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 4

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                                        表7−ぬれの度合
         ぬれの              ぬれの状態の説明                        図示例
          度合
           1      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      ソルダペーストの凝集力がなくなっても,す
                  ぐにぬれが始まらずにぬれ開始時刻がずれた
                  波形となる。
           3      緩やかなぬれの作用力曲線となり,測定時刻
                  内に作用力の安定が得られず,最終ぬれ力と
                  最大ぬれ力とが同じになる。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,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

4.5 変位検出ぬれ試験

  この試験は,溶融するソルダペースト上に搭載した銅個片の鉛直方向の変位によって,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 銅基板上にソルダペーストを規定量供給して,その上に銅個片を搭載し,プロファイル
    加熱によって溶融させ,銅個片の鉛直方向の時間を関数とした変位量を非接触計測法によって測定す
    ることで,ソルダペーストのぬれ性を評価する。
b) 試薬及び材料 試薬及び材料は,次による。

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  1) 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 %)。
  2) アセトン JIS K 8034に規定するもの。
  3) 2-プロパノール JIS K 8839に規定するもの。
  4) 精製水 20 ℃における比抵抗が5 kΩ・m以上の蒸留水又はイオン交換水。
  5) 試験片 銅基板及び銅個片で構成し(図8及び表8参照),その材質は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) 試験装置 試験装置の例を,図7に示す。
                             図7−ソルダペーストのぬれ性試験装置例
  変位検出法に用いる装置は,加熱系と変位量測定系とで構成する。
  1.1) 加熱系は,試験片を加熱する加熱部と,図5に規定する温度プロファイルの加熱制御が可能な加
        熱制御部とで構成する。
  1.2) 加熱制御部は,図5に規定する温度プロファイルにおける許容以内の温度制御が可能とする。
  1.3) 変位量測定系は,銅個片の鉛直方向の変位を非接触で測定可能な変位量測定部で構成する。
  1.4) 変位量測定部の測定範囲は,−10 mm+10 mmとし,最小分解能は,3 μmとする。
  1.5) 記録部は,加熱プロファイルの開始から終了までの間の変位及び加熱履歴を継続して記録が可能
        なものとする。
  1.6) 記録部は,パーソナルコンピュータなどを用いて加熱プロファイルの開始から終了までの間の変
        位及び加熱履歴の波形を描くことができるものとする。
          また,記録部は,ソルダペーストの溶融開始から加熱終了までの間の変位及び加熱履歴の拡大
        波形を描くことができるものとする。
  1.7) 計測装置の時間に対する読取り分解能は,0.2秒以下とし,電気的及び機械的雑音は,信号レベル
        の10 %を超えてはならない。
  2) 試験片 試験片はソルダペーストを塗布する銅基板及び塗布されたソルダペースト上に搭載する銅
      個片によって構成する。試験片の構成を図8に示す。また,銅基板及び銅個片の仕様は,表8によ
      る。

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                                       図8−試験片の構成
                                  表8−銅基板及び銅個片の仕様
                  項目                  銅基板                      銅個片
                  材質        りん脱酸銅(JIS H 3100に規定するC1201P又はC1220P)
                  形状        角形平面板
                  寸法        一辺5 mm×5 mm              一辺3 mm×3 mm
                  厚さ        1 mm±0.1 mm                0.3 mm±0.03 mm
  3) ピンセット
  4) スパチュラ
  5) スキージ
  6) メタルマスク 図9に示すパターン孔の配置をもったステンレス鋼板製(開口部がストレート加工
      されているもの)とする。
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                 メタルマスクの板厚は,0.12 mmとする。
                                 図9−メタルマスクのパターン図

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d) 試験片の調整及び銅個片の搭載
  1) 試験片の調整
  1.1) 銅基板及び銅個片の前処理 試験片を2-プロパノールで脱脂洗浄し,室温で乾燥した後,酸洗い
        液に5分間浸せきする。次いで酸洗い液から取り出し,精製水で十分に洗浄(200 mLのビーカ中
        で5回洗浄)した後,2-プロパノールで洗浄し,次いでアセトンを注ぎ,取り出して室温乾燥す
        る。
  1.2) ソルダペーストの準備 ソルダペーストが冷却状態の場合には,容器を密封した状態で室温にな
        るまで放置する。その後,ソルダペーストが均一になるよう,スパチュラでかくはんする。
  1.3) ソルダペースト塗布 ソルダペーストの塗布は,次による。
  1.3.1) 銅基板上に図9のメタルマスクを置く。
  1.3.2) メタルマスク上に適量のソルダペーストを塗布し,スキージを用いてメタルマスクの開口部にソ
         ルダペーストを充する。
  1.3.3) メタルマスクを取り除く。
  2) 銅個片の搭載 銅基板上に塗布されたソルダペーストが隠れるように,銅個片をピンセットなどを
      用いてソルダペースト上に静かに搭載する。
        搭載高さは,銅個片の下面部が銅基板の上面部から0.09±0.01 mmとする。
        搭載高さの精度を保つために使用する銅個片搭載器具例を,図10に示す。
                                    図10−銅個片搭載器具例
  3) 試験の手順
  3.1) ソルダペースト上に銅個片が搭載された銅基板を試験装置のステージ上に置く。
  3.2) 図5による加熱プロファイルの加熱を行う。
  3.3) 加熱時に,銅個片上の中央部の高さ変位を非接触式変位量測定器によって測定し,変位量を時間

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        の関数として測定する。
  3.4) 加熱終了後の試料を室温まで冷却する。
  3.5) 結果の記録は,附属書Aによって記載する。
  4) 試験温度 試験温度は,銅基板上の温度とする。
        温度計測位置は,加熱炉の構造上,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,この位置で計測する。ただし,この場合,実温度との誤差は±3 ℃を超え
      ない。
        加熱プロファイルの例を,図5に示す。
  温度プロファイルの各部の条件は,次による。
  4.1)   a : 予備加熱前温度勾配(2 K/s)
  4.2)   a : 予備加熱時間(75±15 s)
  4.3)   a : 予備加熱温度(受渡当事者間の協議による。)
  4.4)   b : 本加熱温度勾配(2 K/s)
  4.5)   b : ピーク温度(ソルダペーストの液相線温度+20 ℃以内)
  4.6)   b : ピーク時間(15 s30 s)
e) 評価方法 ソルダペーストのぬれ性は,3) の測定によって得られた時間−変位量曲線図(図11によ
    る)から,ぬれ時間Td1(s)及びTd2(s)並びに銅個片降下速度ν(m/s)を求め,それらの値で評価
    する。ぬれの状態を表9に示す。
  1) ぬれ時間 ぬれ時間Td1(s)及びTd2(s)は,5個以上の評価結果の平均値又は,5本以上の時間−
      変位量曲線の平均曲線から求める。
  2) 銅個片降下速度 銅個片降下速度ν(m/s)は,5個以上の評価結果の平均値又は,5本以上の時間
      −変位量曲線の平均曲線から求める。
                                   図11−時間−変位量曲線図
  2.1) ソルダペーストの溶融開始温度に達した加熱時刻をtd0とし,このときの変位量D0を0 %とする。
  2.2) ソルダペーストの溶融によって得られた銅個片の時間−変位量曲線が安定した点,又は変位量曲

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