ICSMD永久性阻焊的鉴定和性能译稿.docx
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ICSMD永久性阻焊的鉴定和性能译稿
（中文版）
QualificationandPerformanceSpecificationof
PermanentSolderMask
2010年3月
IPC（中文版）标准
前言
本标准翻译采用2007年4月的IPC-SM-840D《永久性阻焊剂的鉴定和性能》（英文版）目的是为永久性阻焊剂提供详细的性能判别准则。
在CPCA标准化工作委员会的组织下，本公司对IPC-SM-840D进行了翻译和修订，形成本标准的初稿。
继而在CPCA标准化工作委员会中进行讨论并征集了广大CPCA会员的意见后，完成本标准。
本标准由中国印制电路行业协会标准化工作委员会提出
本标准由中国印制电路行业协会（CPCA）归口
本标准负责单位：
深圳市容大电子材料有限公司
目次
IPC-SM-840D
永久性阻焊剂的鉴定和性能规范
1范围和设计
1.1范围
本规范是通过最少地测试被评估固化后的永久性阻焊材料性能而获得最多固化后的永久性阻焊材料的信息以及确认的标准和方法。
本规范将确立以下要求：
阻焊材料的评估
阻焊材料性质的一致性
通过适当的测试基板鉴定阻焊层
结合成品印制板生产过程对阻焊层进行鉴定评估
1.2目的
本规范基于恰当的测试方法和条件，确立对评估阻焊材料的要求，确定其在标准印制板上使用的可接受性要求。
这些要求也同样用于证明基于最终使用环境的可靠性要求所定义的符合标准的印制板生产过程的合格性。
成品印制板的可接受性或者验证标准，应当根据IPC-6011、IPC-6012、IPC-6013和IPC-6018之中所包含的对应性能要求来确定。
本规范之中所描述的阻焊材料，当应用于印制板基板时，应当尽量避免或者减少焊点、锡桥、焊料堆积的形成和附着，尽量避免或者减少物理性损坏。
阻焊材料应当有助于阻碍电迁移或导电性的增长及其它不利因素的形成。
注：
阻焊材料与焊后产品及过程之间的兼容性的确定不在本规范范围之内。
使用本规范所规定的测试方法来确定兼容性及要求应当由供需双方商定。
本规范将列出对阻焊层及其工艺的基本要求。
阻焊材料应当根据制造商就某种产品所规定的固化条件及所推荐的工艺过程进行固化。
新增加的要求或者与这些要求有偏差的应当由供需双方商定。
1.3等级
本规范规定了两个等级，T级和H级，以反映其功能的一致性要求及基于工业／最终使用要求的测试苛刻性的差别。
对一个特定等级的鉴定不得扩展到包含任何其他等级。
注：
采用某一等级时并不排除援引或者允许其他等级规定的性能要求。
T——通信包括计算机、通信设备、高性能商业机器、仪器以及某些非苛刻性的军事要求产品。
该级阻焊剂适合于高性能商业和工业产品，这些产品要求寿命长，当设备发生中断时不会对生命造成威胁。
H——高可靠性／军事这包括持续工作要求高的设备、不允许停机的设备以及保障生命的设备。
该等级阻焊剂适合于要求保险系数高和不间断运转的装置。
注：
等级规定——本规范和其他IPC规范的先前版本称‘‘1级’’、‘‘2级’’和‘‘3级’’最终产品等级。
对所有实用目的而言，并没有1级阻焊剂。
本规范之中的要求不适用于1级最终产品之中所使用的阻焊剂。
2级相当于T级（通信）。
3级相当于H级（军事／高可靠性）。
阻焊剂类型过去被描述为A型，指丝印成像的（液态）或者柔性覆盖层（干的），和B型，指所有感光类型定义的阻焊剂（液态或者干膜）。
B1型阻焊剂被确定为一种液态阻焊剂，B2型阻焊膜被确定为一种干膜阻焊剂。
1.4声明
尺寸和公差以公制单位表示。
