---

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ стандарт
СОЮЗА ССР

ОСНОВНЫЕ МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ
НА ВОЗДЕЙСТВИЕ ВНЕШНИХ ФАКТОРОВ

Часть 2

ИСПЫТАНИЯ.

РУКОВОДСТВО ПО ИСПЫТАНИЮ Т: ПАЙКА

ГОСТ 28228-89

(СТ МЭК 68-2-44—79)

И

5 коп. БЗ 5—89/399

здание официальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ
Москва

ПРЕДИСЛОВИЕ

1. Официальное решение 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 собой рекомендации для международ­ного пользования и в этом виде принимаются национальными комитетами..

В целях содействия международной унификации МЭК выражает- пожелание, чтобы все национальные комитеты приняли настоящий стан­дарт МЭК в качестве своих национальных стандартов, насколько это позволяют условия каждой страны. Любое расхождение со стандартами МЭК должно быть четко указано в соответствующих национальных стан­дартах

.ВВЕДЕНИЕ

Стандарт МЭК 68—2—44—79 подготовлен Подкомитетом 50С «Разные испытания» Технического комитета МЭК 50 «Испытания на воздействие внешних факторов».

Проект стандарта обсуждался на совещании в Гааге в 1975 г. По решению этого совещания национальным комитетам в сентяб­ре 1976 г. был разослан проект Документа 50С (Центральное бюро) 16 на утверждение по Правилу шести месяцев. Содержа­ние СТ МЭК 68—2—44—79 входило в этот документ в качестве

приложения.

Поправки, Документ 50С (Центральное бюро) 16 были пред­ставлены национальным комитетам в марте 1978 г. на утвержде­ние по Правилу двух месяцев.

За принятие стандарта голосовали следующие страны:

Арабская Республика Египет Соединенные Штаты Америки

Италия Южно-Африканская Республика

Нидерланды

Норвегия

Другие стандарты МЭК, на которые имеются ссылки в настоя­

щем стандарте:

СТ МЭК 68—2—20—79 «Основные методы испытаний на воз­действие внешних факторов. Часть 2.

' Испытания. Испытание Т. Пайка».

СТ МЭК 249—1—82* «Фольгированные материалы для пе­чатных плат».

СТ МЭК 326—2—76* «Печатные платы. Часть 2. Методы испытаний».

Государственный стандарт находится в стадии разработки.

УДК 621.38 : 620.193 : 006.354 Группа Э29

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА CGP

О

ГОСТ
28228—89

(СТ мэк
68—2—44—79)

сновные методы испытаний
на воздействие внешних факторов.

Часть 2. ИСПЫТАНИЯ.

РУКОВОДСТВО ПО ИСПЫТАНИЮ Т: ПАЙКА

Basic environmental testing procedures.

Part 2. Tests.

Guidance on test T: Soldering

О КСТУ 6000, 6100, 6200, 6300

Дата введения 01.03.90

1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Настоящий стандарт распространяется на электротехнические изделия и изделия электронной техники, подлежащие испытани­ям по СТ МЭК 68—2—20 (ГОСТ 28211).

2. ЦЕЛЬ

Обеспечение основополагающей информацией и рекомендация­ми разработчиков соответствующих нормативно-технических до­кументов (НТД), содержащих ссылки на СТ МЭК 68—2—20 (ГОСТ 28211).

3. ВВОДНАЯ ЧАСТЬ

В настоящее время возникла потребность в точных и объек­тивных методах оценки способности выводов элементов паяться при температурах и в течение времени, достаточно близких к применяемым на практике.

Существует также потребность в точных методах, позволяю­щих подвергнуть элементы тепловым нагрузкам (возникающим при пайке) перед проведением испытаний, выявляющих повреж­дения, которые могут быть вызваны такими тепловыми нагруз­ками. і

Обе Эти проверки необходимы. Они могут проводиться 'а. со­ставе разных групп испытаний на разных элементах.

