызывала вертикальное смещение подвеса образца не более, чем на 0,1 мм.

А7. Размеры паяльной ванны должны быть такими, чтобы любая часть образца находилась не менее чем в 15 мм от стенки, а глубина ванны должна быть не менее 15 мм.

А8. Температура ванны должна быть (235±3) °С.

А9. Глубину погружения самой нижней точки образца следует регулировать в установленном диапазоне 2-5 мм с допускаемым отклонением ±0,2 мм.

А10. Скорость погружения и извлечения при стационарном методе должна быть (20±5) мм/с.

А11. Время выдержки образца на максимальной глубине погружения должно регулироваться в пределах от 0 до 10 с.

ПРИЛОЖЕНИЕ В

Рекомендуемое

РУКОВОДСТВО ПО ПРИМЕНЕНИЮ МЕТОДА БАЛАНСА СМАЧИВАНИЯ

ПРИ ИСПЫТАНИИ НА ПАЯЕМОСТЬ

В1. Определение критерия "смачиваемости"