英制单位以方括号[]标示，且不必是公制单位直接转化的或者可用的数字。
参考信息以圆括号（）标示。
如对此有异议，应当由供需双方商定。
1.5术语和定义
术语的定义应当根据IPC-T-50的规定并且符合1.5.1到1.5.16的说明。
1.5.1AABUS（供需双方商定）
asagreebetweenuserandsupplier首字母缩略词，表示由使用者和供应商商定在采购文件之中所确定附加的或者替代的要求。
例如合同要求、对采购文件的修改以及图纸上的信息。
可以在测试之中使用协议来定义测试方法、条件、频率、类别或者验收标准，如尚未确立的情况下。
本规范之中的引用：
阻焊材料制造商即供应商。
使用了阻焊材料的印制板制造商即使用者，除非在上下文中，制造商将其提供给最终使用者，此时制造者是供应商。
1.5.2起泡
形式为一个层压基材任何两层之间：
基材和导电箔，基材和保护涂层，阻焊层之间局部的分离。
1.5.3粉化（固化阻焊层）
阻焊层退化，以致细小颗粒可从表面脱离。
1.5.4颜色变化（固化阻焊层）
阻焊层已经固化，并且标记和最终表面处理已经完成之后，任何原有颜色的变化。
1.5.5CoC（合格证）
CertificateofCompliance首字母缩略，代表合格证。
1.5.6微裂纹（敷形或者阻焊层覆膜）
涂层表面或者内部的一个网状细小裂纹。
1.5.7分层（固化阻焊层）
基材内部各层之间，基材和导电箔之间，或者印制板的任何其他平面分离。
1.5.8FTIR
FourierTransformInfra-Red首字母缩略，代表傅里叶变换红外（光谱）。
1.5.9液化（固化阻焊层）
固化（固体）阻焊层部分到完全液化。
1.5.10剥离（固化阻焊层）
因附着力不足，一部分阻焊层从印制板上脱落。
1.5.11SAC305
一种焊料合金／锡膏，含有96.5％的锡，3％的银和0.5％的铜。
1.5.12软化（固化阻焊层）
铅笔（划痕）硬度测试结果所证实的硬度降低。
1.5.13阻焊层
就本规范而言，阻焊层这一术语指在装配之前所应用的任何类型的永久性聚合物涂层材料，但不包括标印（字符）油墨和填孔材料。
1.5.14膨涨（固化阻焊层）
体积增大，尤其是指因吸收了另一种材料，比如一种溶剂所导致的阻焊层厚度增加。
1.5.15粘性
一种材料或者一个表面发生退化，而变得具有粘性的一种状态。
1.5.16芯吸作用（阻焊层）
一块平板表面的湿阻焊层被吸入孔中（通过安装或者元件）的一个状态。
2引用文件
订购时，只要本规范之中有规定，以下规范的有效的修订版本，均构成本规范的一部分。
2.1IPC1
IPC-A-25A-G-KIT多用途单面测试图2
IPC-T-50电子电路互联与封装的术语和定义
J-STD-003印制板的可焊性测试
J-STD-004焊剂技术要求
J-STD-006对电子焊接用电子级焊料合金、带助焊和不带助焊剂的固体焊料要求
IPC-2221印制板设计通用标准
IPC-6011印制板通用性能规范
IPC-6012刚性印制板鉴定和性能规范
IPC-6013挠性印制板鉴定和性能规范
IPC-6018微波终端产品的检验与测试
IPC-QL-653印制板、元件及材料设备的认定
IPC-TM-650测试方法手册3
2.1.1显微剖切
2.1.1.2显微剖切——半自动或者全自动显微剖切设备（可选用）
2.3.25表面污染离子的测试和测量
2.3.25.1印制裸板离子清洁度测试
2.3.28电路板离子分析，离子色谱法
2.3.38表面有机污染物的测试
2.3.39表面有机污染物鉴别试验（红外分析法）
2.3.42耐溶剂和清洁剂——阻焊
2.4.7.1阻焊可加工性的确定
2.4.28.1胶带测试法测试阻焊附着力
