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电子元件在焊接过程中能否与焊料良好结合，直接影响电子产品的质量和可靠性。为了科学评估这种“可焊性”，国际电工委员会（IEC）制定了专门的标准——IEC 60068-2-54:2006，其中详细规定了使用润湿平衡法进行可焊性测试的方法。本文将带你了解这一标准的要点，揭开润湿平衡测试的神秘面纱。
IEC 60068-2-54:2006 是一项国际标准，全称为《环境试验 第2-54部分：试验Ta：采用润湿平衡法对电子元件进行可焊性试验》。该标准首次发布于1985年，当前版本为2006年发布的第二版，主要更新包括：
增加了对无铅焊料合金的支持；
调整了力-时间曲线的表示方向，与相关标准保持一致；
优化了润湿进展的测试要求。
该标准的核心是润湿平衡法，即通过测量元件浸入熔融焊料时所受的垂直力变化，来量化其润湿性能。
该标准适用于各种形状的电子元件端子的可焊性评估，尤其适合：
参考性测试；
无法用其他方法定量测试的元件，如某些特殊封装或微型元件。
注：对于表面贴装器件（SMD），如适用，建议参考另一个标准 IEC 60068-2-69。
润湿平衡测试系统主要包括以下几个部分：
| 组成部分 | 功能说明 |
|---|---|
| 敏感天平（弹簧系统） | 悬挂试样并感应受力变化 |
| 传感器与信号调节器 | 将力信号转换为电信号 |
| 记录设备（计算机或图表记录仪） | 实时记录力-时间曲线 |
| 焊料槽 | 盛放熔融焊料，温度可控 |
| 升降机构 | 控制试样浸入与退出 |
| 控制系统 | 协调各部件动作 |
| 项目 | 含铅焊料（如Sn60Pb40） | 无铅焊料（如Sn96.5Ag3.0Cu0.5） |
|---|---|---|
| 焊料温度 | 235°C ± 3°C | 245°C ± 3°C（视合金而定） |
| 浸入速度 | 5 mm/s 至 20 mm/s ± 1 mm/s | 同左 |
| 浸入深度 | 通常2 mm 至 5 mm，可调 | 同左 |
| 浸入时间 | 一般5秒，可根据需要设定 | 同左 |
整个测试过程可分为以下几个阶段：
试样准备
试样通常以“收货状态”测试，除非另有规定。
可选用中性有机溶剂清洗，但不得使用其他清洁方式。
焊剂涂覆
将试样浸入焊剂（如松香基活性或非活性焊剂）后，垂直立于滤纸上1–5秒以去除多余焊剂。
预热与干燥
试样悬挂于焊料槽上方20 mm处约30秒，使焊剂溶剂挥发。
开始测试
试样以设定速度浸入焊料，达到指定深度后保持一定时间，然后退出。
整个过程通过记录仪绘制“力-时间曲线”。
结果分析
通过曲线上的关键点评估可焊性：
润湿开始时间（t₀ → B）：应尽量短；
润湿进展时间（t₀ → C）：应在规定时间内达到2/3最大润湿力；
润湿稳定性：测试结束点E与最大润湿力点D的比值应 ≥ 0.8。
为保证测试准确与可重复，设备必须满足以下要求：
| 项目 | 要求 |
|---|---|
| 记录仪响应时间 | ≤ 0.3秒，超调≤1% |
| 灵敏度范围 | 最小应能感应200 mg质量 |
| 图表速度 | ≥ 10 mm/s |
| 噪声水平 | ≤ 0.04 mN |
| 弹簧系统刚度 | 10 mN力引起位移 ≤ 0.1 mm |
| 焊料槽尺寸 | 试样距槽壁 ≥ 15 mm，深度 ≥ 15 mm |
| 浸入深度调节精度 | ±0.2 mm |
| 浸入速度范围 | 5–20 mm/s ± 1 mm/s |
| 保持时间可调范围 | 0–10秒 |
试样形状：宜选择截面均匀的试样，浸入角度尽量垂直（±15°以内）。
焊料纯度：焊料合金成分应定期检测，避免杂质影响测试结果。
焊剂选择：根据标准选择活性或非活性松香基焊剂，并在报告中注明。
结果解读：力-时间曲线中，向下为正（润湿），向上为负（不润湿），需正确理解曲线形态（如“快速润湿”“润湿不良”等典型模式见附录B）。
参考润湿力：可通过预镀锡试样或理论计算得到理想润湿力，作为评估基准。
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