Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 7699-2-20:2014 về Thử nghiệm môi trường - Phần 2-20: Các thử nghiệm - Thử nghiệm T

• Số hiệu: TCVN7699-2-20:2014
• Loại văn bản: Tiêu chuẩn Việt Nam
• Nơi ban hành: ***
• Người ký: ***
• Ngày ban hành: Năm 2014

Thành phần hợp kim	Mức khắc nghiệt
	(215 ± 3)^oC		(235 ± 3)^oC		(245 ± 3)^oC (3 ± 0,3) s	(250 ± 3)^oC (3 ± 0,3) s
	(3 ± 0,3) s	(10 ± 1) s	(2 ± 0,2) s	(5 ± 0,5) s
SnPb	X	X	X	X
Sn96,5Ag3Cu,5					X
Sn99,3Cu,7						X
Thành phần hợp kim chỉ cho mục đích thử nghiệm. Hợp kim hàn bao gồm 3,0 wt % đến 4,0 wt % Ag, 0,5 wt % đến 1,0 wt % Cu, và phần còn lại là Sn có thể được sử dụng thay vì Sn96,5Ag3Cu,5. Hợp kim hàn bao gồm 0,45 wt % đến 0,9 wt % Cu và phần còn lại là Sn có thể được sử dụng thay vì Sn99,3Cu,7.
CHÚ THÍCH 1: X có nghĩa là áp dụng. CHÚ THÍCH 2: Tham khảo 4.1 của IEC 61190-1-3 để xác định thành phần hợp kim. CHÚ THÍCH 3: Các hợp kim hàn không chứa chì cơ bản được liệt kê trong bảng này đại diện cho các thành phần đang được lựa chọn cho các quy trình hàn không chì. Nếu sử dụng các hợp kim hàn khác với liệt kê trong bảng này, cần phải xác nhận rằng có thể áp dụng các mức khắc nghiệt được nêu.

4.2.5. Phép đo kết thúc và các yêu cầu

Phải tiến hành kiểm tra dưới ánh sáng đầy đủ bằng mắt thường hoặc với sự trợ giúp của kính có khả năng phóng đại 4 x đến 25 x, tùy thuộc vào kích thước của đối tượng.

Mẫu phải được xem xét bằng mắt và nếu được yêu cầu bởi quy định kỹ thuật liên quan, mẫu phải được kiểm tra về điện và cơ.

Bề mặt nhúng liên quan để hàn phải được phủ bằng lớp phủ hàn với không nhiều hơn các lượng nhỏ các khiếm khuyết nằm rải rác như các lỗ châm kim hoặc các vùng không được làm ướt hoặc mất làm ướt. Tất cả các dây dẫn đầu vào phải có lớp phủ hàn liên tục không có khiếm khuyết trên tối thiểu là 95 % diện tích tới hạn của bất kỳ dây dẫn đầu vào nào. Đối với các hợp kim hàn chứa chì, chất hàn phải mịn và sáng bóng.

4.3. Phương pháp 2: Mỏ hàn ở 350^oC

Phương pháp này cung cấp quy trình đánh giá khả năng bám thiếc của đầu nối dây trong trường hợp phương pháp bể hàn không thực hiện được. Phương pháp này áp dụng cho các hợp chất chứa chì và không chứa chì.

4.3.1. Mô tả mỏ hàn

Để giữ nhiệt độ đầu mỏ hàn trong quá trình thử nghiệm trong giới hạn quy định, khuyến cáo sử dụng mỏ hàn có khống chế nhiệt độ.

Khích thước A

...

...

...

Đường kính đầu mỏ hàn: 8 mm

Chiều dài đầu mỏ hàn: 32 mm thu nhỏ thành hình nêm trên một đoạn dài xấp xỉ 10 mm.

Kích thước B

Nhiệt độ đầu mỏ hàn: (350 ± 10)^oC

Đường kính đầu mỏ hàn: 3 mm

Chiều dài đầu mỏ hàn: 12 mm thu nhỏ thành hình nêm trên một đoạn dài xấp xỉ 5 mm.

Đầu mỏ hàn phải làm bằng đồng, tốt nhất là được bọc thép, hoặc hợp kim đồng chịu ăn mòn, phù hợp với cách làm thông thường, và được tráng thiếc trên bề mặt thử nghiệm.

4.3.2. Chất hàn và chất trợ dung

Phải sử dụng dây hàn có lõi, bao gồm chất hàn theo quy định trong Bảng 1 với một lõi hoặc một số lõi chứa từ 2,5 % đến 3,5 % nhựa thông theo quy định trong Phụ lục B. Kiểm tra bằng mắt phải được thực hiện trong quá trình thử nghiệm về sự có mặt của chất trợ dung.