2.4.29挠性印制电路阻焊层的粘着性
2.6.1印制板材料的耐霉性测试
2.6.3.1阻焊层——耐湿和绝缘电阻
2.6.7.3热冲击——阻焊层
2.6.8镀覆孔的热应力测试
2.6.11阻焊层——水解稳定性
2.6.14阻焊层——耐电迁移
2.2美国安全检测实验室（UL）4
UL94装置及设备部件用塑料的燃烧性试验
2.3美国材料及试验协会（ASTM）5
ASTMD2863氧指数测试
ASTM3363膜硬度铅笔测试标准测试方法
2.4文件的优先顺序
当合同、订单或者等效的采购文件的要求与本规范中所规定的要求发生冲突时，应当以合同、订单或者等效的采购文件所给出的要求为准。
当适用的规范的要求与本规范之中所规定的要求发生冲突时，应当采用本规范之中所给出的要求。
但是，本规范之中无任何内容可取代相应的法律和法规。
3要求
3.1鉴定／符合性
本规范应当定义供应商、制造商和使用者之间所有测试群组的要求，以保证材料的一致性；规定材料鉴定程序、生产鉴定过程程序以及对所有验收标准的整体符合性。
对这些要求的偏差应由供需双方商定。
3.1.1材料鉴定和符合性
阻焊材料供应商应当就所规定的每一种阻焊材料配方／变化，负责评估、鉴定和验证对3.1之中所定义的要求的符合性。
所要求的鉴定测试应当列在表3-1的A列之中。
适用
时，测试结果应结合本规范物理要求一节之中所定义的性质加以报告。
供应商应当指定层压板或者基材、导体表面最终表面处理和每一合格产品的等级。
对这些要求的偏差应当由供需双方商定。
3.1.2印制板过程鉴定和评估
制造商应当负责评估和选择基于等级和最终用途应用所使用的过程。
制造商应当根据表3-1的B列之中所列的必要测试，负责鉴定所述的过程。
对这些要求或者责任的偏差应当由供需双方商定。
3.1.3再鉴定
制造商应当负责再鉴定有别于用于初始鉴定样品的原有配方的任何材料变更的过程，这也包括配方变更，且需符合3.2.1的规定。
对这些要求的偏差应当由供需双方商定。
3.2材料
阻焊材料、覆盖材料以及／或者被涂覆的印制板应不含禁用物质，并且其配方或者制备需符合本规范指定的要求。
阻焊材料供应商应负责提供客观的证据，证明所提供的阻焊材料
已经达到根据供应商的指示进行加工时验收标准的固化水平。
应当允许使用间断点修补材料，只要符合本规范之中所规定的要求。
1.www.ipc.org
2.本产品包含生成IPC-B-25A测试板所必需的电子Gerberartwork格式的文件。
3.当前和修订的IPC测试方法可从IPC网站获取（www.ipc.org\html\testmethods.htm）
4.
5.www.astm.org
3.2.1配方变更
配方变更需要使用新的名称或者产品名称，以及再鉴定。
名称变更的程度由供应商决定，变更的名称必须放在醒目的位置。
3.2.1.1构成材料变更的配方变更
一个供应商最初证明合格的一种材料的配方的任何下列变化，构成一项材料变更：
配方中的任何非挥发性组份重量变化超过原始配方该组份重量的+2％。
一种非挥发性组份的去除。
一种新的非挥发性组份的增加。
染料或色素类型的变化，不包括特定的着色材料的最低（无）和最高（提供）填充量的确定的、经测试的范围之内着色染料或者色素。
任何导致固化阻焊层FTIR光谱响应发生变化的阻焊剂变更。
配方之中‘‘惰性’’材料，比如消光剂成分的增加、去除或者变化。
配方中单独某种“惰性”材料的最低（无）含量和最高（已提供的）含量经过测试合格的，这种“惰性”材料在测试范围内的数量变化不构成配方变化。
有以上一种变化的材料构成一项配方变化。
3.2.1.2不构成材料变更的配方变化
以下不构成配方变化，并且不要求再鉴定：
