GB/T 4909.12-2009 裸电线试验方法 第12部分：镀层可焊性试验-焊球法

　　ICs 29 . 060 . 10 K 1 1

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 4909 . 12—2009代替 GB/T 4909 . 12—1985

　　裸电线试验方法

　　第 12 部分：镀层可焊性试验— 焊球法

　　Testmethodsforbarewires—

　　part12：solderabilitytestofcoating—solderglobulemethod

　　2009-03-19 发布 2009-12-01 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

　　GB/T 4909 . 12—2009

　　前 言

　　GB/T 4909《裸电线试验方法》分为十二个部分：

　　— 第 1 部分：总则;

　　— 第 2 部分：尺寸测量;

　　— 第 3 部分：拉力试验;

　　— 第 4 部分：扭转试验;

　　— 第 5 部分：弯曲试验 — 反复弯曲;

　　— 第 6 部分：弯曲试验 — 单向弯曲;

　　— 第 7 部分：卷绕试验;

　　— 第 8 部分：硬度试验 — 布氏法;

　　— 第 9 部分：镀层连续性试验 — 多硫化钠法;

　　— 第 10 部分：镀层连续性试验 — 过硫酸铵法;

　　— 第 11 部分：镀层附着性试验;

　　— 第 12 部分：镀层可焊性试验 — 焊球法 。

　　本部分为 GB/T 4909 的第 12 部分 。

　　本部分代替 GB/T 4909 . 12—1985《裸电线试验方法 镀层可焊性试验 焊球法》。

　　本部分与 GB/T 4909 . 12—1985 相比主要变化如下：

　　— 按照 GB/T 1 . 1—2000 的要求，对编排格式进行了修改，并对部分文字进行了修饰;

　　— 增加了 “规范性引用文件 ”一章(1985 年版无;本版的第 2 章)。

　　本部分由中国电器工业协会提出 。

　　本部分由全国电线电缆标准化技术委员会(SAC/TC 213)归 口 。

　　本部分起草单位：上海电缆研究所 、江苏圣安电缆有限公司 、昆明电缆股份有限公司 、宝胜科技创新股份有限公司 、上海亚龙工业股份有限公司 、湖南湘能电工股份有限公司 、深圳市神州线缆有限公司 、无锡江南电缆有限公司和河南通达电缆有限公司 。

　　本部分起草负责人：陆盛叶 、邢海甬 、孙萍 、何文均 、蒋仁章 、李斌 、吴学愚 、章鹏 、张传省 、史万福 。

　　本部分所代替标准的历次版本发布情况为：

　　—GB/T 4909 . 12—1985 。

　　Ⅰ

　　GB/T 4909 . 12—2009

　　裸电线试验方法

　　第 12 部分：镀层可焊性试验— 焊球法

　　1 范围

　　GB/T 4909 的本部分规定了裸电线焊球法镀层可焊性试验的试验设备 、试样制备 、测量步骤 、试验结果及评定等 。

　　本部分适用于测试镀锡铜线表面被熔融焊料润湿的特性，这种特性用一特定时间表示 。

　　本部分方法是用试样将熔融焊料的焊球平分两半，测量试样切开焊球到焊料流至试样四周并把试样覆盖住所需的时间 。这个时间指示出试样的可焊性 。

　　本部分应与 GB/T 4909 . 1—2009 一起使用 。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件中的条款通过 GB/T 4909 的本部分的引用而成为本部分的条款 。 凡是注 日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否 可 使 用 这 些 文 件 的 最 新 版 本 。 凡 是 不 注 日 期 的 引 用 文 件，其 最 新 版 本 适 用 于 本部分 。

　　GB/T 4909 . 1—2009 裸电线试验方法 第 1 部分：总则

　　3 试验设备

　　3 . 1 可焊性试验装置

　　如图 1 所示 。试验装置的设计和加工，应能保证加热头的温度保持为(235±2) ℃ 。

　　1

　　GB/T 4909 . 12—2009

　　1 — 保温元件;