...

...

...

Tùy theo loại linh kiện, phải sử dụng mỏ hàn kích thước A hoặc kích thước B, như quy định trong quy định kỹ thuật liên quan.

Đường kính danh nghĩa của dây hàn được sử dụng với mỏ hàn kích thước A là 1,2 mm và 0,8 mm với mỏ hàn kích thước B.

Đầu nối dây phải được đặt sao cho có thể áp mỏ hàn vào bề mặt thử nghiệm ở tư thế nằm ngang như trên Hình 2.

Nếu cần có giá cơ khí để đỡ các đầu nối dây trong khi thực hiện thử nghiệm này, thì giá đỡ này phải bằng vật liệu cách nhiệt.

Hình 2 - Vị trí của mỏ hàn

Khi thử nghiệm các linh kiện nhạy với nhiệt, quy định kỹ thuật liên quan phải quy định cụ thể khoảng cách giữa bề mặt thử nghiệm và thân của linh kiện, hoặc phải quy định sử dụng bộ tản nhiệt cụ thể.

Quy định kỹ thuật liên quan có thể quy định các điều kiện khác nhau trong trường hợp hình dạng kích thước của đầu nối dây khiến cho quy trình nêu trên không thể áp dụng được.

Chất hàn dư thừa còn sót lại trên bề mặt thử nghiệm của mỏ hàn từ một thử nghiệm trước đó phải được lau sạch.

...

...

...

Nếu quy định kỹ thuật liên quan yêu cầu phải thử nghiệm một số đầu nối dây của linh kiện thì phải tuân thủ một khoảng cách thời gian từ 5 s đến 10 s giữa các lần áp vào đầu nối dây khác nhau của linh kiện để tránh không để linh kiện bị quá nhiệt.

Bất kỳ lượng dư chất trợ dung nào đều phải được loại bỏ khỏi đầu nối dây bằng 2-propanol (isopropanol) hoặc với rượu etylic.

4.3.4. Các phép đo kết thúc và các yêu cầu

Phải tiến hành kiểm tra dưới ánh sáng đầy đủ bằng mắt thường hoặc với sự trợ giúp của kính lúp có khả năng phóng đại 4 x đến 25 x, tùy thuộc vào kích thước của đối tượng.

Mẫu phải được xem xét bằng mắt và nếu được yêu cầu bởi quy định kỹ thuật liên quan, mẫu phải được kiểm tra về điện và cơ.

Chất hàn phải làm ướt vào bề mặt thử nghiệm và ở đó không được có đọng thành giọt.

4.4. Thông tin cần nêu trong quy định kỹ thuật liên quan

Khi thử nghiệm này được nêu trong quy định kỹ thuật liên quan thì phải nêu các nội dung dưới đây trong chừng mực có thể áp dụng.

...

...

...

Điều

a)

Có yêu cầu tẩy mỡ hay không

4.1.2

b)

Các phép đo ban đầu

4.1.3

c)

Phương pháp lão hóa (nếu yêu cầu)

...

...

...

d)

Phương pháp thử nghiệm

4.2 hoặc 4.3

e)

Có sử dụng chất trợ dung hoạt hóa hay không

4.2.2

f)

Độ sâu nhúng, nhiệt độ và khoảng thời gian nhúng

4.2.3, 4.2.4

...

...

...

Có sử dụng màn chắn nhiệt hay không

4.2.3

h)

Kích thước của mỏ hàn (A hoặc B)

4.3.1

i)

Khoảng cách giữa bề mặt thử nghiệm và thân linh kiện hoặc sử dụng bộ tản nhiệt

4.3.3

j)

...

...

...

4.3.3

k)

Vị trí của mỏ hàn

4.3.3

l)

Thời gian áp mỏ hàn, nếu không phải là 2 s đến 3 s

4.3.3

m)

Số đầu nối dây cần thử nghiệm

...

...

...

n)

Các phép đo cuối cùng và các yêu cầu

4.3.4

o)

Loại hợp kim hàn

Bảng 1, 4.3.2

5. Thử nghiệm Tb: Khả năng chịu nhiệt hàn

5.1. Đối tượng và mô tả chung của thử nghiệm

5.1.1. Phương pháp thử nghiệm

...

...

...

Phương pháp 1: Bể hàn

Phương pháp 2: Mỏ hàn

Phương pháp 1 giống hệt với Phương pháp 1 của thử nghiệm Ta, nhưng khác về thời gian và nhiệt độ nhúng.