配方中任何非挥发性成份的变化未超过原始配方中该组分重量的+2％。
干燥涂层（在推荐的干燥条件下）中残留的挥发性组份（溶剂）的变化低于干后重量的1％。
制造商所提供的阻焊材料的固体和挥发物的％的变化。
3.2.2兼容性
阻焊材料应当适合在印制板上应用和使用，在化学、物理、环境和电性能方面均应与结构材料兼容。
这些材料不致使印制板装配中使用的材料或者其上所安装／连接的组件的退化。
该材料不得腐蚀任何被覆盖的金属。
3.2.2.1兼容性确认
阻焊材料与本规范之中未规定的任何项目或者物质的兼容性的确认，应当由制造商／使用者就每一个此类项目或者物质，逐一负责进行。
3.2.3贮存寿命
阻焊材料涂层应当在材料供应商所指明的贮存寿命期内进行应用和固化。
贮存寿命和储存要求应当由阻焊材料供应商规定。
表3-1鉴定要求
要求
段落
测试方法
测试
IPC-TM-650测试方法
其他
A列
B列
供应商
制造商
固化
3.2.5.1
无
X
X
防霉性
3.2.6
2.6.1
X
不需要
目检要求
3.3.1
无
X
X
3.3.3
无
不需要
供需双方商定
尺寸要求
3.4
无
不需要
X
3.4.1
2.1.1
2.1.1.2
不需要
X
铅笔硬度
3.5.1
无
ASTMD3363
X
X
附着于刚性印制板
3.5.2.1
2.4.28.1
X
X
附着于挠性印制板1
3.5.2.2
2.4.29
X
X
掩盖导通孔
3.5.2.3
2.4.28.1
不需要
X
字符和标印材料的附着
3.5.2.4
无
不需要
供需双方商定
附着于热熔金属
3.5.2.5
2.4.28.1
不需要
X
多层或者双层涂料阻焊层的附着
3.5.2.6
2.4.28.12.4.29
X
X
可加工性
3.5.3
2.4.7.1
X
X
耐制造溶剂、清洁剂和助焊剂
3.6.1
无
不需要
X
耐溶剂和清洁剂
3.6.1.1
2.3.42
X
X
耐组装工艺和化学试剂
3.6.1.2
无
不需要
供需双方商定
水解稳定性
3.6.2
2.6.11
X
不需要
阻燃性——H级
3.6.3.1
无
UL94
X
X
阻燃性——T级
3.6.3.2
无
UL94
X
X
阻燃性——T级
3.6.3.2
无
ASTMD2863
X
X
可焊性
3.7.1
无
J-STD-003
X
X
耐锡铅焊料
3.7.2
2.6.8
X
X
耐无铅焊料
3.7.3
2.6.8
X
X
无铅回流焊的模拟
3.7.3.1
2.6.8
X
X
介电强度
3.8.1
2.5.6.1
X
供需双方商定
绝缘电阻
3.8.2
2.6.3.1
X
X
耐湿和绝缘电阻
3.9.1
2.6.3.1
X
X
电迁移
3.9.2
2.6.14
X
X
热冲击
3.9.3
2.6.7.3
X
供需双方商定
X=要求测试。
N/R=不要求测试。
1适用时才要求。
3.2.4颜色
固化阻焊材料的颜色应当为阻焊材料供应商证明合格的、用于该产品类型的标准颜色。
透明的、无色素的阻焊材料也是可接受的。
3.2.5固化
本规范将确立确定已经达到一个可接受的固化水平的要求。
3.2.5.1固化水平
一个可接受的固化水平可以在功能上得以确定，只要证明符合3.5到3.9相应章节之中的某些或者全部要求。
评估要求的条数的确定应当由供需双方商定。
3.2.5.2监控测试
也可以使用监控固化水平或者控制固化过程的其他测试方法。
这些替代性的方法以及他们在使用上的可接受性应当由供需双方商定。
3.2.6防霉性
在根据IPC-TM-650的方法2.6.1进行测试时，固化阻焊层不得利于或者支持生物滋长。
3.3目检要求
