JIS Z 3284-4:2014 ソルダペースト―第４部：ぬれ性，ソルダボール及び広がり試験 | ページ 3

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                                        表4−ぬれの度合
          ぬれの              ぬれの状態の説明                       図示例
           度合
            1      ソルダペースト溶融後に速いぬれを生じ,ぬ
                   れが進行して最大ぬれ力付近で安定した作用
                   力となる。
            2      ソルダペースト溶融後のぬれが緩やかとなる
                   が,ぬれが進行して最大ぬれ力付近で安定し
                   た作用力となる。
            3      ソルダペースト溶融後もすぐにぬれが始まら
                   ず,ぬれ開始時刻がずれた波形となる。最大
                   ぬれ力が予想する力より小さい場合がある。
            4      作用力がゼロライン付近のまま経過し,フラ
                   ックスによる微小な作用力だけがみられる。
                   供試品をソルダペーストから引き抜くときだ
                   け正の作用力が角状に発生する。測定時間内
                   でソルダペーストが供試品をぬらさない状態
                   で,この場合,結果のパラメータは求められ
                   ない。
            5      上記以外のもの
4.4.2  プロファイル昇温法
  この試験は,プロファイル昇温法加熱装置によって各種ソルダペーストを溶融して,そのときの試験片
のはんだぬれ性を測定しソルダペーストのぬれ性を評価する試験で,次による。
a) 試験の概要 ソルダペーストに試験片が接触し,試験ジグ板に接触後,加熱装置を作動させてソルダ
    ペーストを溶融する。加熱装置の作動開始から溶融までの試験片に働く作用力を平衡システムにて検
    出し,信号変換器を通して記録計に時間の関数及び温度の関数として連続的に記録表示して評価する。
b) 試薬及び材料 試薬及び材料は,次による。
  1) 脱イオン水
  2) アセトン JIS K 8034に規定するもの。
  3) 酸洗い液 JIS K 8180に規定する塩酸(特級)5 gを脱イオン水95 gで稀釈したもの(塩酸濃度約
      1.75 %)。
  4) 試験片 JIS H 3100に規定するりん脱酸銅板(C1201P又はC1220P)。
c) 装置及び器具 装置及び器具は,次による。
  1) リフロー対応ウェッティングバランス試験装置及び補助器具 JIS C 0099の7.1(試験装置)による
      試験装置は,試験片に働く鉛直方向の力を測定可能な測定部と温度プロファイルが制御可能な加熱

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      部,加熱部の昇降制御可能な昇降部及び測定部の力の信号出力を記録する記録部で構成する。
  2) 記録計
  3) スパチュラ
  4) ピンセット又はトング
  5) 簡易印刷機
d) 試験の手順 試験の手順は,次による。
  1) 試験片の調整
  1.1) 試験片 ソルダペーストに浸せきする試験片の端面には,ばり及びきずがないことを確認する。
        試験片の寸法を,図4に示す。試験片の取扱いは清浄なピンセット又はトングを用いる。
  1.2) 試験片の酸洗い処置 試験片をアセトンで脱脂洗浄し室温で乾燥させる。その後酸洗い液に入れ,
        1分間超音波洗浄器で洗浄する。次いで酸洗い液から取り出し,脱イオン水で十分に洗浄した後,
        アセトンに浸せきし,その後室温乾燥する。
                                                                                      単位 mm
                                          先端部は90°
                                                                単位 mm
                          形状         厚さ          幅          長さ
                          板状       0.3±0.03     3±0.03      10±0.1
                                    図4−試験片の形状・寸法
  2) 試験ジグ板 ソルダペーストを適切な形状に形成し,加熱部へ供給するため試験ジグ板を使用する。
      試験ジグ板は,表5に示す仕様を満たしているものを使用する。

