前 言 长期以来，潮湿平衡实验作为点评焊料潮湿功能的1种有用的实验室办法，3种材料需求进行潮湿平衡实验，即基材、助焊剂和焊料。基材可所以印制板表面的金属区域，可所以电子元件的引线或端子。潮湿平衡实验用于点评金属表面的可焊性。实验程序在IPCJ002和IPCJ003中胪陈。潮湿平衡实验也被用于点评助焊剂潮湿作用的挑选东西。 近年来，潮湿平衡实验被用于点评各种合金焊料的潮湿性，特别是无铅合金焊料的潮湿性。潮湿平衡实验办法是全面研讨无铅焊料再流焊和波峰焊的一部分，潮湿平衡实验的意图是点评材料的习惯性、可焊性及焊接质量。研讨的内容包含合金、助焊剂、焊膏的首要配比、插件板的外观、表面装置、通孔元件（throughholecomponents）及专门规划的实验板。本文挑选潮湿平衡实验仪测定在波峰焊金相研讨中所用各种无铅合金焊料习惯的温度。 潮湿平衡实验办法 1 合金焊料 点评以下5种无铅合金焊料，包含锡－银和银－铜的2元合金焊料、锡－银－铜3元合金焊料、锡－银－铜－铋和锡－银－铜－锑的4元合金焊料，也包含共熔锡－铅焊料。所鉴定的特种合金及其熔化温度规模见表1。
表1 合金焊料和熔化温度规模
合金
熔化温度规模
锡63/铅37
183℃
锡99.3/铜0.7
227℃
锡96.5/银3.5
221℃
锡95.5/银4/铜0.5
217℃～218℃
锡96/银2.5/铋1/铜0.5
214℃～218℃
锡96.2银2.5/锑0.5/铜0.8
210℃～216℃[next]
2 实验预备 基材的潮湿平衡实验用25.4mm×12.7mm×0.13mm的铜附连测验板。附连测验板应契合ISO1634CUETP中的HA条件。附连测验板应按下列过程进行预清洗： 在欢腾的中去油； 用铜的表面处理剂去氧化； 用去离子水清洗； 最后用清洗。 潮湿平衡实验应在新清洁过的，并经100℃氧化1小时的附连测验板上进行。 3 潮湿平衡实验 用潮湿实验仪进行焊料的潮湿实验，实验仪的焊料槽应依次别离填充所测验的每一种合金。将附连测验板浸入低固化点非清洗（noclean）助焊剂中，深度达2.54mm，然后将附连测验板在焊料槽上方2.54mm处预热5min，接着将附连测验板浸入焊料2.54mm处5s，浸入和移出速度为25.4mm/s。不管氧化的铜附连测验板仍是未氧化的铜附连测验板都运用助焊剂，在焊料温度规模内进行实验，每种焊料合金，焊料温度和附连测验板的表面情况用15块附连测验板。 实验成果 每个潮湿实验记载2个丈量成果，即潮湿时刻和潮湿力。从该研讨中取得的潮湿平衡测验成果示于图1至图4，图中每个点代表15块附连测验板丈量数据的平均值。
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图中： 1表明锡63/铅37合金 2表明锡95.5/银4/铜0.5合金 3表明锡99.3/铜0.7合金 4表明锡96.5/银3.5合金 5表明锡96/银2.5/铋1/铜0.5合金 6表明锡96.2/银2.5/锑0.5/铜0.8合金 图1和图2表明运用未氧化的铜时，每种测验合金和助焊剂的潮湿时刻和潮湿力的成果。图3和图4表明运用氧化的铜时，每种测验合金和助焊剂的潮湿时刻和潮湿力的成果。 实验成果表明： （1）当运用低固化点、非清洗（noclear）松香型助焊剂时，271℃呈现近视无铅合金焊料的温度。运用未氧化的铜和低固化点助焊剂时，跟着无铅合金温度到达271℃，潮湿时刻缩短，然后潮湿到达平衡或跟着温度的升高潮湿力稍有添加。相同，到达271℃时，潮湿力添加，然后到达平衡或随温度上升潮湿力略有减小。 （2）锡－银2元合金和锡－银－铜三元合金的潮湿时刻比4元合金和锡铅合金更快，潮湿才能更强； （3）锡－铜合金到达彻底潮湿要求的最低温度为260℃； （4）4元合金到达彻底潮湿要求的最低温度为249℃； （5）锡－银和锡－银－铜合金到达彻底潮湿的最低实验温度为232℃；⑥锡－铅合金到达彻底潮湿的最低实验温度与锡－银和锡－银－铜合金相同。用氧化的铜和低固化点的助焊剂时，不同合金的成果很挨近。用氧化的铜基材，焊料温度为271℃一般可得到比在较低温度更好的作用。但是，有些合金在最高实验温度277℃具有较好边际作用。运用未氧化的铜时，锡－银2元合金和锡－银－铜3元合金的潮湿时刻要比运用氧化的铜潮湿时刻稍快、潮湿力稍强，该趋势正好与四元合金和锡－铅合金相反，即用氧化的铜比用未氧化的铜得到的潮湿作用更好。 结 论 潮湿平衡实验成果表明，当运用低固化点非清洗松香型助焊剂鉴定无铅合金焊料温度时，271℃挨近无铅合金焊料的温度，锡－银合金、锡－铜合金和锡－银－铜合金一般潮湿时刻短，潮湿力强；每种无铅合金焊料的习惯性及焊料温度必须在双面金属化孔板和表面装置电子元器件印制板的实践波峰焊工艺中进行验证。