Phương pháp 2 giống hệt với Phương pháp 2 của thử nghiệm Ta, nhưng mỏ hàn được áp vào bề mặt thử nghiệm trong 10 s.

5.1.2. Phép đo ban đầu

Các mẫu phải được xem xét bằng mắt và kiểm tra về điện và cơ như được yêu cầu bởi quy định kỹ thuật liên quan.

5.2. Phương pháp 1: Bể hàn

5.2.1. Mô tả bể hàn

Bể hàn phải có chiều sâu không nhỏ hơn 40 mm và thể tích không nhỏ hơn 300 ml. Bể hàn phải chứa chất hàn như quy định ở Bảng 2.

...

...

...

Phải sử dụng chất trợ dung có thành phần 25 % theo khối lượng là nhựa thông và 75 % theo khối lượng là 2-propanol (isopropanol) hoặc rượu etylic, như quy định ở Phụ lục B.

Trường hợp chất trợ dung không hoạt hóa là không phù hợp, có thể sử dụng chất trợ dung trên có bổ sung thêm diethylammoni clorua (thuốc thử cấp phân tích), với lượng lên đến 0,5 % clorua (thể hiện dưới dạng không có clo dựa trên thành phần nhựa thông), theo yêu cầu của quy định kỹ thuật liên quan.

Trường hợp thử nghiệm này là một phần của một trình tự thử nghiệm và được áp dụng trước một thử nghiệm độ ẩm, thì phải sử dụng chất trợ dung không hoạt hóa có thành phần 25 % theo khối lượng là nhựa thông và 75 % theo khối lượng là 2-propanol (isopropanol) hoặc rượu etylic. Trong trường hợp này, thử nghiệm phải được thực hiện trên các mẫu có một bề mặt đã đạt được yêu cầu về khả năng bám thiếc Thử nghiệm Ta, Phương pháp 1, trong khoảng thời gian 72 h trước đó.

5.2.3. Quy trình

Trước mỗi thử nghiệm, bề mặt của chất hàn nóng chảy phải được lau sạch và sáng bóng bằng mảnh vật liệu thích hợp.

Trước tiên đầu nối cần thử nghiệm phải được nhúng trong chất trợ dung được mô tả ở 5.2.2 ở nhiệt độ phòng thử nghiệm, và sau đó đặt vào trong bể hàn, theo hướng dọc trục của bể hàn. Điểm nhúng của đầu nối dây phải cách các thành bể không ít hơn 10 mm.

Việc nhúng đầu nối dây tới khoảng từ 2,0 mm đến 2,5 mm từ linh kiện hoặc mặt phẳng tựa, trừ khi có quy định khác trong quy định kỹ thuật liên quan, phải được hoàn tất trong thời gian không quá 1 s.

Đầu nối dây phải được duy trì ở độ sâu quy định trong một trong các khoảng thời gian đưa ra trong Bảng 2, hoặc theo quy định trong quy định kỹ thuật liên quan.

5.2.4. Điều kiện thử nghiệm

...

...

...

Bảng 2 - Khả năng chịu nhiệt hàn, phương pháp bể hàn: Mức khắc nghiệt (khoảng thời gian và nhiệt độ)

Thành phần của hợp kim

Mức khắc nghiệt

(235 ± 3)^oC

(260 ± 3)^oC

(10 ± 1) s

(5 ± 0,5)s

(10 ± 1)s

SnPb

...

...

...

X^b

X^c

Hợp kim không chứa chì ^a

X^b

X^c

CHÚ THÍCH 1: X có nghĩa là áp dụng.

CHÚ THÍCH 2: Một số phương pháp hàn nhất định có thể yêu cầu mức khắc nghiệt cao hơn (270 ± 3)^oC trong (5 ± 0,5) s hoặc ở điều kiện khắc nghiện hơn, trong (10 ± 1) s. Các điều kiện như vậy cần được cung cấp bởi quy định kỹ thuật chi tiết giữa các đối tác thương mại.

CHÚ THÍCH 3: Cần chú ý rằng các cơ cấu nhạy cảm với nhiệt/độ ẩm cần được nâng chuyển theo hướng dẫn của nhà cung cấp.

...

...

...

^b Thời gian nhúng ngắn hơn (5 s), chủ yếu dành cho các linh kiện nhạy cảm với nhiệt được thiết kế để lắp đặt trên tấm mạch in. Cần cảnh báo người sử dụng rằng các linh kiện như vậy cần được hàn vào tấm mạch in trong khoảng thời gian dưới 4 s.