Эффективность испытаний зависит от состава применяемых в контролируемых условиях установленных припоев и флюсов. Предпочтительно проводить испытания, дающие количественные

Издание официальное Перепечатка воспрещена

© Издательство стандартов, 1989 результаты, и предоставить разработчикам соответствующей НТД устанавливать, какие значения результатов испытаний при­емлемы. Это идеальное условие в испытании Т может быть до­стигнуто только частично и в тех случаях, когда приводят каче­ственные оценки, при этом необходимо учитывать их субъектив­ность. Для качественной оценки результатов следует привлекать опытных специалистов.

Необходимо подчеркнуть, что не может быть прямой и простой корреляции между результатами различных испытаний на паяе­мость и воздействие тепловых нагрузок, справедливой для всех типов элементов, и что эти испытания не могут точно соответство­вать всему многообразию условий производства. Задачей разра­ботчика соответствующей НТД является согласование результа­тов испытаний с необходимыми значениями характеристик для каждого элемента и установление приемочных уровней качества.

На рисунке представлена схема испытаний и методов, состав­ляющих испытание Т. Пайка — по СТ МЭК 68—2—20 (ГОСТ 28211).

4. ПАЯЕМОСТЬ. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Паяное соединение между двумя или более деталями получа­ется при затекании с помощью флюса низкотемпературного при­поя в зазор между их поверхностями, благодаря чему создаются условия для образования прочной связи с определенным низко­температурным припоем в присутствии определенного флюса и при определенной температуре.

Понятие «паяемость» имеет 2 смысловых значения, которые вытекают из приведенного выше определения:

1. оно может означать способность к образованию соединения между двумя поверхностями. Это свойство названо в настоящем стандарте «способностью соединяться», а методы его определения указаны в разд. 13; понятие «паяемость» зависит также от реше­ний, принятых на стадии разработки;

2. оно может означать способность образовывать соединение .в течение определенного времени, названного в настоящем стан­дарте «временем пайки». Оно обычно определяется временем, ко­торое требуется для достижения необходимой степени смачива­ния в заданных условиях.

Время пайки может быть измерено только в том случае, когда повышение температуры поверхности не приводит к возникновению побочных явлений. В частности, время пайки металлов с гальва­ническим покрытием может быть измерено только в том случае, «если гальваническое покрытие прочно сцепляется с основой.

В разд. 13 указаны способы обнаружения дефектов сцепления покрытия с основой.* Государственный стандарт находится в стадии разработки.

ГОСТ 28228-89 С. 3

5. ВЫБОР ПРИПОЯ

Поскольку большинство паяных соединений в электротехниче­ской и электронной аппаратуре получают с применением припоя, содержащего номинально по массе 60% олова и 40% свинца, то этот сплав выбирают для всех испытаний. Опыт показал, что даже максимальные количества примесей, указанные в приложении В СТ МЭК 68—2—20 (ГОСТ 28211), не оказывают влияния на смачивающую способность припоя.

6. ВЫБОР ФЛЮСА

Большинство паяных соединений в электротехнической и элек­тронной аппаратуре осуществляется с использованием флюса на основе канифоли (модифицированной или натуральной) обычно с добавлением активаторов, которые улучшают смачивающую спо­собность расплавленного флюса или увеличивают скорость раство­рения флюсом оксидов металлов. Активированные флюсы могут существенно сократить время пайки. Они обычно являются па­тентованными средствами изготовителя и их состав не указывает­ся. Для того, чтобы избежать трудностей, связанных с необходи­мостью указания времени пайки для каждого типа активирован­ного флюса, и применить более жесткие условия испытания, пред­почтительно использовать при испытании натуральную неактиви­рованную канифоль так, чтобы время пайки можно было легко измерить. В случае, когда невозможно применить неактивирован­ную канифоль, для испытаний допускается применять активиро­ванную канифоль установленного состава.

Следует подчеркнуть, что использование активированного флю­са при испытаниях на паяемость не означает, что этот флюс при­годен для применения в производстве и что его остатки не вызо­вут коррозию. Существует ряд национальных стандартов на ак­тивированные флюсы, и при выборе флюсов для производствен­ной пайки следует руководствоваться этими стандартами.

Флюс, наиболее удобный для применения, представляет собой раствор канифоли в изопропиловом или этиловом спирте. Уста­новлено, что изменение концентрации канифоли в пределах 25— 40% по массе не влияет на время пайки при измерениях на ка­пельной установке. В качестве стандартной была поэтому выбра­на концентрация канифоли 25% по массе, чтобы увеличение кон­центрации вследствие испарения растворителя не повлияло на ре­зультаты испытания.