表1 合金焊料和熔化温度规模
合金
熔化温度规模
锡63/铅37
183℃
锡99.3/铜0.7
227℃
锡96.5/银3.5
221℃
锡95.5/银4/铜0.5
217℃～218℃
锡96/银2.5/铋1/铜0.5
214℃～218℃
锡96.2银2.5/锑0.5/铜0.8
210℃～216℃[next]
2 实验预备 基材的潮湿平衡实验用25.4mm×12.7mm×0.13mm的铜附连测验板。附连测验板应契合ISO1634CUETP中的HA条件。附连测验板应按下列过程进行预清洗： 在欢腾的中去油； 用铜的表面处理剂去氧化； 用去离子水清洗； 最后用清洗。 潮湿平衡实验应在新清洁过的，并经100℃氧化1小时的附连测验板上进行。 3 潮湿平衡实验 用潮湿实验仪进行焊料的潮湿实验，实验仪的焊料槽应依次别离填充所测验的每一种合金。将附连测验板浸入低固化点非清洗（noclean）助焊剂中，深度达2.54mm，然后将附连测验板在焊料槽上方2.54mm处预热5min，接着将附连测验板浸入焊料2.54mm处5s，浸入和移出速度为25.4mm/s。不管氧化的铜附连测验板仍是未氧化的铜附连测验板都运用助焊剂，在焊料温度规模内进行实验，每种焊料合金，焊料温度和附连测验板的表面情况用15块附连测验板。 实验成果 每个潮湿实验记载2个丈量成果，即潮湿时刻和潮湿力。从该研讨中取得的潮湿平衡测验成果示于图1至图4，图中每个点代表15块附连测验板丈量数据的平均值。
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图中： 1表明锡63/铅37合金 2表明锡95.5/银4/铜0.5合金 3表明锡99.3/铜0.7合金 4表明锡96.5/银3.5合金 5表明锡96/银2.5/铋1/铜0.5合金 6表明锡96.2/银2.5/锑0.5/铜0.8合金 图1和图2表明运用未氧化的铜时，每种测验合金和助焊剂的潮湿时刻和潮湿力的成果。图3和图4表明运用氧化的铜时，每种测验合金和助焊剂的潮湿时刻和潮湿力的成果。 实验成果表明： （1）当运用低固化点、非清洗（noclear）松香型助焊剂时，271℃呈现近视无铅合金焊料的温度。运用未氧化的铜和低固化点助焊剂时，跟着无铅合金温度到达271℃，潮湿时刻缩短，然后潮湿到达平衡或跟着温度的升高潮湿力稍有添加。相同，到达271℃时，潮湿力添加，然后到达平衡或随温度上升潮湿力略有减小。 （2）锡－银2元合金和锡－银－铜三元合金的潮湿时刻比4元合金和锡铅合金更快，潮湿才能更强； （3）锡－铜合金到达彻底潮湿要求的最低温度为260℃； （4）4元合金到达彻底潮湿要求的最低温度为249℃； （5）锡－银和锡－银－铜合金到达彻底潮湿的最低实验温度为232℃；⑥锡－铅合金到达彻底潮湿的最低实验温度与锡－银和锡－银－铜合金相同。用氧化的铜和低固化点的助焊剂时，不同合金的成果很挨近。用氧化的铜基材，焊料温度为271℃一般可得到比在较低温度更好的作用。但是，有些合金在最高实验温度277℃具有较好边际作用。运用未氧化的铜时，锡－银2元合金和锡－银－铜3元合金的潮湿时刻要比运用氧化的铜潮湿时刻稍快、潮湿力稍强，该趋势正好与四元合金和锡－铅合金相反，即用氧化的铜比用未氧化的铜得到的潮湿作用更好。 结 论 潮湿平衡实验成果表明，当运用低固化点非清洗松香型助焊剂鉴定无铅合金焊料温度时，271℃挨近无铅合金焊料的温度，锡－银合金、锡－铜合金和锡－银－铜合金一般潮湿时刻短，潮湿力强；每种无铅合金焊料的习惯性及焊料温度必须在双面金属化孔板和表面装置电子元器件印制板的实践波峰焊工艺中进行验证。