　　2 — 电加热器;

　　3 — 测温传感器孔座;

　　4 — 焊料球;

　　5 — 加热头;

　　6 — 加热体;

　　7 — 自动调温装置;

　　8 — 加热器引线;

　　9 — 调温装置调节器;

　　10 — 调温装置引线 。

　　图 1 焊球试验装置

　　3 . 1 . 1 加热体

　　加热体如图 2 所示，应由非热处理的铝棒制成，其抗拉强度应不小于 170 N/mm2 ,化学成分如表 1所示 。缠绕电加热元件部分的直径为 16 . 0 mm,该部分的长度允许调整，但应不超过 60 mm 。传感器放置孔的中心位置应针对加热头的圆周表面，使传感器可以插到加热头的圆柱表面 。孔的尺寸应与传感器相适应 。

　　2

　　GB/T 4909 . 12—2009

　　1 — 传感器放置孔;

　　2 — 加热头放置孔，钻并铰，φ为 3 . 96 ±0 . 02 mm ; R— 放置元件而割去的一部分 。

　　注：尺寸以 mm计，除非另有规定，误差为±0 . 1 。

　　图 2 加热体

　　表 1 加热体化学成分

　　元 素 名 称

　　含量/%

　　元 素 名 称

　　含量/%

　　镁 铜 硅 铁 锰

　　1 . 7 ~ 2 . 8

　　铬

　　≤0 . 25

　　≤0 . 1

　　锌

　　≤0 . 2

　　≤0 . 6

　　钛或其他细晶化元素

　　≤0 . 15

　　≤0 . 5

　　≤0 . 5

　　铝

　　其余部分

　　3 . 1 . 2 加热头

　　加热头如图 3 所 示，用 铁 制 成，其 化 学 成 分 如 表 2 所 示 。 装 入 加 热 体 上 时，加 热 体 应 加 热 到 约500 ℃ ,然后将加热体的端面和 R处的弧面抛光 。加热头顶端表面必须镀锡 。

　　3

　　GB/T 4909 . 12—2009

　　单位为毫米

　　图 3 加热头

　　表 2 加热头化学成分

　　元 素 名 称

　　含量/%

　　元 素 名 称

　　含量/%

　　碳 氧 氮

　　≤0 . 05

　　≤0 . 02

　　≤0 . 02

　　其他杂质铁

　　15 × 10- 6其余部分

　　3 . 1 . 3 试样夹

　　可使用任何简便的装置来将试样放入焊球内，但推荐使用图 4 的绝热夹具 。

　　1 — 绝热块;

　　2 — 试样 。

　　图 4 试样夹

　　3 . 2 焊料

　　3 . 2 . 1 化学成分

　　焊料的化学成分含量(质量分数)如表 3 所示 。表 3 以外的其他杂质含量(如铅 、锌或镉等)应不超过对焊料的性能产生有害影响的程度 。

　　表 3 焊料化学成分

　　元 素 名 称

　　含量/%

　　元 素 名 称

　　含量/%

　　锡 锑 铜

　　59 ~ 61

　　≤0 . 5

　　≤0 . 1

　　砷 铁 铅

　　≤0 . 05

　　≤0 . 02其余部分

　　3 . 2 . 2 60%焊料的熔化温度范围60%焊料的熔化温度范围为：全固化：183 ℃ ;

　　4

　　GB/T 4909 . 12—2009

　　全液化：188 ℃ 。

　　3 . 3 焊剂

　　3 . 3 . 1 松香

　　松香应符合下列要求：

　　颜色：标准松香色( WW)或更白;

　　酸值：每克松香中 ≥155 mg ;

　　软化点(球和环)：≥70 ℃ ;

　　流点(厄布洛德)：≥76 ℃ ;

　　灰分：≤0 . 05% ;

　　溶解度：将松香放入等质量的异丙醇中时，溶液应清澈，在室温下放置一周之后，不应有任何沉淀现象。

　　3 . 3 . 2 异丙醇

　　异丙醇应符合下列要求：

　　纯度：≥99 . 5%(按质量计);

