JIS Z 3198-5:2003 鉛フリーはんだ試験方法―第５部：はんだ継手の引張及びせん断試験方法

                                                                                  Z3198-5 : 2003

まえがき

  この規格は,工業標準化法第12条第1項の規定に基づき,社団法人 日本溶接協会(JWES)から,工業
標準原案を具して日本工業規格(日本産業規格)を制定すべきとの申出があり,日本工業標準調査会の審議を経て,経済産
業大臣が制定した日本工業規格(日本産業規格)である。
  はんだ付は、ソルダリングともいい、電子・電気機器、通信機器などの実装に使用する技術で、その使
用分野は広く、その接続の高信頼化への期待は大きい。
  はんだ付に関する規格は、IEC、ISOなど国際規格をはじめ、国内外の規格があるが、この規格は、新エ
ネルギー・産業技術総合開発機構委託研究開発に基づく、「環境負荷低減化に対応したはんだ接続に必要な
試験方法等の標準化」研究の成果を基礎として用いた。
  この規格は、環境に優しい“鉛を含まないはんだ”の継手の引張及びせん断試験方法に関したもので、
環境配慮規格としての位置付けのものである。
  この規格の一部が、技術的性質をもつ特許権、出願公開後の特許出願、実用新案権、又は出願公開後の
実用新案登録出願に抵触する可能性があることに注意を喚起する。経済産業大臣及び日本工業標準調査会
は、このような技術的性質をもつ特許権、出願公開後の特許出願、実用新案権、又は出願公開後の実用新
案登録出願にかかわる確認について、責任はもたない。
  JIS Z 3198の規格群には、次に示す部編成がある。
   JIS Z 3198‐1 鉛フリーはんだ試験方法−第1部 : 溶融温度範囲測定方法
   JIS Z 3198‐2 鉛フリーはんだ試験方法−第2部 : 機械的特性試験方法−引張試験
   JIS Z 3198‐3 鉛フリーはんだ試験方法−第3部 : 広がり試験方法
   JIS Z 3198‐4 鉛フリーはんだ試験方法−第4部 : ウェッティングバランス法及び接触角法によるぬ
                                                  れ性試験方法
   JIS Z 3198‐5 鉛フリーはんだ試験方法−第5部 : はんだ継手の引張及びせん断試験方法
   JIS Z 3198‐6 鉛フリーはんだ試験方法−第6部 : QFPリードのはんだ継手45度プル試験方法
   JIS Z 3198‐7 鉛フリーはんだ試験方法−第7部 : チップ部品のはんだ継手せん断試験方法

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Z 3198-5 : 2003

pdf 目 次

ページ

•  序文・・・・[1]
•  1. 適用範囲・・・・[1]
•  2. 引用規格・・・・[1]
•  3. 定義・・・・[1]
•  4. 試験片・・・・[1]
•  4.1 試験片の種類・・・・[2]
•  4.2 試験片の形状及び寸法・・・・[2]
•  5. 試験材、はんだ、フラックス及びはんだ付雰囲気・・・・[3]
•  5.1 試験材・・・・[3]
•  5.2 はんだ・・・・[4]
•  5.3 フラックス及びはんだ付雰囲気・・・・[4]
•  6. 試験材のはんだ付・・・・[4]
•  7. 試験材の熱処理・・・・[5]
•  8. 試験方法・・・・[5]
•  8.1 引張試験・・・・[5]
•  8.2 せん断試験・・・・[5]
•  9. 測定値の求め方・・・・[6]
•  9.1 引張試験方法の場合・・・・[6]
•  9.2 せん断試験方法の場合・・・・[6]
•  10. 試験結果の記録・・・・[6]

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                                                                                  Z3198-5 : 2003
                                       日本工業規格(日本産業規格)                           JIS
                                                                           Z 3198-5 : 2003

鉛フリーはんだ試験方法−第5部 : はんだ継手の引張及びせん断試験方法

   Test methods for lead-free solders-Part 5:Methods for tensile tests and shear
                                    tests on solder joints

序文

 この規格は、鉛フリーはんだ継手の引張及びせん断試験方法について規定したもので、平成12年度
及び平成13年度に行われた“環境負荷低減化に対応したはんだ接続に必要な試験方法等の標準化”につい
ての新エネルギー・産業技術総合開発機構委託業務成果を元としている。

