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電子元件在焊接過程中能否與焊料良好結合，直接影響電子產品的質量和可靠性。為了科學評估這種“可焊性”，國際電工委員會（IEC）制定了專門的標準——IEC 60068-2-54:2006，其中詳細規定了使用潤濕平衡法進行可焊性測試的方法。本文將帶你了解這一標準的要點，揭開潤濕平衡測試的神秘面紗。
IEC 60068-2-54:2006 是一項國際標準，全稱為《環境試驗 第2-54部分：試驗Ta：采用潤濕平衡法對電子元件進行可焊性試驗》。該標準首次發布于1985年，當前版本為2006年發布的第二版，主要更新包括：
增加了對無鉛焊料合金的支持；
調整了力-時間曲線的表示方向，與相關標準保持一致；
優化了潤濕進展的測試要求。
該標準的核心是潤濕平衡法，即通過測量元件浸入熔融焊料時所受的垂直力變化，來量化其潤濕性能。
該標準適用于各種形狀的電子元件端子的可焊性評估，尤其適合：
參考性測試；
無法用其他方法定量測試的元件，如某些特殊封裝或微型元件。
注：對于表面貼裝器件（SMD），如適用，建議參考另一個標準 IEC 60068-2-69。
潤濕平衡測試系統主要包括以下幾個部分：
| 組成部分 | 功能說明 |
|---|---|
| 敏感天平（彈簧系統） | 懸掛試樣并感應受力變化 |
| 傳感器與信號調節器 | 將力信號轉換為電信號 |
| 記錄設備（計算機或圖表記錄儀） | 實時記錄力-時間曲線 |
| 焊料槽 | 盛放熔融焊料，溫度可控 |
| 升降機構 | 控制試樣浸入與退出 |
| 控制系統 | 協調各部件動作 |
| 項目 | 含鉛焊料（如Sn60Pb40） | 無鉛焊料（如Sn96.5Ag3.0Cu0.5） |
|---|---|---|
| 焊料溫度 | 235°C ± 3°C | 245°C ± 3°C（視合金而定） |
| 浸入速度 | 5 mm/s 至 20 mm/s ± 1 mm/s | 同左 |
| 浸入深度 | 通常2 mm 至 5 mm，可調 | 同左 |
| 浸入時間 | 一般5秒，可根據需要設定 | 同左 |
整個測試過程可分為以下幾個階段：
試樣準備
試樣通常以“收貨狀態”測試，除非另有規定。
可選用中性有機溶劑清洗，但不得使用其他清潔方式。
焊劑涂覆
將試樣浸入焊劑（如松香基活性或非活性焊劑）后，垂直立于濾紙上1–5秒以去除多余焊劑。
預熱與干燥
試樣懸掛于焊料槽上方20 mm處約30秒，使焊劑溶劑揮發。
開始測試
試樣以設定速度浸入焊料，達到指定深度后保持一定時間，然后退出。
整個過程通過記錄儀繪制“力-時間曲線”。
結果分析
通過曲線上的關鍵點評估可焊性：
潤濕開始時間（t? → B）：應盡量短；
潤濕進展時間（t? → C）：應在規定時間內達到2/3最大潤濕力；
潤濕穩定性：測試結束點E與最大潤濕力點D的比值應 ≥ 0.8。
為保證測試準確與可重復，設備必須滿足以下要求：
| 項目 | 要求 |
|---|---|
| 記錄儀響應時間 | ≤ 0.3秒，超調≤1% |
| 靈敏度范圍 | 最小應能感應200 mg質量 |
| 圖表速度 | ≥ 10 mm/s |
| 噪聲水平 | ≤ 0.04 mN |
| 彈簧系統剛度 | 10 mN力引起位移 ≤ 0.1 mm |
| 焊料槽尺寸 | 試樣距槽壁 ≥ 15 mm，深度 ≥ 15 mm |
| 浸入深度調節精度 | ±0.2 mm |
| 浸入速度范圍 | 5–20 mm/s ± 1 mm/s |
| 保持時間可調范圍 | 0–10秒 |
試樣形狀：宜選擇截面均勻的試樣，浸入角度盡量垂直（±15°以內）。
焊料純度：焊料合金成分應定期檢測，避免雜質影響測試結果。
焊劑選擇：根據標準選擇活性或非活性松香基焊劑，并在報告中注明。
結果解讀：力-時間曲線中，向下為正（潤濕），向上為負（不潤濕），需正確理解曲線形態（如“快速潤濕”“潤濕不良”等典型模式見附錄B）。
參考潤濕力：可通過預鍍錫試樣或理論計算得到理想潤濕力，作為評估基準。
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