在所有评估、鉴定和符合性检验阶段，应当辅以1.75到10X倍放大率的放大镜，对阻焊层表面进行目测。
对此要求的偏差应当由供需双方商定。
3.3.1表面
固化阻焊层在根据3.3的要求进行检验时，应当表面均匀一致，无异物，裂缝、夹杂物、剥离、干扰印制板装配或运行的任何其他表面异常。
3.3.2褪色（金属表面）
固化阻焊层下金属表面的褪色可接受。
3.3.3褪色（阻焊层）
阻焊层暴露在焊接条件下的褪色不得被视为拒收阻焊层或者印制板的理由。
阻焊层可接受的褪色的程度应当由供需双方商定。
3.4尺寸要求
固化阻焊层应当在外观上覆盖所有被要求覆盖的表面。
如果是薄的或者透明的（无色的）阻焊层，覆盖程度应当通过横截面来验证，此时可选择三块任意的板来进行横截面分析。
3.4.1阻焊层厚度
印制板制造商应当确认印制板上的阻焊层的最小厚度符合3.8.1的要求。
涂层厚度应当以任何精确到2.5微米[0.0001英寸]的千分尺或者指示器，或者根据IPC-TM-650的方法2.1.1.2作显微剖切测量。
如果要求或者允许一个特定的厚度或者击穿电压，则应当由供需双方商定。
3.5物理要求
3.5.1铅笔硬度
当按ASTMD-3363的划痕硬度测试法测试时，固化的阻焊层不应被硬度低于‘‘F’’的铅笔划伤。
3.5.2附着力
应当测试固化阻焊层，以确定符合在刚性和挠性基板上附着性的适用验收标准。
确定和偏离这些适用的要求，以及使用替代的样板图形或者成品印制板应当由供需双方商定。
3.5.2.1附着于刚性印制板
固化阻焊层对基板和非热熔金属的附着性应当根据IPC-TM-650中2.4.28.1加以测试。
随后再根据3.7.2或者3.7.3暴露于焊料之前及之后，从测试印制板图形的基板或者导电材料表面上分离的固化阻焊层的最大百分比，应当以表3-2为依据。
表3-2附着于刚性印制板
（IPC-B-25A测试板以及／或者成品印制板）
表面
段落
允许的最大百分比损失
T级和H级
裸铜
3.5.2.1
0
金或镍
3.5.2.1
5
基板
3.5.2.1
0
热熔金属（锡-铅镀层，热熔锡-铅和光亮酸锡）
3.5.2.5
10
3.5.2.2附着于挠性印制板
固化阻焊层对基材和导电面的附着性应当根据IPC-TM-650中2.4.29，使用一个直径为3.18毫米[0.125英寸]的芯棒加以测试。
固化阻焊层不得在完成25个周期之后，呈现裂纹或者从基材、导体或者挠性印制板焊盘表面剥离。
3.5.2.3通孔保护
固化阻焊层对用来堵塞或者遮盖孔洞以提供通孔保护的材料的附着性应当依据IPC-TM-650中2.4.28.1加以测试。
质量一致性测试线路样板应当按每个代表印制板设计的样板，各包含最少6个被保护的通孔。
固化阻焊层应当无损坏，且符合3.5.2.1、3.5.2.2和3.5.2.6的要求。
阻焊层应用不得成为其在设计上所要保护的通孔结构损坏的原因。
3.5.2.4字符和标印材料的附着
阻焊层固化验收标准不得由针对一个后续操作中所应用的字符油墨和其他标印材料的附着要求来定义。
这些材料对固化阻焊层的附着要求的验收标准的定义，以及所要求的测试方法，应当由供需双方商定。
3.5.2.5附着于热熔金属
固化阻焊层对热熔金属的附着性应当依据IPC-TM-650中2.4.28.1加以测试。
随后再根据3.7.2或3.7.3暴露于焊料之前及之后，从测试印制板图形的热熔金属表面分离的固化阻焊层的最大百分比，应当以表3-2为依据。
当受到温度回流影响的热熔金属表面要求有阻焊层，且能够符合本规范的附着要求，掩模完全覆盖导体时建议导体最大宽度为1.27毫米[0.050英寸]。
当热熔金属导体的宽度大于1.27毫米[0.050英寸]的时候，导体的设计应当通过基板上的金属提供一个浮空。