1. 適用範囲

 この規格は、主に電気機器、電子機器、通信機器などの配線接続及び部品の接続などに用
いる鉛フリーはんだ継手の引張及びせん断試験方法について規定する。

2. 引用規格

 次に掲げる規格は,この規格に引用されることによって,この規格の規定の一部を構成す
る。これらの引用規格は,その最新版(追補を含む。)を適用する。
    JIS G 0202 鉄鋼用語(試験)
    JIS K 8034 アセトン(試薬)
    JIS K 8180 塩酸(試薬)
    JIS Z 2241 金属材料引張試験方法
    JIS Z 3001 溶接用語
    JIS Z 3282 はんだ−化学成分及び形状

3. 定義

 この規格で用いる主な用語の定義は、JIS G 0202、JIS Z 3001及び、JIS Z 3282によるほか、次
による。
a) 鉛フリーはんだ 合金成分として、鉛を含まない“すず系はんだ”の総称。ここでは、電気・電子・
    通信機器などの実装に使用する“すず−鉛系はんだ”に対応した用途の“鉛を含まないはんだ”。
b) フィレットはんだ継手において、継手のすき間からはみ出した、はんだの部分。
c) ボイド はんだ継手の中で、はんだの行き渡っていない空洞。
d) 引張強さ 引張試験における最大引張荷重を試験片の断面積で除した値。
e) せん断強さ はんだ継手の最大せん断荷重を、はんだ付面積で除した値。
f)  はんだ付面積 はんだ継手部の断面積。

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Z 3198-5 : 2003
4.. 試験片

4.1 試験片の種類

 試験片の種類は、試験の種類及び試験片の形状によって区分し、表1による。
                                      表 1 試験片の種類
                          種類                               形状
          引張試験片                           板材による突合せ継手
          1号せん断試験片                      板材によるせん断継手
          2号せん断試験片                      円板形状材によるせん断継手

4.2 試験片の形状及び寸法

 試験片の形状及び寸法は次による。
a) 引張試験片の形状及び寸法は、図1による。
                                                  はんだ付部                   単位 mm
                                                                         5
                                                                                  5
                                                                         10
                           50
                                        図 1 引張試験片
    備考1. 試験片の継手部は、はんだ付後機械仕上げし、フィレットは、完全に取り除いておかなけれ
            ばならない。
        2. はんだ継手部の表面粗さはRmax25Sとする。
        3. 試験片を均一加熱できる接合装置を用いて接合し、接合後に継手部は端部まで十分にはんだ
            付できていなければならない。
b) 1号せん断試験片の形状及び寸法は、図2による。
                          50                                                   単位 mm
                                           3
                                                                      6
                                                 はんだ付部                       6
                                        8
                                                                     10
                                         3
                           50
                                     図 2 1号せん断試験片
        備考1. 試験片の継手部のフィレットは、完全に取り除いておかなければならない。
            2. はんだ継手部の表面粗さはRmax25Sとする。
            3. 試験片を均一加熱できる接合装置を用いて接合し、接合後に継手部は端部まで十分には
                んだ付できていなければならない。

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c) 2号せん断試験片の形状及び寸法は、図3による
                       はんだ付部
                                                                単位 mm
                                                2
                                                   5
                                            5
                                            10
                                     図 3 2号せん断試験片
        備考1. 試験片の継手部のフィレットは、完全に取り除いておかなければならない。
            2. はんだ継手部の表面粗さはRmax25Sとする。

5. 試験材、はんだ、フラックス及びはんだ付雰囲気

5.1 試験材

 試験材(母材 )は、次による。
a) 試験材は、試験の目的によって材質を定め、その形状及び寸法は図4による。
   なお、引張試験片試験材及び1号せん断試験片試験材の枚数は、各2枚とし、2号せん断試験片試
    験材の枚数は、各1枚とする。
b) 試験材のはんだ付面は、機械加工などによって仕上げる。
c) はんだ付面は、JIS K 8034に適合する脱脂剤及びJIS K 8180に適合する酸洗液によって洗浄する。
d) 試験の目的に応じて、はんだ付面にめっき処理を行ってもよい。

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