　　醋酸酸度(二氧化碳除外)：≤0 . 002%(按质量计);

　　非挥发性成分：≤2 mg/100 mL 。

　　3 . 3 . 3 酒精

　　酒精应符合下列要求：

　　纯度：≥96 . 2%(按质量计);

　　游离酸(二氧化碳除外)：≤4 mg/L 。

　　4 试样制备

　　试样长 100 mm 。

　　试样应是直的，不应用手直接接触被试表面 。

　　在进行可焊性试验前，试样应不进行清洁处理 。若有关标准有要求，则试验样品可浸渍在室温条件下的中性有机溶剂中去除油污 。

　　5 试验步骤

　　5 . 1 焊剂配置

　　5 . 1 . 1 非活性焊剂

　　非活性焊剂由 25%的松香和 75%的异丙醇或酒精所组成 。

　　5 . 1 . 2 活性焊剂

　　当使用活性焊剂时，可按如下配方制作：在非活性焊剂中添加二乙胺盐酸盐(分析纯)，使氯的含量上升到 0 . 5%(指以松香含量为基准的 自 由氯离子表示的量)。

　　5 . 2 焊球

　　新的焊球放置在焊接装置中加热头上之前，应将前次试验遗留在加热头上的焊料擦干净 。 焊球的质量应符合表 4 规定 。

　　表 4 焊球质量选择

　　试样标称直径 d/mm

　　焊球标称质量/mg

　　d≤0 . 24

　　0 . 24

　　0 . 54

　　0 . 74

　　50

　　75

　　125

　　200

　　注：超出标称质量 ±10%的焊球数量应不超过 1 . 5% 。

　　5

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　　5 . 3 试验程序

　　加热焊球，加热头的温度应稳定保持为(235±2) ℃ 。

　　对熔融的焊球加少量的焊剂，以保证焊球清洁和不被氧化，并能完全润湿加热头 。

　　将试样装在试样夹上，在试样表面涂上焊剂，然后将试样放到焊球中，将焊球分成两部分，使试样接触加热头表面，开始计时，当焊料沿试样表面流动至把试样覆盖时，终止计时，记录从开始计时到终止计时的时间 。

　　每个试样应测两点，点间距离应不小于 8 mm 。

　　6 试验结果及评定

　　记录每点的焊接时间，应不超过 2 s 。试验结果取 8 个试样试验数据的算术平均值 。

　　8 个试样全部合格，则该批产品的镀层可焊性判为合格 。如有 3 个及以上试样不合格，则应逐件检查，如果有 2 个及以下试样不合格时，应从该批的其余包装单位中再随机抽取 8 个试样重新试验，仍有不合格时，则应逐件检查 。

　　7 注意事项

　　在完成试验之后，热 模 应 与 放 在 工 作 位 置 的 焊 球 一 起 冷 却，以 防 止 加 热 头 氧 化 和 相 继 发 生 的 弱润湿 。

　　可使用其他试验装置，但应满足下列要求：

　　a) 加热头的温度应保持为(235±2) ℃ ;

　　b) 焊 球 的 温 度 用 体 积 不 大 于 0 . 2 mm3 的 热 电 偶(如 镍 铬-镍 或 铬 镍-铝 镍 热 电 偶)放 在 焊 球 中测定;

　　c) 试样为刚镀好锡的铜线，直径 0 . 8 mm,长(50±2) mm,用使试样热传导最小的夹具夹挂试样，然后将试样插入焊球中，此时应符合下列条件：

　　1) 在 7 次重复试验中，至少有 5 次在 3 s 后温度不低于 222 ℃ ;

　　2) 在整个试验期间的任何时候，温度应不低于 210 ℃ 。

　　6

　　GB/T 4 9 0 9 1 2 2 0 0 9

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　　第 12 部分：镀层可焊性试验 — 焊球法

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