免费下载 IEC 60068-2-44:1995《环境试验 第2-44部分:试验 试验T指南:焊接》(广东韦斯)
发布时间:2025-11-14 浏览:0

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在电子制造的世界里,焊接是将成千上万个元器件牢固连接在电路板上的关键工序。一个元器件能否被快速、可靠地焊好,直接决定了电子产品的质量和寿命。如何科学地评估元器件的这种能力呢?国际电工委员会(IEC)制定的 IEC 60068-2-44:1995 标准,就是一份关于如何给元器件做“焊接体检”的权威指南。

一、标准概述:它是什么?

IEC 60068-2-44的全称是《环境试验 第2-44部分:试验 试验T指南:焊接》。顾名思义,它本身不是一个具体的“动手”测试方法,而是一份指导性文件

它的主要作用是:

  • 解释原理:深入解释为什么需要进行可焊性测试,以及各种测试方法背后的科学原理。

  • 提供背景:为标准的制定者、元器件制造商和电子产品组装商提供全面的背景信息和建议。

  • 指导选择:帮助用户理解并正确选择与之相关的其他具体测试标准,如IEC 68-2-20(试验T)、IEC 68-2-54(润湿平衡试验Ta)和IEC 68-2-58(表面安装器件SMD试验Td)。

简单来说,它是“测试标准的说明书”,确保大家对“可焊性”有一致、准确的理解。

二、适用范围:给谁做“体检”?

这份标准主要适用于电子元器件,特别是它们的引线或焊端。它关注的是元器件在经历运输、存储后,在进入焊接生产线时的状态。无论是传统的插装元器件,还是现代的表面贴装器件(SMD),其焊接质量的评估都离不开本标准所阐述的原则。

三、试验条件与所需仪器:多种“体检项目”

标准中介绍了多种可焊性测试方法,模拟不同的实际焊接工艺(如波峰焊、回流焊、烙铁焊)。以下是几种核心的“体检项目”:

  1. 焊槽法

    • 目的:定性评估元器件引线的润湿性能。

    • 仪器:一个温度控制精确的焊料槽(通常使用Sn60/Pb40焊料),温度通常为235°C或260°C。

  2. 烙铁法

    • 目的:用于不适合其他方法(如形状特殊)的引线,是一种快速的定性测试。

    • 仪器:标准化的电烙铁,温度通常为350°C。

  3. 焊球法

    • 目的:主要用于圆形截面的导线,可以测量润湿时间。

    • 仪器:一个带有特定尺寸焊球的加热装置,通过测量焊球被导线分开后又重新闭合的时间来判断润湿速度。

  4. 润湿平衡法 - 最精确的“定量体检”

    • 润湿平衡仪:核心是一个高精度的力传感器(天平)。

    • 焊料槽:精密控温。

    • 升降机构:以恒定速度(如20mm/s)将试样浸入和提出焊料。

    • 记录系统:传统上是图表记录仪,现代普遍使用计算机系统来采集和分析数据。

    • 目的:这是唯一能够定量测量润湿过程的方法。它通过测量焊料对试样产生的垂直力随时间的变化,绘制出“力-时间曲线”,从而全面评估润湿速度、程度和稳定性。

    • 仪器:这是最复杂的设备,包括:

四、试验过程与要求:“体检”流程

虽然不同方法流程各异,但润湿平衡法最能体现其科学性和严谨性,其主要流程如下:

  1. 准备:按照规定对元器件引线进行清洗(如果需要)和涂覆助焊剂。助焊剂通常指定为松香基的非活性焊剂,以模拟“最坏情况”。

  2. 浸入:升降机构以恒定速度将试样浸入熔融焊料中至指定深度。

  3. 停留:试样在焊料中保持一段时间(通常为5-10秒)。

  4. 测量:力传感器持续记录焊料表面张力对试样产生的力。初始阶段,力为负(排斥,代表不润湿);随着润湿发生,力变为正(吸引,代表润湿)。

  5. 提出:到达规定时间后,试样被提出。

  6. 分析:从得到的“力-时间曲线”上读取关键参数,例如:

    • 润湿开始时间:力从负值归零的时间。

    • 达到特定润湿力的时间:例如,达到理论润湿力2/3所需的时间。

    • 润湿稳定性:在停留末期,润湿力是否出现衰减。

五、设备要求:“体检仪器”的精度保障

为了保证测试结果的可靠性和可比性,标准对设备,尤其是润湿平衡仪,提出了严格要求:

  • 记录系统:响应时间要快(通常<0.3秒),能捕捉到力的快速变化。

  • 力传感器:刚度要足够高,避免因自身形变影响测量;噪声水平要低。

  • 焊料槽:热容量要大,确保温度稳定(如235°C ±3°C)。

  • 升降机构:浸入深度(可精确到±0.2mm)和浸入速度(如16-25 mm/s)必须可控制且可重复。

六、其他重要注意事项

  1. 区分“可焊性”与“润湿性”:这是标准强调的核心概念。

    • 可焊性:指元器件整体是否适合工业焊接,包括其耐热性、抗清洗剂能力等。

    • 润湿性:特指元器件焊端表面被熔融焊料涂覆的难易程度。润湿性是可焊性的首要条件,但不是唯一条件。

  2. 测试顺序至关重要:在产品的全套环境试验中,可焊性(尤其是润湿性)测试必须安排在最先进行。因为后续的湿热、盐雾等试验可能会严重损害焊端表面,导致测试结果失真。

  3. 模拟“老化”效应:元器件在仓库中存储后会自然“老化”,润湿性会下降。标准提供了几种加速老化的方法(如蒸汽老化、干热、湿热),来模拟不同存储时间和环境的影响,确保测试能反映元器件在实际使用时的状态。

  4. 结果的统计属性:可焊性测试结果存在波动。不能仅凭一两个样品的测试结果就对整批产品下结论。标准建议在元器件规范中应明确抽样计划和合格判据,采用统计方法来评估整批产品的质量水平。

总结

IEC 60068-2-44标准就像一位经验丰富的医生,为电子元器件的“焊接健康”制定了一套完整的体检指南。它通过科学定义、多种测试方法和严谨的设备要求,确保了从元器件供应商到电子产品制造商之间对“可焊性”有共同的语言和可靠的质量把控,是保障现代电子制造业高质量、高效率运行不可或缺的基石。


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