7. ТЕМПЕРАТУРА ИСПЫТАНИЯ

Температуру пайки на практике определяют как температуру иоверхности паяемой детали в процессе гайки. Поскольку регист­рировать температуру пайки трудно и она сильно зависит от со­отношения между теплоемкостью детали и мощностью паяльного устройства, то температуру испытания определяют как темпера­туру паяльной установки перед проведением испытания образца.

Для имитации реальных условий пайки испытания проводят при разных температурах. Температуру 350°С используют, когда нельзя провести испытание с применением паяльной ванны и ка­пельной установки и для имитации применения высокотемпера­турного паяльника, который часто используют для ремонтных ра­бот и для пайки самофлюсующихся эмалированных проводов. Для имитации производственной пайки погружением в расплав­ленный припой или пайки паяльником с регулятором температу­ры требуется более низкая температура. Несмотря на то, что указанную пайку часто осуществляют при температуре 25С°С, для испытания на паяемость выбирают температуру 235°С, так как при температуре 250°С время пайки выводов с хорошей паяе- мостью слишком мало, чтобы его точно измерить. При более низ­кой температуре время пайки увеличивается и испытание благо­даря этому приобретает большую разрешающую способность при условии, что в процессе испытания температура не приближается к температуре ликвидуса припоя.

8. СТАРЕНИЕ

Со временем паяемость детали может значительно ухудшить­ся. Поэтому возникает необходимость в методике, применяя кото­рую можно искусственно ускорить старение, чтобы предвидеть состояние детали после длительного хранения. Процесс старения может быть обусловлен либо воздействием окружающей среды во время хранения, либо внутренними свойствами самой детали.

Следует подчеркнуть, что результаты естественного старения чрезвычайно разнообразны и зависят от местных условий. Поэто­му не представляется возможным создать методику «ускоренного естественного старения». Однако возможно создать условия для протекания стандартного старения под действием воздуха, влаги и диффузии в металле. Соответствие ускоренного старения естест­венному в данной окружающей среде может быть установлено весьма приближенно. Результаты старения в соответствии с мето­диками 1, 2 или 3 не обязательно сравнимы и зависят от приро­ды испытуемых выводов.

Приведенные методики старения ускоряют только воздействие атмосферного кислорода, влаги и внутреннюю склонность детали к старению. Они не предназначены для имитации воздействия промышленных атмосферных загрязнений.

Ускоренное старение проводят только в том случае, если пре­дусмотрено испытание на сохранение удовлетворительной паяе- мости после естественного старения. Его обычно не проводят, если испытание входит в группу испытаний, проводимых последо­вательно.

9. МЕТОДЫ ПРОВЕДЕНИЯ ИСПЫТАНИЙ НА ПАЯЕМОСТЬ.

ВЫБОР МЕТОДА

Метод с применением капельной установки предназначен для определения времени пайки проволочных выводов круглого сече­ния.

Методы с применением паяльной ванны и паяльника приме­няют, если форма элемента или его вывода не позволяет приме­нить капельную установку (например, в случае элементов с ле­пестковыми выводами или печатных плат) или требуемая тем­пература пайки находится за пределами диапазона температур капельной установки (например, для эмалированных проводов в полиуретановой оплетке).

Следует отметить, что скорость пайки обычно увеличивается с повышением температуры, поэтому у выводов , испытанных при температуре 235°С, время пайки обычно будет меньше при более высоких температурах.

Разработчик соответствующей НТД должен предусмотреть, чтобы любая последовательность испытаний элементов (напри­мер, для типовых испытаний) была составлена таким образом, чтобы:

не имела места предварительная пайка, например, для прове­дения первоначальных измерений;

не имела места предварительная обработка, влияющая на паяемость (например, предварительная выдержка при повышен­ных температурах), если иное не указано в соответствующей НТД (см. разд. 8). Поэтому испытание на паяемость в последо­вательности испытаний должно быть в числе первых;

покрытия выводов не были повреждены при предшествующих испытаниях.