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                                     表5−試験ジグ板の仕様
                      項目                             試験ジグ板の仕様
                      材質             りん脱酸銅(JIS H 3100に規定するC1201P又はC1220P)
                      形状             35 mm×35 mm以下
                      厚さ             0.3 mm
  3) ソルダペーストの準備 ソルダペーストは,密封した容器に入れ,10 ℃以下の冷暗所で保管したも
      のを使用する。試験に用いる場合の手順は,次による。
  3.1) ソルダペーストが,使用期限内であることを確認する。
  3.2) ソルダペーストを冷暗所から取り出し,室温になるまで放置する。
  3.3) 容器の蓋を開封し,明らかな変質及び分離がないことを確認する。
  3.4) ソルダペーストの表面と内部の色調とが均一になるまで,スパチュラで十分にかくはんする。
  3.5) 必要量を取り出した後,残ったソルダペーストは,再度10 ℃以下の冷暗所で保管する。ただし,
        取り出して残ったソルダペーストは廃棄する。
  4) 試験の手順
  4.1) ソルダペーストを,清浄な試験ジグ板上に簡易印刷機を用い表5に規定する厚さ及び形状で塗布
        する。
  4.2) 試験片を,熱絶縁をしたホルダに取り付け,塗布されたソルダペーストの中央上部に配置する。
  4.3)   IS C 0099の7.1(試験装置)の昇降部によって加熱板及び試験ジグ板を上昇させるか又はホルダ
        に取り付けた試験片を下降させ,試験ジグ板上に塗布したソルダペーストの中に試験片を浸せき
        する。試験片と試験ジグ板とが接触するまで浸せきさせ,表6に規定している引き離し量まで引
        き離す。
                            表6−ソルダペースト供給量及び浸せき条件
                                                                単位 mm
                            塗布形状       8 (直径)
                              厚み         0.3
                           引き離し量      固相線温度150 ℃以上 : 0.25
                                           固相線温度150 ℃未満 : 0.2
  4.4) 試験片を浸せきする直前に試験装置の力センサの出力をゼロ点に調整する。
  4.5) 加熱部によって試験ジグ板上のソルダペースト及び試験片の接触部の温度均一を保ちながら図5
        の温度条件で加熱する。
  4.6) プロファイル加熱終了後,加熱部を下降させるか又はホルダを上昇させる。
  5) 試験条件
  5.1) ソルダペースト供給量及び浸せき条件 ソルダペーストの塗布形状,厚さ及び引き離し量は,図6
        による。
  5.2) 温度条件 温度プロファイルは,図5に示す温度条件を用いる。
          注記 温度計測位置は,加熱炉の構造上,ソルダペースト及びそれに接する試験片底部端面の
                実温度プロファイルに替えて,加熱炉きょう(筐)体内の適切な位置の温度プロファイ
                ルで十分近似できる場合は,その位置で計測する。ただし,この場合,実温度との誤差

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                は±2.5 ℃を超えないことが望ましい。
  温度プロファイルの各部の条件は,次による。
  ka : 予備加熱前温度勾配(3±0.3 K/s)
  ta : 予備加熱時間(120±5 s)
  Ta : 予備加熱温度(ソルダペーストの固相線温度−40±5 ℃)
  kb : 本加熱温度勾配(3±0.3 K/s)
  Tb : ピーク温度(ソルダペーストの液相線温度+25±3 ℃)
  tb : ピーク時間(510 s)
                                   図5−試験温度プロファイル
  6) 結果の記録は,附属書Aによって記載する。
      記録部では,試験片に対して鉛直方向に働く作用力及び温度を記録する。試験片に加わる上方向の
    作用力(押し上げる力)は負方向に,下方向の作用力(引き下げる力)は正方向として表示する。プ
    ロファイル昇温時の典型的な作用力変化曲線を図6に示す。

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   tp0  : 試験ジグ板に対して加熱が開始された時刻を示す。試験片に対して熱源が加熱動作を開始した時刻(上記の
        図のAp点)。
  tp1  : ソルダペーストの融点(液相点)の時刻(上記の図のBp点)。ぬれの開始時刻。
  tp2  : 測定したぬれ力の値が,最大ぬれ力の2/3に達する時刻(上記の図のCp点)。
  tp2  : 測定したぬれ力の値が,最大ぬれ力の86 %に達する時刻(上記の図のC'p点)。
  tp3  : 測定が完了して試験ジグ板から試験片を離す時刻(上記の図のEp点)。
  tp4  : 測定が完了して試験ジグ板から試験片が離れた後,力センサの平衡が安定となる時刻(上記の図のFp点)。
  Tp1  : ぬれ上がり時間。 Tp1=tp2−tp1で算出する。
  Tp2  : ぬれ上がり時間。 Tp2=tp2'−tp1で算出する。
  Fpmax  : 最大ぬれ力(上記の図のDp点)。
  Fpend  : 最終ぬれ力。試験終了時のぬれ力の値で示す(上記の図のEp点)。
  A'pBp間に破線で示す上方向の作用力は,ソルダペーストの溶融時に発生する凝集力である。
                                 図6−典型的な作用力−時間曲線
e) 評価方法 次のぬれ指標によって,ぬれの良否を評価する。代表的なぬれの度合及びその状態を表7
    に示す。
  1) 最大ぬれ力
  2) 最終ぬれ力
  3) ぬれ上がり時間
  4) ぬれの度合

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