^c Mức khắc nghiệt thử nghiệm này cũng được sử dụng cho thử nghiệm mất làm ướt. Điều kiện thử nghiệm (260 ± 5)^oC trong (30 ± 3) s cũng được sử dụng như một điều kiện thử nghiệm tùy chọn.

Trừ khi có quy định khác trong quy định kỹ thuật liên quan, một màn chắn bằng vật liệu cách nhiệt có chiều dày (1,5 ± 0,5) mm, có các lỗ thông phù hợp với kích thước của đầu nối, phải được đặt giữa thân của linh kiện và chất hàn nóng chảy.

Khi quy định kỹ thuật liên quan quy định việc sử dụng bộ tản nhiệt trong quá trình thử nghiệm này, quy định kỹ thuật phải cung cấp đầy đủ chi tiết về kích thước và loại bộ tản nhiệt cần sử dụng, cần được liên hệ với phương pháp được sử dụng để hàn trong sản xuất.

5.2.5. Mất làm ướt

Quy định kỹ thuật liên quan phải quy định liệu có cần thực hiện thử nghiệm này hay không.

Tổng thời gian nhúng trong 10 s được yêu cầu bởi vì việc mất làm ướt có thể xảy ra rất chậm; việc nhúng này được chia ra làm hai chu kỳ, mỗi chu kỳ là 5 s nhằm đảm bảo việc mất làm ướt nhanh sẽ không bị che giấu bởi bất kỳ hiện tượng làm ướt trở lại nào xảy ra sau đó.

5.3. Phương pháp 2: Mỏ hàn

5.3.1. Mô tả mỏ hàn

...

...

...

Quy định kỹ thuật liên quan phải nêu rõ cần sử dụng mỏ hàn A hoặc mỏ hàn B.

5.3.2. Chất hàn và chất trợ dung

Như quy định ở 4.3.2.

5.3.3. Quy trình

Như quy định ở 4.3.3 (Phương pháp 2, với mỏ hàn ở Thử nghiệm Ta), nhưng với mỏ hàn được áp vào bề mặt thử nghiệm của đầu nối dây ở một trong các nhiệt độ và khoảng thời gian dưới đây, như quy định ở quy định kỹ thuật liên quan.

Nhiệt độ:                       350^oC hoặc 370^oC

Khoảng thời gian:          (5 ± 1) s hoặc

                                    (10 ± 1) s

Phải áp dụng khoảng thời gian là 10 s nếu quy định kỹ thuật liên quan không nêu khoảng thời gian.

...

...

...

Đối với các linh kiện nhạy cảm với nhiệt, quy định kỹ thuật liên quan phải quy định khoảng cách giữa bề mặt thử nghiệm và thân linh kiện, hoặc phải quy định sử dụng bộ tản nhiệt cụ thể.

Nếu quy định kỹ thuật liên quan yêu cầu phải thử nghiệm một số đầu nối dây của linh kiện thì phải tuân thủ một khoảng cách thời gian từ 5 s đến 10 s giữa các lần áp vào đầu nối dây khác nhau của linh kiện để tránh không để linh kiện bị quá nhiệt.

5.4. Phục hồi

Mẫu phải được duy trì ở điều kiện khí quyển tiêu chuẩn để thử nghiệm theo TCVN 7699-1 (IEC 60068-1) trong thời gian 30 min hoặc cho đến khi ổn định nhiệt.

CHÚ THÍCH: Có thể xảy ra với một số linh kiện nhất định, ví dụ như một số chất bán dẫn hoặc tụ điện, là các đặc tính điện chỉ được ổn định sau nhiều giờ sau khi đã đạt được ổn định nhiệt.

5.5. Phép đo kết thúc và các yêu cầu

Phải tiến hành kiểm tra dưới ánh sáng đầy đủ bằng mắt thường hoặc với sự trợ giúp của kính lúp có khả năng phóng đại 4 x đến 25 x, tùy thuộc vào kích thước của đối tượng.

Mẫu phải được quan sát bằng mắt và kiểm tra về điện và cơ, kể cả các dung sai kích thước, theo yêu cầu trong quy định kỹ thuật liên quan.

5.6. Mất làm ướt (nếu yêu cầu)

...

...

...

Nếu xuất hiện các bề mặt mất làm ướt hoặc không ướt thì điều này cần được ghi lại.

5.7. Thông tin cần nêu trong quy định kỹ thuật liên quan

Khi thử nghiệm này được nêu trong quy định kỹ thuật liên quan thì phải nêu các nội dung dưới đây trong chừng mực có thể áp dụng:

Điều

a) Các phép đo ban đầu

5.1.2

b) Phương pháp thử nghiệm được áp dụng

5.2, 5.3

...