该浮空应当至少为6.45毫米2[0.010英寸2]，并位于一个不大于6.35毫米[0.250英寸]的格网上。
当热熔金属的导体区域将留出不予覆盖的时候，所有等级的印制板应保证阻焊层不得覆盖热熔金属超过75微米[0.003英寸]。
阻焊层与焊盘之间的关系应当符合主图纸上的要求。
3.5.2.6附着于其他阻焊层
当应用了多层阻焊层的时候，各层之间的附着同样应当符合3.5.2.1和3.5.2.2的要求。
这些要求也适用于任何指触表面。
3.5.3可加工性
基板（不包括金属区域）上应用的固化阻焊层应当根据IPC-TM-650中2.4.7.1进行钻孔、定线锯切或者打孔。
在不使用放大镜进行目测时，固化阻焊层应当不多于其所应用的板上观察到的裂纹或者裂缝。
3.6化学要求
3.6.1耐制造溶剂、清洁剂和助焊剂
固化阻焊层应当由印制板制造商进行测试，证明能够耐在预期的制造过程之中所遇到的那些溶剂、清洁剂、助焊剂或其他化学制品。
用于制造商的过程之外的过程材料的阻焊层的测试应当由供需双方商定。
3.6.1.1耐溶剂和清洁剂
固化阻焊层耐溶剂和清洁剂性应当通过使样品处于IPC-TM-650中2.3.42所列出的条件来进行确定。
应分别测试对每一种溶剂的耐性，且都使用新的样品。
固化涂层不得在阻焊层表面处理之中呈现分层、裂纹、粘着性膨胀或者永久退化。
3.6.1.2耐组装工艺和耐化学性
对过程化学的耐性和与组装工艺的兼容性，不得作为确定固化阻焊层在使用上可接受的要求定义的一部分。
确定兼容性和允许使用的责任应当由供需双方商定。
3.6.2水解稳定性
固化阻焊层的水解稳定性应当依据IPC-TM-650中2.6.11，通过测试和环境要求进行确定。
应当没有的迹象：
如软化、粉化、起泡、裂纹、粘性，失去附着或者液化。
3.6.3阻燃性
固化阻焊层的阻燃性性能应当根据UL94进行确定。
3.6.3.1H级
阻焊层不得提高H级材料基板的UL94阻燃性‘‘V’’等级数。
3.6.3.2T级
阻焊层不得造成UL94阻燃性‘‘V’’等级号升高一个以上级别，并且级别至少应为V-1级。
根据ASTMD-2863的要求进行测试时，氧指数应当≥28％。
3.7焊接要求
3.7.1可焊性
在根据J-STD-003进行测试时，成品印制板以及测试样板应当符合可焊性要求。
阻焊层的应用和固化不得留下对要进行焊接的区域的可焊性有不利影响的残留物。
3.7.2耐锡铅焊料
应用在成品印制板以及测试样板上的固化阻焊层的抗焊料附着力，应当依据IPC-TM-650中2.6.8和以下条件，通过一个热应力测试（浮焊）来确定：
助焊剂应当根据J-STD-004，为ROM0或者ROM1
样品在涂以助焊剂之后应当在环境温度下保留五分钟
根据助焊剂供应商的建议进行预热
温度应当按照测试条件B
一旦暴露于焊料之后，应当根据3.3对固化阻焊层加以目测，以查明焊料附着的存在。
固化阻焊层应当完全阻止焊料附着。
3.7.3耐无铅焊料
固化阻焊层阻止无铅焊料附着的能力应当通过根据3.7.2的要求所进行的测试来加以确定，除焊料为SAC305之外符合J-STD-006。
3.7.3.1无铅回流焊的模拟
已经根据3.7.3进行过耐无铅焊料附着测试的样品要根据3.7.3在260+5°C的温度下，经过五种附加的浮焊，各持续10+1秒的时间。
样品应当保持符合3.7.2之中的要求。
3.8电气要求
3.8.1介电强度
在依据IPC-TM-65中2.5.6.1进行测试时，阻焊层应当符合或者超过每25微米[0.001英寸]的厚度能耐最小
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