...

...

5.2.3

d) Mức khắc nghiệt thử nghiệm

5.2.4

e) Có sử dụng màn chắn nhiệt hay không, và nêu chi tiết về bộ tản nhiệt, nếu yêu cầu

5.2.4

f) Có áp dụng thử nghiệm mất làm ướt hay không

5.2.5

g) Kích thước (A hoặc B) của mỏ hàn

5.3.1

...

...

...

5.3.3

i) Số đầu nối dây cần thử nghiệm

5.3.3

j) Nhiệt độ và thời gian thử nghiệm bằng mỏ hàn

5.3.3

k) Kiểu hợp kim hàn trong trường hợp thử nghiệm mất làm ướt

Bảng 2, 5.3.2

l) Các phép đo cuối cùng và các yêu cầu

5.5, 5.6

...

...

...

Phụ lục A

(tham khảo)

Ví dụ về thiết bị dùng cho quá trình lão hóa gia tốc bằng hơi nước

CHÚ THÍCH: Không nên đặt mẫu bên dưới phần thấp nhất của bình làm mát vì nước nhỏ giọt.

Hình A.1 - Ví dụ về thiết bị thử nghiệm

Phụ lục B

(quy định)

...

...

...

B.1. Nhựa thông

Màu sắc

Đến cấp WW hoặc nhạt hơn

Chỉ số axit (mm KOH/g nhựa thông)

155 (tối thiểu)

Điểm hóa mềm (hình cầu và vòng tròn)

70^oC (tối thiểu)

Điểm chảy

76^oC (tối thiểu)

...

...

...

0,05 % (tối đa)

Tính tan

Dung dịch nhựa thông trong 2-propanol (isopropanol) có cùng khối lượng phải trong, và sau một tuần ở nhiệt độ phòng phải không có dấu hiệu lắng cặn.

B.2. 2-propanol (isopropanol)

Độ tinh khiết

Tối thiểu 99,5 % 2-propanol (isopropanol) theo khối lượng

Độ axit ở dạng axit axetic (trừ cacbon đioxit)

Tối đa 0,002 % theo khối lượng

Chất không bay hơi

...

...

...

B.3. Rượu êtylic

Độ tinh khiết                                                    Tối thiểu 96,2 % rượu etylic theo khối lượng

Axit tự do (trừ cacbon đioxit)                           Tối đa 4 mg/l

CHÚ THÍCH: Khi cần chất trợ dung hoạt hóa, có thể pha chế một cách thuận tiện như sau:

Thư mục tài liệu tham khảo

[1] IEC 60068-2-54: 1985, Environmental testing - Part 2-54: Tests - Test Ta: Solderability testing of electronic components by the wetting balance method (Thử nghiệm môi trường - Phần 2-54: Các thử nghiệm - Thử nghiệm Ta:Thử nghiệm khả năng bám thiếc của các linh kiện điện tử bằng phương pháp cân bằng làm ướt).

[2] IEC 60068-2-58: 1989, Environmental testing - Part 2-58: Tests - Test Td: Test methods for solderability, resistance to dissolution of metallization and to soldering heat of surface mounting devices (SMD) (Thử nghiệm môi trường - Phần 2-58: Các thử nghiệm - Thử nghiệm Td: Các phương pháp thử nghiệm về khả năng bám thiếc, khả năng không hòa tan của lớp phủ kim loại và khả năng chịu nhiệt hàn của các cơ cấu lắp trên bề mặt (SMD))

[3] IEC 60068-2-69, Environmental testing Part 2-69: Tests - Test Te: Solderability testing of electronic components for surface mountingdevices (SMD) by the wetting balance method (Thử nghiệm môi trường Phần 2-69: Các thử nghiệm - Thử nghiệm Te: Thử nghiệm khả năng bám thiếc của linh kiện điện tử dùng cho các cơ cấu lắp trên bề mặt (SMD) bằng phương pháp cân bằng làm ướt)

...

...

...

MỤC LỤC

Lời nói đầu

1. Phạm vi áp dụng

2. Tài liệu viện dẫn

3. Thuật ngữ và định nghĩa

4. Thử nghiệm Ta: Khả năng bám thiếc hàn của các chân dạng dây và chân dạng dẹt

5. Thử nghiệm Tb: Khả năng chịu nhiệt hàn

Phụ lục A (tham khảo) - Ví dụ về thiết bị dùng cho quá trình lão hóa gia tốc bằng hơi nước

...

...

...

Thư mục tài liệu tham khảo